Verbrauch_StudGen_Ma.. - Physikalisches Institut - Universität ...
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Wie viel Energie verbrauchen wir wirklich ?<br />
Zahlen zum Bedarf<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Josef Jochum<br />
Universität Tübingen – <strong>Physikalisches</strong> <strong>Institut</strong><br />
Kepler Center for Astro and Particle Physics<br />
Josef Jochum
Energieverbrauch ein Problem?<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
wir decken unseren Energiebedarf weitgehend mit fossilen Energieträgern<br />
Klimawandel<br />
Fossile Brennstoffe<br />
gehen aus<br />
C + O 2<br />
=> CO 2<br />
1 x C führt zu 1 x CO 2<br />
1 Liter Sprit führt zu 2600g CO 2<br />
⇒ wir müssen weg von<br />
fossilen Energieträgern<br />
hin zur Versorgung mit<br />
regenerativen Energieträgern<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ !<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Studium Generale<br />
4000 kW<br />
Solar-Strom<br />
schlau<br />
alleine in<br />
Tübingen !!!<br />
mehr Durchblick mit jedem Vortrag<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ !<br />
8.000 MWp<br />
installierte<br />
Photovoltaik<br />
in Deutschland<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
4300 GWh<br />
Solarstrom<br />
in Deutschland<br />
im Jahr 2008<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ !<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
25.700 MW Windkraft<br />
installiert in<br />
Deutschland<br />
15% des Stromverbrauchs<br />
durch erneuerbare Energien<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ !<br />
40 Offshore Windparks<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Strom für 12 Mio. Haushalte<br />
beeindruckende Zahlen !!!<br />
Josef Jochum
Wie viel ist “sehr viel“ ?<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
große Zahlen machen<br />
großen Eindruck<br />
aber:<br />
• wie viel ist “viel”<br />
• wo liegt die Messlatte ?<br />
⇒ Gesamt-Energie-Bedarf !<br />
• alle <strong>Ma</strong>ßnahmen sollten<br />
daran gemessen werden<br />
• eine für ganz Deutschland<br />
schwer fassbare Zahl – 14.000 PJ<br />
⇒ pro Kopf, pro Tag<br />
Josef Jochum
Energie und Leistung<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
kcal, Joule, kWh => Energie<br />
Watt, kW, PS => Leistung<br />
Energie<br />
= Leistung x Zeit<br />
Herdplatte<br />
Leistung 1000W = 1,0kW<br />
eine Stunde in Betrieb<br />
Energie<br />
1,0kW x 1h<br />
= 1,0 kWh<br />
Glühbirne<br />
Leistung 40W<br />
einen Tag in Betrieb<br />
Energie<br />
0,04 kW x 24h<br />
~ 1,0 kWh<br />
Auto<br />
75 kW<br />
eine Stunde in Betrieb<br />
Energie<br />
75kW x 1h<br />
= 75 kWh<br />
= 1000W x 3600s<br />
= 3.600.000 Joule<br />
Josef Jochum
Energie-Einheit kWh<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
z.B.:<br />
Heizlüfter-1000 W<br />
eine Stunde laufen lassen<br />
1 kWh = 1000 Watt x 3600 sec<br />
= 3,6 Mio Joule<br />
= 3.600 kJ<br />
1kWh = 3,6 Mio J<br />
Butter<br />
10 g<br />
enthalten<br />
74 kcal<br />
1kg → 7.400 kcal<br />
1 kcal = 4168 Joule<br />
1 Liter Sprit / Öl<br />
1 kg Holz<br />
= 31 Mio J<br />
~ 9 kWh<br />
~ 8.400 kcal<br />
~ 10 kWh<br />
~ 4 kWh<br />
Josef Jochum
