Fachseminare zu erneuerbaren Energien

Präsentation zum Thema: "Fachseminare zu erneuerbaren Energien"—  Präsentation transkript:

1 Fachseminare zu erneuerbaren Energien
Forschungsvorhaben im Rahmen der Richtlinie zur Förderung von Untersuchungen zur Fortentwick-lung der Gesamtstrategie zum weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien (EE) Laufzeit: April 2009 bis März 2012 Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Förderkennzeichen gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren. Thema 3: Erneuerbare Energien und ihre gesellschaftspolitische Bedeutung – Warum EE in der Schule behandeln? Quelle: BMU / H.-G. Oed 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 1

2 Forschungsprojekte powerado und powerado plus - Module
Erlebnisorientiertes Lernen in der Schule Mit der „Renewables in a Primary Box“ wurde für den Einsatz in der Grundschule eine Materialbox erstellt. (Modul 4) Zusätzlich wurden für Projektwochen in der Primar- und Sekundarstufe zwanzig Experimente zu den EE ausgesucht und umgesetzt. Zu allen Experimenten liegen Arbeitsblätter als Download vor. (Modul 7a) Um insbesondere Lehrkräfte nicht-technischer Fächer anzusprechen, wurden darüber hinaus zehn Energiemärchen für die Klassen 2 bis 6 entwickelt und erprobt sowie durch leicht verständliche Erklärungstexte ergänzt. (Modul 10) Lernen in Kitas/Jugendeinrichtungen Mit der Materialkiste „Renewables in a Box Junior” wurde eine altersspezifische Sammlung an Experimenten und Materialien für den Einsatz in Kindergärten und Tagesstätten entwickelt. (Modul 3) Neben einer entsprechenden Box für die Grundschule wurde außerdem die Kiste „Renewables in a Box Next Generation” für Jugendfreizeiteinrichtungen entworfen. (Modul 5) Schulprojekte und Aktionen Zur Visualisierung des CO2-Ausstoßes wurden Klimaballons entwickelt, welche auf Schulfesten oder innerhalb von Projekten von Kindern mittels einer Solarluftpumpe oder mit einer herkömmlichen Luftpumpe aufgeblasen werden können. (Modul 7b) Im Rahmen zweier Schulprojekte wurde pilothaft ein Reiseführer EE erstellt, der die regionale Anwendung von EE für Schulen und die interessierte Öffentlichkeit sammelt, strukturiert und hinsichtlich ihrer Eignung - z.B. für Schulexkursionen - bewertet. (Modul 7c) 201106/Eco/Umpfenbach/Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

3 Forschungsprojekte powerado und powerado plus - Module
Lernen in der Freizeit Mit einem Onlinespiel und einem Wissensquiz soll das Interesse von Kinder und Jugendlichen an Computerspielen genutzt werden, um einen emotionalen Zugang zu dem Thema EE aufzubauen. Das Spiel „powerado“, in dem die Quizfragen integriert sind, richtet sich an Spieler/innen ab 12 Jahren. (Modul 1) Im laufenden Projekt wurde ein weiteres Onlinespiel mit dem Namen "5x5" für Kinder zwischen 8 und 10 Jahren entwickelt. (Modul 11) Zusätzlich wurde eine weitere Spielidee für ein Onlinespiel entworfen, welche tiefergehende Lernprozesse zum Thema EE bei den Spielern ermöglichen soll. Dieses Spielkonzept mit dem Arbeitstitel „Sheep Society“ wurde weiter ausgearbeitet und als Prototyping umgesetzt. (Modul 12) Computergestützter Unterricht Für den Einsatz im Schulunterricht wurde das Onlinespiel „powerado“ auch als Offlineversion umgesetzt und eine entsprechende Unterrichtseinheit hierzu entwickelt. (Modul 1) Auf der entsprechenden CD-ROM befindet sich auch ein Quiz über EE. Die Hintergrundtexte bilden außerdem eine umfassende Wissenssammlung. (Modul 2) Hierauf aufbauend wurde eine E-Learning Plattform zum Thema EE für Lehrer/innen und Schüler/innen entwickelt. Lehrkräfte sollen aus einem breiten Materialangebot, welches die Themen Energie, mit Energie leben, Windenergie, Wasserkraft, Fotovoltaik, Solarthermie, Bioenergie, Erdwärme, Klimawandel und Energiesparen abdeckt, Online-Projekte für den Unterricht erstellen können. (Modul 16, siehe nächste Folie) 201106/Eco/Umpfenbach/Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

4 Forschungsprojekte powerado und powerado plus - Module
Empowerment der Lehrkräfte Lehrkräfte müssen in ihrer Hochschulausbildung lernen, EE zu unterrichten. Der Status an den Hochschulen wurde im powerado Projekt untersucht. Dazu wurden Fachgespräche zur Verankerung der EE an der Schule und der Hochschule geführt und analysiert. (Modul 00) In Bezug auf die Lehrerausbildung wurden sowohl Prüfungs- und Studienordnungen als auch das Lehrangebot ausgewählter Hochschulen untersucht und Lehrende befragt. (Modul 9) Es erfolgte eine umfassende Darstellung der bestehenden Angebote in der Aus- und Weiterbildung als Orientierungshilfe für Berufsinteressenten. Daraus resultierte die Gründung des Bundesverbands Schule, Energie, Bildung e.V. (BuSeB). (Modul 9) Didaktische Ansätze zum Thema EE Das Modul 9 hat gezeigt, dass es vielfältige Defizite in der Lehrerausbildung für EE gibt. Zur Überwindung dieser Defizite wurden bundesweit 50 Seminareinheiten zu vier unterschiedlichen Themen für interessierte Studienseminare angeboten. (Modul 14) Bereits im Vorgängerprojekt powerado gab es eine Wanderausstellung, welche mittels Best-Practice-Beispielen Anregungen für eigene Schulprojekte zum Thema EE geben sollte. Parallel wurden entsprechende Begleit- und Weiterbildungsveranstaltungen an Schulen angeboten. (Modul 6) Ergänzend zur Gestaltung einer E-Learning-Plattform für Lehrkräfte wurden eine Reihe von Online-Kursen zu verschiedenen Teilthemen der EE mit Unterrichtsvorschläge für das „blended learning“ erarbeitet. 201106/Eco/Umpfenbach/Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

5 Forschungsprojekte powerado und powerado plus - Module
Aus- und Weiterbildung in Handwerk und Unternehmen Das schnelle Wachstum der Branche im Bereich der EE führt zu Defiziten bei der Aus- und Weiterbildung. Für Handwerksberufe wurden deshalb Vorschläge für Curricula in drei Themenbereichen entwickelt und getestet. (Modul 8) Im powerado plus Projekt wurde das Curricula um das Themengebiet „Solare Kühlung“ ergänzt. (Modul 13) Außerdem wurden die Ausbildungsleistungen der EE-Branche auf Defizite analysiert. Aufbauend wurde im Rahmen von eigenen Veranstaltungen auf einer politischen Ebene mit den zuständigen Akteur/innen diskutiert. (Modul 15) Erstmalig wurde auch die Personalentwicklung in der EE-Branche untersucht, um so einen Beitrag zur Stärkung der Branche für ein langfristiges und solides Wachstum leisten zu können. (Modul 17) 201106/Eco/Umpfenbach/Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

6 Vorläuferprojekt powerado Ausgewählte Schulmaterialien
Forschungsziele des powerado Projekts: Verbesserung der Umweltkommunikation von EE Integration von Energiethemen in Kindergarten, Schule, Freizeitpädagogik sowie in die Aus- und Weiterbildung Entwicklung von Bildungsmaterialien Zielgruppe: Kinder und Jugendliche, Lehrkräfte, Handwerker/innen, Unternehmen und weitere Multiplikator/innen Fotos ausgewählter powerado Materialien: Box Primary (Experimentierkiste) Klimaballon Computerspiel powerado Wanderausstellung EE Reiseführer EE Energiefahrrad Energiemärchen Quelle: UfU 201106/Eco/Umpfenbach/Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

7 Gliederung der Veranstaltung
Einführung Problemstellungen Ziel und Lösungsansätze, Rolle EE Zusammenfassung Diskussion und Feedback Quellenhinweise Struktur vorstellen In Einführung werden auch Grundlagen des Energiesystems kurz erläutert Bereich Problemstellung/Herausforderungen zielt auf die verschiedenen Ursachen der heutigen Energiekrise ab Quelle: Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 7

