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Der vagabundierende Kohlenstoff Die Kohlenstoffmengen auf diesem Planeten sind riesig. Die meisten von ihnen sind fest in den Gesteinsmassen des Erdinneren.

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Präsentation zum Thema: "Der vagabundierende Kohlenstoff Die Kohlenstoffmengen auf diesem Planeten sind riesig. Die meisten von ihnen sind fest in den Gesteinsmassen des Erdinneren."—  Präsentation transkript:

1 Der vagabundierende Kohlenstoff Die Kohlenstoffmengen auf diesem Planeten sind riesig. Die meisten von ihnen sind fest in den Gesteinsmassen des Erdinneren oder den fossilen Lagerstätten gebunden. Nur ein vergleichsweise winziger Anteil des Kohlenstoffs ist von Natur aus auf ständiger Wanderung. Dieser Anteil ist es, der unser Leben bestimmt und das Klima, in dem wir leben. Und um diesen Anteil geht es im folgenden Beitrag. Sogar wir Menschen selber bestehen (etwa zu einem Fünftel) aus dem Element Kohlenstoff. Wir haben diesen Kohlenstoff mit der Nahrung aufgenommen und unser Körper hat einige Atome davon in den Muskeln, den Knochen, dem Fettgewebe und den Nervenzellen eingebaut. Es kann durchaus sein, dass Menschen Kohlenstoffatome enthalten, die aus dem Schornstein eines Braunkohlekraftwerks in die Luft geblasen wurden. Mit Seelenwanderung hat das aber nichts zu tun, sondern mit dem biosphärengekoppelten Kohlenstoffkreislauf und mit den Eingriffen des Menschen in diese natürlichen Vorgänge Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

2 SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab Fossile CO 2 -Emissionen beschleunigen die Erderwärmung, 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

3 SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab Fossile CO 2 -Emissionen beschleunigen die Erderwärmung, vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

4 SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab Fossile CO 2 -Emissionen beschleunigen die Erderwärmung, vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff können nicht mehr rückgängig gemacht werden. 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

5 SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab Fossile CO 2 -Emissionen beschleunigen die Erderwärmung, vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff können nicht mehr rückgängig gemacht werden. Vagabundierender Kohlenstoff kann schwer aus Atmosphäre ferngehalten werden Entropie-Vermehrung 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

6 6 SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab Fossile CO 2 -Emissionen beschleunigen die Erderwärmung, vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff können nicht mehr rückgängig gemacht werden. Vagabundierender Kohlenstoff kann schwer aus Atmosphäre ferngehalten werden Entropie-Vermehrung SFV will deshalb fossile (auch die atomaren) Energien zu 100 Prozent durch CO 2 - freie Erneuerbare Energien ersetzen. 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

7 "Nebenwirkungen" der energetischen Nutzung von Biomasse Dünger- und Pestizid-Einsatz, Monokulturen, Gentechnik Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

8 Flächenkonkurrenz zur Nahrungserzeugung Flächenkonkurrenz zur stofflichen Nutzung Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

9 Ist energetische Biomassenutzung CO 2 -neutral ? Begründung: Es werde nur Material verbrannt, welches vorher durch Photosynthese aus dem CO 2 der Atmosphäre entstanden sei und nachher ohnehin wieder zu CO 2 werde, gleichgültig ob man es energetisch nutzt Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

10 Grundsätzliche, prinzipielle Bedenken des SFV Wir gehen davon aus, dass die energetische Nutzung von Biomasse sehr wohl einen Einfluss auf die Menge des CO 2 in der Atmosphäre hat Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

11 Grundsätzliche, prinzipielle Bedenken des SFV Wir gehen davon aus, dass die energetische Nutzung von Biomasse sehr wohl einen Einfluss auf die Menge des CO 2 in der Atmosphäre hat Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Das Wort CO 2 -neutral ist somit u. E. eine Fehletikettierung.