Was der Mensch zum Leben braucht<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Grundumsatz<br />
~ 1,8 kWh /Pers /Tag<br />
bei leichter körperlicher Arbeit<br />
~ 3 kWh /Pers /Tag<br />
(2600 kcal)<br />
Jäger- und Sammler<br />
zusätzlicher<br />
Energie-(Nahrungs-)bedarf durch<br />
Feuer, Jagen, Fischen, Sammeln<br />
~ (6-11) kWh /Pers /Tag<br />
www.planet-wissen.de<br />
Josef Jochum
Was der Mensch zum Leben braucht<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Agrargesellschaften<br />
zusätzlicher<br />
Energie-(Nahrungs-)bedarf durch<br />
Tierhaltung. Tiere leisten Arbeit,<br />
liefern Nahrung und Kleidung<br />
~ (30-40) kWh /Pers /Tag<br />
Industriezeitalter<br />
mechanische Arbeit durch:<br />
zunächst Wasserräder, Windmühlen<br />
fossile Energieträger und <strong>Ma</strong>schinen<br />
Kohle ↔ Dampfmaschine<br />
Öl ↔ Motoren …<br />
steigender Energiebedarf ..<br />
www.oekosystem-erde.de<br />
Internationale Energie-Agentur<br />
Josef Jochum
Viele Themen –Viele Zahlen<br />
Auto<br />
Flugzeug<br />
12.500<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
133<br />
Heizen<br />
Heißes Wasser / Kochen<br />
80 Mio.<br />
Licht<br />
Elektrogeräte<br />
Allgemeiner Konsum<br />
3,6 Mio.<br />
4.300<br />
Josef Jochum
Quellen<br />
Beiträge der Studenten des Seminars<br />
Energie, Umwelt, Ethik<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Fakultät für <strong>Ma</strong>thematik und Physik<br />
online Buch:<br />
Sustainable Energy –<br />
without the hot air<br />
www.withouthotair.com<br />
David JC <strong>Ma</strong>cKay<br />
Department of Physics,<br />
University of Cambridge<br />
www.umweltbundesamt.de<br />
www.bmvbs.de (Bundesverkehrsministerium)<br />
www.destatis.de (Statistsiches Bundesamt)<br />
www.technikwissen.de/bwk (VDI)<br />
www.dena.de (Deutsche Energie Agentur)<br />
www.wind-energie.de<br />
www.offshore-wind.de<br />
www.bund-naturschutz.de<br />
www.umweltlexikon-online.de<br />
www.naehrwerttabelle.de<br />
… Presse, Spiegel-Online, Wikipedia, ….<br />
Josef Jochum
Energiebedarf<br />
in<br />
Deutschland<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Brennstoff, Wärme, Kraft<br />
Josef Jochum
Berechnung des Energiebedarfs in kWh/Pers./Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
z.B Beleuchtung im Haushalt<br />
⇒ 41 PJ pro Jahr in der Bundesrepublik<br />
41PJ = 41 x 10 15 J<br />
= 41.000.000.000.000.000 J<br />
⇒ pro Kopf pro Tag<br />
41 PJ / 80 Mio Personen / 365 Tage<br />
= 1,4 Mio J / Pers./Tag<br />
= 0,4 kWh / Pers. / Tag<br />
1kWh = 3,6 Mio J<br />
Josef Jochum
Auto<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Josef Jochum
Auto – wie viel fahren wir? - Abschätzung<br />
Familie ( 4 Personen)<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
• Erstwagen<br />
• Zweitwagen<br />
20.000 km / Jahr<br />
10.000 km / Jahr<br />
⇒<br />
⇒<br />
~ 7.000 km / Person /Jahr<br />
~ 20 km / Person / Tag<br />
Berufspendler<br />
• 200 Arbeitstage, je 35 km<br />
⇒ ~ 20 km / Person / Tag<br />
Energiebedarf<br />
20 km<br />
<strong>Verbrauch</strong> 7 liter / 100km<br />
⇒<br />
1,4 liter / Person / Tag<br />
Josef Jochum
Auto – “offizielle“ Zahlen<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
PKW und LKW zusammen<br />
