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2011 | Buch

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Energie und Rohstoffe

Gestaltung unserer nachhaltigen Zukunft

herausgegeben von: Prof. Dr. Peter Kausch, Prof. Dr. Jens Gutzmer, Prof. Dr. Martin Bertau, Prof. Dr. Jörg Matschullat

Verlag: Spektrum Akademischer Verlag

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Energie und Rohstoffe stehen immer wieder in den Schlagzeilen — und werden uns auch in Zukunft in Forschung und Alltag intensiv beschäftigen. Drei große Fragenkomplexe stellen sich bei diesem Thema: Wo stehen wir heute? Wie sind die aktuellen Energiekonzepte zu bewerten? Und wie werden wir im Zeitalter nach Öl und Gas leben? Uns Deutschen wird oft der Vorwurf gemacht — nicht zuletzt von uns selbst —, dass wir die Fähigkeit verloren hätten, Visionen zu entwickeln und mit Zuversicht in die Zukunft zu schauen. Dieses Buch zeichnet ein anderes Bild: Es nimmt eine Sachanalyse vor und leitet daraus Empfehlungen für die Zukunft ab. Der Blick reicht dabei von der Wende zum 20. Jahrhundert bis zum Ende des 21. Jahrhunderts. Die Beiträge zeigen konkrete Ansätze zu intelligenten Lösungen und zu einer vernetzten Förderung aller Energietechniken. Sie lassen erkennen, wie eine umwelt- und klimafreundliche sowie sozial verträgliche Energiebereitstellung bei wachsender Weltbevölkerung realisiert werden kann – und machen Hoffnung. Das Wissen um die Begrenztheit der Ressourcen und die wirtschaftlichen Herausforderungen – aber auch Potentiale – der anthropogenen CO2-Emissionen fördert neue Wege der Zusammenarbeit zwischen Universitäten und Wirtschaftspartnern. Die Themen umfassen zugleich den aktuellen Kenntnisstand zur endlichen Verfügbarkeit der nicht erneuerbaren Rohstoffe – sowohl der fossilen Energieträger, als auch der mineralischen Rohstoffe. Bei letzterem geht es besonders auch um die Führung von Metallen in „geschlossenen“ Kreisläufen durch verbesserte Recyclingstrategien, insbesondere für komplexe Sekundärrohstoffe. Überlegungen, die noch vor 30 Jahren als „undenkbar“ galten, wie Dezentralisierung, „intelligente Versorgungsnetze“ oder Diversifizierung versus Pauschallösung, kennzeichnen die Artikel. Das Buch setzt klare Akzente in der aktuellen Energie- und Rohstoffdebatte.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Bestandsaufnahme: Wo stehen wir heute?

Frontmatter

1. Rohstoff- und Kreislaufwirtschaft — eine volkswirtschaftliche Chimäre?

Zusammenfassung

Rohstoff- und Kreislaufwirtschaft als Chimäre, werden in diesem Beitrag verstanden als

ein bedrohlich erscheinendes Fabelwesen,
oder ein Mischwesen verschiedener genetischer Abstammung,
oder einfach nur ein Trugbild einer zukunftsweisenden Rohstoffpolitik?

Detlef Dauke

2. Status und Aussichten der weltweiten Öl- und Gasproduktion. Welt-Energie-Prognose bis 2030

Zusammenfassung

Seit den 1950er Jahren erstellt ExxonMobil jährlich eine Energieprognose. Sie unterscheidet sich nicht wesentlich von den Analysen anderer Institutionen. Doch gibt es kein zweites Unternehmen, das eine Energieprognose in solcher Substanz und Breite erarbeitet. Diese Vorausschau basiert auf Daten von mehr als 100 Ländern, die systematisch aufbereitet werden. ExxonMobil benutzt sie als Grundlage für die eigenen langfristigen Planungen und Investitionsentscheidungen.

Gernot Kalkoffen

3. Situation der Energierohstoffe — Retrospektive und Ausblick

Zusammenfassung

Die in Hannover ansässige Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe veröffentlicht jährlich Daten und Fakten zur allgemeinen Rohstoffsituation und kommentiert diese im globalen Kontext. Die im Folgenden aufgeführten Angaben zur Situation der Energierohstoffe sind überwiegend der aktuellen Kurzstudie „Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen“ (BGR, 2010) entnommen. Die letzte umfassende Energierohstoffstudie der BGR wurde ein Jahr zuvor erstellt (BGR, 2009).