12 CO 2 -Neutralität ist gleichbedeutend mit Klimaneutralität Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

13 13 Bei Wikpedia fand sich am unter dem Stichwort Klimaneutralität. die folgende irreführende Ausführung:.. So sind pflanzliche, nicht-fossile Brennstoffe (z. B. Bioethanol, Rapsöl, Holz etc.) theoretisch klimaneutral, da das bei ihrer Verbrennung frei werdende CO 2 nicht die aktuelle globale CO 2 -Bilanz ändert Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

14 14 Etwa 8,4 Prozent des Endenergieverbrauchs wurden 2011 in Deutschland durch Biomasse gedeckt Quelle: 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

15 15 Etwa 8,4 Prozent des Endenergieverbrauchs wurden 2011 in Deutschland durch Biomasse gedeckt Quelle: 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Wenn energetische Nutzung von Biomasse das Klima beeinträchtigt, dann handelt es sich dabei quantitativ um ein sehr großes Problem

16 16 Nach Prof. Dr. Wolfgang Oschmann et al. (2000) Institute of Geosciences, Universität Frankfurt 16

17 17 Kleine Flussraten lassen wir gegenüber den großen weg 17

18 18 Kohlendioxid- zufuhr von der Atmosphäre zum Ozean und umgekehrt heben sich gegenseitig auf und werden weggelassen 18

19 19 Ausschnittsvergrößerung Biogener kurzfristiger terrestrische Kohlenstoffkreislauf Dieser ist von den anderen – sehr viel langsamer ablaufenden – Kreisläufen weitgehend entkoppelt und hat die schnellsten klimatischen Auswirkungen. 19

20 20

21 21 Zusammengefasst =>

22 22 Zusammengefasst => Netto-Photosynthese 0.1

23 23 Zusammengefasst => Netto-Photosynthese 0.1

24 24 Zusammengefasst => Netto-Photosynthese 0.1

25 25 Zusammengefasst => Netto-Photosynthese 0.1

26 26 Zusammengefasst => Netto-Photosynthese 0.1

27 27 Die Zahl der Kohlenstoffatome im biosphärengekoppelten Kohlenstoffkreislauf bleibt - wenn keine weiteren fossilen Kohlenstoffmengen hinzukommen – insgesamt gleich 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

28 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Klimawirkung der Kohlenstoffatome hängt davon ab, in welchen chemischen Verbindungen sie auftreten

29 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Klimafreundliche Kohlenstoffverbindung: z.B. das Chlorophyll Summenformel etwa: C 55 H 72 O 5 N 4 Mg

30 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff z.B. in totem Pflanzenmaterial, im Humusboden, in Holzkohle, in Baustoffen, Gebrauchsgegenständen usw. z.B. in grünen Pflanzen (Chlorophyll) z.B. in CO 2 oder auch Methan CH Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

31 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

32 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Kein Naturgesetz, dass die Stoffströme sich dabei immer ausgleichen Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

33 33 Keeling- Kurve vom Mouna-Loa-Observatorium Hawaii CO Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Jahreszeitliches Ungleichgewicht der Stoffströme

34 Die energetische Nutzung von Biomasse ist lediglich kohlenstoffneutral denn sie ändert die Zahl der Kohlenstoffatome im biosphärengekoppelten Kohlenstoffkreislauf nicht. Kohlenstoffneutralität ist etwas anderes als CO 2 -Neutralität! Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

35 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff 35

36 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). 36

37 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). 37

38 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). 38

39 Klimaneutraler Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). Klimafreundlicher Kohlenstoff 39

40 Klimaneutraler Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). Klimafreundlicher Kohlenstoff 40

41 Klimaneutraler Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). Klimafreundlicher Kohlenstoff 41

42 Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO 2 ). Klimafreundlicher Kohlenstoff 42

43 Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff 43 Klimaneutraler Kohlenstoff 43 Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome in klimafreundlichen Verbindungen ab

44 Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff 44 Klimaneutraler Kohlenstoff 44 Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome in klimafreundlichen Verbindungen ab

45 Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff 45 Klimaneutraler Kohlenstoff 45 Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome in klimafreundlichen Verbindungen ab

46 Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff 46 Klimaneutraler Kohlenstoff 46 Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome in klimafreundlichen Verbindungen ab

47 Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff Klimaschädlicher Kohlenstoff Mehr klimaschädliches CO2 Weniger Chlorophyll 47

48 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Befürworter der energetischen Nutzung von Biomasse argumentieren, dass eine erhöhte Konzentration von CO 2 die Pflanzen dazu bringen würde, die Photosynthese zu beschleunigen. Das mag - wenn genügend Wasser zur Verfügung steht - durchaus der Fall sein. Doch der Effekt reicht nicht aus.

