So gelingt unsere Zukunft

(1)

1

So gelingt unsere Zukunft

Andreas Pfennig

Products, Environment, and Processes (PEPs) Department of Chemical Engineering

Université de Liège

www.chemeng.uliege.be/pfennig andreas.pfennig@uliege.be

kurzes CV

1979 bis 1984 Studium Verfahrenstechnik an der RWTH Aachen 1984 bis 1985 Forschungsaufenthalt bei J.M. Prausnitz, Berkeley, USA 1985 bis 1987 Promotion RWTH Aachen

1988 bis 1995 Habilitation, TU Darmstadt 1995 bis 2011 Professor, RWTH Aachen 2011 bis 2014 Professor, TU Graz, Österreich

seit 2014 Professor am Department of Chemical Engineering, University of Liège, Belgien

(2)

Datenbanken und Copyright

3 • IPCC illustrative model pathways:

Daniel Huppmann, Elmar Kriegler, Volker Krey, Keywan Riahi, Joeri Rogelj, Steven K. Rose, John Weyant, et al.,

IAMC 1.5°C Scenario Explorer and Data hosted by IIASA.

Integrated Assessment Modeling Consortium & International Institute for Applied Systems Analysis, 2018.

doi: https://doi.org/10.22022/SR15/08-2018.15429

url: https://data.ene.iiasa.ac.at/iamc-1.5c-explorer, release 1.0 • UN WPP population prospects:

United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2017). World Population Prospects: The 2017 Revision, DVD Edition.

https://population.un.org/wpp/

• BP Statistical Review of World Energy 2018:

https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/ statistical-review-of-world-energy/downloads.html

• UN FAOSTAT zu Landnutzung und Ernährung: http://www.fao.org/faostat/en

• CDIAC: CO2historical data:

http://cdiac.ess-dive.lbl.gov/trends/emis/meth_reg.html

1880

1900

1920

1940

1960

1980

2000

Jahr

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.1 °C

(3)

1960 1980 2000 2020 2040 2060 330 380 430 480 530 580 Quelle: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ +1.0°C C O2 i n p p m Jahr +1.5°C +2.0°C +2.5°C

COP 21 Paris agreement UN, Kyoto protocol

G. H. Brundtland, Our Common Future G. O. Barney, The Global 2000 Report

D. L. Meadows, Club of Rome, The Limits to Growth

CO

₂

-Gehalt der Atmosphäre

5

Ergebnis von 100Gt C-Emission (370Gt CO

₂

)

Quelle: Joos, F., et al.: Carbon dioxide and climate impulse response functions for the computation of greenhouse gas metrics: a multi-model analysis. Atmos. Chem. Phys., 13 (2013) 2793-2825. © Author(s) 2013. CC Attribution 3.0 License

(4)

UN Climate Conference 21, 2015, Paris

Article 2.1:

This Agreement ... aims to strengthen the global

response to the threat of climate change ... by:

Holding the increase in the global average

temperature to

well below 2 °C

above

pre-industrial levels and to

pursue efforts to limit

the temperature increase

to 1.5 °C

above

pre-industrial levels, recognizing that this would

significantly reduce the risks and impacts of

climate change...

einige Haupt-Triebkräfte

Weltbevölkerung

7.600.000.000 Nahrungsmittel

2.8 kg/(cap d)

Energie

21.000 kWh/(cap a)

Materialien

ca. 0.9 kg/(cap d)

fossile Ressourcen

5.6 kg/(cap d)

Landfläche

Agrarfläche: 7.000 m

2

_/cap

(5)

einige Haupt-Triebkräfte

Weltbevölkerung

7.600.000.000 Nahrungsmittel

2.8 kg/(cap d)

Energie

21.000 kWh/(cap a)

Materialien

ca. 0.9 kg/(cap d)

fossile Ressourcen

5.6 kg/(cap d)

Landfläche

Agrarfläche: 7.000 m

2

_/cap

9

DIE Haupttriebkraft

Weltbevölkerung

7.600.000.000 Nahrungsmittel

2.8 kg/(cap d)

Energie

21.000 kWh/(cap a)

