\item Begrenzte Ressourcen und\\
Umweltbelastung % Wieso Steigerung?
\end{itemize}
- \item Rationelle Energienutzung
+ \item Effiziente Energienutzung
\begin{itemize}
\item Stand der Dinge % Was geht bzw ging so in Sachen EE
\item Potentiale und M"oglichkeiten % Wo wollen und kommen wir hin
\item Endenergieverbrauch
\item Verbrauch und Verluste bei Energieumwandlung\\
(Umwandlung der Prim"arenergietr"ager in Nutzenergie)
- \item Nichtenergetischer Verbrauch
+ \item Nichtenergetischer Verbrauch (NEV)
\end{itemize}
\end{itemize}
\end{itemize}
\item Nutzen: Waren, Dienstleistung, Energie
\end{itemize}
+\vspace{0.3cm}
+Energieeffizienz: bemessen nach EEV\\
+Gesamtenergieeffizienz: bemessen nach PEV\\
-\begin{picture}(0,0)(-255,-150)
+\begin{picture}(0,0)(-255,-200)
\includegraphics[width=4cm]{indien_eimer.eps}
\end{picture}\\
-\begin{picture}(0,0)(-255,-80)
+\begin{picture}(0,0)(-255,-130)
\includegraphics[width=4cm]{laster.eps}
\end{picture}\\
-\begin{picture}(0,0)(-255,0)
+\begin{picture}(0,0)(-255,-50)
\includegraphics[width=4cm]{zweirad.eps}
\end{picture}
\begin{slide}
{\large\bf
- Einf"uhrung und Motivation - Eine Energiebilanz\\
+ Einf"uhrung und Motivation - Eine Energiebilanz
}
-\begin{center}
+\begin{minipage}{6.5cm}
+\includegraphics[width=6.5cm]{pev_de.ps}
+\end{minipage}
+\begin{minipage}{6.5cm}
+\includegraphics[width=6.5cm]{eev_de.ps}
+\end{minipage}\\[0.4cm]
+{\tiny
Prim"arenergieverbrauch in \% (BRD)\\
\begin{tabular}{l c c c c c}
\hline
Endenergieverbrauch&63,6 &65,3 &64,1 &61,7 &61,3 \\
\hline
\hline
-\end{tabular}\\[1.0cm]
+\end{tabular}\\[0.4cm]
Endenergieverbrauch pro Sektor in \% (BRD)\\
\begin{tabular}{l c c c c c}
\hline
GHD &18,5 &16,9 &16,0 &15,0 &15,6 \\
\hline
\hline
-\end{tabular}\\[0.3cm]
+\end{tabular}
+}
+
+\end{slide}
+
+\begin{slide}
+
+ {\large\bf
+ Einf"uhrung und Motivation - Eine Energiebilanz
+ }
+
+\begin{minipage}{6.8cm}
+ \includegraphics[width=7cm]{pev_time_de.ps}
+\end{minipage}
+\begin{minipage}{6cm}
+ \includegraphics[width=6.5cm]{eev_time_de.ps}
+\end{minipage}
+\begin{minipage}{6.8cm}
+\scriptsize
+Anmerkungen
+\begin{itemize}
+ \item 70 \% PEV importiert: KE/"Ol/Gas/SK
+ \item Fossil: 78,8 \%
+ \item Wirkungsgradmethode:\\
+ Kernenergie: 33 \%, erneuerbare Energien: 100 \%
+ \item $1\text{ Mio. t SKE}\approx29,3 \cdot 10^{15}\text{ J}$
+ \item Abnahme um 6.5 \% des PEV von 2008 auf 2009.\\
+ Grund: Eingebrochene Konjunktur\\
+ (Niedrigste Verbrauchsniveau seit Anfang 70er)
+ \item EE $\uparrow$ 4.0 \%, Abnahme SK und KE
+\end{itemize}
+\end{minipage}
+\begin{minipage}{6cm}
+ \includegraphics[width=6.0cm]{pev_et_2009.ps}
+\end{minipage}
+
+\end{slide}
+
+\begin{slide}
+
+ {\large\bf
+ Einf"uhrung und Motivation - Eine Energiebilanz
+ }
+
+\begin{flushleft}
+\begin{center}
+ \footnotesize
+ Prim"arenergieverbrauch weltweit in Mio. t "Ol"aquivalent
+ \includegraphics[width=10cm]{pev_time_world.eps}
\end{center}
+\end{flushleft}
+\begin{minipage}{6.6cm}
+\includegraphics[width=6.5cm]{pev_world_2007.ps}
+\end{minipage}
+\begin{minipage}{5.4cm}
+\scriptsize
+\begin{itemize}
