Seminar_2024-07 Energiewende und Mobilität
Zeitraum: 9. bis 11. September 2024 (Anreise am Vortag, 8. September 2024, bis 18 Uhr)
Dauer: 3 Tage
Ort: Wien, Österreichische Akademie der Wissenschaften
Sprache: Deutsch
Zahl der Teilnehmer:innen: 25
Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Georg Brasseur (emer. Prof. Technische Universität Graz) und Dr. Keywan Riahi (International Institute for Applied Systems Analysis, IIASA)
Kurzbeschreibung:
Im Jahr 2022 war der Weltenergiebedarf zu 81,8 % von fossilen Quellen wie Steinkohle, Öl und Erdgas abhängig und nur 18,2 % stammten aus Quellen mit geringen fossilen CO2-Emissionen. Davon waren 5,3 % aus Wind- und Solarenergie und diese beiden unerschöpflichen Energiequellen sollen in den nächsten Jahrzehnten nahezu alle fossilen Energieträger ersetzen. Aktuell ist nur ca. 1/5 des globalen Energiebedarfes Strom und dieser ist global nur zu ca. 1/3 grün, 4/5 sind fossil und die Energiewende bedeutet nicht nur 100 % grünen Strom zu generieren, sondern insbesondere die 4/5 fossile Energie zu defossilisieren, also durch grüne und vorwiegend speicherbare Energieträge zu ersetzen.
Die erfolgreiche Umsetzung dieser schier unlösbaren Aufgabe ist die Voraussetzung, die Erderwärmung auf maximal 1,5 °C (2 °C) und in fernerer Zukunft auf die mittlere Temperatur des 20. Jahrhunderts zu beschränken. Wind- und Solarenergie sind großtechnisch nicht direkt nutzbar, sondern müssen über Windräder respektive über Photovoltaik oder Thermosolarkraftwerke in Strom umgewandelt werden. Da Strom keine Energie hat, sondern nur Energie von der Quelle (Wind und Sonnenstrahlung) zu den Verbrauchern liefert, Strom großtechnisch nicht speicherbar ist und interkontinental nicht in den für Europa notwendigen Mengen übertragen werden kann, muss sich die Struktur des globalen Energiesystems signifikant ändern. Statt weiterhin ein von den Verbrauchern bestimmtes Energiesystem zu haben, zwingen die volatilen Energiequellen Wind und Sonne die Verbraucher und die industriellen Prozesse, immer nur dann elektrische Energie verwenden zu können, wenn Wind oder Sonnenenergie verfügbar sind. Es ist naheliegend, dass dieser Weg unrealistisch ist. Somit spielen Ansätze, die aus der volatilen Wind- und Sonnenenergie eine leicht zu transportierende und gut speicherbare grüne Energie generieren, eine entscheidende Bedeutung für eine erfolgreiche Energiewende.
Die fossile Energie hat neben dem günstigen Preis den großen Vorteil, dass sie eine sehr hohe Energiedichte hat, in gut speicher- und transportierbarer Form (Kohle, Öl, Gas) vorliegt und in Kraftwerken oder industriellen Prozessen immer dann freigesetzt werden kann, wenn der Mensch oder ein Prozess Energie benötigt. Insbesondere der konkurrenzlos günstige Preis der fossilen Energie wird die Defossilisierung des Energiesektors besonders erschweren. Da nahezu die gesamte volatile Energie als Strom anfällt und sehr viele Verbraucher wie Haushalte, die Informations- und Kommunikationstechnologie, die Industrie und auch der Verkehr diesen Strom benötigen, wird ein Wettstreit um diese kostbare Energieform entstehen und nur jene Verbraucher werden den Strom bekommen, die keine andere Option haben.
Das Seminar wird basierend auf dem Status quo der globalen wie europäischen Energieversorgung Strategien entwickeln, wie man die Energiewende schaffen könnte.
Ein weiterer Teil des Seminars fokussiert zunächst auf historische Energie-Transformationen des 19. und 20. Jahrhunderts. Hierbei werden die Zeitskalen der Technologiediffusion aus der Vergangenheit mit dem notwendigen technologischen Wandel zur Einhaltung der zukünftigen Energie- und Klimaziele verglichen.
Basierend auf den Erkenntnissen des sechsten Sachstandberichtes des Weltklimarates werden verschiedene Energie- und Emissionsszenarien vorgestellt und der mögliche Beitrag verschiedener Sektoren für das Erreichen von netto-Null-Emissionszielen diskutiert. Hierbei wird vor allem auf die Wichtigkeit des fundamentalen Wandels der Bedarfssysteme (Mobilität, Wohnen, Konsumgüter und Industrie) hingewiesen werden. Die Digitalisierung kann eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen, vor allem um die Kreislaufwirtschaft und die „shared economy“ zu ermöglichen.
Das Seminar wird Energie-Einsparpotenziale von verbesserten Dienstleistungssystemen (durch Vernetzung und „smarte“ Endgeräte) präsentieren und mögliche Rebound-Effekte aufzeigen. Auf Grund der geringen verbleibenden Zeit zur Erreichung der Klimaziele kann es eventuell notwendig werden (zusätzlich zu Emissions-Vermeidungs-Maßnahmen), Treibhausgase direkt aus der Atmosphäre zu entfernen. Das Seminar wird die technologischen Optionen, Potenziale und Kosten der Kohlenstoffentnahme präsentieren und die Risiken der verschiedenen Maßnahmen diskutieren.
Es werden sowohl Verteilungsgerechtigkeit und ökonomische Auswirkungen, also auch mögliche Zielkonflikte und Synergien der Energiewende mit anderen gesellschaftlichen (Nachhaltigkeits-) Zielen diskutiert. Zusammengefasst ist das Leitmotiv des Seminars Fakten basiert vorzugehen, kuratiertes Wissen weiterzugeben, auf Mythen der Energiewende hinzuweisen und politische Meinungen auszuklammern, mit dem Ziel, bei den Teilnehmer:innen Verständnis für die Energiewende Europas und die zukünftige Mobilität zu bewirken.
Inhalte des Seminars
Einführungsvorträge & Diskussionen (Energiewende, IPCC Szenarien, Carbon Dioxide Removal)
Ganztägige Exkursion zu: Biomasseheizkraftwerk Krems, Floating-Photovoltaikanlage Grafenwörth, Pumpspeicherkraftwerk Ottenstein, Wärmekraftwerk Theiß