Die Diskussionen über den Klimaschutz und die Erderwärmung haben in den letzten Jahren zugenommen. Am Ende des 2009 wurden diese Themen auf dem Klimagipfel in Kopenhagen kontrovers diskutiert. Dabei konnte das Ziel der Vertragsstaaten der Klimarahmenkonventionen der Vereinten Nationen, eine Nachfolgeregelung für das Kyoto-Protokoll zu verabschieden, nicht erreicht werden. Das einzige konkrete Ziel, welches aber nicht bindend vereinbart wurde, ist die Begrenzung des Anstiegs der Erderwärmung 2°C. Wie dieses Ziel jedoch
erreicht werden soll, bleibt ungeklärt.
Für die Erreichung dieses Ziels müssen jedoch tiefe Einschnitte bei den Treibhausgasemissionen vorgenommen werden. Unumstritten ist auch die Reduktion der Emissionen aller Staaten, auch denjenigen, welche aktuell noch keine verbindlichen Zugeständnisse gemacht haben. Die beiden bevölkerungsreichsten Staaten der Erde, die Volksrepublik China und Indien, spielen mit ihrem starken Wirtschaftswachstum der letzten Jahre hierbei eine entscheidende Rolle.
Eine große Chance den Klimawandel zu stoppen und die Erderwärmung auf 2°C zu begrenzen, bietet die im 2009 weltweit stattgefundene und Finanz- und Wirtschaftskrise. Auf Grund des daraus resultierenden Wirtschaftsabschwung kam es zu einem deutlichen Rückgang des Energieverbrauchs und der damit verbundenen CO2-Emissionen reduziert. Trotz des Aufschwungs in 2010 sollte das Ziel sein, die Emissionen nicht wie in den voran gegangenen Jahren weiter steigen zu lassen, sondern diese stark zu begrenzen.
Hierzu erstellt die Internationale Energie Agentur (IEA), welche im November 1974 im Rahmen der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) zur Einrichtung eines internationalen Energieprogramms gegründet wurde, jedes Jahr einen Bericht über die zukünftigen Auswirkungen und Entwicklungen der weltweiten Energiemärkte, namentlich der World Energy Outlook (WEO). Im WEO-2009 wurden die Ergebnisse des Referenzszenarios und des 450-Szenario verglichen.
Inhalt
1 EINLEITUNG
2 DARSTELLUNG DER AKTUELLEN SITUATION DES GLOBALEN PRIMÄRENERGIEVERBRAUCHS
2.1 Herleitung einer Definition der Primärenergie und des Primärenergieverbrauchs
2.2 Der globale Primärenergieverbrauch des Jahres 2008
2.2.1 Der globale Primärenergieverbrauch 2008 unterteilt nach Energieträgern
2.2.2 Der globale Primärenergieverbrauch 2008 unterteilt nach den verschiedenen Regionen der Welt
2.3 Die weltweiten Reserven und Ressourcen der Energierohstoffe
3 UNTERSUCHUNG DER ZWEI ENTWICKLUNGSSZENARIEN AUS DEM WORLD ENERGY OUTLOOK 2009
3.1 Das Referenzszenario
3.2 Das 450-Szenario
3.3 Zusammenfassung und Beurteilung der beiden Szenarien
4 ZUSAMMENFASSUNG, DISKUSSION UND AUSBLICK
5 ANHANG
6 LITERATURVERZEICHNIS
Verzeichnis der Abbildungen
Abb. 1: GlobalerPrimärenerg1everbrauch2008
Abb. 2: Globaler Primärenergieverbrauch 2008
Abb. 3: Primärenergieverbrauch 2007 unterteilt nach Regionen
Abb. 4: Weltweite Reserven und Ressourcen der Energieträger
Abb. 5: GlobalerPrimärenergieverbrauch2030 (Referenzszenario)
Abb. 6: GlobalerPrimärenergieverbrauch2030 (Referenzszenario)
Abb. 7: Vergleich des Primärenergieverbrauchs 2008 mit den beiden Szenarien im Jahre 2030
Verzeichnis der Abkürzungen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1 Einleitung
Die Diskussionen über denKlimaschutz und die Erderwärmung haben in den letzten Jahren zugenommen. Am Ende des 2009 wurden diese Themen auf dem Klimagipfel in Kopenhagen kontrovers diskutiert. Dabei konnte das Ziel der Vertragsstaaten der Klimarahmenkonventionen der Vereinten Nationen, eine Nachfolgeregelung für das Kyoto-Protokoll zu verabschieden, nicht erreicht werden. Das einzige konkrete Ziel, welches aber nicht bindend vereinbart wurde, ist die Begrenzung des Anstiegs der Erderwärmung 2°C. Wie dieses Ziel jedoch erreicht werden soll, bleibt ungeklärt.