8 1. Einführung Warum Energiebildung in der Schule?
Gesellschaftliche Anforderungen Klimawandel und Energiekrise Nachhaltiger Umbau des Energiesystems ist Zukunftsaufgabe Beitrag zur allgemeinen Bildung Verankerung der Themen Energie, erneuerbare Energien und Energiesparen im Rahmenlehrplan Umbau des Energiesystems wird die Zukunft der heutigen Jugend in vielerlei Hinsicht prägen: Berufsperspektiven, Alltag, Lebensqualität… Quelle: BMU / Rupert Oberhäuser Warum Energiebildung an der Schule? Gesellschaftliche Anforderungen: Klimawandel, Energiekrise (Endlichkeit fossiler/nuklearer Energieträger), Notwendigkeit einer Energiewende, nachhaltiger Umgang mit (Energie-)Ressourcen Beitrag zur allgemeinen Bildung: Erhalt der Umwelt und Entwicklung von Verantwortung für die Zukunft als Teil der Persönlichkeitsentwicklung, Vermittlung von Schlüsselkompetenzen Verankerung der Themen Energie, EE und Energiesparen im Rahmenlehrplan Umbau Energiesystem wird Zukunft der heutigen Jugend in vielerlei Hinsicht prägen: Berufsperspektiven, Umwelt und Lebensqualität, Alltag… Der Aufbau einer auf erneuerbaren Energien gegründeten Energieversorgung, die Steigerung der Energieeffizienz sowie die Verbreitung energiesparender Technologien und Verhaltensweisen wird die Lebenswirklichkeit, die Berufsperspektiven und das Arbeitsleben der heute heranwachsenden Generation deutlich beeinflussen. (Scharp et al 2008, S.8) Konkrete Beispiele nennen: neue Berufsfelder, Wachstumsbranche, Kosten der Energienutzung/ sich verändernde technische Nutzung, Zugang zu Energie/Ressourcen/ Mobilität… Um den Herausforderungen der Zukunft zu entsprechen, müssen nicht nur die vermittelten (technischen) Kenntnisse und ihre naturwissenschaftlichen Grundlagen zum nachhaltigen Umgang mit Energie frühzeitig ausgebaut werden, sondern es bedarf vor allem eines gesellschaftswissenschaftlichen Bewertungs- und Handlungsvermögens. (Scharp et al 2008, S.8) Im Sinne der Bildung für eine Nachhaltige Entwicklung gilt es laut der UNESCO drei Bildungsaspekte zu vermitteln: Systemwissen, Zielwissen und Handlungskompetenz. (Scharp 2008, S.8) Diese Aspekte sollen in dieser Präsentation thematisiert werden (Bemerkung: Überlappungen zu Thema 1 der Seminarreihe: „Bildungsauftrag der Schule und Notwendigkeit der Bildung in EE“ – hier kann ggf. auf deren Folien zurückgegriffen werden) Ein Fachtext zur Energiebildung kann unter als 2-seitiges Word-Dokument heruntergeladen werden. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 8

9 Einstieg: Weltspiel Energie
1. Einführung Einstieg: Weltspiel Energie Weltspiel Energie (aus: Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen, S. 15) Vorbereitung: 6 Kontinente-Karten werden im Raum verteilt aufgehängt Darstellung der weltweiten Bevölkerungsverteilung (anteilige Aufteilung der anwesenden Personen) Darstellung der Weltweiten Einkommensverteilung (Stühle) Darstellung des weltweiten Energieverbrauchs (Gummibärchen) Pro Kopf CO2-Ausstoß (Luftballons) CO2-Auftaktspiel Beschreibung des Spiels und Datengrundlage in: Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen, UfU, S. 15 (Download: Quelle: BMU / H.-G. Oed 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 9

10 1. Einführung Energienutzungsformen
Welche Energieformen gibt es? Quelle: Manfred Steinbach / Fotolia.com, by-studio / Fotolia.com, Fotolia.com Gruppendiskussion: wofür braucht man überhaupt alles Energie  an der Tafel sammeln und so zu den Kategorien vorarbeiten, dann mündlich „auflösen“ und die Folie einblenden  einblenden: 3 Fotos mit Energiearten Strom Wärme/ Kühlen Verkehr 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 10

11 1. Einführung Energienutzungsformen
Welche Energieformen gibt es? Energie aus EE in Deutschland 2010: 16,8 % des Stromverbrauchs 9,8 % der Wärmeverbrauchs 5,8 % des Kraftstoffverbrauchs Zahlen raten lassen: jeweiliger Anteil der erneuerbaren Energien; dann auflösen durch Klicken (= Zahlen erscheinen) Strom: 16,8% der gesamten deutschen Stromverbrauchs in 2010 aus Erneuerbaren Wärme/ Kühlen 9,8% der gesamten deutschen Wärmeverbrauchs in 2010 aus Erneuerbaren Verkehr 5,8% des gesamten deutschen Kraftstoffverbrauchs in 2010 aus Erneuerbaren Quelle der Daten: BMU 2011 Daten: BMU (2011) Quelle: Manfred Steinbach / Fotolia.com, by-studio / Fotolia.com, Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 11

12 1. Einführung Übersicht über das Energiesystem
Welche Energieträger gibt es? Kohle Erdgas Hier ggf. kurze Erläuterungen zu den Energieträgern einfügen: Erdöl: wird vor allem als Ausgangsrohstoff für Kraftstoffe im Verkehr genutzt, aber auch für die Erzeugung verschiedener Produkte, z.B. Plastik. Fördermenge des konventionellen Erdöls nimmt ab, es werden allerdings neue, teurere Ölvorkommen, z.B. in der Tiefsee oder Ölsande und Ölschiefer erschlossen, die allerding starke lokale Umweltbelastungen zur Folge haben. Kohle: Verbrennung von Kohle ist weltweit die größte Quelle von CO2-Emissionen. Es gibt verschiedene Arten Kohle: z.B. Braunkohle, Steinkohle. Durch Kohle wurde die Industrialisierung erst möglich, da die Kohle wesentlich billiger ist als die menschliche Arbeitskraft war. Derzeit wird untersucht, ob die Emissionen von Kohlekraftwerken abgeschieden und in der Erde oder unter dem Meer verpresst werden können (Carbon Capture and Storage/ CO2 Abscheidung und Speicherung), Vattenfall betreibt eine Pilotanlage in Brandenburg. Die Technologie ist aber noch im Entwicklungsstadium und derzeit noch viel zu teuer. Erdgas wird insbesondere zur Erzeugung von Wärme und Strom, vereinzelt aber auch im Verkehrsbereich genutzt. Die CO2-Emissionen pro kWh sind wesentlich geringer als bei Kohle oder Erdöl und es gibt noch größere Förderreserven. Durch die Abhängigkeit von Pipelines (und damit von einzelnen Handelspartnern wie Russland) wird jedoch häufig die geringere Versorgungssichheit von Gas thematisiert. Atomenergie: Nutzung nur zur Stromerzeugung, Vorräte des Ausgangsrohstoffes Uranium sind begrenzt, so dass es sich hier ebenfalls um eine endliche Energieressource handelt. Hauptproblem der Nuklearenergie ist jedoch das hohe Unfallrisiko (Beispiel: Tschernobyl, Fukushima), die ungeklärte Frage der sicheren Endlagerung des über Jahrhunderte radioaktiven Atommülls. Daneben gibt es weitere neue Technologien zur Energieerzeugung gibt, auf die hier aber nicht näher eingegangen wird, da sie sich noch in einem sehr frühen Forschungsstadium befinden, z.B. Wasserstoff und die Kernfusion, die derzeit im europäischen Versuchsfusionsreaktor ITER erforscht wird. Erneuerbare Energien Erdöl Atomenergie Quelle: Nigel Monckton / Fotolia.com, Matthias Haas / Fotolia.com, ArtmannWitte / Fotolia.com, Carsten Reisinger / Fotolia.com, Photlook / Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 12

13 1. Einführung Struktur des Energieverbrauchs
Struktur des Primärenergieverbrauchs in Deutschland 2010 Mineralöl Braunkohle Erneuerbare Energien Steinkohle Atomenergie Erdgas Sonstige (1,5%) Gruppenaufgabe: Teilnehmer/innen Tortendiagramm zur Aufteilung des geschätzten Primärenergieverbrauchs Deutschland beschriften lassen, dann Ergebnis besprechen Es gilt zu bedenken, dass es sich hierbei um den Primärenergieverbrauch handelt, das heißt aller drei Nutzungen: Strom, Wärme, Verkehr werden berücksichtigt. Auflösung: 33,7% Mineralöl, 10,8% Braunkohle, 12,1% Steinkohle, 10,8% Atomenergie, 21,8% Erdgas, 9,4% EE Begriffsklärung: Was ist Primärenergie? Es wird zwischen Primär- und Sekundärenergie unterschieden. Zur Primärenergie zählen alle Rohstoffe mit natürlichem Vorkommen, die zur Energieerzeugung verwendet werden: fossile Brennstoffe (Erdöl, Erdgas, Stein- und Braunkohle, Ölschiefer, Teersande) Kernbrennstoffe (Uran, Thorium) alle erneuerbaren Energien (Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, Geothermie, Gezeitenenergie) Außer Tiefengeothermie, Gezeitenenergie und Kernenergie sind die Energieträger auf der Erde solaren Ursprungs, das heißt gespeicherte Sonnenenergie. Endenergie ist dagegen die Energie, die als Ergebnis eines Umwandlungsprozesses aus den Primärenergieträgern entsteht und nach Transport (und den dabei anfallenden Verlusten) beim Verbraucher genutzt werden. Endenergieträger sind z.B.: Koks, Briketts, Benzin, Heizöl, Kerosin, Gasprodukte, vor allem aber Strom und Fernwärme. Quelle: UfU. Quelle: AGEE Stat 2009 Quelle: Eigene Darstellung nach AGEB (2010) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 13

14 1. Einführung Anteil EE am Energieverbrauch
Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch in Deutschland 2010 Endenergieverbrauch gesamt: PJ Diese Graphik zeigt, welche Rolle die einzelnen Sparten Erneuerbarer Energien spielen. Auch hier ist zu bedenken, dass alle drei Nutzungsformen Strom, Wärme, Verkehr werden einbezogen. Daher ist auch der Anteil der Biomasse so hoch. Würde die Graphik nur den Stromverbrauch darstellen, wären Windkraft und Wasserkraft die beiden Anteilsstärksten EE. Internetquelle: Neue Zahlen zur EE-Entwicklung in Deutschland: „Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2009“, Stand: 18. März 2010 , Daten des Bundesumweltministeriums zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2009 (vorläufige Zahlen) auf der Grundlage der Angaben der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) , im Web: Diese Publikation erscheint jährlich mit den aktuellen Zahlen. Quelle: BMU (2011) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 14

