Welt im Wandel: Energiewende zu Nachhaltigkeit Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen Joachim Luther Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg und Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Universität Freiburg
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Welt im Wandel: Energiewende zu Nachhaltigkeit Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen Joachim Luther Fraunhofer Institut.
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Welt im Wandel:Energiewende zu NachhaltigkeitWissenschaftlicher Beirat der BundesregierungGlobale Umweltveränderungen
Joachim Luther
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg undFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Universität Freiburg
Mitglieder des WBGU I,Stand März 2003
Professor Dr. Hartmut Graßl,Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg
Professor Dr. Dr. Juliane Kokott,Direktorin am Institut für Europäisches und Internationales Wirtschaftsrecht, Universität St. Gallen
Professor Dr. Margarete E. Kulessa,Professorin für Allgemeine Volkswirtschaftslehre und Europäische Wirtschaftspolitik an der Fachhochschule Mainz
Professor Dr. Joachim Luther,Leiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme, Freiburg
Professor Dr. Franz Nuscheler,Direktor des Instituts für Entwicklung und Frieden in Duisburg
Mitglieder des WBGU II,Stand März 2003
Professor Dr. Dr. Rainer Sauerborn,Ärztlicher Direktor der Abteilung für Tropenhygiene und Öffentliches Gesundheitswesen am Universitätsklinikum Heidelberg
Professor Dr. Hans-Joachim Schellnhuber,Direktor des britischen Wissenschaftsnetzwerks zum Klimawandel (Tyndall Centre) in Norwich (UK) undDirektor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, Potsdam
Professor Dr. Renate Schubert,Direktorin des Instituts für Wirtschaftsforschung der ETH Zürich
Professor Dr. Ernst-Detlef Schulze,Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena
Schutz der natürlichen Lebensgrundlagender Menschheit
Beseitigung der Energiearmut in Entwicklungsländern
Reduktion von geopolitischen Konfliktpotenzialen
Drei Gründe für die Notwendigkeit einer Transformation der globalen Energiesysteme
Zum Leitplankenkonzept des WBGU
Ökologische Leitplanken- Klimaschutz- Nachhaltige Flächennutzung- Schutz der Meeresökosysteme- ...
Sozioökonomische Leitplanken- Begrenzung des relativen Anteils der Energieausgaben am Einkommen- Risiken im Normalbereich halten- ...
Leitplanken, Evolution des globalen Energiesystems,Beispiele
Source: German Advisory Council on Global Change, 2003
°C
°C per decade
0 1 2
0,1
0,2
Temperature guard-rails for asustainable development
global rate of temperature changeandglobal change of temperature
400...450 ppm CO2
www.wbgu.de
IPCC storylines (SRES) for global human evolution,examples
A1 very strong economic growth,strong emphasis on R&D, global economic convergence
A2 heterogeneous world, slow technological progress,not focused on sustainability
B1 similar to A1, in addition„green“ and „fair“
B2 local and regional development paths,business-as-usual (econ. growth etc.)
A2
Econ
om
y
Technology En ergy
Agricultu re
(Land-use)
D r i v i n g F o r c e s
A1
B2Global
Economic
Regional
Environmental
B1
Populat ion
Source: WBGU/IIASA, 2003
Steigerung der Energieeffizienz vom historischen Trend (1%/a) auf 1,6%/a
Primärenergiebedarf, exemplarischer Pfad des WBGU
- Langfristig keine Verwendung von nicht nachhaltigen Techniken (Leitplanke),
- keine Verwendung von Techniken deren technischen Machbarkeit heute noch nicht in der Praxis nachgewiesen ist.
Randbedingung bei der energietechnischenDetaillierung des exemplarischen Pfades
* higher potential with extensiv off-shore windenergy conversion
Sustainable potentials of selected renewable energy sources, examples
modern biomass 100 EJ/a
wind * 140 EJ/a
hydro 15 EJ/a
solar quasi unlimited
Source: German Advisory Council on Global Change, 2003
Annahme maximale Rate: x 10 pro Dekade(26% pro Jahr)
Wachstumsraten bei der Implementierungneuer Energietechnologien
Grobes Primärenergie Portfolio, exemplarischer Pfad des WBGU
Transformation des globalen Energiesystems,ein exemplarischer Pfad
2000 2020 2040
200
600
1000
1400
Jahr2100Quelle: Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen, 2003
PV-Stromgestehungs-kosten im Vergleichzu Preisen von EVUfür Spitzen- undGrundlaststrom
Quelle W. Hoffmann, RWE Schott Solar
Auch bei starkem Wachstum des Primärenergiebedarfs ist ein globales Energiesystem realisierbar, das umfassenden Nachhaltigkeitskriterien genügt
Eine übergangsweise Sequestrierung von CO2 ist notwendig
Fazit I
Ein solches System basiertdurchweg auf der effizienten Nutzung von Energie,mittelfristig auf einem breiten Spektrum Erneuerbarer Energien, langfristig im wesentlichen auf der Konversion solarer Strahlung
Die Transformation des globalen Energiesystems ist eine Jahrhundertaufgabe