Hans-Joachim Kümpel

4. Industrieanforderungen an eine sichere Rohstoffversorgung

Zusammenfassung

Energetische wie nicht-energetische Rohstoffe spielen für die industrielle Wertschöpfung eine zentrale Rolle. Doch ist das Bewusstsein nicht nur im politischen Bereich, sondern auch in der breiten Öffentlichkeit zum Thema Energierohstoffe deutlich weiter voran geschritten als bei den nicht-energetischen Rohstoffen. Fragt man, vielleicht nicht gerade im sächsischen Freiberg — das mag eine Sondersituation sein — doch in den meisten anderen Städten Deutschlands, was die Bürger mit Themen wie Molybdän, Tantal, usw. verbinden, und ob diese Elemente für sie persönlich eine Bedeutung haben, dann bekommen Sie nicht viele Antworten, ganz im Gegensatz zu Fragen nach Öl und Gas. Deshalb bemühte sich der BDI in den letzten Jahren sehr eindringlich darum, ein Verständnis gerade auch im politischen Raum dafür zu wecken, welche Bedeutung diese Rohstoffe für uns als Industriestandort haben.

Carsten Rolle

Bewertung von Konzepten

Frontmatter

5. Klimawandel und Energieeffizienz — Kosten und Nutzen für die Wirtschaft

Zusammenfassung

Die begrenzte Verfügbarkeit von fossilen Rohstoffen und die hochgesteckten Ziele Treibhausgasemissionen zu reduzieren machen den effizienten Umgang mit energetischen Rohstoffen zu einem der zentralen Themen unserer Zeit. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, nicht nur über die Kosten zu sprechen, die der Klimawandel mit sich führt, sondern auch aufzuzeigen, welchen Nutzen der effizientere Umgang mit energetischen Rohstoffen bringt.

Marco Ziegler

6. Die Zukunft der Photovoltaik — ihre Einbindung in die Rohstoff- und Energiewirtschaft

Zusammenfassung

Jeder Mensch benötigt täglich Energie. Sei es in Form von Nahrung, um seine Lebensfunktionen aufrecht zu erhalten, sei es in Form von Wärme, um die Nahrung zuzubereiten oder seine Wohnung zu heizen, sei es in Form von Licht und Verkehr. Ein menschliches Dasein ohne tägliche Energiezufuhr ist nicht möglich. Ein Teil wird hierbei direkt durch die Sonne zur Verfügung gestellt. Pflanzen wandeln mittels Photosynthese die Sonnenenergie in organische Materie um, die insbesondere für die Nahrung des Menschen von Bedeutung ist. Die Sonne gibt uns Licht und Wärme und ermöglicht ein lebenserhaltendes Klima auf der Erde.

Armin Müller, Frank H. Asbeck

7. Nachhaltige Nutzung der Kernenergie

Zusammenfassung

Die Nutzung der Kernenergie stellt eine signifikante Säule für die Erreichung der Energieziele gemäß der internationalen Klimakonvention dar: geringe CO₂-Emissionen, Versorgungssicherheit, Wettbewerbsfähigkeit und stabile Energiepreise. In der Europäischen Union (EU) werden derzeit etwa 31% der Elektrizität aus Kernenergie erzeugt und somit jährlich fast 900 Mio. Tonnen (t) CO₂-Emissionen vermieden. Ohne diesen Beitrag wäre das Ziel der EU, die CO₂-Emissionen bis 2020 um 20% und bis 2050 um 60–80% zu reduzieren, nicht erreichbar (EK 2009).

Antonio Hurtado

8. Von natürlichen Kohlenwasserstoffen zu Produkten

Zusammenfassung

Einer kleinen Einführung in die Air Liquide Gruppe und ihrer Aktivitäten folgt ein Ausblick auf die Trends zu Energieressourcen, die als Alternative für Kohlenwasserstoffe gesehen werden können. Anschließend werden die Technologietypen angesprochen, die in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Air Liquide besondere Beachtung finden. Die Firma Air Liquide schließt Lurgi und dessen Forschungszentrum in Frankfurt ein.

Martha Heitzmann

9. Die Einführung der Euro-Kraftstoffe in die Soziale Marktwirtschaft

Zusammenfassung

Mit der Braunkohle und mit Sachsen ist der Verfasser engstens verbunden. Bereits der Großvater Peter Werhahn, ein rheinischer Kaufmann, führte im Jahre 1911 dem letzten König von Sachsen, Friedrich August dem III., die Lausitzer Braunkohle vor. Der Vater, Wilhelm Werhahn, zählt zu den Erfindern der Troll-Briketts, ein damaliges Produkt der Brickettfabrik Kausche. Zuvor war er ein Miterfinder der großen Schaufelradbagger, die ihren ersten großen Triumph leider erst im 2. Weltkrieg feiern konnten. Er hatte die Abraumförderbrücke der Grube Meurostolln beschafft, die von den Mitteldeutschen Stahlwerken aus Riesa geliefert wurde. Dort waren Herr Riess und dessen Mitarbeiter die Planer, Hersteller und Partner meines Vaters.