+ \item Anstieg der Steigung zwischen 2001 und 2002
+ \item Anstieg fast ausschlie"slich durch Kohle
+ \item Fossil: 81,4 \%
+ \item Regenerativ: 12,7 \%
+ \item $1\text{ t OE}\approx 1,428\text{ t SKE}$
+ \item 1973: $6115\text{ M t OE}\approx 8732\text{ M t SKE}$
+ \item 2007: $12029\text{ M t OE}\approx 17177\text{ M t SKE}$
+\end{itemize}
+\end{minipage}
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Eine Energiebilanz
+ Einf"uhrung und Motivation - Eine Energiebilanz
}
+\begin{flushleft}
+\begin{minipage}{9cm}
+\begin{center}
+\scriptsize
+PEV nach L"andern (in Mio. t OE)\\
+\includegraphics[width=9cm]{pev_country_world.eps}\\
+\end{center}
+\end{minipage}
+\end{flushleft}
+\begin{flushleft}
+\begin{minipage}{10cm}
+\begin{center}
+\scriptsize
+Kohleproduktion nach L"andern (in Mio. t)\\
+\includegraphics[width=10cm]{pev_coal_country_world.eps}
+\end{center}
+\end{minipage}
+\end{flushleft}
+
+\begin{picture}(0,0)(-260,-160)
+\includegraphics[width=4cm]{kohlekraftwerk_china.eps}
+\end{picture}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Eine Energiebilanz
+ Einf"uhrung und Motivation - Ersch"opfung endlicher Ressourcen
}
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \small
+ \underline{Erd"ol}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \small
+ \underline{Erdgas}
+ \end{minipage}\\[0.1cm]
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \begin{center}
+ \footnotesize
+ Gesamtpotential konventionellen Erd"ols in Gt\\
+ \includegraphics[width=6.5cm]{oel_kap.eps}
+ \end{center}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \begin{center}
+ \footnotesize
+ Gesamtpotential konventionellen Erdgases in m$^3$\\
+ \includegraphics[width=6.5cm]{gas_kap.eps}
+ \end{center}
+ \end{minipage}\\[0.2cm]
+ \begin{minipage}[t]{6.5cm}
+ \begin{center}
+ \footnotesize
+ F"orderverl"aufe von Erd"ol in Gt/Jahr\\
+ \includegraphics[width=6.5cm]{peak_oil.eps}
+ \end{center}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}[t]{6.5cm}
+ \begin{center}
+ \footnotesize
+ F"orderverl"aufe von Erdgas in m$^3$/Jahr\\
+ \includegraphics[width=6.5cm]{peak_gas.eps}
+ \end{center}
+ \end{minipage}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Begrenzte Ressourcen und Umweltbelastung
+ Einf"uhrung und Motivation - Ersch"opfung endlicher Ressourcen
}
- Ursachen der Energieerzeugung und -nutzung\\
+ \small
+ \underline{Kohle}\\
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \includegraphics[width=6.5cm]{kohle_kap.ps}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \begin{itemize}
+ \item h"ochste geologische Verf"ugbarkeit
+ \item 55 \% an Gesamtenergie der Reserven
+ \item 76 \% an Gesamtenergie der Ressourcen
+ \item Bedarfsdeckung f"ur viele Jahrzehnte
+ \item 40 \% der weltweiten Stromerzeugung
+ \item wichtigstes Element der Versorgungs-sicherheit
+ \end{itemize}
+ \end{minipage}\\
+ \underline{Kernbrennstoffe}
\begin{itemize}
- \item
+ \item j"ahrlicher Uranverbrauch: 0,065 Mt
+ \item Reserven: 1,766 Mt (USD 40/kg)
+ \item Ressourcen: 14,243 Mt (USD 40/kg)
+ \item Reserven: 40 - 63 jahre