49 Befürworter der energetischen Nutzung von Biomasse argumentieren, dass eine erhöhte Konzentration von CO 2 die Pflanzen dazu bringen würde, die Photosynthese zu beschleunigen. Das mag - wenn genügend Wasser zur Verfügung steht - durchaus der Fall sein. Doch der Effekt reicht nicht aus. Würde die weltweite Pflanzendecke durch ihre Photosynthese jede CO 2 - Konzentrationsänderung vollständig ausregeln, so dürfte die bekannte Keeling-Kurve keine Ausschläge und keinen Anstieg zeigen Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

50 Befürworter der energetischen Nutzung von Biomasse argumentieren, dass die Vergärung oder Verbrennung von Blattgrün keine Reduzierung der Photosynthese verursachen würde, weil Pflanzen ja immer wieder und in der Regel zeitgleich zum Ersatz angebaut würden. Dabei übersehen sie allerdings, dass Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

51 Befürworter der energetischen Nutzung von Biomasse argumentieren, dass die Vergärung oder Verbrennung von Blattgrün keine Reduzierung der Photosynthese verursachen würde, weil Pflanzen ja immer wieder und in der Regel zeitgleich zum Ersatz angebaut würden. Dabei übersehen sie allerdings, dass neu angebaute Jungpflanzen auf einem abgeernteten Boden dem Sonnenlicht eine viel geringere Blattfläche darbieten als bereits ausgewachsene Pflanzen. Die Sonnenstrahlen treffen teilweise nutzlos auf nackten Boden Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

52 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung 52 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien

53 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Netto-Photosynthese bedeutet Photosynthese nach Abzug der Atmung 53

54 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Verrotten, Respiration, Vergären, Verfaulen, Verbrennen 54

55 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Ein Päckchen Kohlenstoff im Bild entspricht etwa 0,3 Gigatonnen Kohlenstoff. 55

56 56 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs in der Atmosphäre etwa 13 Jahre CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre 10Null5Jahre 56

57 57 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Netto - Photosynthese Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs im Boden 36 Jahre CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre 10Null5Jahre 57

58 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Netto - Photosynthese Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre CO 2 -Bildung 58

59 Netto - Photosynthese Film Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre CO 2 -Bildung 59

60 Netto - Photosynthese Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre CO 2 -Bildung Film 1 60

61 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung 61

62 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung 62

63 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung 63

64 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1

65 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1

66 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

67 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

68 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

69 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

70 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

71 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

72 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

73 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1

74 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1

75 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1

76 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

77 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

78 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre Film 1 Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung

79 79 STOPP Ende des ersten Films Netto - Photosynthese Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Null 10Null5Jahre CO 2 -Bildung

80 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre Film 1 zeigte den biospären- gekoppelten terrestrischen Kohlenstoff-Kreislauf vor der industriellen Revolution d.h. ohne fossile Energien Nach durchschnittlich 36 Jahren Verweildauer in gebundenem Zustand am Erdboden verrottete bzw. oxidierte die Biomasse und wurde zu CO 2. Nach durchschnittlich 13 Jahren Verweilen in der Atmosphäre erfolgte Rückholung durch die Netto- Photosynthese Der Zeitsprung von Einzelbild zu Einzelbild betrug ein halbes Jahr. Alle Zahlenwerte geben nur ungefähre Größenordnungen an. Null 10Null5 Netto - Photosynthese Jahre CO 2 -Bildung Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf noch vor der Nutzung fossiler Energien

81 81 Und heute?

82 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Bildung Null Netto - Photosynthese Nicht mehr 3 sondern 5 Päckchen CO 2

83 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Bildung Null Netto - Photosynthese Aus fossiler Verbrennung Aus Fehlern in Wald- und Landwirtschaft Nicht mehr 3 sondern 5 Päckchen CO 2

84 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Bildung Null Netto - Photosynthese Wie bekommen wir das zusätzliche CO 2 aus der Atmosphäre heraus?