2,3 liter / Person / Tag<br />
PKW:<br />
23 kWh / Pers. / Tag<br />
LKW:<br />
46 Mrd liter / Jahr<br />
1 liter Sprit: 10kWh<br />
20 Mrd liter / Jahr<br />
⇒ 1,6 liter / Person / Tag<br />
⇒ 0,7 liter / Person / Tag<br />
Josef Jochum
Flugverkehr<br />
einmal im Jahr nach<br />
San Francisco<br />
⇒ 830 liter<br />
⇒ 8300 kWh, einmal im Jahr<br />
⇒ 23 kWh im Mittel pro Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
einmal im Jahr nach<br />
New York<br />
⇒16 kWh / Tag<br />
einmal im Jahr<br />
Kanaren / Ägypten<br />
⇒ 8 kWh / Tag<br />
einmal im Jahr nach<br />
Kreta<br />
⇒ 5 kWh / Tag<br />
einmal im Jahr nach<br />
London<br />
⇒ 2 kWh / Tag<br />
Josef Jochum
Flugverkehr<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
34 Mio. t CO 2<br />
13 Mrd liter Kerosin<br />
80 Mio Personen<br />
⇒ ~ 165 liter Kerosin<br />
/Pers./Jahr<br />
170 Mrd Pkm<br />
80 Mio Personen<br />
⇒ 2125 km / Person/Jahr<br />
⇒ ~ 105 liter Kerosin<br />
4,4l / 100km - Lufthansa<br />
Josef Jochum
Flugverkehr<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
im Mittel<br />
140 liter<br />
Kerosin / Person / Jahr<br />
⇒1400 kWh / Jahr<br />
4 kWh<br />
/ Pers. /Tag<br />
einmal Verkehr im Jahr nach<br />
Auto + New Flugzeug York<br />
⇒16 kWh / Tag<br />
27 kWh / Pers./Tag<br />
Josef Jochum
Heizung<br />
- Abschätzung<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Einfamilienhaus, 4 Personen<br />
2200 liter Heizöl / Jahr<br />
⇒ 22000 kWh/ Jahr<br />
⇒ 5500 kWh/Jahr/Person<br />
⇒ 15 kWh / Pers. /Tag<br />
Josef Jochum
Heizung<br />
- Abschätzung Nr.2<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
im Mittel 220 kWh / m 2 / Jahr<br />
4 Personenhaushalt, 140 m 2<br />
⇒ 140 x 220 kWh/Jahr = 30800 kWh/ Jahr<br />
⇒ 7700 kWh/Jahr/Person<br />
⇒ 21 kWh / Person /Tag<br />
Josef Jochum
Heizung – “offizielle“ Zahlen<br />
Haushalte<br />
in Deutschland<br />
Heizenergiebedarf 1538 PJ<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
⇒ 15 kWh / Pers / Tag<br />
Arbeitsplatz, öffentlicher Raum, …<br />
Industrie 201 PJ<br />
Gewerbe, Handel,<br />
Dienstleistungen 496 PJ<br />
zusammen etwa 700 PJ<br />
⇒ 7 kWh / Pers / Tag<br />
1 PJ = 10 15 Joule<br />
1 kWh = 3,6 Mio Joule<br />
insgesamt<br />
⇒ 22 kWh / Pers / Tag<br />
1 PJ = 280 Mio kWh<br />
100 PJ / 80 Mio Pers / Jahr<br />
= 1 kWh / Pers / Tag<br />
Josef Jochum
Heizung<br />
Haushalte<br />
⇒ 15 kWh / Pers / Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Arbeitsplatz, öffentlicher Raum<br />
⇒ 7 kWh / Pers / Tag<br />
insgesamt<br />
⇒ 22 kWh / Pers / Tag<br />
Josef Jochum
Heißes Wasser und Kochen<br />
“Prozesswärme“<br />
im Haushalt<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
mit Öl, Gas, Kohle<br />
203 PJ /Jahr<br />
mit erneuerbaren Energien 15 PJ /Jahr<br />
mit Strom<br />
⇒ Primärenergiebedarf<br />
186 PJ el<br />
/ Jahr<br />
530 PJ /Jahr<br />
Summe 748 PJ / Jahr<br />
⇒ 7 kWh /Pers/Tag<br />
Primärenergie<br />
Josef Jochum
Licht<br />
im Haushalt<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
0,4 kWh el<br />
/ Pers. / Tag<br />
Abschätzung:<br />
in einem 4 Personen Haushalt, leuchten täglich drei Stunden<br />
• Küche – Arbeitsplattenbeleuchtung 3 x 35 W = 105 W<br />
• Küche – Raumbeleuchtung 2 x 60 W<br />
= 120 W<br />
