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Verspielen wir die Zukunft unserer Enkel?. CO₂ und das zukünftige Klima. Amand Fäßler, Tübingen. Aus: Heinloth , Vieweg Verlag. Verbrennen von Kohle, Oel und Gas erzeugt zusätzlich CO 2. NatürlicheTreibhausgase Waserdampf (60%) CO 2 (20%)
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Verspielen wir die Zukunft unserer Enkel? CO₂ und das zukünftige Klima Amand Fäßler, Tübingen
Aus: Heinloth, Vieweg Verlag Amand Fäßler, Tübingen
Verbrennen von Kohle, Oel und Gas erzeugt zusätzlich CO2 NatürlicheTreibhausgase Waserdampf (60%) CO2 (20%) Viehhaltung Methan CH4 = 17,5 mal wie CO2 Kunstdünger Lachgas: N2O = 300 mal wie CO2 Amand Fäßler, Tübingen
Primärenergie in Deutschland 1971 - 2006 Wind+Geoth.+Sonne Kern Wasser Gas 350 Millionen Tonnen Öläquivalent = 4,2*1012kWh Afalll+Holz Öl Kohle Von IEA 2009 Erneuerbare Energie: 7 Prozent (BuWiMin) Amand Fäßler, Tübingen
Wenn wir das zukünftige Klima vorhersagen wollen, sollten wir das Klima der Erdvergangenheit verstehen. Amand Fäßler, Tübingen
Treibhaus-Kühlhaus-Zyklen • Verschiebung der tektonischen Kontinentalplatten; • Äquator-Pole; ~ 100 Millionen Jahre • Mylankovitch-Zyklen (Eiszeiten) • Änderung der Erdbahn und Erdrotationsachse; • Wechselwirkung mit Jupiter, Saturn und Sonne; • 20 (Präzession); 40 (Nutation); 100 (Ellipse 1) ; • 400 (Ellipse 2) Tausend Jahre. • Sub-Milankovitch-Zyklen • Elfjähriger Aktivitätszyklus der Sonne durch • Sonnenflecken (Rotation-Magnet); Änderung des • Sonnenmagnetfeldes; Kleine Eiszeit 1660 - 1710 Amand Fäßler, Tübingen
Avercamp: Kanäle in Holland um 1630 Kleine Eiszeit: Maunder Minimum 1630 - 1715 Amand Fäßler, Tübingen
Moderatsch-Gletscher bei Pontresina und Bernina-Pass mit Gletscherbruch- Skiabfahrt von der Diavolezza 1911 2005 Amand Fäßler, Tübingen
Moderatsch-Gletscher im Bernina-Gebiet im Jahre 2006 mit Gletscherbruch im Hintergrund. Amand Fäßler, Tübingen
Aber in Alaska (u. der Arktis) wachsen in 2008 die Gletscher wieder zum ersten Mal seit 250 Jahren. Messung von U.S.-Geologic Survey: für Arktis: Eiszuwachs 2008 zweimal die Fläche Deutschlands. Das gleiche gilt für Gletscher in Norwegen und in Neuseeland. Amand Fäßler, Tübingen
Globale Temperatur in Celsius relativ zu 1976 Amand Fäßler, Tübingen
Remote Sensing System (RSS) (Auswertung Santa Rosa Kalif. von Mikrowellen von Satelliten. Amand Fäßler, Tübingen
CO2 (1), CH4(17,5), N2O(300) u. andere Treibhaus-gase sind schuld an der Temperaturerhöhung. • Diagnose: • Was produziert die Treibhausgase und wer sind • die größten Verschmutzer ? • Arznei: • Mehr erneuerbare Energie und mehr Kernenergie ? • Heilungschancen: • Können wir das gesteckte Ziel erreichen und wie? • Reduktion von CO2 auf 2 t/(Kopf u. Jahr) bis 2050 Amand Fäßler, Tübingen
Die größten Sünder weltweit im September 2008 CO2-Emission pro Kopf und Jahr in Tonnen 6,2 Ziele: Kyoto -5,2 % von 1990 – 2012 Deutschland: -40 % von 1990 – 2020 10,3 6,0 D Frankreich Schweiz Amand Fäßler, Tübingen
Abschalten der deutschen Kernkraftwerke erhöht CO2-Emission um 130 Millionen Tonnen pro Jahr. Spiegel: Schwarzer GAU Referenzjahr “Schwarzer GAU” ● CO2Emissionsverlauf 1990 – 2020 in Deutschland anvisierte Reduktion der CO2 Emission bis zum Jahr 2020 ― 40 % ● EMISSION in Mio t C02 • Ersatz in D: Wind • und Photovoltaik. • Aber wir bauen Kohlekraftwerke (7 im Bau oder genehmigt; 19 Plan) und stellen 2022 alle Kernkraftwerke ab). K L I M A Z I E L 2050 soll möglichst in 2050 erreicht werden JAHR Amand Fäßler, Tübingen Quelle : BMWi 2007