Materialien

ca. 0.9 kg/(cap d)

fossile Ressourcen

5.6 kg/(cap d)

Landfläche

Agrarfläche: 7.000 m

2

_/cap

(6)

11

Blick in die Zukunft

Ansatz zur Modellierung



kein

IAM (integrated assessment model)



stattdessen aufbauend auf

wesentlichen Bilanzen

:



Einfluss individueller Parameter direkt erkennbar



Haupteinflüsse deutlich

negativer Einfluss von zu detaillierten Modellen:

K. Sundmacher, A. Kienle: Reactive Distillation Status and

Future Directions. Wiley-VCH, Weinheim, 2003

(7)

das System, Skalierungs-Faktor 10 000 000

13 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 2 4 6 8 10 12 14 W e lt b e v ö lk e ru n g i n M ill ia rd e n Jahr niedrige Variante mittlere Variante hohe Variante h e u te Quelle: United Nations

World Population Prospect 2017 Revision

(8)

2000 2010 2020 2030 2040 2050 7 8 9 10 11 W e lt b e v ö lk e ru n g 2 0 5 0 in M illia rd e n Publikations-Jahr hohe Variante mittlere Varian te niedri ge V arian te

Entwicklung der UN-Vorhersage für 2050

15 2000 2010 2020 2030 2040 2050 7 8 9 10 11 W e lt b e v ö lk e ru n g 2 0 5 0 in M illia rd e n Publikations-Jahr hohe Variante mittlere Varian te niedri ge V arian te 11.03 Milliarden in 2050

(9)

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 2 4 6 8 10 12 14 W e lt b e v ö lk e ru n g i n M ill ia rd e n Jahr niedrige Variante mittlere Variante hohe Variante h e u te 11.03 Milliarden in 2050 Quelle: United Nations

World Population Prospect 2017 Revision

UN-Szenarien zur Weltbevölkerung

17 1000 10000 100000 1 2 3 4 5 6 7 Irak D.R. Congo Pakistan China Indien USA Saudi Arabien Israel Angola Nigeria F e rt ili tä t in K in d e r p ro F ra u

BIP pro Kopf in US-$/(cap a)

Niger

(10)

Fazit Weltbevölkerung

19

hohe Bevölkerungs-Variante der UN

gleich realistisch

wie mittlere Variante

in 2050 zwischen 9,7 und 11 Mrd. Menschen

in 2100 zwischen 11,2 und 16,5 Mrd. Menschen

 starker Einfluss auf Ressourcen-Verbrauch und

Abfall-Produktion

 starker Einfluss auf Welt-Hunger

Fazit Weltbevölkerung

hohe Bevölkerungs-Variante der UN

gleich realistisch

wie mittlere Variante

in 2100 zwischen 11,2 und 16,5 Mrd. Menschen

 starker Einfluss auf Ressourcen-Verbrauch und

Abfall-Produktion

(11)

0 1 2 3 4 5 6 7 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 150000 200000 250000 Deutschland U S A Indien P ro -K o p f-P ri m ä re n e rg ie -K o n s u m i n k W h /( c a p a ) Weltbevölkerung in Mrd. Datenbasis: 2015

iea: Key World Energy Statistics 2017

globaler Mittelwert entwickelte Länder

diverse europäische Länder

China

Belgien

jährlicher Verbrauch Primärenergie

21 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 globaler Mittelwert P ri m ä re n e rg ie v e rb ra u ch i n k W h / ( ca p a ) Jahr OECD-Länder Bevölkerung: 1,3 Mrd. Nicht-OECD-Länder Bevölkerung: 6,1 Mrd. Projektion

(12)

1995 2000 2005 2010 2015 2020 0 10 20 30 40

Wachstumsrate = Zunahme pro Jahr

W a ch s tu m sr a te i n % /a ( 3 -J a h re s-M itt e l) Jahr solar + Wind Wasserkraft

jährliche globale Wachstumsraten

23 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 0.01 0.1 1 10 % jährliche Zunahme: 30 25 20 S u b s tit u ti o n s ra te in % /a Jahr Wind + solar

Zukünftiges Wachstum Wind & solar

Substitutionsrate: wie viel Primärenergie

in einem Jahr zusätzlich durch Wind- und Solar-Energie ersetzt wird. im globalen Mittel!