15 Gliederung der Veranstaltung
Einführung Globale Problemstellungen Ziel und Lösungsansätze, Rolle EE Zusammenfassung Diskussion und Feedback Quellenhinweise Quelle: Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 15

16 2. Problemstellungen Klimawandel
Natürlicher Treibhauseffekt Temperatur von 15°C Der Großteil unserer Energie stammt aus der Verbrennung von fossilen Energieträgern, wie Kohle, Öl und Gas Beim Verbrennen fossiler Energieträger entsteht CO2, das wichtigste Treibhausgas Zuviel CO2 und andere Treibhausgase in der Atmosphäre verursachen einen Anstieg der Temperatur auf der Erde, da die Atmosphäre undurchlässiger wird für Wärmerückstrahlung Hierzu die generelle Wirkungsweise des durch den anthropogenen Treibhauseffektes hervorgerufenen Klimawandel erklären: 1. Bild: Natürlicher Treibhauseffekt: Atmosphäre um die Erdkugel enthält Gaspartikel (siehe Kasten). Die Sonnenstrahlen durchdringen die Atmosphäre und werden auf der Erdoberfläche in Wärmestrahlen umgewandelt oder reflektiert. Ein Teil wird in der Atmosphäre festgehalten. Die Treibhausgase verhindern eine Rückstrahlung. Durch die Zusammensetzung der Treibhausgase (THG) in der Atmosphäre haben wir eine durchschnittliche Temperatur von +15 Grad auf der Erde (Ohne Atmosphäre wäre es -18 Grad kalt, da die Sonnenstrahlen auf die Erde treffen würden und vollständig ins Weltall zurück reflektiert würden). 2. Bild: Der durch menschliche Eingriffe entstandene Anteil am atmosphärischen Treibhauseffekt wird anthropogener Treibhauseffekt genannt. Mehr Gaspartikel entsprechen mehr Treibhausgasen in der Atmosphäre (neben CO2, sind THG auch: Methan (CH4), Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O), Fluorkohlenwasserstoffe, Ozon. Mit der Erhöhung der Konzentration von THG in der Atmosphäre wird diese undurchlässiger für die Wärmerückstrahlung, wodurch sich die globale Durchschnittstemperatur erhöht Für die Sekundarstufe 5-8 eignen sich die Erläuterungen und Vorschläge für ein Tafelbild aus dem Schulpaket CO2-frei, UfU, S. 13f ( Außerdem gibt es einen 7-minütigen Animationsfilm „(E)Mission CO2“, der in einfachen Worten und Bildern den Treibhauseffekt und die Folgen der Erderwärmung für das Klima erklärt: (auch auf DVD). Im Schulpaket Klimaschutz und Wohnen, S. 21, gibt es ein Experiment zum Treibhauseffekt mit Arbeitsblatt: Quelle: Schulpaket CO2-frei, UfU 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 16

17 2. Problemstellungen Fakten zum Klima - Erwärmung
Temperaturanstieg folgt Anstieg der CO2-Konzentration Zeit (vor 2005) Erste Graphik: Vergleich verschiedener Rekonstruktionen der Mitteltemperatur in der Nördl. Hemisphäre seit dem Jahr 0. Die Temperaturveränderung ist als Abweichung von der Mitteltemperatur in den Jahren 0 bis 2000 dargestellt (ursprünglich aus: Mann et al. 2008). Die rote Linie zeigt die Temperaturaufzeichnung seit ca Die Daten für die Zeit davor werden auf Grundlage sogenannten ”proxis” (Eisbohrkerne, Baumringe) rekonstruiert. Hierbei gibt es Unsicherheiten, wie die unterschiedlichen Rekonstruktionen und die farbigen Unsicherheitsbereiche um die Linien zeigen. Trotz aller Unsicherheit bei der Rekonstruktion der Temperatur in der Vergangenheit zeigt sich, dass der Anstieg der Temperatur seit ca in den letzten beiden Jahrtausenden ohne Beispiel ist. Zweite Graphik: Konzenentration von Kohlendioxid (CO2) in der Atomsphäre in den letzten Jahren (Achtung! Andere Zeitskala als in der ersten Garphik). Der Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre von ca. 270 ppm im Jahr 1000 auf über 380 ppm heute ist deutlich erkennbar. Der kleine Ausschnitt zeigt den Anstieg seit Beginn der Industrialisierung. Die rosafarbene Linie zeigt Messungen, die um 1950 begonnen haben. Die Daten für die Zeit davor werden aufgrund von sogenannten ”proxis” (Eisbohrkerne, Baumringe) rekonstruiert. Die Korrelation des Anstiegs der CO2-Konzentration und des Temperaturanstiegs an sich ist natürlich kein Beweis für den kausalen Zusammenhang zwischen CO2-Ausstoß und Temperaturanstieg. Aber: Da man die physikalische Eigenschaft der Treibhausgase bereits seit 1824 kennt (entdeckt von Jean-Baptiste Fourier) und 1859 zum ersten Mal per Experiment nachgewiesen hat (John Tyndall), belegt die Beobachtung nur das, was man aufgrund des physikalischen Zusammenhangs vermutet hat. Häufig werden verschiedene Argumente hervorgebracht, die die oben dargestellten Erkenntnisse eines von Menschen verursachten Temperaturanstiegs widerlegen sollen. Dazu gehören: Einwand: Die Temperaturmessung ist durch wärmere Städte um die Wetterstationen verfälscht (”urban heat island effect”). Antwort: Solche Effekte gibt es in der Tat. Sie werden aber herauskorrigiert. Messungen der Meerestemperaturen zeigen außerdem, dass auch das Meer sich erwärmt. Einwand: Im Mittelalter war es ebenfalls wärmer. Antwort: In der Tat gab es im Mittelort auf der Nordhalbkugel eine verhältnismäßig warme Phase und im 17. und 18. Jh. eine sogenannte ”kleine Eiszeit”. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts liegen die Temperaturen auf der Nordhalbkugel aber deutlich höher als im Mittelalter (und die weiterhin zu erwartende Erwärmung durch weitere Treibhausgasemissionen liegt noch wesentlich höher). Einwand: Die Erwärmung wird von natürlichen Schwankungen (z.B. durch Schwankungen der Sonnenaktivität) hervorgerufen, wie dies auch in der Vergangenheit der Erdgeschichte der Fall war. Antwort: In der Tat tragen auf natürliche Faktoren im begrenzten Maße zur Erwärmung bei, allerdings können sie den beobachteten Anstieg der globalen Mitteltemperatur nicht in vollem Umfang erklären. Dieser Anstieg kann nur dann vollständig erklärt werden, wenn man den Anstieg der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre und die dadurch veränderte Strahlungsbilanz berücksichtigt. Einwand: Die Ergebnisse der Klimawissenschaft sind hochgradig unsicher und in der Wissenschaft umstritten. Antwort: Die Thesen von Wissenschaftlern, die an den Ergebnissen der Klimawissenschaft zweifeln, sind diskutiert, aber aufgrund methodischer Schwächen und fortschreitender Erkenntnis verworfen worden. Im Zwischenstaatlichen Ausschuß für Klimawandel (IPCC) haben Hunderte von Wissenschaftlern seit 1990 vier große Sachstandsberichte erarbeitet. Im 4. Bericht von 2007 wurde festgestellt, dass die Klimaveränderung mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit menschenverursacht ist. Einzelne Bereiche des Klimasystems sind noch nicht vollständig verstanden und die Abschätzung der Folgen ist zum Teil mit großen Unsicherheiten verbunden, aber dass die Klimaveränderung stattfindet, von Menschen verursacht ist und für die Menschheit bedrohlich ist, ist in der Wissenschaft unbestritten. Einzelne Skeptiker (die oft aus dubiosen Quellen, etwa von der Erölfirma Exxon Mobile, finanziert werden) bestreiten weiterhin den Klimawandel. Sie veröffentlichen aber nicht in den Standardmagazinen der Wissenschaft (wie z.B. Nature) und unterliegen damit keiner wissenschaftlichen Kontrolle durch andere Wissenschaftler/innen (”Peer review”). Literatur: Rahmstorf, S./ Schellnhuber, H.J. (2006): Klimawandel. C.H. Beck Wissen, München. Der Temperaturanstieg seit 1850 ist beispiellos im Vergleich zum Trend der letzten 2000 Jahre. In der gleichen Zeit stieg die CO2-Konzentration um über ein Drittel. Quellen: Temperaturänderung: Allison et al. 2009, CO2-Konzentration: IPCC 2007. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 17

