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Dr. Thiemo Gropp, Direktor Desertec Foundation

Das Desertec-Konzept: Erneuerbare Energie und die globale Energiewende

1 von 28
Das DESERTEC-Konzept:
Sauberer Strom aus Wüsten
Energiesicherheit und Klimaschutz
für eine Welt mit 10 Milliarden Menschen
EBL-Veranstaltung: “Hochspannung vom Süden in den Norden”
Liestal, 12. April 2011


Dr. Thiemo Gropp

DESERTEC Foundation       www.DESERTEC.org
Bis 2050 wird die Weltbevölkerung auf
9 bis 10 Milliarden Menschen anwachsen




Quellen: Allianz Insurance • United Nations World Population Prospects • Deutsche Stiftung Weltbevölkerung
Herausforderungen des 21. Jahrhunderts
 Energiesicherheit
 Versorgung mit ausreichend
  Wasser und Nahrung
 Migrationsbewegungen
 Krieg um Ressourcen
 Klimawandel
   Extreme Wettererscheinungen
   Anstieg des Meerespiegels
   Überflutungen                  Sind wir bereit und in der
   Trockenheiten                 Lage, Lösungen zu finden?
   …
Bei einer Erderwärmung über 2°C wird das
Überschreiten von Kipppunkten wahrscheinlicher
  Auftauen von Permafrostböden, dadurch Freisetzung großer
   Mengen von Methan (Treibhausgas)
  Instabilität der Eisschilde von Grönland und Westantarktis
  Veränderung des Monsun-Systems
  Kollaps des Amazonasregenwaldes
  etc.
...mit unangenehmen Folgen
  Knappheit von Wasser und Nahrungsmittelressourcen
  Mehr Migration und Konflikte
Wieviel CO2 dürfen wir maximal noch emittieren, wenn
wir solche Folgen vermeiden wollen?
Der Budgetansatz des WBGU
  Heute zusätzlich in die Atmosphäre gelangendes CO2 ist
   extrem langlebig: mehrere tausend Jahre!
  Um die Erderwärmung mit 67% Wahrscheinlichkeit unter
   2°C zu halten, dürfen 2010-2050 noch maximal
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  Bei derzeitigen Emissionsraten wird dieses
   CO2-Budget in ca. 25 Jahren ausgeschöpft sein
    (auf Länder bezogen: USA: 3 Jahre, Indien: 85 Jahre)
Je später die Trendumkehr eintritt, desto schwerer wird
die Einhaltung des CO2-Budgets