Fossile Brennstoffe CO2: Oel/Gas 400 g pro kWh Steinkohle 800 g pro kWh Braunkohle 1200 g pro kWh Amand Fäßler, Tübingen
Italien hat höchsten Strompreis in Europa (D hat zweithöchsten) 4 Kernkraftwerke gebaut und nach Tschernobyl nicht in Betrieb genommen. 4 französische Kernkraftwerke im Rhonetal liefern ihren Strom nach Italien. 28. September 2003 nachts um 3.20 h ; 11 h ganz Italien kein Strom. Deutsches K L I M A Z I E L 2 Tonnen CO2 pro Kopf bis 2050 Das KlimazielgibtunsererLebensweiseeinschneidendeGrenzen WärmeimHaushalt: 1000 Liter Öl pro Person 2,6 Tonnen CO2 2) Verkehr:5 L Diesel /100 km. Bei2 t CO2 : 16.000km fahren. Lösung: Biosprit Amand Fäßler, Tübingen
Crutzen Mainz: Lachgas von Düngung von Raps Biosprit 1,7-Fache Treibhauseffekt wie Benzin/Diesel . Artikel im Scientific American im Juni 2008 • Können wir es ethisch verantworten, dass wir zur Reduktion des CO2-Ausstosses unsere Autos mit Biodiesel oder Äthanol (aus Mais) fahren und die Kinder in Afrika verhungern zu lassen? Falsche Politik favorisiert Biosprit und Tierfutter über Getreide für die hungernde Bevölkerung. 1 Tonne Mais 2006: 250 $; Feb. 2008: 560 $ Grund: USA subventionieren Äthanol-Produktion aus Mais mit 51 $Cts. pro Gallone seit 2007. Amand Fäßler, Tübingen
UnterschiedlicheEnergiepolitik in Deutschland, A, CH u. Frankreich: D Tü (2009): 22 Cts/kWh A VKW (2007): 19,38 Cts/kWh CH (Luzern): 15 Rap/kWh F(Bretagne) : 8,3 Cts/kWh Gönnenwein;Kroymann Alt-Landrat Amand Fäßler, Tübingen
UnterschiedlicheEnergiepolitik in Deutschland, A, CH u. Frankreich: D Tü (2009): 22 Cts/kWh A VKW (2007): 19,38 Cts/kWh CH (Luzern): 10 Cts/kWh F(Bretagne) : 8,3 Cts/kWh Mehrkosten in D, A u. CH verglichen mit Frankreich: D: 513 327 GWh; Mehrkosten= 73 Milliarden € A: 58 197 GWh; Mehrkosten= 6,4 Milliarden€ CH: 56 172 GWh;Mehrkosten=1,0 Milliarden € Amand Fäßler, Tübingen
Subvention des Solarstromes Gesetz von 2004 Für die viel erfolgreichere Windenergie erhält man nur auf Land 9,2 Cts/kWh und auf See 13,0 Cts/kWh (kürzere Zeit). 2009: 43,01 Cts/kWh auf 20 Jahre 2010: 39,14 Cts/kWh auf 20 Jahre 35 000 Arbeitsplätze mit 153 000 €/(Jahr Kopf) subventioniert ; 900 € für jede Tonne vermiedenes CO2. Emissionszertifikat: 13,50 € pro Tonne CO2 Am 1. April 2010 soll nach Umweltminister Röttgen (CDU)die Subvention für Solarstrom um 15% auf 33,27 Cts/kWh erniedrigt werden. Amand Fäßler, Tübingen
Verbraucher für Subvention des Solarstromes: über 4 Milliarden € pro Jahr Bund für die Energieforschung: 500 Millionen € pro Jahr (weniger als 1/8). Förderung der Energieforschung durch Bund Mehrkosten durch Subvention der Photovoltaic
Schweiz; Frankreich; England; USA; Kanada; Japan; Argentinien; Brasilien; Südkorea; Südafrika; Chairman: Jaques Bouchard, CEA/F Keine Fortsetzung der heutigen KKW Technik EinunterschiedlichreAnsatzzurErreichung des Klimaziels:weltweiteHalbierungder C02-Emission des Jahres 2000 bis 2050 Entwicklung von KKW der Generation IV SicherheitfürBetriebund Proliferation Nachhaltigkeit (Tausende von Jahren) Radioakt. Müllinzineriert und transmutiert EndlagerungfürwenigehundertJahre 10 Nationen: Kein Verzicht auf Kernenergie Amand Fäßler, Tübingen