18 2. Problemstellungen Fakten zum Klima – Zukunftsszenarien
Die Emissionen steigen schneller als erwartet Erste Grafik: Um die zukünftige globalen Klimaveränderung zu strukturieren, hat der IPCC im Jahr 2000 verschiedene sozio-ökonomische Szenarien entwickelt, die sogenannten SRES-Szenarien. Es handelt sich um die möglichst konsistente Darstellung von potentiellen Pfaden, die die Welt bis 2100 beschreiten könnte. Die Szenarien enthalten Annahmen zur Entwicklung der Weltbevölkerung, zum Wirtschaftswachstum und zum technologischen Fortschritt. Daraus resultieren unterschiedliche Emissionen an Treibhausgasen. Das optimistischste Szenario ist B1 (schwarze Linie), das pessimistischste – also das Szenario mit den höchsten CO2-Emissionen – ist A1F1 (rote Linie). Die gepunktete Linie zeigt die gemessenen CO2-Emissionen seit Die tatsächlichen Emissionen liegen derzeit knapp über dem pessimistischsten Szenario des IPCC! Dies liegt vor allem an dem beschleunigten Anstieg der Emissionen seit Während der Ausstoß in den 1990er Jahren um 1% pro Jahr zunahm, stiegen die Emissionen zwischen 2000 und 2008 um 3,4% pro Jahr. Grund ist vor allem das starke Wirtschaftswachstum in China, Indien und anderen Schwellenländern. Im Jahr 2009 sind die globalen Treibhausgasemissionen zum ersten Mal seit Jahrzehnten zurückgegangen – aufgrund der globalen Wirtschaftskrise. Ohne effektive Klimaschutzmaßnahmen werden jedoch die Emissionen zusammen mit dem wirtschaftlichen Aufschwung wieder beginnen zu steigen. Zweit Grafik: Die Graphik zeigt die erwartete Erwärmung für die IPCC-Szenarien B1 (optimistisch), A2 (mittel) und A1F1 (jetzige Rate). Für A1F1 (rote Linie) wird bis 2100 ein Temperaturanstieg um 4-7°C erwartet (gegenüber Mittel zw und 1900). Selbst im optimistischen Fall, dass die Emissionen massiv gesenkt werden können (B1 –grüne Linie) wird noch eine Erwärmung von 2-3°C erwartet. Zukünftigen Temperaturanstiegs für IPCC-Szenarien (im Vergleich zu Mittel zwischen 1800 bis 1900) Anstieg der CO2-Emissionen im Vergleich zu IPCC-Szenarien Quellen: Allison et al 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

19 2. Problemstellungen Fakten zum Klima – Zukunftsszenarien
Die Emissionen steigen schneller als erwartet Weitermachen wie bisher bringt Erwärmung zwischen 4°C und 7°C bis 2100. Für A1F1 (rote Linie) wird bis 2100 ein Temperaturanstieg um 4-7°C (gegenüber Mittel zw und 1900) erwartet. Selbst im optimistischen Fall, dass die Emissionen massiv gesenkt werden können (B1 –grüne Linie) wird noch eine Erwärmung von 2-3°C erwartet. Die letzte vergleichbare Erwärmung gab es, als vor Jahren die letzte Eiszeit zu Ende ging und sich das Klima um 5°C erwärmte. Allerdings erfolgte diese Erwärmung über Jahre statt in 150 Jahren. Dadurch hatten die auf der Erde lebenden Arten viel mehr Zeit zur Verfügung, um sich anzupassen. Literatur: Rahmstorf, S./ Schellnhuber, H.J. (2006): Klimawandel. C.H. Beck Wissen, München. Zukünftigen Temperaturanstiegs für IPCC-Szenarien (im Vergleich zu Mittel zwischen 1800 bis 1900) Anstieg der CO2-Emissionen im Vergleich zu IPCC-Szenarien Quellen: Allison et al 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

20 2. Problemstellungen Klima: Kippelemente und selbstverstärkende Effekte
Ein entscheidendes Risiko des Klimawandels resultiert daraus, dass das Klimasystem nicht linear ist. D.h. eine bestimmte Erwärmung um z.B. 1 Grad hat nicht immer eine Veränderung im Ökosystem um eine proportionale Größe zu Folge (z.B. 10% mehr Niederschlag). Besondere Sorge bereiten den Klimawissenschftlern sogenannte Kippelemente und selbstverstärkende Effekte, die einen abrupten Klimawandel zur Folge haben können. Ein Kippelement ist eine Schwelle im Klimasystem, nach deren Überschreiten das System in einen qualitativ neuen Zustand eintritt. Auch durch eine kleine Veränderung in der CO2-Konzentration oder in der Temperatur kann es zu dieser Änderung kommen (der berühmte Schmetterling, der zum Ausschlag der Wippe in die andere Richtung führt). Die Veränderung des Zustands kann entweder vorrübergehender Natur oder in unumkehrbar sein (oder zumindest in menschlichen Zeithorizonten unumkehrbar). In diesem Fall würde auch eine Absenkung der Emissionen und der globalen Mitteltemperatur nicht zu einer Rückkehr des Systems in den Ausgangszustand führen. Beispiele für Kippelemente sind: Instabilität des Grönlandeises, das ins Rutschen kommen kann und dadurch schon vor dem eigentlich erwärmungsbedingten Abschmelzen zu einem massiven Anstieg des Meeresspiegels beitragen kann; Veränderung in Häufigkeit und Stärke des Monsuns in Indien; Austrocknen des Amazonas mit weitreichenden Folgen für die lokale Regenbildung, aber auch für das Klima in Europa. Selbstverstärkende Effekte sind Veränderungen in bestimmten Ökosystemen, die dazu führen, dass diese Systeme zu eigenständigen Quellen von Treibhausgasemissionen werden und damit den Klimawandel weiter verstärken. Zum Beispiel könnte ein Austrocknen oder Abbrennen des Amazonas CO2 freisetzen, das in den Bäumen und im Boden gespeichert ist. Das Auftauen von Permafrost in Sibirien und Alaska führt zur Freisetzung von Methan, das ein stärkeres Treibhausgas ist als CO2. Dieser Effekt wird derzeit bereits beobachtet. Ein weiterer selbstverstärkender Effekt tritt beim arktischen Meereis ein: Wenn sich durch Erwärmung die eisbedeckte Fläche verringert, sinkt auch die helle Fläche die einen großen Anteil der eingehenden Sonnenstahlung direkt ins All zurückreflektiert („Albedo“-Effekt). Stattdessen absorbiert nun das relativ dunkle Meer die Strahlen, wärmt sich auf und beschleunigt damit die globale Erwärmung und das Abschmelzen des Meereises noch mehr. Quelle: Eigene Darstellung nach Allison et al 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

21 2. Problemstellungen Folgen des Klimawandels: Meeresspiegelanstieg
Verschiedene Prognosen zum zukünftigen Meeresspiegelanstieg Der zukünftige Meeresspiegelanstieg ist wesentlich schwerer vorherzusagen als der Temperaturanstieg. Grund ist die Unsicherheit darüber, wie schnell die kontinentalen Eisschilde auf Grönland und der Antarktis auf die Erwärmung reagieren werden. Zwar kann einfach ausgerechnet werden, wie lange es bei einer bestimmten Erwärmungsrate dauert bis alle Gletscher geschmolzen sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass Eispanzer durch Schmelzwasser zwischen Erdoberfläche und Eis ins Rutschen geraten und ins Meer fallen. Dann würde der Meeresanstieg rapide zunehmen, obwohl das Eis noch gar nicht geschmolzen ist. Insgesamt ist der Meeresspiegelanstieg relativ träge, das heißt der Anstieg folgt mit langer Verzögerung auf die Erwärmung. Anderseits bedeutet dies aber auch, dass der Meeresspiegelanstieg schwer zu stoppen ist, wenn er einmal in Gang gekommen ist. Auch bei einem sofortiger Stopp aller Emissionen würde der Meeresspiegel noch über Jahrzehnte ansteigen. Dies ist eine Beispiel für nicht-lineares Kippelement im Klimasystem, da einmal angestoßen eine unumkehrbare Veränderung bewirkt (siehe vorherige Folie). Bisher steigt der Meeresspiegel deutlich schneller als von den Klimamodellen vorhergesagt. Neuere Forschungen gehen daher davon aus, dass bis 2100 ein Anstieg zwischen 50 und 140 cm erreicht werden könnte, falls die Treibhausgasemissionen nicht vermindert werden. Was bedeutet ein 1 m höherer Meeresspiegel für die Weltbevölkerung? Zur Zeit leben ca. 160 Millionen Menschen in Regionen die weniger als 1 m über dem Meeresspiegel liegen. Viele dicht bevölkerte Metropolen liegen in Küstennähe (New York, London, Shanghai, Jakarta, Tokyo, Bombay, Rio de Janeiro und viele mehr). Bisheriger Anstieg: 20 cm seit 1870, seit Anfang der 90er: 3,4 mm/ Jahr Projektionen für 2100: IPCC 2007: cm (ohne instabile Eismassen!) Neuere Forschung: 50 bis 140 cm Quelle: Allison et al 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 21

22 2. Problemstellungen Folgen des Klimawandels
Gefahren und mögliche Folgen des Klimawandels (1/3) ~ 2°C Quelle: s.o., S. 34ff. Der Klimawandel hat verschiedene Folgen in verschiedenen Regionen: Gletscherschmelze, Meeresspiegelanstieg, Verschiebung der Klimazonen, Wüstenbildung, Überflutungen Wie stark die Auswirkungen sind, hängt davon ab, wie sehr die Temperatur ansteigen wird. Die Graphik oben zeigt auf einem Flussdiagramm, dass sich in unterschiedlichen Bereichen (z.B. Nahrungsmittel, Küstenschutz, Gesundheit, hier dargestellt: Ökosysteme) verschieden schwere Auswirkungen zeigen können. Bis zu 30% der Arten sind verstärkt vom Aussterben bedroht Quelle: 4. Sachstandsbericht des IPCC, abgebildet in: UBA (2009c) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 22

23 2. Problemstellungen Folgen des Klimawandels
Gefahren und mögliche Folgen des Klimawandels (2/3) ~ 4°C Quelle: s.o., S. 34ff. (Erläuterung siehe vorige Folie) Veranschaulichung hier: bei einer Zunahme von ca. 4 Grad Celsius droht ein erhebliches Artensterben weltweit  Daher die Bedeutung der 2°C-Leitplanke. Erhebliches Aussterben weltweit Quelle: Quelle: 4. Sachstandsbericht des IPCC, abgebildet in: UBA (2009c) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 23