+ \item Verf"ugbarkeit: > 200 Jahre
+ \item Bereits jetzt: Produktion < Verbrauch
\end{itemize}
+\end{slide}
+
+\begin{slide}
+
+ {\large\bf
+ Einf"uhrung und Motivation - Umweltbelastung
+ }
+
+ \begin{center}
+ \small
+ CO$_2$ Emissionen weltweit in Mt\\
+ \includegraphics[width=9cm]{co2_time.eps}
+ \end{center}
+ \begin{minipage}{6.8cm}
+ \includegraphics[width=6.5cm]{co2_2007.ps}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}{6.2cm}
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{l c c c}
+ \hline
+ \hline
+ & E/m [$\frac{\text{t oe}}{\text{t}}$] & CO$_2$/E [$\frac{\text{t CO}_2}{\text{t oe}}$]\\
+ \hline
+ Kohle & 0,6 & {\color{red}3,8} \\
+ "Ol & 1,0 & 2,7 \\
+ Gas & & {\color{green}2,3} \\
+ \hline
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \end{minipage}
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Begrenzte Ressourcen und Umweltbelastung
+ Einf"uhrung und Motivation - Umweltbelastung
}
+ \small
+
+ Absch"atzung: Energieverbrauch $E_t$ und CO$_2$ Emission $R_t$ weltweit
+ f"ur einen westlichen Lebensstandard ($E'$)
+
+ \underline{Energie}
+ \[
+ E_t = E' \cdot \text{Weltbev"olkerung}
+ \]
+ \begin{itemize}
+ \item $E'_{\text{max}}=5,94\,\frac{\text{t SKE}}{\text{Einwohner}}$
+ (PEV BRD, $487\text{ Mio. t SKE}$)
+ \item $E'_{\text{min}}=4,90\,\frac{\text{t SKE}}{\text{Einwohner}}$
+ (PEV BRD ohne Industrie, gesch"atzt, $402\text{ Mio. t SKE}$)
+ \item Weltbev"olkerung: 6609 $\cdot 10^6$
+ \end{itemize}
+\[
+\Rightarrow E_t \approx 32400 - 39300 \text{ Mio t SKE}
+\]
+
+ \underline{CO$_2$ Emissionen}
+ \begin{itemize}
+ \item Weltenergiebedarf: 17177 Mio. t SKE
+ \item Zus"atzliche Energie $\Delta E = 15200 - 22100 \text{ Mio t SKE}$
+ \item Annahme: $\Delta E$ allein durch Kohle
+ \item Bisherige Emissionen: 28962 Mio. t
+ \end{itemize}
+\[
+\Rightarrow R_t \approx 69400 - 87800 \text{ Mio. t}
+\]
+\begin{picture}(0,0)(-250,-10)
+\includegraphics[width=5cm]{co2_west.ps}
+\end{picture}
+
+{\color{blue}\normalsize
+$\Rightarrow$ Notwendigkeit energieeffizienter Technologie!
+}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Energienutzung - Stand der Dinge
+ Effiziente Energienutzung - Stand der Dinge\\
}
+ Formal:
+ \begin{itemize}
+ \item Richtlinie 2002/91/EG Energy Performance of Buildings Directive
+ \item Richtlinie 2006/32/EG Energy Service Directive
+ \end{itemize}
+
+\vspace{0.3cm}
+
+ Technisch:
+ \begin{itemize}
+ \item Kraftw"armekopplung (KWK) / dezentrale Blockheizkraftwerke (BHKW)
+ \item Erdw"arme"ubertrager / W"armer"uckgewinnung
+ \item W"armepumpe
+ \item Elektromobilit"at
+ \end{itemize}
+
+ \vspace{0.2cm}
+
+ \begin{itemize}
+ \item Plusenergieh"auser und Siedlungen
+ \end{itemize}
+
+ \vspace{0.2cm}
+
+ \begin{itemize}
+ \item Erneuerbare Energien
+ \end{itemize}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Energienutzung - Stand der Dinge
+ Effiziente Energienutzung
}
+ \underline{Erdw"arme"ubertrager}
+
+ Erdreichtemperatur folgt phasenverschoben (und ged"ampft)
+ der Umgebungstemperatur
+
+ \begin{itemize}
+ \item Au"senluft k"alter als Erdw"arme\\