Nutzung alternativer Energien (Wind, Sonne), Kohle mit CO2 Einfang und Speicherung und Kernenergie: Treibt man den Teufel (CO2) mit dem Belzebub (Kernenergie) aus? Kernenergie: Besonders umstritten Gut: Große Energiemenge, ständig verfügbar, unabhängig vom Wetter, kein Treihausgas. Schlecht: Restrisiko (Tschernobyl), radioaktiver Abfall (Gorleben, Schacht Konrad: Exploration in 2000 durch Trittin eingestellt. Nicht wieder aufge-nommen durch Schwarz-Rot unf Schwarz-Gelb. Amand Fäßler, Tübingen
2000 Rot-Grün: Moratorium der Erkundung2005 Rot-Schwarz: Keinen Einigung2009 Schwarz-Gelb: ??? Gorleben Amand Fäßler, Tübingen
Ajatollah Trittin: „Weiche Teufel, weiche“ Trittin hatte als Umweltminister die richtige Idee: Kurzfristig lässt sich am schnellsten von den alternativen Energien die Windenergie ausbauen. Probleme: Speicherung, Stromtransport, Preis, Aufstellung profitabler Windräder (120 m hoch) in der Nordsee 60 km vom Land. Dies ist so schnell und auch ökonomisch nicht möglich. Amand Fäßler, Tübingen
DESERTEC: Concentrating Solar Power Amand Fäßler, Tübingen
„Concentrating Solar Power“ in der Mojave-Wüste (Kalif.) Amand Faessler. Tübingen
„Concentrating Solar Power“ mit Parabolrinnen-Spiegel (Kalifornien) Amand Faessler. Tübingen
„Concentrating Solar Power“ in der Sahara; • Deutschland 350 Millionen Tonnen Öl(eq.)/a • Österreich 34 Millionen Tonnen Öl(eq.)/a • Rabat/Marokko: 217 Watt/qm • [Hamburg: 110 Watt/qm] • D: 14 000 km2 = 120 km x 120 km • A: 1 400 km2 = 38 km x 38 km • ?? Kühlung in der Sahara ?? • Wer reinigt die Spiegel von Sand? • Was ist mit Terroristen? • Photov. D: 143 km x 143 km; A: 45 km x 45 km Amand Faessler. Tübingen
Leitungsverluste Verluste = Widerstand x (Leistung)2/(Spannung)2 • 0,5 % pro 100 km bei 800 kV Gleichstrom • Sahara Österreich/Deutschland ~5000 km bei 800 Tausend Volt Gleichstrom-Leitungen: 25 % Verluste
Was muss man tun? Wir brauchen eine nachhaltige, ökologische, ökonomische, sozial kompatible und gesellschaftlich akzeptable Energieversorgung. In D erscheint dies so schwierig wie die Quadratur des Kreises. Sind mehrere Tausend Jahre „nachhaltig“? Ja/Nein: Fusionsreaktoren Sind 1000 Jahre „nachhaltig“??? Ja/Nein: Kernreaktor mit Thorium und der schnelle Brüter Amand Fäßler, Tübingen
Ökologisch kompatibel Off-shore-Windparks in der Nordsee?? Windpark auf dem Schauinsland?? Naturschützer protestieren. Photovoltaik für 1200 MW (Preis und Fluktuation): 10% Wirkungsgrad: 109 Quadrat-km ; 20% Wirkungsgrad: 54 Quadrat-km; Lösung DESERTEC in der Sahara Drei-Täler-Staudamm in China ?? Kernenergie: Restrisiko, radioaktiver Abfall Amand Fäßler, Tübingen
Sozial kompatibel Biosprit in Europa und den U.S.A. und Hunger in Afrika?? Ökonomisch: Photovoltaik: 34,64 €-Cents Subvention pro kWh (2010 installiert für 20 Jahre) Wind: 7 €-Cent Subvention pro kWh Amand Fäßler, Tübingen
Gesellschaftlich akzeptibel Kernenergie-Restrisiko; Radioaktiver Abfall (Gorleben; Schacht Konrad) Fossile (Kohle, Oel, Gas) Karftwerke:Treib- hausgas CO2; Sequestrierung ?? (Leckrate < 0,01%) 21. August 1986 gegen 21:30 Uhr setzte der Nyos-See/Nigeria schlagartig rund 1,6 Millionen Tonnen CO2 frei und tötete etwa 1700 Menschen bis zu 27 km Entfernung vom See. . In Deutschland erscheint jede öko- nomische Lösung schwierig bis unmöglich. Dennoch ist es Aufgabe der Forschung Lösungen aufzuzeigen und der Politik Lösungen zu ermöglichen. Amand Fäßler, Tübingen
Die Steinzeit ist nicht durch eine internationale Vereinbarung über den Verzicht auf Steine zu einem vorzeitigen Ende gebracht worden. Die Steinzeit ist zu Ende gegangen, weil es eine technologische Alternative gab. Das wird wohl auch für das fossile Zeitalter gelten. ENDE Amand Fäßler, Tübingen