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Dipl. Meteorologe Siegfried Vogt

Dipl. Meteorologe Siegfried Vogt. Institut für Meteorologie und Klimaforschung Forschungszentrum Karlsruhe und Universität Karlsruhe. Was ist dran am Klimawandel ?. These 1: Das Klima der Vergangenheit ist bekannt. Der Klimageschichte auf der Spur.

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Presentation Transcript

  1. Dipl. Meteorologe Siegfried Vogt Institut für Meteorologie und Klimaforschung Forschungszentrum Karlsruhe und Universität Karlsruhe Was ist dran am Klimawandel ?

  2. These 1: Das Klima der Vergangenheit ist bekannt

  3. Der Klimageschichte auf der Spur Infoquelle Rückblick möglich .... Direkte Messreihen 200-300 Jahre Baumringe ~9000 Jahre (Dendrochronologie) Pollenanalyse ~150 000 Jahre Sauerstoffisotopen ~500 000 Jahre (O16/O18) - Methode

  4. Baumringe Pollenanalyse Die Ausbildung von Baum- ringen spiegelt die Tempe- ratur und Niederschlagsver- hältnisse wieder. Das Pollenspektrum von Pflanzen zeigt die Vegetations- geschichte

  5. Isotope im Eis ein geologisches Thermometer Wassermoleküle im Meer: (H2 O) Isotop 16 O (99,76 %) Isotop 18 O ( 0,20 %) , 10 % schwerer Beim Verdunstung tritt Fraktionierung ein Im Niederschlag ist der Anteil schwerer Sauerstoffisotope umso geringer, je tiefer die Temperatur In kalten Zeiten weniger 18 O, in warmen Zeiten mehr 18 O Isotope im Eis

  6. Eisbohrkerne 120 000a bp 10 000a bp

  7. 1000 - jährige Temperaturreihe

  8. Niederschlagstrend 1900 - 1990

  9. Allerneueste Klimadaten 2005 1998 Meereisbedeckung Nordhemisphäre

  10. Klimatrend – Extreme ändern sich

  11. HäufigkeitsanalyseHitzetage, Beispiel Karlsruhe Datenquelle: DWD; Analyse: Staeger, 2004 (Schönwiese et al., DWD, 2004)

  12. Indizien für Klimatrend aZunahme der globalen Temperatur um 0,7 K seit 1870 aDie 10 wärmsten Jahre seit 1860 sind: 1999, 1990, 1995, 1997,2001, 2004, 2003, 2002, 1998, 2005 a Oberflächentemperatur der trop. Meere seit 1949 um 0,6 K höher. aZunahme der Ozeanflächen um 16%, die wärmer sind als 26,5° C

  13. These 2: Das Klimasystem ist heute in groben Zügen verstanden

  14. Klimawirkungsystem Kurzwellige Einstrahlung Langwellige Ausstrahlung Wolken Atmosphäre Staub Aerosole Landeis Meereis Biosphäre Lithosphäre Hydrosphäre Kryosphäre

  15. Ursachen für Klimawandel Anthropogen - durch den Menschen Direkte Erwärmung der Atmosphäre Veränderung natürlicher Oberflächen Verstärkung des natürlichen Treibhauseffekts

  16. natürlicher Was ist Treibhauseffekt ? Treibhausgase

  17. These 3: Das woher und wieviel der Treibhausgase ist bekannt

  18. CO2 Konzentration seit 1000 Jahren Aktueller Wert 380

  19. E m m i t e n t C O 2 i n % C O 2 i n t / K o p f U . S . A . 22 1 9,7 , C h i n a 1 8 3 ,6 R u s s l a n d 8 1 0 , 4 J a p a n 5 9 , 5 I n d i e n 4 1 ,0 D e u t s c h l a n d 3 1 0 ,3 G . B . 2 , 2 8 , 9 K a n a d a 2 , 2 1 7 , 2 Frankreich 1 , 5 6 , 2 w e l t w e i t 1 0 0 4 , 0 Weltweite CO2 EmissionenStand 2004 (10 Länder produzieren 2/3)

  20. Treibhausgase: anthrop. Emission, woher, Anteil am Treibhauseffekt Spurengas anthrop.Emission Woher ? Anteil am Treibhauseffekt natürlich anthrop.