• Wohnzimmer 3 x 60 W<br />
= 180 W<br />
• Gang 1 x 60 W = 60 W<br />
• sonstige Zimmer 2 x 60 W<br />
= 120 W<br />
Insgesamt<br />
= 585 W<br />
⇒ 1,76 kWh<br />
⇒ 0,4 kWh / Pers. / Tag<br />
am Arbeitsplatz / beim Einkaufen /<br />
Straßenbeleuchtung<br />
Industrie<br />
0,4 kWh el<br />
/ Pers. / Tag<br />
Gewerbe, Handel und Dienstleistungen<br />
1,0 kWh el<br />
/ Pers. / Tag<br />
Josef Jochum
Licht<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Licht- Summe 1,8 kWh el<br />
/Pers /Tag<br />
⇒ 4,5 kWh / Pers /Tag<br />
Primärenergie<br />
Josef Jochum
Die kleinen Helfer<br />
Elektrogeräte, Kühlschränke und Kommunikation<br />
im Haushalt<br />
Kühlen, Gefrieren<br />
95 PJ<br />
1,0 kWh el<br />
/ Pers /Tag<br />
Elektrogeräte (für Bewegung) 68 PJ<br />
0,7 kWh el<br />
/ Pers /Tag<br />
Computer, Kommunikation, TV 56 PJ<br />
0,5 kWh el<br />
/ Pers /Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Computer und Kommunikation 82 PJ<br />
am Arbeitsplatz, Handel, Dienstleistungen<br />
0,7 kWh el<br />
/ Pers /Tag<br />
alles zusammen 2,9 kWh el<br />
/Pers./Tag<br />
⇒ 7,5 kWh / Pers /Tag<br />
Primärenergie<br />
Josef Jochum
Allgemeiner Konsum – “offizielle Zahlen“<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Industrie<br />
Prozesswärme: 1632 PJ /Jahr 15,5 kWh / Pers / Tag<br />
<strong>Ma</strong>schinen-Bewegung: 535 PJ /Jahr 5,5 kWh / Pers / Tag<br />
⇒ 21 kWh / Pers / Tag Nutzenergie<br />
davon 7,5 kWh elektrisch<br />
⇒ 36 kWh /Pers/Tag<br />
Primärenergie<br />
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen<br />
Prozesswärme: 390 PJ /Jahr 3,7 kWh / Pers / Tag<br />
<strong>Ma</strong>schinen-Bewegung: 310 PJ /Jahr 2,9 kWh / Pers / Tag<br />
48 kWh /Pers/Tag<br />
⇒ 6,6 kWh / Pers / Tag Nutzenergie<br />
davon 3,3 kWh elektrisch<br />
⇒ 12 kWh /Pers/Tag<br />
Primärenergie<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
hauptsächlich<br />
Öl / Kohle / Gas<br />
260gr CO<br />
Allgemeiner Konsum<br />
2<br />
/kWh<br />
116 kWh / Tag → 30 kg CO<br />
und Ernährung<br />
2<br />
⇒ 11t CO 2<br />
/ Jahr<br />
Elektro, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
48 kWh<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
116 kWh<br />
/ Pers / Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ<br />
=> 133 kWh / Pers / Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Heizung<br />
22 kWh<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
27 kWh<br />
Josef Jochum
CO 2<br />
– Emission – Tübinger CO 2<br />
-Rechner<br />
hauptsächlich<br />
Öl / Kohle / Gas<br />
//tuebingen.klima-aktiv.de<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
260gr CO<br />
Allgemeiner Konsum<br />
2<br />
/kWh<br />
116 kWh / Tag → 30 kg CO<br />
und Ernährung<br />
2<br />
⇒ 11t CO 2<br />
/ Jahr<br />
Elektro, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
48 kWh<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
CO 2<br />
11t / Pers. / Jahr<br />
?<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
27 kWh<br />
Josef Jochum
Allgemeiner Konsum<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Waren<br />
Krimskrams<br />
Abfall<br />
Josef Jochum
Allgemeiner Konsum - Beispiele<br />
Papier (Verpackungen, Zeitungen …)<br />
• Energieaufwand – Herstellung: 3 kWh / kg<br />
