Das Desertec-Konzept: Erneuerbare Energie und die globale Energiewende

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

28. www.DESERTEC.org