(13)

ökonomische Lebenserwartung

25

Lebens-erwartung

Substitutionsrate

a

% / a

Kraftwerke

25 bis 40

4 bis 2.5

PKW

10

10 LKW

10

10 Heizung

15 bis 25

4 bis 7

Hausisolation

50 bis 100

1 bis 2

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 0.01

0.1 1 10

Mittel letzte 20 Jahre Primärenergie W a c h s tu m s - / S u b s ti tu tio n sr a te i n % /a Jahr Wind + solar ökonomische Lebenserwartung Kraftwerk

maximale Substitutionsrate

(14)

max. Substitutionsrate: 3.0%/a

max. Substitutionsrate: 2.0%/a

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 0.01 0.1 1 10 S u b s tit u ti o n s ra te in % /a Jahr hohe Bevölkerungs-Variante Wind + solar

Wachstumsrate: 30%/a 20%/a

drei betrachtete Szenarien

27

in einem Jahr zusätzlich durch Wind- und Solar-Energie ersetzt wird. im globalen Mittel!

copyrights data see:

IMP P1 to P4: https://data.ene.iiasa.ac.at/iamc-1.5c-explorer WPP: https://population.un.org/wpp/ Biogas Biokraftstoff Strom Wasserstoff

Endenergie effektive Energie Endenergie effektive Energie Strom Fernwärme Erdgas Kohle Erdöl Erneuerbare _Transport Beleuchtung, EDV Dampferzeugung Industrieöfen stationäre Motoren Raumheizung Klimatisierung

heute in 2050

Transport Beleuchtung, EDV Dampferzeugung Industrieöfen stationäre Motoren Raumheizung Klimatisierung

Konsequenzen der Energiewende

(15)

1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 100 200 300 400 500 niedrig mittel P ri m ä re n e rg ie b e d a rf P W h /a Jahr Bevölkerungsvariante: hoch

Entwicklung des Primärenergiebedarfs

29 1980 2000 2020 2040 2060 2080 0 100 200 300 400 hohe Bevölkerungs-Variante P ri m ä re n e rg ie b e d a rf P W h /a Jahr Energie-Szenarien (in %/a):

30 - 3,0: herausfordernd 25 - 2,5: mittleres 20 - 2,0: am einfachsten Gesa mtbe darf

drei Energieszenarien

(16)

1980 2000 2020 2040 2060 2080 0 10 20 30 40 50 60 hohe Bevölkerungs-Variante

Energie-Szenarien (in %/a): 20 - 2,0: am einfachsten 25 - 2,5: mittleres 30 - 3,0: herausfordernd +1,93 °C +1,66 °C +1,51 °C CO 2 -E rz e u g u n g i n G t/ a Jahr hist oris ch, k eine Sub stitu tion

CO

₂

nach den drei Energie-Szenarien

31 1980 2000 2020 2040 2060 2080 0 10 20 30 40 50 60

Energie-Szenarien (in %/a): 20 - 2.0, am einfachsten 25 - 2.5, mittleres 30 - 3.0, herausfordernd +1.76 °C +1.58 °C +1.47 °C C O2 -P ro d u k ti o n i n G t/ a Jahr hist orisc h, o hne Ener giew ende mittlere Populations-Variante

CO

₂

nach 3 betrachteten Szenarien

(17)

Vergleich der Energie-Szenarien

33

Energie-Szenario:

UN WPP Bevölkerungs-Variante

mittlere

hohe

Raten

Temp.

Ende

Temp.