• <strong>Verbrauch</strong> in Deutschland: 232 kg / Pers./Jahr<br />
⇒<br />
2,0 kWh / Pers /Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
PET (Getränkeflaschen)<br />
• Energieaufwand – Herstellung: 23 kWh / kg<br />
• <strong>Verbrauch</strong> in Deutschland : 5,3 kg / Pers./Jahr<br />
⇒<br />
0,3 kWh / Pers /Tag<br />
Glas<br />
• Energieaufwand – Herstellung: ~1,5 kWh / kg<br />
• <strong>Verbrauch</strong> in Deutschland : 88 kg / Pers./Jahr<br />
⇒<br />
0,4 kWh / Pers /Tag<br />
Getränkedosen<br />
0,6 kWh / Dose<br />
Josef Jochum
Allgemeiner Konsum - Beispiele<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
PC – ‘<strong>Verbrauch</strong>’<br />
• Energieaufwand – Herstellung: ~ 2000 kWh / PC<br />
• Verkauf in Deutschland: ~ 12 Mio Stück in 2008<br />
⇒<br />
1 kWh / Pers /Tag<br />
Auto – Herstellung<br />
• Energieaufwand–Herstellung: ~ 50000 kWh / PKW<br />
• Verkauf in Deutschland: ~ 3,5 Mio / Jahr<br />
⇒<br />
6 kWh / Pers /Tag<br />
Hausbau, Straßenbau, …<br />
usw.<br />
. . .<br />
Josef Jochum
Nahrung - Fleischkonsum<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Futterbedarf: 0,05 kWh / kg / Tag<br />
etwa gleich bei allen Tieren<br />
1 kg Geflügel, 60 Tage bis zur Schlachtung<br />
⇒ Energiebedarf ~ 3 kWh<br />
1 kg Schwein, 250-350 Tage bis zur Schlachtung<br />
⇒ Energiebedarf ~ 15 kWh<br />
1 kg Rind, 400-600 Tage bis zur Schlachtung<br />
⇒ Energiebedarf ~ 25 kWh<br />
⇒ nur 10% Effizienz bei Nutzung der Biomasse<br />
Nährwerte - Fleisch:<br />
im Mittel etwa 2200 kcal / kg = 2,5 kWh / kg<br />
Josef Jochum
Nahrung - Fleischkonsum<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Energiebedarf zur Produktion von Fleisch<br />
im Mittel (je 1/3 Geflügel, Schwein, Rind)<br />
15 kWh/kg<br />
Fleischkonsum im Mittel 220 g / Pers. / Tag<br />
(80 kg / Pers. / Jahr)<br />
⇒ Energiebedarf<br />
3,3 kWh / Pers /Tag<br />
Josef Jochum
Nahrung – ein extremes Beispiel<br />
Umweltbundesamt:<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Produktion von 1 kg Rindfleisch verursacht 13 kg CO 2<br />
1 km Gehen benötigt 0,036 kWh<br />
(180 W, 5 km/h)<br />
Nährwert Rinderfilet 1,2 kWh / kg<br />
⇒ Bedarf 30g / km<br />
⇒ bei ausschließlicher Ernährung mit Rinderfilet: 390 g-CO 2<br />
/ km<br />
bei durchschnittlicher Ernährung ~ 40 g-CO 2<br />
/ km<br />
durch CO 2<br />
-Ausstoß bei der Nahrungsmittelproduktion<br />
Josef Jochum
Nahrung – einige Beispiele<br />
Fleischkonsum<br />
3,3 kWh / Pers /Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Energiebedarf Milchprod. 1,25 kWh/ Liter<br />
• Kuh braucht 25 kWh / Tag<br />
• produziert 20 liter Milch / Tag<br />
Milchkonsum 1,2 Liter / Pers /Tag<br />
• 90 liter Milch / Jahr<br />
• 6 kg Butter / Jahr => 130 liter Milch<br />
• 22 kg Käse / Jahr => 220 liter Milch<br />
⇒<br />
1,5 kWh / Pers /Tag<br />
Josef Jochum
Nahrung – einige Beispiele<br />
Fleischkonsum<br />
3,3 kWh / Pers /Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Milchkonsum<br />
1,5 kWh / Pers /Tag<br />
Energiebedarf Eierprod. 0,5 kWh/ Ei<br />
• Legehenne braucht 100g Futter / Tag ~ 0,4 kWh / Tag<br />
• legt 290 Eier / Jahr<br />
ist man ein Ei pro Tag<br />
⇒<br />
0,5 kWh / Pers /Tag<br />
Josef Jochum