24 2. Problemstellungen Folgen des Klimawandels
Gefahren und mögliche Folgen des Klimawandels (3/3) Quelle: s.o., S. 34ff. Beispiele aus anderen Bereichen (UBA 2009c): Gesundheit: Veränderung um 2 Grad Celsius von der mittleren globalen Jahrestemperatur: Veränderte Verbreitung der Überträger einzelner Infektionskrankheiten 3-4 Grad Celsius: Überschwemmungen, Dürren, Erhebliche Belastung der Gesundheitsfürsorge Quelle: 4. Sachstandsbericht des IPCC, abgebildet in: UBA (2009c) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 24

25 2. Problemstellungen Rolle des Energiesektors im Klimaschutz
Energiesektor als Hauptquelle von Treibhausgasen in Deutschland Anteile der Quellkategorien an den Treibhausgasemissionen (berechnet in CO2-Äquivalenten) 2008 Klimawandel wird insbesondere durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, Viehhaltung und Abholzung von Wald (tropische Wälder im Besonderen) hervorgerufen. In Deutschland dominieren die energiebedingten Emissionen (durch Stromerzeugung, Heizen und Verkehr). In Ländern mit hohen Abholzungsraten wie etwa Brasilien oder Indonesien dominieren dagegen die Emissionen aus Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft. Global liegt der Anteil dieser Emissionsquelle bei etwa bei 20 bis 25%. Anregung zur praktischen Veranschaulichung der eigenen Treibhausgasemissionen: Im Internet gibt es zahlreiche CO2 Rechner, die die Treibhausgasemissionen für verschiedene Lebensstile ausrechnen und veranschaulichen in welchen Bereichen man besonders klimaschädlich/ klimafreundlich lebt, Beispiel: der CO2 Rechner des Umweltbundesamtes etc. Siehe auch verschiedene interaktive Animationen, wie etwa „Deine CO2 Diät“ auf ( Weitere Anregungen siehe Literaturliste ( Quelle: Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen (2010); UfU 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 25

26 2. Problemstellungen Wachsender Energiebedarf – Endliche Ressourcen
Wachsender Energiehunger Bevölkerungswachstum Zusätzlicher Energiebedarf insbesondere der Schwellen- und Entwicklungsländer 2 Milliarden Menschen weltweit haben keinen Zugang zu modernen Energieformen % Änderung im Primärenergie- verbrauch ( ) Im Weltspiel wurden Gerechtigkeitsaspekte schon angesprochen (Extremes Gefälle des Energieverbrauchs zwischen Industrie- und Entwicklungsstaaten; Ungleiche Verteilung der CO2 Emissionen) Erläuterung der rückgängigen Emissionen in der EU: Hauptgrund war der Strukturwandel in den Staaten des ehemaligen Ostblocks noch 1991. Hinzu kommt wachsender Energiehunger: Bevölkerungswachstumsprognose: ca. 1% pro Jahr, von 6.4 Milliarden 2005 auf 8,2 Milliarden bis 2030 (UNDP, 2007) Zusätzlich neuer Energiehunger durch Wirtschaftswachstum/zunehmenden Wohlstand in verschiedenen Teilen der Welt: Gibt verschiedene Szenarien, aber alle zeigen Wachstum: Internationale Energieagentur (IEA) gibt zum Beispiel an, dass sich der Energieverbrauch bis 2030 verdoppeln wird, wenn es keine Politikänderung gibt und dass 73% dieses Wachstums in den Entwicklungsländern stattfinden wird (Insbesondere China und Indien haben in den letzten Jahren einen enorm wachsenden Energiebedarf, der vermutlich auch in den nächsten Jahren anhalten wird) (IEA, World Energy Outlook 2007). Dies wiederum erschwert den Kampf gegen den Klimawandel, Umweltzerstörung durch Energienutzung 2 Milliarden Menschen weltweit haben keinen Zugang zu modernen Energieformen: vielmehr z.B. Nutzung traditioneller Bioenergienutzung (Feuerholz etc.) mit den entsprechenden (gesundheitlichen, etwa durch Verbrennung in geschlossenen Räumen zum Kochen etc.) Problemen. Begriffsklärung „Primärenergie“: Vgl. Notizen zu Folie 15. Quelle: econsense (2010) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 26

27 2. Problemstellungen Umweltprobleme
Vielfältige Umweltprobleme Lokale Auswirkungen fossiler Energieträger (Bsp. Bergbau) Gefahren bei der Bohrung nach Erdöl Risiken der Kernenergienutzung Umweltzerstörung durch Tagebau Bohrinsel Deepwater Horizon Neben der Problematik des Klimawandels führt der Abbau und die Nutzung fossiler und nuklearer Energieträger auch zu lokalen Umweltbelastungen und Gesundheitsrisiken. Beispiele sind die Unfallgefahr bei Nuklearreaktoren, die Strahlungsgefahr von Atommüll, Abbau Kohle und Uran, Förderung Erdöl häufig mit großen Umweltproblemen verbunden (Eingriff in den Wasserhaushalt/ Wasserverschmutzung/ großflächiger Bodenbau/ Luftverschmutzung durch Verbrennung). Es bleibt aber zu bedenken, dass auch erneuerbare Energien Umweltauswirkungen haben können (Düngemitteleinsatz zur Herstellung von Biomasse für Bioenergie belastet Wasser, Wasserkraftwerke verhindern Fischwanderungen etc.). Es gilt in jedem Fall abzuwägen, welche Auswirkungen schädlicher sind. Fotos: Tagebau: Umweltzerstörung und Landverbrauch durch Bergbau Bohrinsel Deepwater Horizon: Ausgangspunkt für die Ölkatastrophe im Golf von Mexiko/USA, 2010; gesunken im April 2010 Zerstörtes Atomkraftwerk Fukushima Daiichi: Japanische Nuklearkatastrophe nach Erbeben/Tsunami am Quelle: Andreas F. / Fotolia.com; US Coast Guard (Lizenz: Public Domain); Digital Globe (Lizenz: Creative Commons) Nuklearkatastrophe Fukushima 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 27

28 2. Problemstellungen Energiesicherheit
Energiesicherheit und zentrale Energieerzeugung Beispiel: ungleiche Verteilung der Erdölvorkommen weltweit Quelle: s.o., S. 34 Importabhängigkeiten können Spannungen zwischen Energielieferstaaten sowie Preisschwankungen und dadurch ausgelöste Krisen hervorrufen (Ölkrise 1973 zum Beispiel). Zentralität des Energiesystems (Großkraftwerke) erschwert Energiezugang in abgelegenen Regionen ohne Netze (ländliche Regionen gerade in Entwicklungsländern), In einigen Fällen (besonders in Entwicklungsländern) kann der Ausfall großer Kraftwerke zu Lieferengpässen führen (Bsp: Kernkraftwerke müssen abgeschaltet werden, mangels ausreichend Kühlwasser – wie im Sommer 2003, als Frankreich seine Atomkraftwerke abschalten oder drosseln musste, weil das Kühlwasser in den Flüssen wegen der Trockenheit knapp wurde) Erneuerbare Energien können hingegen dezentral genutzt werden, somit entfallen viele der Risiken (Terrorangriff, Ausfall einer Station) Energieerzeugung kann vollständig in einem Land stattfinden und die Abhängigkeit von Lieferanten kann sinken (Ausnahme: Import von Biokraftstoffen etwa aus Brasilien). Wertschöpfung findet im Inland statt und schafft Arbeitsplätze. Vorteil von Dezentralität: Inseln/ abgelegene Dörfer zum Beispiel in Entwicklungsländern können auch auf Energie zugreifen, wenn sie nicht an ein Energienetz angeschlossen sind. Begriffsklärung: Reserven sind Rohstoff-Lagerstätten, die bereits entdeckt sind und nachweislich aktuell wirtschaftlich abbaubar sind – und auch rechtlich abgebaut werden dürfen. Ressourcen bezeichnen dahingehend die weltweit vorhandene Gesamtmenge eines Rohstoffs, die in Zukunft gewonnen werden kann. Quelle: BGR (2009) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 28

29 Gliederung der Veranstaltung
Einführung Problemstellung Lösungsansätze, Rolle EE Zusammenfassung Diskussion und Feedback Quellenhinweise Quelle: Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 29