Ende

% / a

°C

am einfachsten 20 - 2,0

+1,76

2068

+1,93

2077

mittleres

25 - 2,5

+1,58

2057

+1,66

2062

herausfordernd 30 - 3,0

+1,47

2051

+1,51

2053

2020 2030 2040 2050 2060 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mittlere Bevölkerungs-Variante +2,0°C m in im a l n ö ti g e S u b s ti tu tio n sr a te i n % /a

Start-Jahr der erhöhten Anstrengungen +1,5°C

hohe

Bevölkerungs-Variante

(18)

Fazit Energiewende



Zeitskala:

Wendepunkt in 2 bis 10 Jahren

starke Effekte in 5 bis 20 Jahren



volatile Preise für fossile Energieträger



vollständiger Umbau wesentlicher Industrie-Sektoren



Vulnerabilität der Volkswirtschaften steigt



wir haben das 1.5°C-Klimaziel verschlafen!



dringend konzertiertes globales Handeln nötig,

selbst um 2.0°C einzuhalten



nicht nur mehr Solar- und Windenergie,

auch neue Endnutzer-Technologien



geringeres Bevölkerungswachstums hilft Energiewende

35

Fazit Energiewende



vollständiger Umbau wesentlicher Industrie-Sektoren



Vulnerabilität der Volkswirtschaften steigt



wir haben das 1.5°C-Klimaziel verschlafen!



nicht nur mehr Solar- und Windenergie,

auch neue Endnutzer-Technologien



für 2.0°C: 20%/a - 2%/a

(19)

19900 2000 2010 2020 2030 200 400 600 800 1000 u n te re rn ä h rt e M e n sc h e n i n M ill io n e n Jahr historische Daten jüngstes Ziel UN Millenium

Development Goals _{UN Sustainable} Development Goals

Welt-Hunger

37

food supply by country

0 1 2 3 4 5 6 7 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Belgien U S A Indien N a h ru n g sm it te lz u fu h r in k c a l / ( c a p a ) Bevölkerung in Mrd. China Deutschland unter-ernährt adipös globaler Mittelwert

2013

(20)

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 2200 2400 2600 2800 3000 N a h ru n g s z u fu h r in k c a l / (c a p a ) year

kalorische Nahrungszufuhr

39 19600 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 500 1000 1500 2000 gesamt - 7 H aupt-Feldfrü chte gesam te pflan zliche Primärp rodukt ion s p e z ifi sc h e P ro d u k tiv it ä t in k c a l / ( m 2 a ) Jahr 7 Hau pt-Fe ldfrüc hte

landflächenspezifische Produktivität

7 Haupt-Feldfrüchte: • Gerste • Mais • Ölpalme • Reis • Soja • Weizen • Zuckerrohr

(21)

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 V e rh ä lt n is ( W ie se n u n d W e id e n ) zu (t ie rb a si e rt e n N a h ru n g s m it te ln ) in m 2 / k c a l

Futtermittel / tierbasierte Nahrungsmittel in kcal/kcal

DeutschlandFrankreich EU Welt China USA 1961 1970 1980 1990 2000 2010 2013 Brasilien Argentinien

Intensität tier-basierter Nahrungserzeugung

41 2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Biomaterialien Brennstoffe Weiden pflanzenbasierte Nahrungsmittel Wälder Wiesen und Weiden L a n d fl ä c h e m 2 /c a p Jahr Ackerland Futtermittel verbleibender Wald

Landfläche: ≈ 1.5°C, hohe Pop.-Variante

in 2100:

CO2 465 ppm

(22)

2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Biomaterialien Brennstoffe Weiden pflanzenbasierte Nahrungsmittel Wälder Wiesen und Weiden L a n d fl ä c h e m 2 /c a p Jahr Ackerland Futtermittel Wälder +

ab 2060: Aufforstung, Bio-Energie , etc.

Landfläche: ≈ 1.5°C, mittlere Pop.-Variante

43 in 2100: CO2 460 ppm T 1.47 °C 2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Biomaterialien Brennstoffe Weiden pflanzenbasierte Nahrungsmittel Wälder Wiesen und Weiden L a n d fl ä c h e m 2 /c a p year Ackerland Futtermittel Wälder +

Aufforstung, Bio-Energie, etc.

