These 4: Was tun ?? Kopf in Sand stecken, weiter so? Anpassen? CO2 freie Energiewirtschaft?...

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


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


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


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


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


1153

949

620

428

257

220

10140

8-32

0

23

Stromerzeugung und entsprechende CO2 Emission


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


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


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


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


CO2 capture and storage system

Fuels

Processes

Storage options


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“


Global large stationary CO2 sources withemissions of more than 0.1 MtCO2/year

50% des globalen CO2 Ausstoß


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


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


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


Geological storage

Aquifere weltweit 1000 – 10 000Gt Speicherkap.

Erdöl Erdgasfelder weltweit 675 – 900Gt Speicherkap.

Kohleflöze weltweit 3 – 200Gt Speicherkap.


Ocean storage


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


CCS Projekte weltweithttp://www.ieagreen.org.uk/ccs.html

http://co2captureandstorage.info/co2db.php


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

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