Für die Erreichung dieses Ziels müssen jedoch tiefe Einschnitte bei den Treibhausgasemissionen vorgenommen werden. Unumstritten ist auch die Reduktion der Emissionen aller Staaten, auch denjenigen, welche aktuell noch keine verbindlichen Zugeständnisse gemacht haben. Die beiden bevölkerungsreichsten Staaten der Erde, die Volksrepublik China und Indien, spielen mitihrem starken Wirtschaftswachstum der letzten Jahre hierbei eine entscheidende Rolle.
Eine große Chance den Klimawandel zu stoppen und die Erderwärmung auf 2°C zu begrenzen, bietet die im 2009 weltweit stattgefundene und Finanz- und Wirtschaftskrise. Auf Grund des daraus resultierenden Wirtschaftsabschwung kam es zu einem deutlichen Rückgang des Energieverbrauchs und der damit verbundenen C02-Emissionen reduziert. Trotz des Aufschwungs in 2010 sollte das Ziel sein, die Emissionen nicht wie in den voran gegangenen Jahren weiter steigen zu lassen, sondern diese stark zu begrenzen.
Hierzu erstellt die Internationale Energie Agentur (IEA), welche im November 1974 im Rahmen der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) zur Einrichtung eines internationalen Energieprogramms gegründet wurde, jedes Jahr einen Bericht über die zukünftigen Auswirkungen und Entwicklungen der weltweiten Energiemärkte, namentlich der World Energy Outlook (WEO). Im WE0-2009 wurden die Ergebnisse des Referenzszenarios und des 450-Szenario verglichen.
Beim Referenzszenario wird davon ausgegangen, dass die Wirtschaft wieder ihren alten Verlauf annimmt und dass es zu keiner Veränderung bei der Energieerzeugung kommt, wodurch die C02-Emissionen weiter steigen würden. Hierbei wird aber ein Temperaturanstieg von 6 °C prognostiziert, welcher definitiv nicht erreicht werden darf.
Hingegen sollen beim 450-Szenario die Emissionen langfristig auf 450 Teile pro Million C02-Äquivalente (ppm C02-eq) begrenzt werden, wodurch der Temperaturanstieg auf maximal 2°C beschränkt werden kann. Mit diesen zwei Szenarien befasst sich die vorliegende Hausarbeit.
Zunächst wird aber im folgenden Kapitel die aktuelle Situation des Primärenergieverbrauchs dargestellt. Zum einen unterteilt nach den verschiedenen Energieträgern, zum anderen unterteilt nach den verschiedenen Regionen der Welt. Da für den Energiemix des Primärenergieverbrauchs die weltweiten Reserven und Ressourcen der nicht-erneuerbaren Energieträger eine entscheiden Rolle spielen, werden diese auch näher betrachtet. Im Anschluss kommt es zu der Untersuchung und einem Vergleich der beiden oben genannten Szenarien. Der Abschnitt Fazit und Ausblick komplettiert die Arbeit indem die Ergebnisse zusammengefasst werden. Außerdem wird diskutiert, ob die Szenarien, so wie sie prognostiziert werden, eine Chance haben umgesetzt zu werden.
2 Darstellung der aktuellen Situation des globalen Primärenergieverbrauchs
2.1 Herleitung einer Definition der Primärenergie und des Primärenergieverbrauchs
In der vorliegenden Arbeit wird die Situation und Entwicklung des globalen Primärenergieverbrauchs dargestellt. Dazu wird in diesen Abschnitt erläutert, was genau unter Primärenergie bzw. Primärenergieverbrauch zu verstehen ist.
In der Energiewirtschaft wird zwischen Primärenergie, Endenergie und Nutzenergie unterschieden. Unter Primärenergie sind noch keinerlei Umwandlung unterzogene Naturvorkommen zu verstehen. Die primären Energieträger werden in fossile Energieträger (Steinkohle, Braunkohle, Torf, Erdgas und Erdöl), in regenerative Energieträger (Sonnenenergie, Windenergie, Biomassen, Geothermie und Wasserkraft) und in Kernenergie unterteilt. Diese Primärenergie wird durch verlustbehaftete Prozesse wie Verbrennung, Kernspaltung oder Raffinieren in sekundäre Energieträger, wie z.B. Benzin, Heizöl, Fernwärme oder Gase wie Wasserstoff und Methan umgewandelt. Diese Art der Energie wird als Endenergie bezeichnet. Die Nutzenergie ist die dem Endverbraucher nach letzter Umwandlung zur Verfügung stehende Energie, wie z.B. Wärme zur Raumheizung oder Licht zur Arbeitsplatzbeleuchtung. Bei der Umwandlung von der Endenergie in die Nutzenergie treten größtenteils Verluste auf, da z.B. bei der Glühbirne nicht nur Licht erzeugt wird, sondern auch ein Teil der eingesetzten Energie in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben wird.