30 3. Lösungsansätze Zieldreieck nachhaltige Energiepolitik
Das Zieldreieck einer nachhaltigen Energiepolitik Umweltverträglichkeit Politisches Zieldreieck Hierzu Veranschaulichung: laminierte Darstellung des Zieldreiecks wie oben, 3 Bauklötze darunterstellen: wenn man einen wegnimmt, kippt das ganze = Visualisierung der Bedeutsamkeit aller drei Aspekte (braucht dreiseitige Lagerung, sonst kippt es) Nachhaltige Entwicklung: Seit dem Erdgipfel in Rio de Janeiro 1992 prägt der Begriff „Nachhaltige Entwicklung“ die Diskussionen, wenn es um einen schonenden Umgang mit unserer natürlichen Umwelt, um eine gerechtere Verteilung des Wohlstands in der Welt und um eine humane Gestaltung der Lebensgrundlagen für alle Menschen geht. Nachhaltigkeit umfasst somit sowohl ökologische als auch ökonomische und soziale Aspekte, die stets gemeinsam und in ihrer Wechselwirkung betrachtet werden müssen. (BMU 2004) Definition nachhaltige Entwicklung: Eine umfassende Definition von Nachhaltigkeit wurde erstmals von der Brundtland-Kommission erarbeitet, von der Rio-Konferenz 1992 aufgegriffen und seither im Rahmen des Rio-Folgeprozesses in zahlreichen Dokumenten niedergelegt, konkretisiert und interpretiert [Brundtland 1987; Rio-Agenda 21, 1992, zitiert in BMU 2004]. Sie lautet: „Nachhaltige Entwicklung befriedigt die Bedürfnisse der heutigen Generationen ohne die Fähigkeiten künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen und ihre eigenen Lebensstile zu wählen.“ Rolle nachhaltige Entwicklung für Energiesektor: Für diese nachhaltige Entwicklung spielt Energie eine zentrale Rolle. Die Art ihrer Verfügbarkeit wirkt sich praktisch in allen Bereichen sozialen, ökonomischen und politischen Handelns aus; der Zustand von Umwelt und Klima wird durch sie beeinflusst, vielfach entscheidet sie über ein friedliches oder konfliktbelastetes Zusammenleben von Völkern. Demzufolge ist auch „die Energienutzung nur nachhaltig, wenn sie eine ausreichende und dauerhafte Verfügbarkeit von geeigneten Energieressourcen sicherstellt und zugleich die negativen Auswirkungen von Energiebereitstellung, -transport und -nutzung begrenzt.“ (BMU 2004) Hinzu kommt der Aspekt der Wirtschaftlichkeit bzw. der volks- und betriebswirtschaftlichen Verträglichkeit des Umbaus des Energiesystems, die gerade für die derzeit betriebswirtschaftlich vielfach noch teureren EE eine Herausforderung darstellt. Wirtschaftlichkeit Versorgungssicherheit 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 30

31 3. Lösungsansätze, Rolle EE Diskussion: Welche Auswege gibt es?
Gruppendiskussion anhand der „Weltcafé“ Methode: Welche Wege aus der Klima- und Energiekrise gibt es? Was muss global geschehen, um eine Änderung herbeizuführen? Muss sich der Energiemix und Energieverbrauch ändern und wenn ja, wie? Welche Handlungsmöglichkeiten hat jede/r Einzelne? Methode und Durchführung Weltcafé (30-40 Minuten einplanen): In gemütlicher Atmosphäre diskutieren die Teilnehmer/innen (TN) über mögliche Wege aus der beschriebenen Klima- und Energiekrise Hierfür werden drei Gruppentische aufgebaut auf die sich die TN verteilen, auf denen jeweils ein Plakat mit einer Fragestellung liegt. Folgende Fragestellungen werden vorgeschlagen: Was muss global geschehen, um eine Änderung herbeizuführen? Muss sich der Energiemix und Energieverbrauch ändern und wenn ja, wie? Welche Handlungsmöglichkeiten hat jede/r Einzelne? Die TN verteilen sich an die Tische, im Optimalfall gibt es etwas zu trinken und zu knabbern wie im Café. Jeder Tisch bestimmt zunächst eine/n Expert/in. Diese Person bleibt während der gesamten Übung am Ausgangstisch sitzen, während die anderen TN von einem Tisch zum Nächsten wechseln. An den Tischen soll ungezwungen über die Fragestellungen diskutiert werden. Der Diskussionsverlauf und sonstige Anmerkungen werden auf dem Plakat notiert und ergänzt. Nach 3-5 Minuten wird rotiert und die Diskussionen beginnen aufs Neue. Die Diskussionsrunden enden, wenn alle TN an allen Tischen waren. Danach stellen die Expert/innen die Diskussionsergebnisse vor, ggf. kann in eine 5-minütige offene Diskussion übergegangen werden. Die nachfolgenden Folien der Präsentation, werden viele der genannten Aspekte noch einmal aufgreifen Quelle: © S. Hofschlaeger, 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 31

32 3. Lösungsansätze, Rolle EE Internationale Abkommen
Notwendigkeit des internationalen politischen Handelns: insbesondere Nachfolgeabkommen zum Kyoto-Protokoll Quelle: Bild: Greenpeace Kampagne „Wear nothing activists to do-nothing politicians: Stop global warming now!“ Quelle: Greenpeace 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 32

33 3. Lösungsansätze, Rolle EE Internationale Abkommen
Clean Development Mechanism (CDM) Flexible Mechanismen Kyoto Protokoll 1997 / 2005 184 Staaten Klimarahmenkonvention beschlossen: 1992 In Kraft getreten: 1994 192 Staaten Internationaler Emissions - handel (ET) Joint Implementation (JI) 37 Industrieländer und die EU verpflichten sich verbindlich, Treibhausgasemissionen zu reduzieren  USA ratifiziert nicht Der politische Prozess zum Schutz des Klimas begann Ende der 80er Jahre und führte zunächst zum Abschluss der Klimarahmenkonvention Diese trat 1994 in Kraft. Seitdem gibt es jährliche Klimakonferenzen im Rahmen der Vereinten Nationen. Im Rahmen dieses Abkommens zielen die heute 192 Vertragsstaaten sowohl auf eine Minderung der anthropogenen Einflüsse auf das Klima als auch auf eine Verlangsamung der globalen Erwärmung und eine Milderung der Klimafolgen. Diese Absichtserklärung galt zunächst nur für Industrieländer, die 36 so genannten "Annex I"-Staaten. Zu diesen gehören als Hauptproduzenten der klimaschädlichen Treibhausgase, vor allem die OECD-Staaten. Entwicklungsländer wurden von einer Reduktion ihrer Emissionen zunächst freigestellt. Auf der dritten Klimakonferenz im Jahr 1997 verabschiedete man das Kyoto-Protokoll. Hier einigten sich die verhandelnden Staaten erstmals darauf, ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren und setzen dafür einen verbindlichen Zeitrahmen. Noch heute findet ein Großteil der internationalen Klimapolitik auf der Grundlage der Klimarahmenkonvention und des Kyoto-Protokolls statt. In dem Protokoll verpflichten sich die Industriestaaten verbindlich, ihre gemeinsamen Emissionen der sechs wichtigsten Treibhausgase (THG) (u.a. Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW’s) im Zeitraum 2008 bis 2012 um 5,2% unter das Niveau von 1990 zu senken. Dabei haben die einzelnen Länder unterschiedliche Emissionsbegrenzungsverpflichtungen akzeptiert (z. B. Deutschland -21% - bereits 2008 sind Dtl THG Emissionen um 22,4 % geringer als 1990, dazu hat auch der Zusammenbruch der ostdt. Industrie beigetragen)) Das Protokoll ist ein Meilenstein in der internationalen Klimapolitik, da es erstmals völkerrechtlich verbindliche Emissionsreduktionsziele festlegt und mit einem klaren Zeitrahmen versieht. Das Kyoto-Protokoll hat dem internationalen Klimaschutz einen Rahmen gesetzt. Das Kyoto-Protokoll setzt Emissionsreduktionsziele für den Zeitraum Damit nach dem Ende dieser "ersten Verpflichtungsperiode" weitere Anstrengungen zum Klimaschutz unternommen werden, hat sich die Staatengemeinschaft mit der Verabschiedung der "Bali Roadmap" auf der Bali-Klimakonferenz darauf verständigt, Verhandlungen über ein umfassendes Klimaschutzabkommen aufzunehmen. Diese Verhandlungen sollen auf der UN-Klimakonferenz in Kopenhagen (COP 15) im Dezember 2009 abgeschlossen werden, um im Jahr 2013, unmittelbar nach Ende der ersten Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls, in Kraft zu treten. Informationen der BMU Website entnommen: 184 Staaten Quelle: Ecologic Institut 201106/Eco/Umpfenbach/Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 33

34 3. Lösungsansätze, Rolle EE Internationale Abkommen
Von „Hopenhagen“ nach „Nopenhagen“ Das Kyoto-Protokoll setzt Emissionsreduktionsziele für den Zeitraum Damit nach dem Ende dieser "ersten Verpflichtungsperiode" weitere Anstrengungen zum Klimaschutz unternommen werden, hat sich die Staatengemeinschaft mit der Verabschiedung der "Bali Roadmap" auf der Bali-Klimakonferenz darauf verständigt, Verhandlungen über ein umfassendes Klimaschutzabkommen aufzunehmen. Diese Verhandlungen sollen auf der UN-Klimakonferenz in Kopenhagen im Dezember 2009 abgeschlossen werden, um im Jahr 2013, unmittelbar nach Ende der ersten Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls, in Kraft zu treten. (Informationen der BMU Website entnommen: Diese Erwartung konnte in Kopenhagen jedoch nicht erfüllt werden. Statt eines verbindlichen Vertrags wurde der von wenigen Staaten ausgearbeitete „Kopenhagen Akkord“ von allen Staaten zur Kenntnis genommen (nicht beschlossen). Darin wird zum ersten Mal das Ziel, den Temperaturanstieg auf maximal 2°C zu begrenzen, international verankert. Allerdings enthält der Akkord keine verbindlichen Emissionsbegrenzungen, die die Erreichung dieses Ziels sicher stellen könnten. Stattdessen konnten alle Staaten freiwillig Reduktionsziele benennen, deren Einhaltung nun regelmäßig überprüft werden soll. Die EU hat sich in diesem Rahmen zu einer Absenkung der Treibhausgasemissionen um 20% bis 2020 (gegenüber 1990) verpflichtet. Deutschlands Ziel ist es, die Emissionen bis 2020 um 40% zu senken. Quelle: Foto K. Umpfenbach 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 34