Landfläche: ≈ 1.5°C, mittlere Pop., vegan

in 2100:

CO2 460 ppm

(23)

inefficiency of animal-based food supply

45 Landfläche Futter/Nahrungsmittel kalorisch Nahrungs-kalorien 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Acker-land Wiesen und Weiden Primär-produktion Futter Primär-produktion pflanzliche Nahrungs-mittel A n te il tier-basiert pflanzlich basiert 19600 1970 1980 1990 2000 2010 10 20 30 40 50 60 70 80 tierisch basiert P ro te in z u fu h r in g /( ca p d ) Jahr pflanzlich basiert empfohlener Bereich

(24)

Erdölprodukte ≈ 4% der fossilen Ressourcen

47

Erdöl

Erdgas

Kohle

≈ 4%

Erdöl-produkte

19600 1970 1980 1990 2000 2010 2020 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 sp e z if is ch e P ro d u k tiv it ä t in k c a l / (m 2 a ) Jahr USA Deutschland Beginn GM-Mais in den USA

Produktivität GM- vs. Nicht-GM-Pflanzen

(25)

Fazit Teller vs. Tank, Bio-Ökonomie

49

keine Workarounds!

mit Verhaltensänderung

(maximal 2 Kinder, pflanzenbasierte Ernährung):

vorhandene Technologie erlaubt nachhaltiges Wohlergehen

ohne Verhaltensänderung:

• Technologien zu maximalem Fortschritt gezwungen

• mehr Menschen unterernährt

• mehr Wald wird abgeholzt



Verhaltensänderung zwingend



Unterstützung weniger entwickelter Länder auf Augenhöhe



Wettbewerb Ernährung  Bio-Ökonomie unausweichlich

Fazit Teller vs. Tank, Bio-Ökonomie

mit Verhaltensänderung

(maximal 2 Kinder, pflanzenbasierte Ernährung):

vorhandene Technologie erlaubt nachhaltiges Wohlergehen

ohne Verhaltensänderung:

• Technologien zu maximalem Fortschritt gezwungen

• mehr Menschen unterernährt

• mehr Wald wird abgeholzt



Verhaltensänderung zwingend



Unterstützung weniger entwickelter Länder auf Augenhöhe

(26)

verwendete IPCC reports

 AR5: IPCC, 2014: Climate Change 2014: Mitigation of Climate

Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change

[Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler, I. Baum, S. Brunner, P. Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlömer, C. von Stechow, T. Zwickel and J.C. Minx (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

 SR15: GLOBAL WARMING OF 1.5 °C

an IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5 °C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty

http://www.ipcc.ch/report/sr15/ (accessed 08.10.2018)

51

IPCC SR15

Intergovernmental Panel on Climate Change (Weltklimarat)

06.10.2018: Global Warming of 1.5°C, an IPCC special report



Folgen für Klima und Wohlbefinden:

mit 1,5°C viel größer als heute bei rund 1,0°C

viel größer bei 2,0°C als bei 1,5°C



Dekarbonisierung muss erreicht werden

bis 2050 für 1,5°C  schneller und drastischer Wandel

bis 2075 für 2,0°C



1,5°C nur mit CDR (Kohlendioxidabscheidung) möglich



derzeitige Ambitionen der Länder nach dem COP21 Pariser

Abkommen werden die Temperatur nicht auf 1,5°C begrenzen, es

werden 3°C bis 2100 erreicht, weiter steigend



negative Folgen betreffen insbesondere benachteiligte und

(27)

IPCC AR5 Climate Change 2014, Mitigation

53

On the one hand, the scenarios assessed in this chapter

do not represent a random sample that can be used

for formal uncertainty analysis

. ...

At the same time, however, ... the scenarios were

generated by

experts making informed judgements

about how key forces might evolve in the future and how

important systems interact. Hence, although they are not

explicitly representative of uncertainty, they do provide

real and often clear insights

about our lack of

knowledge about key forces that might shape the future.

vom IPCC AR5 verwendete Projektionen

 90% der Szenarien

(28)

2000 2010 2020 2030 2040 2050 7 8 9 10 11 W e lt b e v ö lk e ru n g 2 0 5 0 in M illia rd e n Publikations-Jahr hohe Variante mittlere Varian te niedri ge V arian te

Entwicklung der UN-Vorhersage für 2050

55

2012

previous scenarios

vom IPCC AR5 verwendete Projektionen

UN WPP 2012



basierend auf

UN WPP 2004 bis 2010 mittlere Variante

(29)