Trinkwasser<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
1 liter Mineralwasser<br />
EU-Ausland 3,1 kWh<br />
Inland<br />
1,5 kWh<br />
CO2-Sprudler 0,5 kWh<br />
Leitungswasser 0,003 kWh<br />
Flaschen-Mineralwasser<br />
pro Kopf <strong>Verbrauch</strong><br />
13 Liter / Jahr 1970<br />
130 Liter / Jahr 2006<br />
~ 0,5 kWh / Kopf / Tag (Inland)<br />
~ Licht im Haushalt<br />
Leitungswasser = Sparlampen<br />
Josef Jochum
Nahrung – einige Beispiele<br />
Fleischkonsum<br />
3,3 kWh / Pers /Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Milchkonsum<br />
1,5 kWh / Pers /Tag<br />
Eierkonsum<br />
0,5 kWh / Pers /Tag<br />
Mineralwasser<br />
0,5 kWh / Pers /Tag<br />
Düngemittel pro Kopf <strong>Verbrauch</strong> in Europa<br />
2,0 kWh / Pers /Tag<br />
usw.<br />
. . .<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
133 kWh<br />
/Pers /Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ /Jahr<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
27 kWh<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
133 kWh<br />
/Pers /Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ /Jahr<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
Strombedarf<br />
Deutschland<br />
18 kWh<br />
Kochen, Warm-Wasser<br />
Kühlen<br />
sonst. Elektrogeräte<br />
Heizen<br />
Computer, TV<br />
Licht<br />
Strombedarf der<br />
40 Mio Haushalte<br />
~ 4000 kWh/Haushalt/Jahr<br />
5 kWh<br />
1,8 kWh<br />
1,0 kWh<br />
0,7 kWh<br />
0,6 kWh<br />
0,5 kWh<br />
0,4 kWh<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ ?<br />
40 Offshore Windparks<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Strom für 12 Mio. Haushalte<br />
ACHTUNG:<br />
bezogen auf nur auf Haushalt-Strom !<br />
entspricht<br />
(2-3) kWh /Pers /Tag<br />
3% - 5% des Gesamtbedarfs<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ ?<br />
alle<br />
8.000<br />
Solaranlagen<br />
MWp<br />
in installierte Deutschland<br />
Photovoltaik<br />
in Deutschland<br />
2009:<br />
0,22 kWh /Pers/Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
2008:<br />
0,15 kWh /Pers/Tag<br />
4300 GWh<br />
Solarstrom<br />
in Deutschland<br />
im Jahr 2008<br />
Josef Jochum
Wir tun doch schon “sehr viel“ ?<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
25.700 MW Windkraft<br />
40 TWh / Jahr<br />
installiert in<br />
Deutschland<br />
⇒ 1,4 kWh /Pers /Tag<br />
15% des Stromverbrauchs<br />
durch erneuerbare Energien<br />
ACHTUNG:<br />
bezogen auf nur auf Strom !<br />
15% von 18 kWh/Pers./Tag<br />
⇒ 2,7 kWh /Pers /Tag<br />
Josef Jochum
Wasserkraft<br />
133 kWh/Pers./Tag<br />
unser<br />
Energie<br />
unser<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
Elektro, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
48 kWh<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
Theoretisches <strong>Ma</strong>ximum für Deutschland<br />
(gesamte Fläche versiegeln, allen Regen einsammeln)<br />
pro Kopf Fläche<br />
360.000 km 2 / 80 Mio<br />
mittlere Niederschlag<br />
~900 l/m 2 /Jahr<br />
mittlere Höhe über NN<br />
geschätzt<br />
4500m<br />
~ 2,5 l / m 2 /Tag<br />
~ 300m<br />
⇒ 11,2 Tonnen Wasser / Tag<br />
mit 300m Höhenunterschied<br />
⇒ 10 kWh / Pers. / Tag<br />
tatsächlich genutzt 0,7 kWh /Pers./Tag<br />
Josef Jochum