Aus diesem Grund wird unter Primärenergieverbrauch die gesamte einer Volkswirtschaft zugeführte Menge an Primärenergie verstanden. Der Primärenergieverbrauch wird als Energie angegeben und die normgerechte Einheit der Energie ist das Joule. Andere gebräuchliche Einheiten sind TWh pro Jahr, Mrd. BTU (british thermal unit) pro Jahr oder Mio. Fass Öl (Barrel) pro Jahr. Um Klarheit über die aktuelle Situation des Primärenergieverbrauchs zu schaffen, wird im folgenden Kapitel der Primärenergieverbrauch des Jahres 2008 erläutert.
2.2 Der globale Primärenergieverbrauch des Jahres 2008
Im ersten Abschnitt dieses Kapitels wird der globale Primärenergieverbrauch des Jahres 2008 nach Energieträgern unterteilt. Im zweiten Abschnitt wird der Anteil der verschiedenen Regionen der Erde am Primärenergieverbrauch dargestellt.
2.2.1 Der globale Primärenergieverbrauch 2008 unterteilt nach Energieträgern
Bei dem Primärenergieverbrauch werden folgende fünf Energieträger unterschieden: Erdöl, Kohle, Erdgas, Kernenergie und erneuerbare Energien (Sonnenenergie, Windenergie, Wasserenergie, Biomasse und Geothermie).
In den letzten drei Jahrzehnten hat sich Erdöl zur wichtigsten Energiequelle entwickelt. Es wird für die Erzeugung von Elektrizität, für den Treibstoff fast aller Transport- und Verkehrsmittel und in der chemischen Industrie verwendet. Ca. 35% des globalen Primärenergieverbrauchs wird durch Erdöl gedeckt (vgl. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)). Der Ölverbrauch im Jahre 2008 lag bei 87 Millionen barrel per day (mbpd) (vgl. International Energy Agency, Oil Market Report). Auf das Jahr bezogen entspricht dies einer kumulierten Menge von ca. 32 Milliarden Barrel. Aufgrund der Finanzkrise kam es im Jahr 2009 zu einem Einbruch, da die Produktion in allen Wirtschaftssektoren abgenommen hatte und somit ein geringerer Ölverbrauch vorlag. Nach Überwindung der Finanzkrise kam es dann aber zu einer zügigen Wiederaufnahme des ständig ansteigenden Ölverbrauchs. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren weiter fortsetzen.
Ein weiterer sehr wichtiger fossiler Energieträger ist die Kohle, unterteilt in Hartkohle und Weichbraunkohle. Mit einem Anteil von 27% lag die Kohle 2008 auf Platz 2 des weltweiten Primärenergieverbrauchs (vgl. IEA). Dabei entfielen ca. 25% des Kohleverbrauchs auf die Hartkohle und zwei Prozent auf die Weichbraunkohle. Mit einem Anteil von 41% ist die Kohle der wichtigste Energierohstoff in der Stromerzeugung. Die Welt-Kohleförderung im Jahr 2008 betrug 6.799 Mt, dies entspricht ca. 140 EJ.
Der dritte sehr bedeutende Rohstoff ist das Erdgas. Es dient hauptsächlich der Beheizung von Wohn- und Gewerberäumen, der industriellen Prozesswärme, zur elektrischen Stromerzeugung und in kleinem Umfang als Treibstoff für Kraftfahrzeuge. Im Jahre 2008 wurde mit einem Erdgasverbrauch von etwa 3,1 Billionen Kubikmetern ein neuer Höchststand erreicht.
