Nachhaltigkeit in der Energieversorgung Karlsruhe, 11. Juli 2008 Dr. Volker Stelzer

V. Stelzer 30.09.2007

KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)

Nachhaltigkeit in der Energieversorgung

Karlsruhe, 11. Juli 2008

Dr. Volker Stelzer

Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse Forschungszentrum Karlsruhe

V. Stelzer 30.09.2007


Der Nachhaltigkeitsbegriff

Hans Carl von Carlowitz

* 24. Dezember 1645 in Oberrabenstein bei Chemnitz; † 3. März 1714 in Freiberg, Sachsen deutscher Kameralist und Oberberghauptmann Sylvicultura oeconomica, oder haußwirthliche Nachricht und Naturmäßige Anweisung zur wilden Baum-Zucht (1713)

V. Stelzer 30.09.2007


1952: Grundsätze der Interparlamentarischen Arbeitsgemeinschaft für naturgemäße Wirtschaftsweise

1980: Studie Global 2000 der Regierung der USA

1980: World Conservation Strategy der International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) in Kooperation mit dem U.N. Environmental Program (UNEP), World Wildlife Fund (WWF), FAO, UNESCO

1987: Brundtlandbericht

1992: Erdgipfel in Rio de Janeiro

2002: Erdgipfel in Johannesburg

Entwicklung des Nachhaltigkeitsbegriffs

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Definition Nachhaltigkeit (nach Brundtland-Bericht): Eine Entwicklung, die

den Bedürfnissen der jetzigen Generation entspricht, ohne die Möglichkeiten

künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen

Definition Nachhaltigkeit

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Grundelemente der Nachhaltigkeit

• Inter- und intragenerative Gerechtigkeit

• Global

• Anthropozentrisch

• Integrativ

Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung

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Integratives Konzept nachhaltiger Entwicklung

- IKoNE –

Federführung: Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse

Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung

V. Stelzer 30.09.2007


Das Integrative Konzept Nachhaltiger EntwicklungGenerelle Nachhaltigkeitsziele

Sicherung der menschli-chen Existenz

Erhaltung des gesellschaft-lichen Produktivpotenzials

Bewahrung der Entwicklungs- und Handlungsmöglichkeiten

V. Stelzer 30.09.2007


Das Integrative Konzept Nachhaltiger EntwicklungGenerelle Nachhaltigkeitsziele

Sicherung der menschli-chen Existenz


Bewahrung der Entwicklungs- und Handlungsmöglichkeiten

Mindestanforderungen (Regeln)

Schutz der menschlichen Gesundheit (1)

Nachhaltige Nutzung er-neuerbarer Ressourcen (6)

Chancengleichheit hinsichtlich Bildung, Beruf, Information (11)

Gewährleistung der Grundversorgung (2)

Nachhaltige Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen (7)

Partizipation an gesellschaftli-chen Entscheidungsprozessen (12)

Selbstständige Existenz-sicherung (3)

Nachhaltige Nutzung der Umwelt als Senke (8)

Erhaltung d kulturellen Erbes und der kulturellen Vielfalt (13)

Gerechte Verteilung der Umweltnutzungsmög-lichkeiten (4)

Vermeidung unvertretbarer technischer Risiken (9)

Erhaltung der kulturellen Funkti-on der Natur (14)

Ausgleich extremer Ein-kommens- und Vermö-gensunterschiede (5)

Nachhaltige Entwicklung des Sach-, Human- und Wissenskapitals (10)

Erhaltung der sozialen Ressour-cen (15)

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Energie aus Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?

V. Stelzer 30.09.2007


Nachhaltigkeitsscreening

Generelle Nachhaltigkeitsziele

Sicherung der mensch-lichen Existenz


Bewahrung der Entwicklungs-und Handlungsmöglichkeiten

Mindestanforderungen (Regeln) Schutz der menschlichenGesundheit (1)

Nachhaltige Nutzung er-neuerbarer Ressourcen (6)

Nachhaltige Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen(7)

Selbstständige Existenz-sicherung (3)

Nachhaltige Nutzung derUmwelt als Senke (8)

Gerechte Verteilung derUmweltnutzungsmög-lichkeiten (4)

Erhaltung der kulturellen Funk-tion der Natur (14)

V. Stelzer 30.09.2007


NachhaltigkeitsindikatorenMindestbedingungen nachhal-tiger Entwicklung

Nachhaltigkeitsindikatoren

Gerechte Verteilung der Umweltnutzungsmöglichkeiten

Flächenspezifischer Primärenergieertrag Klimarelevante Emissionen

Nachhaltige Nutzung nicht er-neuerbarer Ressourcen Flächenspezifischer Primärenergieertrag (s.o.)

Nachhaltige Nutzung der Um-welt als Senke

Flächenspezifische Vermeidung klimarelevanter Emissionen (s.o.)