Heizung – Brennholz - Biomasse<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Heizenergie<br />
22 kWh / Pers / Tag<br />
jährlicher Wald-Ertrag<br />
~ 10 fm / ha / Jahr<br />
~ 20000 kWh / ha<br />
20000 / 22 ~ 1000 Tage<br />
⇒ 1 ha für 2,5 Personen<br />
wir brauchen 32 Mio ha ~ 90% Fläche Deutschland<br />
alleine fürs Heizen<br />
Ethanol aus <strong>Ma</strong>is besser (60.000 kWh / ha)<br />
Josef Jochum
Biomasse<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Wasserkraft<br />
… liefern wichtige Beiträge, die wir nutzen sollten.<br />
Der größte Teil muss aber von woanders kommen!<br />
⇒ Wind, Sonne, …<br />
⇒ elektrisch !<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
133 kWh<br />
64 kWh<br />
/Pers /Tag<br />
/Pers /Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ /Jahr<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
Heizung<br />
22 kWh<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
27 kWh<br />
64 kWh<br />
Nutzenergie<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
116 kWh<br />
64 kWh<br />
/ Person /Tag<br />
/Pers /Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ<br />
=> 133 kWh/Pers./Tag<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
7,5 kWh<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
Heizen mit Strom und<br />
Reduktion des Bedarfs<br />
Heizung<br />
22 kWh<br />
• Wärmedämmung<br />
⇒ ~ Reduktion auf 50%<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
27 kWh<br />
64 46kWh<br />
Nutzenergie Bedarf<br />
• Wärmepumpen<br />
⇒ ~ Reduktion auf 30%<br />
22 kWh → 4 kWh<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
116 kWh<br />
64 kWh<br />
/ Person /Tag<br />
/Pers /Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ<br />
=> 133 kWh/Pers./Tag<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
7,5 kWh<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
46kWh 40kWh<br />
Bedarf<br />
Effizienzsteigerung<br />
hauptsächlich<br />
Prozesswärme<br />
in Industrie<br />
(+ Sparlampen …)<br />
~ 6 kWh<br />
Reduktion<br />
Josef Jochum
Effizientes Verhalten ???<br />
PET-<strong>Verbrauch</strong><br />
für die<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Flaschenherstellung<br />
in Europa<br />
Flaschen-Mineralwasser<br />
pro Kopf <strong>Verbrauch</strong><br />
1970: 13 Liter / Jahr<br />
2006: 130 Liter / Jahr<br />
Güterverkehr<br />
1968: 23m 2 / Pers.<br />
2010: 48m 2 / Pers.<br />
…<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
116 kWh<br />
64 kWh<br />
/ Person /Tag<br />
/Pers /Tag<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.000 PJ<br />
=> 133 kWh/Pers./Tag<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
7,5 kWh<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
40kWh<br />
Bedarf<br />
Effizienzsteigerung<br />
hauptsächlich<br />
Prozesswärme<br />
in Industrie<br />
(+ Sparlampen …)<br />
~ 6 kWh<br />
Reduktion<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
Heizung<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
48 kWh<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
116 kWh<br />
64 kWh<br />
/ Person /Tag<br />
/Pers /Tag<br />
Wärmedämmung, Wärmepumpen,<br />
Effizienzsteigerung<br />
Primärenergiebedarf – Deutschland<br />
14.00040 PJ<br />
kWh<br />