                Emissionspfade für ein
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  • 1. Das DESERTEC-Konzept: Sauberer Strom aus Wüsten Energiesicherheit und Klimaschutz für eine Welt mit 10 Milliarden Menschen EBL-Veranstaltung: “Hochspannung vom Süden in den Norden” Liestal, 12. April 2011 Dr. Thiemo Gropp DESERTEC Foundation www.DESERTEC.org
  • 2. Bis 2050 wird die Weltbevölkerung auf 9 bis 10 Milliarden Menschen anwachsen Quellen: Allianz Insurance • United Nations World Population Prospects • Deutsche Stiftung Weltbevölkerung
  • 3. Herausforderungen des 21. Jahrhunderts  Energiesicherheit  Versorgung mit ausreichend Wasser und Nahrung  Migrationsbewegungen  Krieg um Ressourcen  Klimawandel Extreme Wettererscheinungen Anstieg des Meerespiegels Überflutungen Sind wir bereit und in der Trockenheiten Lage, Lösungen zu finden? …
  • 4. Bei einer Erderwärmung über 2°C wird das Überschreiten von Kipppunkten wahrscheinlicher  Auftauen von Permafrostböden, dadurch Freisetzung großer Mengen von Methan (Treibhausgas)  Instabilität der Eisschilde von Grönland und Westantarktis  Veränderung des Monsun-Systems  Kollaps des Amazonasregenwaldes  etc. ...mit unangenehmen Folgen  Knappheit von Wasser und Nahrungsmittelressourcen  Mehr Migration und Konflikte
  • 5. Wieviel CO2 dürfen wir maximal noch emittieren, wenn wir solche Folgen vermeiden wollen? Der Budgetansatz des WBGU  Heute zusätzlich in die Atmosphäre gelangendes CO2 ist extrem langlebig: mehrere tausend Jahre!  Um die Erderwärmung mit 67% Wahrscheinlichkeit unter 2°C zu halten, dürfen 2010-2050 noch maximal 750 Mrd. t CO2 ausgestoßen werden  Bei derzeitigen Emissionsraten wird dieses CO2-Budget in ca. 25 Jahren ausgeschöpft sein (auf Länder bezogen: USA: 3 Jahre, Indien: 85 Jahre)
  • 6. Je später die Trendumkehr eintritt, desto schwerer wird die Einhaltung des CO2-Budgets Emissionspfade für ein Budget von 750 Mrd. t CO2 Quelle: WBGU
  • 7. Wie können wir nachhaltige Lebens-bedingungen schaffen... ...in Anbetracht einer Welt mit etwa 10 Milliarden Menschen im Jahr 2050?
  • 8. Was ist die Grundlage für die Lösung? Erneuerbare ENERGIE “Die Wüsten der Erde empfangen in 6 Stunden mehr Energie von der Sonne als die Menschheit in einem Jahr verbraucht“ Dr. Gerhard Knies DESERTEC
  • 9. Mission der DESERTEC Foundation: Die schnelle globale Umsetzung des DESERTEC Konzepts EUMENA Mit einem strategischen Fokus auf 2 Regionen:  EU-MENA  Ost-Asien
  • 10. Die notwendigen Technologien für erneuerbare Energie sind bereits jetzt verfügbar Nanosolar power sheet, PV Concentrated Solar Power (CSP) Wie groß sind die Ressourcen?
  • 11. Potenziale erneuerbarer Energien in EU-MENA (Studien des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, DLR) Biomasse: 890 TWh/y Strombedarf von EU-MENA Geothermie: 750 TWh/y in 2050: 7.500 TWh/y Windkraft: 1.700 TWh/y Wasserkraft: 1.090 TWh/y Sonnenenergie: >600.000 TWh/y
  • 12. Energie der Sonneneinstrahlung in Wüsten ≙ 700 fache des Weltenergieverbrauchs Energie aus Wüsten im Vergleich zu fossilen und nuklearen Ressourcen Alle bekannten Reserven Gas 2 Wochen Sonne Öl 2 Wochen Sonne Uran 2 Wochen Sonne Kohle 22 Wochen Sonne Alle bekannten und zu erwartenden Reserven 40 Wochen Sonne Solare Energie im roten Quadrat = Gesamter Weltenergieverbrauch
  • 14. Das DESERTEC Konzept verbindet verschiedene erneuerbare Energieträger und Strom wird dort produziert, wo es am wirtschaftlichsten ist
  • 15. Solarthermische Kraftwerke (CSP): Seit über 20 Jahren kommerziell im Einsatz Kramer Junction (USA), in Betrieb seit 1990 CSP: Concentrating Solar Power
  • 16. Solarthermische Kraftwerke (CSP): Ein Prinzip – verschiedene Designs Parabolrinne Solarturm Linear Fresnel Parabol-Schüssel
  • 17. Solarthermische Kraftwerke (CSP): 100 Jahre alte Technologie (El-Maadi, Ägypten, 1913)
  • 18. Strictly Private & Confidential
  • 19. CSP mit Hitzespeicher (Salzschmelze): Solarstrom auch 7,5h nach Sonnenuntergang Andasol 1 (Spanien) Quelle: Solar Millennium
  • 20. HGÜ: Auf langen Strecken in Betrieb Beispiel Yunnan-Guangdong (China): 1400 km, 800kV, 5000 MW Supergrid mit Hochspannungsgleichstrom-Übertragung (HGÜ)  Nur ca. 3% Verlust auf 1000 km  Ermöglicht Ausgleich von fluktuierenden regenerativen Energien (PV, Wind) Quelle: Siemens
  • 21. DESERTEC: Sauberen Strom dort produzieren, wo es am wirtschaftlichsten ist
  • 22. Stromproduktionsszenarien für EU und MENA (Quelle: Studien des DLR) Middle East & North Africa 4500 4000 3500 Desalination Export Solar MENA: Electricity [TWh/y] Photovoltaics 3000 Wind 6x Anstieg der Stromproduktion 2500 2000 6 Geothermal Hydropower Biomass 1500 mal Wave / Tidal CSP Plants inkl. Meerwasserentsalzung 1000 soviel Oil / Gas Coal 500 Nuclear und Export nach Europa 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Export Year Europe 4500 4000 3500 Import Solar Photovoltaics Wind EU: Electricity [TWh/y] Geothermal 3000 15% Import aus MENA 65% EU Hydropower 2500 Biomass Wave / Tidal 2000 CSP Plants 1500 Oil Gas 1000 Coal 500 Nuclear 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Year
  • 23. Resultierende CO2-Reduktion in EU-MENA (Quelle: Studien des DLR) 4000 Avoided 3500 Import Solar CO2-Emissions in Mt/y 3000 Photovoltaics Wind 2500 Geothermal 2000 Hydropower 1500 -81% Wave / Tidal Biomass 1000 CSP Plants 500 Oil / Gas 0 Coal 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Nuclear Year
  • 24. DESERTEC als ganzheitlicher Ansatz: Vorteile für Nordafrika und den Nahen Osten  Sichere Energieversorgung unabhängig von Öl und Gas  Wasserversorgung durch Meerwasserentsalzung  Sozio-ökonomische Entwicklung (Industrieaufbau vor Ort)  Exportchancen  Friedenssicherung durch internationale Kooperation  Klimaschutz durch CO2-Reduktion
  • 25. Industrieinitiative Dii GmbH: Für schnelle Umsetzung von DESERTEC in EU-MENA  Initiiert durch DESERTEC Foundation und Munich Re  Gegründet in Oktober 2009  Aufgaben bis 2012: – Erarbeitung politischer und regulatorischer Rahmenbedingungen – Vorbereitung erster Referenzprojekte – Langfristiger Roll-out Plan für DESERTEC in EU-MENA
  • 26. Industrieinitiative Dii GmbH: Wegbereiter für die Umsetzung des DESERTEC Konzeptes in Europa, Nordafrika und dem Nahen Osten Gemeinnützige Unternehmen aus Industrie und Finanzwelt Stiftung
  • 27. DESERTEC und die Schweiz  Speicherkraftwerke  Investition in Anlagen in Südeuropa und Nordafrika