+ $\rightarrow$ Temperierung der Au"senluft\\
+ $\rightarrow$ Erdreich wird W"arme entzogen
+ \item Au"senluft w"armer als Erdw"arme\\
+ $\rightarrow$ K"uhlung der Au"senluft\\
+ $\rightarrow$ Erdreich wird erw"armt
+ \end{itemize}
+
+ \underline{W"armer"uckgewinnung}
+
+ Wiedernutzbarmachung thermischer Energie eines den Prozess verlassenden
+ Massenstromes
+
+ \begin{itemize}
+ \item W"armetauscher
+ \item W"armerohre
+ \item W"armepumpe
+ \end{itemize}
+
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Energienutzung - Potentiale und M"oglichkeiten
+ Effiziente Energienutzung
}
+ \underline{W"armepumpe}
+
+ Transport vom W"armeenergie von einem niedrigeren Temperaturniveau
+ auf ein höheres unter Einsatz mechanischer Energie
+
+ \begin{itemize}
+ \item Fluid unter niedrigem Druck
+ verdampft unter Aufnahme der Umgebungstemperatur
+ \item Nach Verdichtung auf h"oheren Druck kondensiert es
+ unter W"armeabgabe
+ \item $\text{G"ute} = \frac{\text{abgegebene W"armeenergie}}
+ {\text{eingebrachte elektrische Energie}}$
+ \item Maximale G"ute: $\frac{T_{\text{warm}}}
+ {T_{\text{warm}}-T_{\text{kalt}}}$
+ \item herk"ommliche Stromerzeugung:\\
+ Effizienz: 30-40 \%
+ $\Rightarrow$ G"ute > 3
+ \end{itemize}
+
+ \begin{picture}(0,0)(-200,50)
+ \includegraphics[width=6cm]{wpump.eps}
+ \end{picture}
+
+ \vspace{2cm}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Energienutzung - Potentiale und M"oglichkeiten
+ Effiziente Energienutzung\\
}
+ \underline{Plusenergieh"auser und Siedlungen}\\
+
+ H"auser / Siedlungen die mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen ...
+
+ ... unter Einsatz von
+ \begin{itemize}
+ \item Solarzellen (Photovoltaik)
+ \item Sonnenkollektoren
+ \item W"armer"uckgewinnung
+ \item Erdw"arme"ubetrager
+ \item moderne D"amm-, L"uftungs- und\\
+ Verglasungstechnik
+ \item (variable) Ausrichtung
+ \end{itemize}
+
+ \begin{picture}(0,0)(-160,40)
+ \includegraphics[width=5cm]{pluss.eps}
+ \end{picture}
+ \begin{picture}(0,0)(-280,0)
+ \includegraphics[width=3.5cm]{pluse.eps}
+ \end{picture}
+
+ \vspace{1cm}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Nachhaltige und umweltbewusste Lebensqualit"at
+ Effiziente Energienutzung
}
+ Kraftw"armekopplung (KWK) / dezentrale Blockheizkraftwerke (BHKW)
+
+ \begin{itemize}
+ \item gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie
+ und Nutzung der Abw"arme
+ \item mechanische Energie $\rightarrow$ elektrischer Strom
+ \item Abw"arme $\rightarrow$ Fernw"arme und Prozessw"arme
+ \item dezentrale KWK in Form von BHKWs
+ \item Gesamtwirkungsgrad ca. 90 \%
+ \item elektrischer Wirkungsgrad: 25 - 46 \%
+ \end{itemize}
+
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=7cm]{eev_haus.ps}
+ \end{center}
+
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Nachhaltige und umweltbewusste Lebensqualit"at
+ Effiziente Energienutzung
}
+ \footnotesize
+
+ \underline{Elektromobilit"at} - Nutzung elektrisch betriebener Fahrzeuge
+
+ Effizienz:
+ \begin{itemize}
+ \item Effizienz Verbrennungsmotor deutlich unter 35 \%
+ \item Effizienz Elektromotor: 80 - 90 \%, jedoch ...
