Post on 05-Apr-2015
These 4: Was tun ??
Kopf in Sand stecken, weiter so?
Anpassen? CO2 freie Energiewirtschaft?
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
CO2 Vermeidungskosten um 1 t zu vermeiden +
Maßnahme Kosten in €Benzin 3 330 km weniger fahren im Jahr, bei 10 ltr / 100km
- 500 … 1
Biogasanlage (Wärme) 1 … 10
Aufforsten + 5 … 15
Wärmepumpe (Wärme) + 5 … 40
Biomasse (Strom) + 5 … 50
Wind (Strom) + 50 … 150
Neue Heizung (Wärme) + 75 … 200
Wärmedämmung + 10 … 400
Solar (Wärme) + 300 … 600
Fotovoltaik (Strom) + 400 ...1000
Fak
tor
1000
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
Wie wirkt sich Energiedichte aus ?
Windpark alpha ventus : 43km nördl. Borkum
Fläche 10x11 km² Leistung 208x5 MW 1040 MWStrom in 1 Jahr (4000h) 4,2 Mrd kWh
Fotovoltaik Brandis bei Leipzig
-Fläche 0.6x2 km² -Leistung 40 MW-Strom in 1 Jahr (1000h) 0,04 Mrd kWh
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
KKW in Finnland:
-Fläche 1x1 km² -Leistung 3300 MW-Strom in 1 Jahr 25 Mrd kWh
Konsequenzen daraus – Zur Deckung des privaten Strombedarfs in Deutschland in 1 Jahr wären nötig:
AnzahlAnlagen
Baukosten
Stromrechnung pro Haushalt pro
Monat in €
KKW 8 40 Mrd 50,-
Windpark 48 67 Mrd 250,-
Solar 5000 650 Mrd 750,-
3c/kwh
15c/kwh
45c/kwh
6
625
1,7
16
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
Weltweite CO2 Emissionen Stand 2004
(10 Länder produzieren 2/3)
U.S.A.ChinaRusslandJ apanIndienDeutschlandG.B.KanadaFrankreich
weltweit
2218854
32,22,21,5
100
19,7,3,6
10,49,51,0
10,3
8,917,26,2
4,0
CO2 in % CO2 in t /KopfEmmitent
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
Beitrag des Privathaushalts zur CO2 Emission
www Adresse zur Berechnung der privaten CO2-Emission
http://uba.klima-aktiv.dehttp://uba.klima-aktiv.de
1. Jahresverbrauch von Öl, Gas, Strom, Benzin
2. CO2 - Emissionsfaktoren
3. pro Kopf Emission in Tonnen pro Jahr
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
1153
949
620
428
257
220
10140
8-32
0
23
Stromerzeugung und entsprechende CO2 Emission
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
CO2 Emission in der EU bei der Stromerzeugung im Jahr 2003 UBA
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000
EU Durchschnitt
GRDK
IRLDeutschland
NLP
IUK
SFE
BAENBW
SF
CHNOR g CO2 / kWh
Forschungszentrum Karlsruhein der Helmholtz-Gemeinschaft
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
The IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and
Storage
Dez/2005
Siegfried Vogt
Institut für Meteorologie und Klimaforschung
Jan. 2008, KIT Karlsruhe
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Stoffeigenschaften von CO2
• Geruch, geschmacklos, farblos
und nicht brennbares Gas
• Spez. Gewicht bei 15°C und 1000hP= 1,85kg/m³ > 1.5x Luft
• Fest (Trockeneis) bei - 78°C
• flüssig bei 100bar und Umgebungstemperatur
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Key issues addressed in this presentation
• What is CO2 capture and storage? Was ist CCS?
Wie geht das?
• How could CCS play a role in mitigating climate change?
• Maturity of the technology
• Sources of CO2 and potential reservoirs Quellen, Transport
und Endlagerung von CO2
• Cost and potential
• Health safety and environment risks Kosten, Risiken und rechtliche Aspekte
• Legal and regulatory issues
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
CO2 capture and storage system
Fuels
Processes
Storage options
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Energy requirements
• Assuming safe storage
• Additional energy use of 10 - 40% (for same output)
• Capture efficiency: 85 - 95%
• Net CO2 reduction: 80 - 90%
!!! Das CO2 freie fossile Kraftwerk gibt es nicht !!!höchstens „CO2 arm“
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Global large stationary CO2 sources withemissions of more than 0.1 MtCO2/year
50% des globalen CO2 Ausstoß
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Strategien zur Abscheidung
Vorteil/Nachteil
PrinzipielleNachrüstungmöglich, teuer,Platzbedarf
Kohlevergasungergibt SynthesegasNur H2 wird
verbrannt
Nur CO2 und H 2Oim Abgas, > er-
leichtert CO2 -Abtrennung
Stand
Rauchgas-wäsche ausgereift, aberviel Chemie
Flexibel, aberwenig ausgereift
DemophaseSehr teuer, Aufwand für Luftzerlegungs-anlage
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Capture of CO2 - Abtrenntechniken
Source: IPCC SRCCS
Absorption CO2 wird ins Volumen eines festen oder flüssigen Filters eingelagert. hohe Abtrennraten, hoher Energieverbrauch hoher Ressourcenverbrauch
Adsorption CO2 wird an eine Flüssigkeit (Amine) gebunden später durch Hitze wieder gelöst. mäßiger Energieverbrauch, hoher Ressourcenverbrauch
Membranverfahren nur CO2 gelangt durch Poren von Kunststoffen und Keramik - viel Forschung nötig
Kondensation CO2 wird verflüssigt oder ausgefroren. hoher Energieaufwand, langsamer Prozess
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Transport zur “Endlagerstätte” gasförmig 80barMöglicher Aggregatzustand des CO2 flüssig 90-120bar
fest bei -78,4°C
Pipeline etablierte Technologie aber nicht unerheblicher Energieaufwand fürs Verdichten
Schiff mit Tankschiffen über 1000km Entfernung,aber Mengenproblem
Bahn / LKW sinnvoll nur für kurze Entfernungen
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Geological storage
Aquifere weltweit 1000 – 10 000Gt Speicherkap.
Erdöl Erdgasfelder weltweit 675 – 900Gt Speicherkap.
Kohleflöze weltweit 3 – 200Gt Speicherkap.
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Ocean storage
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Costs
Two ways of expressing costs:
• Additional electricity costs – Energy policymaking
community
• CO2 avoidance costs– Climate policymaking
community
Different outcomes:
0.01 - 0.05 US$/kWh
20* - 270 US$/tCO2 avoided
(with EOR: 0*– 240 US$/tCO2
avoided)
* low-end: capture-ready, low transport cost, revenues from storage: 360 MtCO2/yr
0,01 – 0,04 €
15 – 200 €/tCO2
Kompression15%
Transport10%Speicherung
12%
Abscheidung63%
Kostenschätzung aus 17 EU Fallstudien40 - 100€ / tCO2
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
CCS Projekte weltweithttp://www.ieagreen.org.uk/ccs.html
http://co2captureandstorage.info/co2db.php
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)
Institutionelle Rahmenbedingungen für die
CCS Technologie• “Brückenfunktion der CCS Technologie”
• Gesellschaftliche Akzeptanz
• Kriterien für die Auswahl geigneter Speicher
• Ökologische Verträglichkeit
• Haftungsfragen
• Internationales Recht bei Ozeanspeicher