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These 4: Was tun ?? Kopf in Sand stecken, weiter so? Anpassen?

Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft. These 4: Was tun ?? Kopf in Sand stecken, weiter so? Anpassen? CO2 freie Energiewirtschaft?. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft. CO2 Vermeidungskosten um 1 t zu vermeiden. +.

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These 4: Was tun ?? Kopf in Sand stecken, weiter so? Anpassen?

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Presentation Transcript

  1. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft These 4: Was tun ?? Kopf in Sand stecken, weiter so? Anpassen? CO2 freie Energiewirtschaft?

  2. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft CO2 Vermeidungskosten um 1 t zu vermeiden + Faktor 1000

  3. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft • KKW in Finnland: • Fläche 1x1 km² • Leistung 3300 MW • Strom in 1 Jahr 25 Mrd kWh Wie wirkt sich Energiedichte aus ? Windpark alpha ventus : 43km nördl. Borkum Fläche 10x11 km² Leistung 208x5 MW 1040 MW Strom 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

  4. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft Konsequenzen daraus – Zur Deckung des privaten Strombedarfs in Deutschland in 1 Jahr wären nötig: 3c/kwh 1,7 6 15c/kwh 625 45c/kwh 16

  5. E m m i t e n t C O 2 i n % C O 2 i n t / K o p f U . S . A . 22 1 9,7 , C h i n a 1 8 3 ,6 R u s s l a n d 8 1 0 , 4 J a p a n 5 9 , 5 I n d i e n 4 1 ,0 D e u t s c h l a n d 3 1 0 ,3 G . B . 2 , 2 8 , 9 K a n a d a 2 , 2 1 7 , 2 Frankreich 1 , 5 6 , 2 w e l t w e i t 1 0 0 4 , 0 Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft Weltweite CO2 EmissionenStand 2004 (10 Länder produzieren 2/3)

  6. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft Beitrag des Privathaushalts zur CO2 Emission • Jahresverbrauch von Öl, Gas, Strom, Benzin • 2. CO2 - Emissionsfaktoren • 3. pro Kopf Emission in Tonnen pro Jahr www Adresse zur Berechnung der privaten CO2-Emission http://uba.klima-aktiv.de

  7. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft Stromerzeugung und entsprechende CO2 Emission 1153 949 620 428 257 220 101 40 8-32 23 0

  8. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft CO2 Emission in der EU bei der Stromerzeugung im Jahr 2003 UBA

  9. The IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and StorageDez/2005 CCS Technik als Lösung? Siegfried Vogt Institut für Meteorologie und Klimaforschung Jan. 2008, KIT Karlsruhe

  10. 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

  11. 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

  12. Fuels Processes Storage options CO2 capture and storage system

  13. 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“

  14. Global large stationary CO2 sources withemissions of more than 0.1 MtCO2/year • 50% des globalen CO2 Ausstoß

  15. Strategien zur Abscheidung Stand Rauchgas- wäsche ausgereift, aber viel Chemie Flexibel, aber wenig ausgereift Demophase Sehr teuer, Aufwand für Luftzerlegungs- anlage Vorteil/Nachteil Prinzipielle Nachrüstung möglich, teuer, Platzbedarf Kohlevergasung ergibt Synthesegas Nur H2 wird verbrannt Nur CO2 und H 2O im Abgas, > er- leichtert CO2 - Abtrennung

  16. Capture of CO2 - Abtrenntechniken AbsorptionCO2 wird ins Volumen eines festen oder flüssigen Filters eingelagert. hohe Abtrennraten, hoher Energieverbrauch hoher Ressourcenverbrauch AdsorptionCO2 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 Source: IPCC SRCCS

  17. Transport zur “Endlagerstätte” gasförmig 80bar Möglicher 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 / LKWsinnvoll nur für kurze Entfernungen

  18. Geological storage Kohleflöze weltweit 3 – 200Gt Speicherkap. Aquifere weltweit 1000 – 10 000Gt Speicherkap. Erdöl Erdgasfelder weltweit 675 – 900Gt Speicherkap.

  19. Ocean storage

  20. Costs 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 Two ways of expressing costs: • Additional electricity costs • Energy policymaking community • CO2 avoidance costs • Climate policymaking community 0,01 – 0,04 € 15 – 200 €/tCO2

  21. CCS Projekte weltweit http://www.ieagreen.org.uk/ccs.html http://co2captureandstorage.info/co2db.php

  22. 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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