Ein Beitrag zur Bewertung von Maßnahmen zur CO 2-Abscheidung und -Speicherung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit

Katz, Tobias; Martens, Per Nicolai

doi:30359

Ein Beitrag zur Bewertung von Maßnahmen zur CO 2-Abscheidung und -Speicherung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit = A contribution to assessing carbon capture and storage against the background of the sustainability discussion

Katz, Tobias (Author)

2010

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Tobias Katz

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2010

UmfangVIII, 226 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2010

Zsfassung in dt. u. engl. Sprache

Genehmigende Fakultät
Fak05

Hauptberichter/Gutachter
Martens, Per Nicolai (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2010-07-09

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-33083
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/63489/files/3308.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Carbon dioxide capture and storage (Genormte SW) ; Braunkohlentagebau (Genormte SW) ; Braunkohlenbergbau (Genormte SW) ; Braunkohlenindustrie (Genormte SW) ; Steinkohlefeuerung (Genormte SW) ; Steinkohlekraftwerk (Genormte SW) ; Steinkohlenbergbau (Genormte SW) ; Steinkohlenbergwerk (Genormte SW) ; Nachhaltigkeit <Motiv> (Genormte SW) ; Nachhaltigkeit (Genormte SW) ; Geowissenschaften (frei) ; MCDM (frei) ; AHP (frei) ; Nachhaltigkeitsindikatoren (frei) ; SDI (frei) ; CO2 (frei) ; CO2-Abscheidung und Ablagerung (frei) ; sustainability indicators (frei) ; analytic hierarchy process (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Das Konzept einer „Nachhaltigen Entwicklung“ wurde in den vergangenen Jahrzehnten zum Leitbild moderner Entwicklungs- und Umweltpolitik, insbesondere in der Rohstoffindustrie und angrenzenden Sektoren. Fossile Energieträger stellen den Großteil der zur Energieumwandlung und Stromerzeugung verwendeten Rohstoffe. Die Gewinnung und Nutzung fossiler Energieträger nimmt bei der Nachhaltigkeitsdiskussion eine Sonderstellung ein, da Wohlstand und wirtschaftliche Weiterentwicklung unmittelbar an eine ausreichende Energieversorgung gebunden sind. Die Nutzung fossiler Energieträger in Kraftwerken zur Stromerzeugung setzt große Mengen des Treibhausgases CO2 frei, dem ein maßgeblicher Beitrag zum anthropogen verstärkten Klimawandel zugeschrieben wird. Maßnahmen zur CO2-Abscheidung und Speicherung (engl. „Carbon Capture and Storage“: CCS) stellen nach derzeitigem Erkenntnisstand einen vielversprechenden Ansatz zur mittelfristi-gen Reduzierung anthropogener CO2-Emissionen in die Erdatmosphäre dar. Die Einführung von CCS-Technologie hat dabei neben dem positiven Effekt der Reduzierung von CO2-Emissionen in die Atmosphäre eine Vielzahl von – teilweise als negativ eingestuften – Auswirkungen auf die mit der Elektrizitätserzeugung verbundenen Prozessketten, z. B durch den hohen Energieaufwand der CCS-Verfahren. Vor diesem Hintergrund ist eine ganzheitliche Betrachtung und Bewertung der CCS-Technologie und der mit ihr verbundenen Auswirkungen dringend erforderlich. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik zur Bewertung von CCS-Technologie unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit entwickelt. Grundlage der erarbeiteten Methodik ist das multikriterielle Entscheidungs- und Bewertungsverfahren Analytical Hierarchy Process (AHP). AHP basiert auf der strukturierten Zusammenführung und Verarbeitung eines Sach- und eines Wertmodells. Das rein deskriptive, indikatorenbasierte Sachmodell bildet bekannte und relevante Charakteristika des Bewertungsgegenstandes ab, das Wertmodell liefert die der Bewertung zu Grunde liegenden normativen Wertmaßstäbe. Die erarbeitete Methodik wird im Rahmen eines Szenarienvergleichs zweier an der realen Situation im deutschen Energiesektor orientierter Referenzszenarien angewandt und ausgewertet. Vor dem Hintergrund des verwendeten Sach- und Wertmodells liefert der Szenarienvergleich ein transparentes und sachgemäßes Bewertungsergebnis mit einer klaren Präferenz für die Einführung der CCS-Technologie im deutschen Energiesektor.

Over the past decades, the concept of „sustainable development“ has become the overall concept of modern development and environment policies, in particular in the minerals industry and adjacent sectors. The extraction and use of fossil fuels for energy conversion and electricity generation holds a special position in the sustainable development discussion, as material prosperity and economic growth of mankind heavily depend on a sufficient energy supply. The utilization of fossil fuels for electricity generation in power plants generates large amounts of the greenhouse gas Carbon Dioxide (CO2), which is regarded to contribute to the anthropogenic effect on global warming on a large scale. Carbon Capture and Storage (CCS) is currently expected to become one of the major technologies for mitigating anthropogenic CO2 emissions into the earth’s atmosphere in the medium term. Besides the reduction of CO2 emissions into the atmosphere, the application of CCS technology in power plants has various and to some extent negative effects on the process chains connected to electricity generation, e. g. the high energy demand for CCS. Against the complex background of impacts caused by implementing CCS technology, a holistic consideration of CCS and all adjacent process chain elements is imperative. This work presents a methodology for assessing CCS technology against the back-ground of its sustainability implications. The methodology bases on the multi-criteria decision analysis and assessment method AHP (Analytical Hierarchy Process). AHP comprises a structured combination of a so-called causal model and a value model. The causal model delivers an indicator-based description of known and relevant characteristics of the assessment object, whereas the value model conveys an intersubjective reference to the underlying normative value system. The methodology is applied within a comparison of two reference scenarios based on the real and actual situation of the German electricity generation sector. Considering the applied causal and value model, the scenario comparison delivers a transparent and appropriate assessment result with a distinct favor for the application of CCS technology in the German energy industry.

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