  21. CO2 Emissionen in Deutschland

  22. These 4: Wir haben taugliche Klima- Vorhersagemodelle

  23. Gitterweiten bei GCM

  24. Klimamodellierung des IPCC 2006 hoher mittlerer Emissionsanstieg niedriger A2 A1B B1 Konzentration von 2000 fest Messungen A1B 5,4 1,9 4,2 1,8 2,9 1,1

  25. Globale Temperatur gestern, heute, morgen

  26. Temperaturverteilung für zwei Emissionsszenarien

  27. Rel. Niederschlagsänderung in 2071-2100 zu 1961-1990

  28. Meeresspiegelanstieg Anstieg im Jahr 2030 durch: - Therm.Expansion 60% 59 | | | | 26 - Gebirgsgletscher 30% - Grönlandeis 10% 27 | 19 - Antartikeis 0%

  29. Klimaänderung bringt neue Extreme !!!

  30. Zukünftiges Sommertemperaturen

  31. Zukünftiges Szenario für Baden-Württemberg

  32. Eistage (Tmax < 0°C) heute und morgen

  33. Heiße Tage (Tmax > 30°C)

  34. Niederschläge ändern sich

  35. These 5: Gegenmaßnahmen: Kopf in Sand stecken? Anpassen? CO2 freie Energiewirtschaft?

  36. CO2 Vermeidungskosten + Faktor 1000

  37. Ausstiegsszenario 2 Blöcke des KKW Phillipsburg abschalten • Gesamte Leistung elektrisch 2 350 MW • Größe Kraftwerksgelände 60 ha • In einem Jahr erzeugte Strommenge 18,9 Mrd kWh • (~ 4 % Gesamtstrommenge) • Brennstoffbedarf = 260 t Uran = Würfel mit Kantenlänge • 2,5 m

  38. Ausstiegsszenario Ersatz durch modernes Braunkohlekraftwerk • 3 Blöcke a 800 MW • Für gleiche erzeugte Strommenge • mehr CO2 Ausstoß von 18 Mio t = 2% der gesamten • CO2 Emission in Deutschland

  39. Ausstiegsszenario Ersatz durch modernes Steinkohlekraftwerk • 3 Blöcke a 800 MW • Für gleiche erzeugte Strommenge • CO2 Ausstoß 15 Mio t • -Brennstoffbedarf = 5,5 Mio t Importkohle = 200 Züge a • 50 Waggons

  40. Ausstiegsszenario Ersatz durch modernes G&D Kraftwerk (hocheffizient! ) • 6 Blöcke a 400 MW • Für gleiche erzeugte Strommenge • CO2 Ausstoß 6,6 Mio t • -Brennstoffbedarf , Brennstoffkosten • ~ Abhängigkeit von russ. Gasprom?

  41. Ausstiegsszenario Ersatz durch moderne Windkraftwerke • 3 200 Anlagen mit 3 MW Nennleistung bei 2000h Lastbetrieb • Flächenbedarf = 3 000 ha = 50x KKW Gelände. Neuanlagen • nur noch offshore möglich! • Abhängigkeit vom Windangebot = nur an 2000 h Nenn- • leistung • - Speicherung ? Stand-by Anlagen?

  42. Ausstiegsszenario Ersatz durch Photovoltaik- Technik Solarzellen - keine Brennstoffkosten !! „Die Sonne schickt uns keine Rechnung“ • bei 15% Wirkungsgrad - Ertrag 120kWh pro m² und Jahr • Solarzellenfläche von 160 km² = 12,6x12,6 km² • Baukosten bei 750 €/m² = 112 Mrd € • Für Module a 160 m² sind nötig 1 Mio Gebäude • mit Süddach (Karlsruhe, 270 000 Einw. hat 31 500 solcher Gebäude) • Abhängigkeit vom Sonnenangebot (Karlsruhe hat ~ 1 700 Sonnenstunden) • wie speichern für restliche 7160h?

  43. Meine persönliche CO2 Emission 1: Resultieren aus - Strom - Heizung - Auto 2: Stelle Jahresverbauch fest 3: Berechne dann CO2 Ausstoß

  44. Mein CO2 Ausstoß Meine persönliche CO2 Emission

  45. Meine persönliche CO2 Emission

  46. Meine persönliche CO2 Emission

  47. EEG Strommenge, Menge und Vergütung 1990

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