35 3. Lösungsansätze, Rolle EE Beitrag erneuerbare Energien
… können wesentlich zu einem nachhaltigen Energiesystem beitragen! Theoretisch „Unendliche“ Verfügbarkeit Keine CO2 Emissionen durch Betrieb erneuerbarer Energie Anlagen Dezentral verfügbar (ermöglicht Zugang zu Energie auch in abgelegenen, ländlichen Regionen ohne Netzzugang) Positive Arbeitsplatzeffekte Quelle: BMU Wird in nachfolgenden Folien genauer besprochen. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 35

36 3. Lösungsansätze, Rolle EE Beitrag erneuerbare Energien
Illustration des stark gewachsenen Marktes für erneuerbare Energien in Deutschland (fette blaue Linie), der alle Prognosen der Vergangenheit übertroffen hat (dünne Linien). 2008 stellten Erneuerbare Energien bereits 14,8 % des Bruttostromverbrauchs, damit wurde das politische Ziel, bis ,5% der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien zu gewinnen bereits 3 Jahre früher erreicht. (Ziel für 2020: 30%)(UBA 2009a) Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 36

37 3. Lösungsansätze, Rolle EE Arbeitsplätze durch EE
Ausbau der erneuerbaren Energien schafft neue Arbeitsplätze und Berufsfelder EE sind neues, wachstumsträchtiges Ausbildungs- und Berufsfeld. Bereits heute leidet die Branche an Fachkräftemangel (siehe u.a. Lewerenz 2009) Allerdings besteht Einigkeit unter den Unternehmen der EE-Branche, dass der brancheninterne Fachkräftemangeln nicht alleine durch verstärkte Ausbildungsleistungen der Unternehmen kompensiert werden kann, vielmehr fordern die Unternehmen die Integration branchenspezifischer Kenntnisse in bestehende Ausbildungsgänge. Insgesamt weist die EE-Branche ein hohes Qualifikations- und Anforderungsniveau auf, das sich im Anteil der Ungelernten von nur 5% der Beschäftigten niederschlägt. (Lewerenz 2009) Anteil der ausbildenden Unternehmen in EE-Branchen ist bereits überdurchschnittlich hoch. Er liegt in der EE-Branche bei 60%, während die gesamtwirtschaftliche Quote bei 30% liegt. (Lewerenz 2009) Allerdings: oft noch fehlende EE-bezogene Ausbildungsinhalte. So müssen Jugendliche, die eine Ausbildung im Bereich EE machen wollen, erst durch das „Nadelöhr“ eines Ausbildungsberufes, in dem EE nur ein Randthema sind. Eine systematische Unterstützung dabei, auf EE spezialisierte Ausbildungsbetriebe zu finden, gibt es bisher nicht. (Lewerenz 2009) Die wichtigsten Ausbildungsberufe im Bereich EE sind dabei: Anlagenmechaniker/in für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik, Elektroniker/in Gebäude- und Energietechnik, Elektroniker/in Betriebstechnik, Industriemechaniker/in, Mechatroniker/in, Büro- und Industriekaufleute (vgl. Klemisch 2008, zitiert in Lewerenz 2009). Für Schüler/innen, die gerade in der Berufsorientierungsphase sind, bietet sich ggf. auch ein Besuch der bundesweiten Job- und Bildungsmesse Erneuerbare Energien in Gelsenkirchen an (organisiert vom Wissenschaftsladen Bonn, siehe Quelle: Eigene Darstellung; Daten: Bühler/Klemisch/Ostenrath 2008, Lehr/O‘Sullivan 2009, in: Lewerenz (2009) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 37

38 3. Lösungsansätze, Rolle EE Arbeitsplätze durch EE
Entwicklung der Beschäftigung durch EE in Deutschland 2010 Die geschätzte Bruttobeschäftigung der EE-Branche beläuft sich damit in 2010 auf etwa Personen (vgl. Abbildung). Der Bereich der Biomasse trägt mit rund 33 % auch weiterhin den größten Teil zur Beschäftigung bei, gefolgt von der Solarenergie mit ebenfalls 33 %. Die Windenergie trägt mit 26 % zur Beschäftigung bei, gefolgt von Geothermiet (4 %) und Wasserkraft (2 %). Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien auf Basis von Daten des BMU, Stand: März 2011. Zur Berufsorientierung in erneuerbaren Energien wird zurzeit ein Online-Kurs (ab Klasse 9) entwickelt. Eine vorläufige Version findet sich unter: (Projekt e-fit). Die Finalversion wird in 2012 auf gestellt. Quelle: Agentur für Enerneuerbare Energien 2011. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 38

39 3. Lösungsansätze, Rolle EE Herausforderungen und Gefahren EE
Aber auch zu bedenken: Bestehende Herausforderungen bei der breiten Einführung erneuerbarer Energien? Wettbewerbsfähigkeit/ Kosten EE Nahrungsmittel für den Tank? Widerspruch zwischen Bekämpfung des Welthungers und des Klimawandels? Abholzung von Wäldern für den Energiepflanzenanbau kann das Klimaproblem sogar verschärfen (Palmölplantagen) NIMBY: Not In My BackYard – Syndrom: Unterschiedliche Wahrnehmung von Windrädern in der Landschaft Angebot und Nachfrage von Strom aus erneuerbaren Energien passen zeitlich nicht immer zusammen, cleveres Strommanagement und/ oder Stromspeicher nötig Zu bedenken: Alle Energieformen haben negative Auswirkungen, welche sind weniger gravierend? Beim Thema Wirtschaftlichkeit/ Preis von Erneuerbaren gilt es viele Faktoren zu berücksichtigen um zu einer angemessenen Einschätzung zu gelangen: Was ist der richtige Preis für Energie? Externe Kosten (Umwelt- und Klimaschäden, Nuklearrisiken) werden nicht in den Preis integriert, somit häufig noch geringere Kosten, Volkswirtschaft zahlt die externen Kosten Der Lernfortschritt bei erneuerbaren Energien ist viel höher als bei den „alten“ Technologien, so dass die Preise immer weiter sinken Weitere Kostensenkungen werden erwartet, so dass erneuerbare Energie bald wettbewerbsfähig wird Wettbewerbsfähigkeit hängt von regionalen Faktoren (und der eingesetzten Technik) ab, ist z.T. schon gegeben! Erneuerbare Energien schaffen Wachstum Problem zeitliche Verfügbarkeit EE (Wind bläst nicht immer, Sonne scheint nicht immer), erfordert Energiespeicherung oder ergänzende Nutzung mit anderen (speicherbaren) Energieformen Ergänzen, dass zwar beim Betrieb keine CO2 Emissionen anfallen, aber im Vorfeld des Baus, der Rohstoffgewinnung (Stahl für Windkraftanlagen z.B.) natürlich schon, also müssen sich auch erneuerbare Energien ihre CO2 Einsparung erst durch eine bestimmte Betriebszeit „erwirtschaften“ Diskussion: EE schon heute viel und kontrovers diskutiert (Im Seminar fragen ob ihnen Beispiele, z.B. aus aktuellen Zeitungsberichten/Reportagen einfallen) Bsp. Verhältnis von Klima- und Naturschutz bei der Bioenergienutzung, Import von nachwachsenden Energierohstoffen aus den Tropenstaaten, Konkurrenz zwischen dem Anbau von Lebensmitteln und von Energierohstoffen und der damit mögliche Preisanstieg Nutzung der Landschaft und des Meeres für Windenergieanlagen (Debatten um Beeinträchtigung des Landschaftsbildes, Akzeptanzfrage, Vogelschutzbelange) vermutete Verteuerung der Energiekosten durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Gegensatz zu den „billigen“ fossilen Rohstoffen. Mit Nachteilen zu erneuerbaren Energien kann man gut überleiten zur Notwendigkeit dass letztlich ohne Einsparen und effizienterer Nutzung auch den erneuerbaren Energien nicht 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 39

40 3. Lösungsansätze, Rolle EE Energieffizienz und Energieeinsparung
Energieeffizienz und Energieeinsparung… sind wichtige weitere Maßnahmen, um schnell Treibhausgasemissionen zu vermindern, können in allen Lebens- und Arbeitsbereichen umgesetzt werden, reichen von der Energiesparlampe über das Nullemissionshaus zu Sprit sparenden Autos und darüber hinaus… Zusammenhang verdeutlichen dass mit geringerem Gesamtverbrauch auch der % Anteil der EE größer wird, andersherum: keine 100% EE Versorgung möglich bei weiter wachsendem Energiehunger -Beispiele nennen was jeweils mit Energieeffizienz und Energieeinsparung gemeint ist: Effizienz: Hintergrund: mit jeder Umwandlung von Energie und dem Transport geht etwas Energie verloren, bis z.B. der Strom beim Nutzer (Toasten, Leselampe etc.) ankommt ist i.d. R. der Großteil der Energie verloren gegangen = der „Wirkungsgrad“ ist gering (Verlust bei Produktion von Strom durch Kohle, Verlust bei Netzübertragung, normale Glühbirnen produzieren mehr Wärme als Licht etc.) – Eine effiziente Technologie ist dagegen die Kraft-Wärme-Kopplung, ein Kraftwerk, das auch die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme nutzt, z.B. in dem diese über Nah- und Fernwärmenetze zur Heizung von Gebäuden genutzt wird. Enerigeeinsparen bedeutet dagegen, das absolut weniger Energie verbraucht wird, etwa indem elektrische Geräte weniger oder nicht genutzt werden (Lufttrocknen der Wäsche statt Wäschetrockner, Öffentliche Verkehrsmittel oder Fahrgemeinschaft statt eigenes Auto u.ä.) Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass der überwiegende Teil des Energieverbrauchs über Energieeffizienz einsparbar ist, ohne Verschlechterungen des Lebensstandards in Kauf nehmen zu müssen Eine der wichtigsten und bekanntesten Buchquellen zu Energieeffizienz „Ernst Ulrich von Weizsäcker, Amory und Hunter Lovins, 1995: „FAKTOR VIER - Doppelter Wohlstand, halbierter Naturverbrauch“ dort auch Praxisbeispiele, siehe auch und die aktuellste Veröffentlichung von Ernst Ulrich von Weizsäcker, Michael Smith, Karlson Hargroves (2010): „Faktor fünf -Die Formel für nachhaltiges Wachstum“ (Ausgangskonzept: Wenn die Rohstoffe fünfmal besser genutzt werden als bisher, lässt sich ein deutlicher Zuwachs an Wohlstand und Lebensqualität herbeiführen.) Quelle: Evelyn Kobben / Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 40