+ \begin{itemize}
+ \item Effizienz Akku: 70 - 80 \%
+ \item Effizienz Stromerzeugung: 30 - 40 \%
+ \end{itemize}
+ $\Rightarrow$ Effizienz < 29 \%
+ \end{itemize}
+
+ Tats"achliche Vorteile:
+ \begin{itemize}
+ \item kein lokaler Schadstoffaussto"s
+ \item RegE-ready ;)
+ \item geringe L"armbelastung
+ \end{itemize}
+
+ Macht nur Sinn mit:
+ \begin{itemize}
+ \item Ausbau regenerativer Stromerzeugung
+ \item KWK bei herk"ommlicher Stromerzeugung
+ \end{itemize}
+
+ Da Zukunftsmusik gilt jetzt:
+ \begin{itemize}
+ \item Leichtbau
+ \item Vermeidung von Individualverkehr
+ \end{itemize}
+
+ Nur zur Info:
+ bisher wird 98 \% fossiler Kraftstoff genutzt
+
\end{slide}
+%\begin{slide}
+%
+% {\large\bf
+% Effiziente Energienutzung - Potentiale und M"oglichkeiten
+% }
+%
+%\end{slide}
+%
+%\begin{slide}
+%
+% {\large\bf
+% Effiziente Energienutzung - Potentiale und M"oglichkeiten
+% }
+%
+%\end{slide}
+
\begin{slide}
{\large\bf
- Gesellschaftliche Problematik
+ Nachhaltige und umweltbewusste Lebensqualit"at f"ur alle
}
+ \underline{Ein paar Studien}
+
+ \begin{itemize}
+ \item Greenpeace und WBGU:\\
+ Bis 2050: 50 \% des PEV aus erneuerbaren Energien
+ \item IEA:\\
+ Bis 2030: 25 \% des PEV aus erneuerbaren Energien
+ \end{itemize}
+
+\begin{center}
+ \vspace{1cm}
+ F"ur ausschlie"slich regenerative Energieerzeugung
+ m"ussen demnach 50 - 75 \% eingespart werden.
+
+ \vspace{1cm}
+{\color{red}
+ Das ist durch Technik allein nicht m"oglich!
+}
+\end{center}
+
+ \vspace{1cm}
+
\end{slide}
\begin{slide}
Gesellschaftliche Problematik
}
+ In einer globalen kapitalistischen Gesellschaft f"uhrt dies zu
+ \begin{itemize}
+ \item Krieg um Ressourcen
+ \item Weiterer Ausnutzung fossiler Brennstoffe
+ \item Erh"ohter CO$_2$ Emission
+ \end{itemize}
+
+\end{slide}
+
+\begin{slide}
+
+ {\large\bf
+ Quellen / Lesen- und Sehenswertes
+ }
+
+ \small
+
+ \underline{Daten BRD}
+ \begin{itemize}
+ \item AG Energiebilanzen e.V.\\
+ http://www.ag-energiebilanzen.de
+ \item Umweltbundesamt\\
+ http://www.umweltbundesamt-daten-zur-umwelt.de
+ \end{itemize}
+
+ \underline{Daten weltweit}\\
+ International Energy Agency\\
+ http://www.iea.org
+
+ \underline{Videomaterial}
+ \begin{itemize}
+ \item Energy Autonomy - Die 4. Revolution
+ \href{./ENERGY_AUTONOMY_The_4th_Revolution_Community_Trailer-B90UQg_AAmI.mp4}{$\rhd$}\\
+ http://www.energyautonomy.org
+ \item Energie 2050 - Aufbruch in ein neues Zeitalter\\
+ http://www.nachhaltigwirtschaften.at/publikationen/energie2050.html
+ \end{itemize}
+
+ \underline{Effiziente Energietechnologie}
+ \begin{itemize}
+ \item ... alles irgendow ...
+ \item ... im Internet ...
+ \end{itemize}
+
\end{slide}
\begin{slide}
Schlussfolgerungen / Diskussion
}
+ Notwenig:
+
+ Kollektive nicht marktorientierte Bestimmung der zu befriedigenden
+ Bed"urfnisse
+
+ \begin{itemize}
+ \item Verzicht auf energierelevante Produkte und Dienstleistungen
+ \item Vermeidung von Individualverkehr (ausser Fahrrad)
+ \item ...
+ \end{itemize}
+
+ ... ist das in einer kapitalistischen Gesellschaft m"ogich?
+
\end{slide}
\end{document}
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