IPCC SR15 illustrative Modell-Pfade

57

Szenario: P1 P2 P3 P4

Bevölkerung: niedrige - mittlere unter niedrige niedrige - mittlere niedrige Energie: sehr niedrig sehr niedrig niedrig machbar

BE/Ackerland '50: 1.2% 5% 15% 40%

Beschreibung: A down-sized a broad focus middle-of-the adoption of energy system on sustainability road scenario greenhouse-gas

enables rapid including energy ...follows intensive decarbonisation intensity, human historical lifestyles of energy supply. development... patterns

20006 2020 2040 2060 2080 2100 8 10 12 14 16 2010 2015 6.8 7.0 7.2 7.4 WPP17l WPP17m WPP17h WPP10h WPP10l WPP10m P2 P4 P1, P3 W e lt b e v ö lk e ru n g i n M ill ia rd e n Jahr IPCC IMP WPP 2017 WPP 2010

(30)

2000 2020 2040 2060 2080 2100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Biomaterialien Brennstoffe Weiden pflanzenbasierte Nahrungsmittel Wälder Wiesen und Weiden L a n d fl ä c h e m 2 /c a p Jahr Ackerland Futtermittel Wälder +

Aufforstung, Bio-Energie , etc.

Landfläche: ≈ 1.5°C, niedrige Pop.-Variante

59

in 2100:

CO2 456 ppm

T 1.43 °C

IPCC SR15 vom 6. Oktober 2018

Szenario: P4 Bevölkerung: niedrig Energie: machbar BE/Ackerland '50: 40% Beschreibung: adoption of greenhouse-gas intensive lifestyles

AFULO: agriculture, forestry and other land use

BECCS: bio-energy with carbon capture and sequestration

(31)

1980 2000 2020 2040 2060 2080 0 10 20 30 40 50 60 C O2 -P ro d u k ti o n i n G t/ a Jahr mittlere Variante Weltbevölkerung

P4 P1 bis P3 h e u te

IPCC SR15 illustrative Modell-Pfade

61

Wachstum Wind + solar: 18 %/a max. Substitutionsrate: 3.5 %/a

Daten:

https://data.ene.iiasa.ac.at/iamc-1.5c-explorer, https://population.un.org/wpp/ https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/

statistical-review-of-world-energy/downloads.html

Schlussfolgerungen aus IPCC AR5 & SR15

Weltbevölkerung:

• IPCC-Perspektiven sind unrealistisch

illustrative Modell-Pfade für Energiewende:

• P1, P2 und P3 können nicht erreicht werden

• P4 wird nicht funktionieren, Bioenergie  Welthunger

 IPCC-Report zeichnet ein viel zu optimistisches Bild!

 1.5°C Klimaziel ist mit hoher Wahrscheinlichkeit

(32)

EU-Trajektorien: Treibhausgas-Emissionen

63

European Commission, A Clean Planet for all. A European strategic long-term vision for a prosperous, modern, competitive and climate neutral economy. Brussels, 28.11.2018, COM(2018) 773 final

2000 2010 2020 2030 2040 2050 7 8 9 10 11 W e lt b e v ö lk e ru n g 2 0 5 0 in M illia rd e n Publikations-Jahr hohe Variante mittlere Varian te niedri ge V arian te 11.03 Milliarden in 2050

Entwicklung der UN-Vorhersage für 2050

verwendet in EU 2018:

A Clean Planet for all

(33)

1970 1980 1990 2000 2010 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Bio-Energie Bio-Kraftstoff Wind Geothermie & Wasserkraft P ri m ä re n e rg ie -V e rb ra u c h in G to e Jahr fossil & nuklear Solarenergie

EU Primärenergie-Verbrauch

65 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 1E-3 0.01 0.1 1 individuelles Jahr 3-Jahres-Mittelwert S u b st it u ti o n sr a te in % /a Jahr EU Welt im Mittel benötigt: EU 1.5°C-Strategie

Substitutionsrate Solar- & Windenergie

in einem Jahr zusätzlich durch Wind- und Solar-Energie ersetzt wird.