85 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden CO 2 -Bildung Null Netto - Photosynthese Nettophotosynthese beschleunigen Film 2

86 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Film 2

87 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Film 2

88 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Film 2

89 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Film 2

90 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null Netto - Photosynthese CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

91 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

92 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

93 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

94 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

95 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

96 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

97 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

98 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung Film 2 CO 2 -Bildung hinauszögern

99 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Null CO 2 -Bildung STOPP Ende des 2. Films

100 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Hier im Beispiel von 36 auf 48 Jahre verlängert Null CO 2 -Bildung Ergebnis: Um das überschüssige CO 2 aus der Atmosphäre zu entfernen, muss sich die durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs am Erdboden deutlich verlängern.

101 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Hier im Beispiel von 36 auf 48 Jahre verlängert Null CO 2 -Bildung

102 102 Nachhaltigkeit des schnellen terrestrischen Kohlenstoffkreislaufes bei verlängerter Verweilzeit des Kohlenstoffs am Boden

103 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null Film Nr. 3 demonstriert, dass eine geringere CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre durch verlängerte Verweilzeit des Kohlenstoffs am Boden aufrecht erhalten werden kann CO 2 -Verweildauer in der Atmosphäre 10Null5Jahre CO 2 -Bildung Netto - Photosynthese Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

104 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

105 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

106 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

107 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

108 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

109 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

110 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

111 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

112 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

113 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

114 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

115 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

116 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

117 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

118 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

119 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

120 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

121 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

122 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

123 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

124 Netto - Photosynthese Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre Null CO 2 -Bildung STOPP Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf

125 Mathematische Zusammenhänge zu Film 3 Ziel: Vorindustrielle CO 2 –Konzentration in der Atmosphäre herstellen und erhalten Kohlenstoffmasse in Atmosphäre darf aus Klimaschutzgründen nicht größer sein als die vorindustrielle Kohlenstoffmasse m A (die drei Päckchen oben). Engpass im Kohlenstoffkreislauf ist die Netto-Photosynthese-Rate (grüner Pfeil). Sie hängt ab von der Menge des aktiven Blattgrüns weltweit. Im günstigsten Fall kann sie so hoch sein wie damals in vorindustrieller Zeit. Netto-Photosynthese-Rate (Rate A ) ist Kohlenstoffmasse der Atmosphäre m A dividiert durch den Zeitbedarf t A, sie aus der Atmosphäre heraus zu holen.Dieser Zeitbedarf ist die durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs in der Atmosphäre t A (die Wartezeit, in der die Päckchen in der Schlange stehen müssen). (1) Rate A = m A / t A 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 125

126 (1) Rate A = m A / t A Die Rate B, mit der die Warteschlange am Boden geleert wird, beträgt entsprechend (2) Rate B = m B / t B Rate B darf nicht schneller sein als Rate A, mit der die Atmosphäre geleert wird, sonst würde die CO 2 -Menge in der Atmosphäre immer weiter zunehmen und es käme zur Klimakatastrophe. Aus Gleichsetzung von Gleichung (1) und (2) und Auflösung nach t B folgt die Verweildauer des Kohlenstoffs am Erdboden zu (3) t B = m B * (t A / m A ) Der Klammerausdruck in Gleichung (3) ist der Kehrwert der Photosyntheserate der vorindustriellen Zeit, ein fester Zahlenwert. Gleichung (3) besagt: Je mehr Kohlenstoff wir am Boden festhalten wollen, desto länger muss die Verweilzeit am Boden sein. 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 126

127 127 Aktionsmöglichkeiten Keine fossilen Kohlenstoffe oder Kohlenstoffverbindungen aus den Tiefen der Erdhülle herausholen und in die Biosphäre verbringen. 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 127

128 Bildung klimaschädlicher Gase verhindern, mindestens aber verzögern. Die Verweildauer jeglichen Kohlenstoffs am und im Boden ist zu verlängern. Auch Acker- Wiesen- und Waldboden können große Mengen von Kohlenstoff speichern 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 128