=> 133 kWh/Pers./Tag<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
40kWh<br />
Bedarf<br />
/Pers /Tag<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
Beispiel für ein<br />
rein regeneratives<br />
Szenario<br />
20 kWh Photovoltaik<br />
20 kWh Windkraft<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Josef Jochum
20 kWh /Pers/Tag durch Windkraft<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
3 kWh Offshore<br />
⇒ noch 17 kWh an Land benötigt<br />
in Brandenburg, Schleswig-Holstein,<br />
bisher<br />
Sachsen-Anhalt,<br />
(2009) installiert:<br />
Niedersachsen<br />
1,4 kWh /Pers /Tag<br />
(5-6) x mehr als heute installiert<br />
in Baden-Württemberg<br />
70 x mehr als heute installiert<br />
wir brauchen an Land<br />
notwendiger 100.000 Beitrag aus Tübingen<br />
(30 weitere – 120) 3MW-Windräder<br />
3 Windmühlen<br />
1000 3MW im Windräder, Stadtgebiet 1650h => 108 5 Mrd kmkWh 2 /Jahr<br />
(bezogen auf Fläche => 0,17 kWh 30, bzw. /Pers/Tag Bevölkerung 120)<br />
geplante Beteiligung Tübingens an Offshore<br />
Windpark, entspricht 0,9 kWh /Tübinger/Tag<br />
Josef Jochum
20 kWh /Pers/Tag durch Photovoltaik<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
20 kWh /Pers /Tag<br />
⇒ 7300 kWh /Pers /Jahr<br />
⇒ 8,5 kW p<br />
/ Pers<br />
~ 42 m 2 / Pers<br />
~ 1% der Fläche Deutschlands<br />
Tübingen 4000 kW p<br />
85.000 Einwohner<br />
= 0,05 kW p<br />
/ Pers.<br />
=> wir brauchen 170 x mehr<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
Allgemeiner<br />
Konsum<br />
und Ernährung<br />
48 kWh<br />
133 kWh<br />
/Pers /Tag<br />
Wärmedämmung, Wärmepumpen,<br />
Effizienzsteigerung<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
Elektro-, Kühlen<br />
PC, TV<br />
Licht<br />
heißes Wasser<br />
im Haushalt<br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
40 kWh<br />
/Pers /Tag<br />
Bedarf an Elektrischer Energie<br />
(Wind- und Solar-Energie)<br />
Heizung<br />
Verkehr:<br />
Auto und<br />
Flugzeug<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
40kWh<br />
Bedarf<br />
Josef Jochum
Unser Energie-<strong>Verbrauch</strong><br />
48 kWh<br />
etwa 130 kWh / Person /Tag<br />
etwa 130 kWh /Person /Tag<br />
entspricht<br />
entspricht eine<br />
eine<br />
Anschlussleistung<br />
Anschlussleistung<br />
von<br />
von<br />
5,5 kW<br />
5,5 kW<br />
Bei Zahlenangaben zur Energieversorgung<br />
beachten, worauf sie bezogen sind !<br />
Strombedarf heutiger Haushalte stellt nur 10% des Bedarfs dar<br />
unser<br />
Energie<br />
<strong>Verbrauch</strong><br />
7,5 kWh<br />
4,5 kWh<br />
7 kWh<br />
22 kWh<br />
27 kWh<br />
Nutzenergiebedarf (40 – 60) kWh /Person/Tag<br />
⇒ muss elektrisch / regenerativ bereitgestellt werden<br />
dann sind E-Mobility und Wärmepumpen sehr sinnvoll<br />
Beachtliche Fortschritte hin zur regenerativen Energie<br />
dennoch sind wir erst ganz am Anfang<br />
2,7 kWh von (40-60)kWh<br />
Regenerative Energieversorgung ist machbar, aber<br />
- noch sehr viel mehr in Photovoltaik investieren<br />
- ein Vielfaches an Windrädern akzeptieren<br />
- in Bildung, Forschung und Entwicklung investieren<br />
Speichertechnologie, weitere Energiequellen, …<br />
Josef Jochum
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