(34)

Fazit: EU Sustainabiliy Scenario

67

Weltbevölkerung:

• mittlere Variante WPP2015: sehr wahrscheinlich zu niedrig

Energiewende:

• Intensivierung Bio-Energie  Hunger in der Welt

 EU Nachhaltigkeitsziele (Nov. 28, 2018):

• zeichnet ein viel zu optimistisches

Bild!

• signifikante sofortige Zunahme unserer Anstrengungen

!

Fazit: IPCC SR15 & EU Sustainabiliy

Weltbevölkerung:

• Bevölkerungs-Varianten zu niedrig!

Energiewende:

• Substitutionsrate >5%/a unrealistisch

• Intensivierung Bio-Energie  Hunger in der Welt

 IPCC SR15 (10/2018) & EU Nachhaltigkeitsziele (11/2018):

• zeichnen ein viel zu optimistisches

Bild!

(35)

individuelle Akteure

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stable

sustainable

development

individuelle Bürger

Firmen-Manager

Politiker

kontrollieren

verhandeln

 Systemsicht



entscheidend

Fazit

• Klimaziele mit vorhandener Technologie erreichbar,

aber muss systematisch in größerem Maßstab umgesetzt werden

• deutlich erhöhte globale Anstrengungen, Wachstum 20 - 30%/a • Ersatz fossiler Ressourcen jährlich

- für +1,5°C Ziel: 3%/a bis 2050 - für +2,0°C Ziel: 2%/a bis 2075

• Nahrungsversorgungkritisch,

aber die Änderung der individuellen Entscheidungen ist unerlässlich: - Anzahl der Kinder

- pflanzliche vs. tierische Nahrung

• Bio-Masse der dritten Generation reicht nicht aus

• Minimierung der Bioenergie: Teller vs. Tank

• Systemsichtstatt Fokussierung auf eigene Interessen

• Entwicklungs-Kipppunktist möglich

• individuell verantwortlich, nicht nur Frage von Politik & Technik

• es muss jetzt passieren, sonst wird die Situation zu unseren Lebzeiten und denen unserer Kinder

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einige Konsequenzen

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 Systemsicht entscheidend

 persönliches Verhalten:

maximal zwei Kinder pro Frau/Familie

vegane Ernährung

Energiekonsum minimieren, große Potentiale zuerst:

- weite Flugreisen vermeiden

- niedrigere Geschwindigkeit beim kleineren PKW

- ...

 Konsequenzen, da jeder € nur einmal ausgebbar:

maximaler Ausbau von Wind- und Sonnenenergie

Unterstützung von Niedrigenergie-Technologie

Infrastruktur zur Verringerung des Energiekonsums

Entwicklungspartnerschaften mit weniger

entwickelten Regionen

relevante Publikationen

Pfennig, A. (2007). Supporting debottlenecking of global human processes by applying appropriate balances. Biotechnology Journal, 2(12), 1485-1496. Pfennig, A. (2007). Globale Bilanzen als Wegweiser für nachhaltiges

Wirtschaften. Chemie Ingenieur Technik, 79(12), 2009-2018.

Frenzel, P., Fayyaz, S., Hillerbrand, R., Pfennig, A. (2013). Biomass as Feedstock in the Chemical Industry - An examination from an Exergetic Point of View. Chemical Engineering and Technology, 36(2), 233-240. Frenzel, P., Hillerbrand, R., Pfennig, A. (2014). Exergetical Evaluation of

Biobased Synthesis Pathways. Polymers, 6(2), 327-345.

Frenzel, P., Hillerbrand, R., Pfennig, A. (2014). Increase in energy and land use by a bio-based chemical industry. Chemical Engineering Research and Design, 92, 2006-2015.

Frenzel, P., Pfennig, A. (2014). Bewertung der steigenden Nachfrage nach Diesel-Kraftstoffen hinsichtlich ihrer CO2-Emissionen.

In U., Bachhiesl (Ed.), Innehalten und Ausblick: Effektivität und Effizienz für die Energiewende (pp. 1-9).

(37)

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