Somit stellt Erdgas mit einem Anteil von knapp 23% am weltweiten Primärenergieverbrauch den drittgrößten Anteil hinter Erdöl und Kohle dar. (vgl. IEA)
Diese drei Rohstoffe haben mit ca. 85% den größten Anteil am Primärenergieverbrauch dar. Der restliche Anteil wird mit ca. 5% durch Kernenergie und mit 10% durch erneuerbare Energieträger gedeckt. Zum Thema Kernenergie existieren weltweit verschiedene Meinungen. Deutschland hat z.B. den Ausstieg aus der kommerziellen Nutzung der Kernenergie bis zum Jahre 2020 beschlossen. Hingegen wird in Ländern wie Italien, Frankreich und vor allem China wieder vermehrt in den Bau neuer Kernkraftwerke investiert.
In der folgenden Abbildung sind die einzelnen Anteile am Primärenergieverbrauch nochmals dargestellt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Globaler Primärenergieverbrauch 2008
Quelle: Eigene Darstellung (vgl. IEA)
Absolut gesehen lag 2008 ein Primärenergieverbrauch von 528.921 Petajoule (PJ) vor. Die Werte der verschiedenen Energieträger sind in der folgenden Grafik dargestellt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2: Globaler Primärenergieverbrauch 2008
Quelle: Eigene Darstellung (vgl. IEA)
Um weiterhin den Primärenergieverbrauch durch die oben genannten Energieträger zu decken, sind die Reserven und Ressourcen dieser Energieträger von entscheidender Bedeutung. Diese werden im Abschnitt 2.3 betrachtet.
2.2.2 Der Anteil der verschiedenen Regionen der Welt am Primärenergieverbrauch 2007
Im folgenden Abschnitt wird der Primärenergieverbrauch, bezogen auf die verschiedenen Regionen der Welt, betrachtet. Die Daten zur Erhebung dieser Statistik beziehen sich auf die U.S. Energy Information Administration (U.S. EIA) und sind aus dem Jahre 2007, da noch keine neueren Daten vorhanden sind.
Bei dieser Betrachtung wird die Welt in 7 Regionen unterteilt: Nordamerika, Mittel- und Südamerika, Europa, Eurasien, der Nahe Osten, Afrika und Asien & Ozeanien. In der Abbildung drei sind die Anteile am Primärenergieverbrauch der einzelnen Regionen dargestellt. Mit 34% bzw. 172.455 PJ halten Asien & Ozeanien den größten Anteil am weltweiten Primärenergieverbrauch. Hiervon entfallen ca. 75% auf die Volksrepublik China, Indien und Japan, was auf das starke Wirtschaftswachstum dieser Regionen zurückzuführen ist. Auf Platz zwei des Primärenergieverbrauchs liegt Nordamerika mit ca. 25%. Allein die Vereinigten Staaten von Amerika halten einen Anteil von 21% am weltweiten Verbrauch. Den nächst größeren Posten nehmen Europa mit 18% und Eurasien mit 10% ein. Lediglich sehr kleine Anteile haben Mittel- und Südamerika und der Nahe Osten mit jeweils 5% und Afrika mit 3%. Die genauen Daten aller Länder sind im Anhang einzusehen.
Am stärksten wird der Verbrauch der Volksrepublik China und Indien steigen, und so ist davon auszugehen, dass in den nächsten 20 Jahren die Volksrepublik China weltweit der Staat mit dem größten Primärenergieverbrauch sein wird.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3: Primärenergieverbrauch 2007 unterteilt nach Regionen
Quelle: Eigene Darstellung (vgl. U.S. EIA)
2.3 Die weltweiten Reserven und Ressourcen der Energierohstoffe
Damit es zu keinen Unstimmigkeiten bei den Begriffen Reserven und Ressourcen kommt, werden diese zunächst kurz definiert. Unter Reserven sind die zu heutigen Preisen und mit heutiger Technikwirtschaftlich gewinnbaren Mengen einer Energierohstoff-Lagerstätte zu verstehen (vgl. BGR). Ressourcen hingegen sind nachgewiesene, aber derzeit technisch und oder wirtschaftlich nicht gewinnbare sowie nicht nachgewiesene, aber geologisch mögliche, künftige gewinnbare Mengen an Energierohstoffen (vgl. BGR).
Das folgende Kapitel stellt die Reserven und Ressourcen der nicht-erneuerbaren Energierohstoffe näher dar.
In der Abbildung 4 sind die weltweiten Reserven und Ressourcen aus dem Jahr 2008 aufgelistet. Die gesamten Reserven beziffern 38.946 EJ. Den größten Anteil mit 21.127 EJ bzw. etwa 54% stellt die Kohle dar. Auf dem zweiten Platz rangiert das Erdöl mit 23%, gefolgt von Erdgas mit 19%. Nur 4% der gesamten Reserven entfallen auf die Kernbrennstoffe.
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