CO2-Vermeidungskosten Eutrophierend wirkende Emissionen Versauernd wirkende Emissionen

Schutz der menschlichen Gesundheit

Feinstaubemissionen, ● NOx-Emissionen CO-Emissionen, ● Sommersmog Pilzsporen

Nachhaltige Nutzung erneuerbarer Ressourcen

Biodiversität, ● Boden Grund- und Oberflächengewässer

Erhalt der kulturellen F. d. Natur Landschaftsbild Selbstständige Existenzsicherung

Beschäftigung Entlohnung

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Energienutzungsverfahren

Grasschnitt

überständig, rohfaserreich

Vergasung

Nassfermentation• marktreif

Trockenfermentation

• Pilotanlagen verfügbar

Kleinanlagen• Pilotanlagen verfügbar

Großanlagen• für Stroh marktreif• für Heu Anpassungen

erforderlich

Pilotanlagen in Bau

Fermentation

jung, energiereich

Verbrennung

Überschuss-Grünland

Umbruch

Maisanbau Pappel-Kurzumtrieb

Kraftstoffe

Strom

Wärme

Nassfermentation

Fermentation

Kleinanlagen

Verbrennung

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Indikator Energieertrag

Einsparung

-50 -40 -30 -20 -10 0

MWh Primärenergie / ha

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

Heu TF 100 kW

Heu HD, REKA

Heu RB, Herlt

Heupellets, Agroflamm

Pappel-HS Ext.

Gras NF 100 kW

Mais NF 100 kW

Mais TF 100 kW

Pappel-HS Int.

Pappel-HS Int., emissionsarm

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Nachhaltigkeitsbewertung – ZusammenfassungExtensive Grünlandflächen Intensive Grünlandflächen

Nutzung Um-

wand-lung

Nut-zung

Umwandlung

Heu HD

Heu RB

Heu Pellets

Heu TF1)

KUP ext.

Gras-silage

Mais-silage

KUP int.

KUP2)

Nachhaltige Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen

Primärenergieertrag + + (7)

+ + (6)

+ + (5)

+ + (8)

+ + (3)

+ + (4)

+ + (2)

+ + (1)

+ + (1)

Nachhaltige Nutzung der Umwelt als Senke

Klimarelevante Emissionen

+ + (6)

+ + (5)

+ + (4)

+ (8)

+ + (2)

+ + (7)

+ + (3)

+ + (1)

+ + (1)

CO2-Vermeidungs-kosten

– (5)

– (3)

– (3)

– – (6)

+ (2)

– – (4)

– – (4)

+ + (1)

+ + (1)

Eutrophierende Emissionen

– (5)

0 (3)

– (6)

– – (9)

0 (2)

– – (8)

– – (7)

0 (3)

0 (1)

Versauernde Emissionen

– (5)

0 (4)

– (6)

– – (9)

+ (3)

– – (8)

– – (7)

+ (2)

+ (1)

Schutz der menschlichen Gesundheit

Feinstaubemissionen 0

(4) –

(7) –

(5) +

(1) –

(8) 0

(2) 0

(3) – – (9)

– (6)

NOx-Emissionen – – (7)

– – (6)

– – (8)

+ (1)

– (4)

– (3)

– (5)

– – (6)

– (2)

CO-Emissionen – – (9)

+ (2)

0 (3)

0 (4)

– (6)

– (5)

– – (7)

– – (8

+ (1)

Sommersmog – – (8)

– (7)

– – (9)

+ (1)

– (4)

– (3)

– (5)

– (6)

0 (2)

Pilzsporen 0 0 0 – – 0 0 – –

Nachhaltige Nutzung erneuerbarer Ressourcen

Biodiversität +

(1) +

(1) +

(1) +

(1) –

(4) 0/- (2)

– – (5)

0 (3)

0 (3)

Boden 0

(1) 0

(1) 0

(1) 0

(1) –

(2) 0

(1) – – (3)

– (2)

– (2)

Grund- und Oberflä-chengewässer

0 (1)

0 (1)

0 (1)

0 (1)

– (2)

0 (1)

– – (3)

– (2)

– (2)

Kulturelle Funktion der Natur

Landschaft +

(1) +

(1) +

(1) +

(1) – /+ (2)

+ (1)

– (3)

– /+ (2)

– /+ (2)

Selbstständige Existenzsicherung

Beschäftigung +

(1) +

(4) +

(8) +

(7)3) +

(6) +

(5) +

(2) +

(3) +

(3)

Entlohnung –

(7) +

(5) –

(8) +

(6)3) + + (2)

+ (4)

+ (3)

+ + (1)

+ + (1)

V. Stelzer 30.09.2007


Ausblick

• Anwendungen z.B. in den folgenden Bereichen: kommunale Indikatorenentwicklung, Branchenanlyse, Technikfolgenabschätzung, Bildung, Unternehmens- bewertung, Abfallwirtschaft

• Risk Habitat Megacity• Auf weitere Anwendungsfelder ausweiten• Systematische methodische Weiterentwicklung• Publikationen in Fachzeitschriften

V. Stelzer 30.09.2007


Weitere Informationen unter:

http://www.itas.fzk.de/deu/itaslit/p/gze.htm

oder bei

[email protected]

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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