129 Die Kohlenstoffmengen in pflanzlichem und tierischem Material (Biomasse) müssen möglichst nachhaltig daran gehindert werden, zu verrotten, zu vergären, zu CO 2 zu werden oder zu verfaulen und zu Methan (extrem klimaschädlich) zu werden. 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 129

130 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Prüfen, ob die Verkohlung von biologischen Rest- und Abfallstoffen ein bodenverbesserndes biokohlehaltiges Substrat ergibt, welches den Kohlenstoff stabil über Jahrhunderte im Boden hält ("Terra Preta") 130

131 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Zerkleinerung von Biomasse und Liegenlassen in Verbindung mit dem Luftsauerstoff (beschleunigt das Verrotten) ist möglichst zu vermeiden. Auch Bruchholz im Wald sollte nicht zerkleinert werden, damit der Vorgang des Verrottens möglichst langsam erfolgt und die Bodenlebewesen nicht mit einem kurzzeitigem Überangebot von abgestorbener Biomasse überfordert werden.

132 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Unterpflügen von zerkleinerter Biomasse ist zu vermeiden, weil sie unter Luftabschluss leicht fault. Es kann zur Bildung von Methan kommen und unter Umständen entsteht sogar Schwefelwasserstoff und Ammoniak (schädlich für die Bodenbakterien). Generell ist Pflügen für die Bodenorganismen nachteilig. Sauerstoffliebende Organismen kommen in Tiefen, in denen es wenig Sauerstoff gibt. Sauerstoffempfindliche Bakterien hingegen werden mit Sauerstoff in Kontakt gebracht. Die Zahl der Mikroorganismen, die ebenfalls Kohlenstoff enthalten, wird damit erheblich reduziert

133 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Biomasse in festeren chemischen Bindungen festhalten. Dort wo Landwirtschaft aus Ernährungsgründen betrieben werden muss, bietet es sich an, den Kohlenstoffgehalt der Böden zu vermehren durch Umstellung auf "ökologischen", besser noch auf "naturnahen Landbau (minimale Bodenbearbeitung).

134 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Biomasse in festeren chemischen Bindungen festhalten. Dort wo Landwirtschaft aus Ernährungsgründen betrieben werden muss, bietet es sich an, den Kohlenstoffgehalt der Böden zu vermehren durch Umstellung auf "ökologischen", besser noch auf "naturnahen Landbau (minimale Bodenbearbeitung). Wälder ungestört wachsen lassen. Ein über Jahrhunderte naturbelassener Wald enthält in seinem Wurzelwerk sowie in der Baummasse eine Rekordmenge an Kohlenstoff.

135 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Netto-Photosynthese nicht durch unnötige Reduzierung des grünen Blattwerks verlangsamen Heckenschnitt vermeiden, sofern es keine anderen zwingenden Gründe gibt, z.B. bei Obstplantagen Mulchen möglichst vermeiden, weil es größere Flächenanteile des Bodens von einer aktiven Teilnahme am Photosynthese-Geschehen ausschließt und für die Bodenlebewesen ein nicht zu bewältigendes Überangebot an Biomasse darstellt. Statt Mulchens wäre das Anpflanzen von Bodendeckern zu überlegen, die in Symbiose mit den Wirtschaftspflanzen leben (naturnaher Landbau).

136 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Auf Park- und Grünflächen Wald entstehen lassen. Straßenböschungen mit dichtem lebendem Strauch- und Baumbewuchs gegen Abrutschen sichern.

137 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Kohlenstoffhaltiges Material möglichst stofflich verwerten Kaskadennutzung stofflich vom hochwertigen zum minderwertigen Material absteigend

138 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Hochwertige haltbare Baumaterialien, Werkstoffe, Wertstoffe aus Biomasse herstellen.

139 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


Herunterladen ppt "Der vagabundierende Kohlenstoff Die Kohlenstoffmengen auf diesem Planeten sind riesig. Die meisten von ihnen sind fest in den Gesteinsmassen des Erdinneren."

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