Hermann Josef Werhahn

Das Zeitalter nach Öl und Gas

Frontmatter

10. Biobrennstoffe und grüne Energie

Zusammenfassung

Der Einsatz von Bioenergie erfolgt aus unterschiedlichen Gründen. Ein Argument besteht darin, die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu verringern. Als weiterer Grund wird die Minderung von Emissionen klimawirksamer Gase genannt. Schließlich wird als Nebeneffekt die Schaffung zusätzlicher Arbeitsplätze, speziell im ländlichen Raum, angeführt. Es stellt sich die Frage, welches Ziel die höhere Priorität hat. Wenn es vorrangig um die Einsparung fossiler Energieträger geht, dann müsste den Verfahren der Bioenergieerzeugung der Vorrang eingeräumt werden, die je Flächeneinheit den höchsten Netto-Energieertrag bringen. Steht dagegen der Klimaschutz im Vordergrund, dann sind Verfahren zu bevorzugen, welche die geringsten CO₂-Minderungskosten oder die höchste CO₂-Einsparung je Flächeneinheit aufweisen. Aktuell dürfte der Klimaschutz im Vordergrund stehen.

Alois Heißenhuber

11. CO2 — ein Rohstoff mit großer Zukunft

Zusammenfassung

Kohlenstoff ist der zentrale Wohlstandsträger unserer Volkswirtschaft. In seinen Erscheinungsformen Kohle, Erdgas und Erdöl, aber auch in Form von Biomasse wie z. B. Holz dominiert er als Energieträger und Syntheserohstoff das moderne Leben wie kaum ein anderes Element. Er schafft hinsichtlich des Massenwohlstands ungeahnte Möglichkeiten — aber auch Abhängigkeiten.

Martin Bertau

12. Optionen einer nachhaltigen Energietechnik

Zusammenfassung

Die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts war eine Zeit der Pioniere: Werner von Siemens gründete mit Georg Halske im Jahr 1847 das Unternehmen „Siemens & Halske“, damals eine Firma mit 400 Mitarbeitern; heute arbeiten über 400.000 Menschen bei Siemens. Werner von Siemens entdeckte 1866 das dynamo-elektrische Prinzip und damit den wirtschaftlichsten Weg, Strom zu erzeugen. Ende der 1870er-Jahre beschloss Thomas A. Edison, mit seiner Glühlampe Licht in alle Haushalte zu bringen. George Westinghouse und Nikola Tesla experimentierten mit Wechselstrom, Oskar von Miller gelang es erstmals, große Energiemengen über 175 km zu transportieren — und Werner von Siemens erkannte, dass Strom „unzählige Einrichtungen in Häusern, Fabriken und auf den Straßen hervorrufen wird, welche zur Erleichterung des Lebens dienen“. Viele davon entwickelte er gleich selbst: etwa die erste elektrische Eisenbahn, den elektrischen Kutschenwagen — einen Vorläufer von Elektroauto und Straßenbahn — sowie den ersten elektrischen Aufzug … um 1890 begann dann endgültig die Elektrifizierung der Welt.

Michael Weinhold

13. Verfügbarkeit von Rohstoffen mit Blick auf Zukunftstechnologien

Zusammenfassung

Die weltweite Rohstoffsituation ändert sich seit Beginn des 21. Jahrhunderts zunehmend. Einerseits steigt der Rohstoffbedarf der Schwellenländer drastisch und andererseits werden für neue Technologien neue Rohstoffe benötigt. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) beobachtet und analysiert in den Bereichen Rohstoff- und Wirtschaftsgeologie laufend die internationalen Rohstoffmärkte. Sie untersucht im Vorfeld industrieller Aktivitäten Rohstoffpotenziale und entwickelt Szenarien zur Versorgungssituation. Die sichere und nachhaltige Rohstoffversorgung der deutschen Wirtschaft ist eine entscheidende Grundlage sowohl für Schlüsseltechnologien, wie der Automobilindustrie und dem Maschinenbau als auch für Zukunftstechnologien, wie der Energie-, der Elektronik- und der IT-Industrie. Die Rohstoffversorgung ist für die Zukunftsfähigkeit der deutschen Wirtschaft und dem Erhalt von Arbeitsplätzen von höchster Bedeutung (► Kap. 1 und Kap. 4).

Volker Steinbach, Peter Buchholz, Harald Elsner, Hildegard Wilken

Backmatter

Titel: Energie und Rohstoffe
herausgegeben von: Prof. Dr. Peter Kausch
Prof. Dr. Jens Gutzmer
Prof. Dr. Martin Bertau
Prof. Dr. Jörg Matschullat
Verlag: Spektrum Akademischer Verlag
Electronic ISBN: 978-3-8274-2798-4
Print ISBN: 978-3-8274-2797-7
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-8274-2798-4

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