41 3. Lösungsansätze, Rolle EE Sinnvolle Energienutzung
Ältere Gebäude In der Sanierung der Gebäudehülle steckt ein sehr großes Potential zur Einsparung von Energie und CO2. Grafik: Stand: 2008 Quelle: Deutsche Energieagentur (DENA) 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE Verbundprojekt powerado-plus 41 41

42 Diskussion und Feedback
Filmtipp: Die 4. Revolution – Energy Autonomy Eine Dokumentation, die die weltweiten Chancen der erneuerbaren Energien aufzeigt (2010) Auf Website des Films klicken, um Trailer zu starten (Internet-verbindung und Browser-Software notwendig). „Die 4. Revolution – Energy Autonomy“ ist ein Dokumentarfilm von 2010. „Der Filmtitel spielt auf die Fortführung technischer Revolutionen der Vergangenheit an: Der Agrarrevolution, der Industriellen Revolution und der Digitalen Revolution folge die Energiewende. In vierjähriger Arbeit wurde der Film in zehn Ländern der Welt gedreht. Hierbei werden anhand von Projekten Konzepte für die verschiedensten Länder und Lebensbereiche vorgeschlagen. Es sind unter anderem Beiträge von Muhammad Yunus und Hermann Scheer zu finden. Kinostart war der 18. März 2010.“ Quelle: Quelle: Website des Film: 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 42

43 Gliederung der Veranstaltung
Einführung Problemstellung Ziel und Lösungsansätze, Rolle EE Zusammenfassung Diskussion und Feedback Quellenhinweise Quelle: Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 43

44 Zusammenfassung Nur eine deutliche Steigerung des Beitrags erneuerbarer Energien führt zu nachhaltiger Energieversorgung! Misst man die heutige Energieversorgung an den Leitlinien einer nachhaltigen Entwicklung, so zeigen sich vier wesentliche Defizite, deren Minderung oder Vermeidung gleichzeitig angegangen werden muss, wenn man dem Nachhaltigkeitsprinzip näher kommen will: • Der übermäßige Verbrauch begrenzter Energieressourcen • Die sich bereits abzeichnende globale Klimaveränderung • Die Risiken der Kernenergienutzung • Das extreme Gefälle des Energieverbrauchs zwischen Industrie- und Entwicklungsländern Im Gegensatz zu unterschiedlichen Vorstellungen über mögliche Effizienzsteigerungen, zum zukünftigen Einsatz der Kernenergie und zu den Möglichkeiten einer CO2-Rückhaltung in großem Umfang, kommen nahezu alle aktuellen Untersuchungen zur globalen Energiesituation zu der Aussage, dass nur eine deutliche Steigerung des Beitrags erneuerbarer Energien (EE) die Chance bietet in einen nachhaltigen Energiepfad einzuschwenken. (BMU 2004) Quelle: Photlook / Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 44

45 Zusammenfassung Für die anstehende Energiewende ist es unverzichtbar, dass ... Energie eingespart wird, Energie effizienter genutzt wird und Erneuerbare Energien ausgebaut werden. Technologische Revolution des Energiesektors nötig Dies erfordert viel gesellschaftliches Engagement, ein genaues Verständnis der Probleme und Nachwuchs in vielen Bereichen, z.B. bei den erneuerbaren Energien Wichtigste Herausforderung: Wirtschaftswachstum vom Energiewachstum entkoppeln Zudem besteht Handlungsdruck: IEA: „The primary scarcity facing the planet is not of natural resources nor money, but time.“ IEA: Investitionszyklen des Energiebereichs betragen zwischen Jahren: Heute getätigte Investitionen in Energie-Infrastrukturen legen für Jahrzehnte fest, welche Technologien genutzt werden. Dies gilt insbesonder für den Bereich der Stromerzeugung 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 45

46 Gliederung der Veranstaltung
Einführung Problemstellung Ziel und Lösungsansätze, Rolle EE Zusammenfassung Diskussion und Feedback Quellenhinweise Quelle: Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 46

47 Diskussion und Feedback
Auswertung der Veranstaltung Offene Diskussion Anmeldung für den Newsletter „Bildung“ vom Bundesumweltministerium: Vielen Dank!! 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 47

48 Gliederung der Veranstaltung
Einführung Problemstellung Ziel und Lösungsansätze, Rolle EE Zusammenfassung Diskussion und Feedback Quellenhinweise Quelle: Fotolia.com 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE 48

49 6. Quellenhinweise Literaturverzeichnis
Allison et al. (2009): Copenhagen Diagnosis, Updating the World on the Latest Climate Science. Climate Change Research Centre (CCRC). The University of New South Wales, Sydney; online: [Zugriff ]. AGEB – Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (2010): Energieverbrauch in Deutschland. Daten für das Quartal 2010 (Stand: Schätzung basierend auf der Datenlage bis zum 20. Dezember 2010), online: [Zugriff ]. BGR (2009): Energierohstoffe 2009 – Reserven, Ressourcen, Verfügbarkeit, Autoren: Sören Rehder, Bernhard Cramer, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.), online: [Zugriff ]. BMU (2004): Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland, Forschungsvorhaben im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Stuttgart, Heidelberg, Wuppertal – Februar 2004, online: [Zugriff ]. BMU (2008a): Gründung einer internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (Irena), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), online: [Zugriff ]. BMU (2009a): Erneuerbare Energien in Zahlen, Nationale und internationale Entwicklung, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), online: [Zugriff ]. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

50 6. Quellenhinweise Literaturverzeichnis
BMU, Referat KI III 1 (Allgemeine und grundsätzliche Angelegenheiten der Erneuerbaren Energien) (2011): Erneuerbare Energien 2010, online: [Zugriff ]. BMWI (2009): Energiestatistiken, Daten, online: [Zugriff ]. econsense (2007): Fact Sheet Energy consumption, contents by Ecologic, online: [Zugriff ]. ecosense (2009a): Fact Sheet Energy Consumption, online: [Zugriff ]. ecosense (2009b): Fact Sheet Greenhouse Gas Emissions, online: [Zugriff ]. IEA 2007: World Energy Outlook 2007, p.211, Internationale Energieagentur, online: [Zugriff ]. IEA 2009: Key World Energy Statistics, International Energy Agency, Paris, online: [Zugriff ]. IPCC (2007): Klimaänderung 2007: Wissenschaftliche Grundlagen (Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger). Beitrag der Arbeitsgruppe I zum Vierten Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderung (IPCC), online: [Zugriff ]. Lewerenz, Jana (2009): Die Ausbildungstätigkeit der EE-Branche“, Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung gGmbH, Berlin, Verbundforschungsprojekt: Erlebniswelt Erneuerbare Energien: powerado-plus (EEE+), Modul 15 EE-Handwerk, online: der_EE-Branche_ pdf [Zugriff ]. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

51 6. Quellenhinweise Literaturverzeichnis
Rahmstorf, S./ Schellnhuber, H.J. (2006): Klimawandel. C.H. Beck Wissen, München. Scharp et al (2008): Energie, Erneuerbare Energien, Energiesparen und Klimawandel in Schule und Bildung – Ergebnisse des Fachgesprächs. Michael, Schmidthals, Malte; Mischek, Franziska Verbundforschungsprojekt: Erlebniswelt Erneuerbare Energien: powerado Modul 00c: Bildungspläne und Fachgespräch EE, Ergebnisbericht PF3. Berlin: IZT Institut für Zukunftsforschung und Technologiebewertung/ Unabhängiges Institut für Umweltfragen (UfU), online: [Zugriff ]. Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen (2010), Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., online: UBA (2009a): Anteil Erneuerbarer Energien am gesamten Bruttostromverbrauch, Umweltbundesamt, Dessau, Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB), online: [Zugriff ]. UBA (2009b): Treibhausgasemissionen in Deutschland, Umweltbundesamt, Dessau, online: [Zugriff ]. UBA (2009c): Klimaänderung, Wichtige Erkenntnisse aus dem 4. Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen der Vereinten Nationen, Autorin: Dr. Claudia Mäder, Umweltbundesamt (Hrsg.), Dessau, online: [Zugriff ]. 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

52 6. Quellenhinweise Bildverzeichnis
Agentur für Erneuerbare Energien: Allison et al., Copenhagen Diagnosis: BGR: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe: BMU: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, DENA: Deutsche Energieagentur, Digital Globe: Ecologic Institut: econsense: FechnerMEDIA: Fotolia: Greenpeace: 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE

53 6. Quellenhinweise Bildverzeichnis
IPCC: O‘Sullivan et al: Pixelio.de: Powerado / powerado plus: (Spiel), (Dokumente), (Bildungsmaterialien). Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen, Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., UBA: Umweltbundesamt, UfU Unabhängiges Institut für Umweltfragen: United States Coast Guard: 201106/Eco/Umpfenbach,Wunder Verbundprojekt powerado-plus: Modul 14 – Fachseminare EE