Die Verweildauer des Kohlenstoffs in der Biomasse ist entscheidend

Präsentation zum Thema: "Die Verweildauer des Kohlenstoffs in der Biomasse ist entscheidend"—  Präsentation transkript:

1 Die Verweildauer des Kohlenstoffs in der Biomasse ist entscheidend
Ein vereinfachtes Modell zur Beurteilung der Klimarelevanz menschlicher Aktivitäten Von Wolf von Fabeck

2 Erwärmung der Erdoberfläche
Wärmeabstrahlung in den Weltraum Sonne Kurzwellige Lichtstrahlen Ohne CO2 und andere Treibhausgase wäre es deutlich kühler, nur etwa –18° C Erwärmung der Erdoberfläche 2

3 Rückstrahlung der Wärme erzeugt Treibhauseffekt
Wärmeabstrahlung in den Weltraum Sonne CO2 Kurzwellige Lichtstrahlen Rückstrahlung der Wärme erzeugt Treibhauseffekt Erwärmung der Erdoberfläche 3

4 Zu viel CO2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm

5 Zu viel CO2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm
CO2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O2

6 Zu viel CO2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm
CO2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O2 Die globale Anzahl der Kohlenstoffatome ändert sich nicht. Aber sie gehen immer neue Verbindungen ein:

7 Zu viel CO2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm
CO2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O2 Die globale Anzahl der Kohlenstoffatome ändert sich nicht. Aber sie gehen immer neue Verbindungen ein: - Entweder klima-schädliche Verbindungen: CO2 und andere Gase (Methan, usw) - Oder klima-unschädliche Verbindungen

8 CO2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O2
Zu viel CO2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm CO2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O2 Die globale Anzahl der Kohlenstoffatome ändert sich nicht. Aber sie gehen immer neue Verbindungen ein: - Entweder klima-schädliche Verbindungen: CO2 und andere Gase (Methan, usw) - Oder klima-unschädliche Verbindungen Unsere Aufgabe: Kohlenstoff länger in klima-unschädlichen Verbindungen belassen oder dorthin überführen 8

9 unschädlichen Verbindungen
Kohlenstoff in klima- unschädlichen Verbindungen - Kalk-Steine (Lithosphäre) Kohle, Erdöl, Erdgas (Fossile Brennstoffe) Vorstufe zu den Fossilen Brennstoffen (Kerogene) Ackerboden (Humus) Oberflächensedimente (Meeresboden) Pflanzen und Tieren (Biota) Technische Produkte (Holzbauten, Stahl, Kohlefasern, Kunststoffe, …)

10 Nach Prof. Dr. Wolfgang Oschmann
et al. (2000) Institute of  Geosciences, Universität Frankfurt 10

11 Photosynthese 0.2 Respiration 0.1 0.01 Gasaustausch 0.14 Respiration 0.1 Gasaustausch 0.14 0.1 Vereinfachung: Alle Massenströme kleiner als 0.01 wurden weggelassen

12 Meerwasser Fossile Vorkommen Atmosphäre Tote Biomasse
Lebende Pflanzen Fossile Vorkommen Mengenverhältnis des Kohlenstoffs in den Speichern anschaulich dargestellt Tote Biomasse Meerwasser

13 Verhältnis der Massenströme anschaulich dargestellt
Atmosphäre Fossile Energie 0,01 Photosynthese abzügl. Atmung Lebende Pflanzen 0,1 0,1 Verrotten, verbrennen 0,1 0,14 CO2-Austausch 0,14 Tote Biomasse Verhältnis der Massenströme anschaulich dargestellt Meerwasser

14 Meerwasser Atmosphäre CO2-Austausch 0,1 0,1
Fossile Energie 0,01 0,1 0,1 0,1 0,14 CO2-Austausch 0,14 Der Kohlenstoffinhalt der fossilen Speicher reicht für mehr als eine Klimakatastrophe. Er kann der Übersichtlichkeit halber weggelassen werden. Meerwasser

15 Meerwasser Atmosphäre CO2-Austausch Fossile Energie 0,01 0,1 0,1
0,14 CO2-Austausch Das CO2 fossilen Ursprungs bringt die Massen-ströme aus dem Gleichgewicht 0,14 Meerwasser

16 Meerwasser Atmosphäre CO2-Austausch 0,1 0,1
0,01 0,1 0,1 0,1 0,14 CO2-Austausch 0,14 Gegenläufige CO2-Austauschströme zwischen Atmosphäre und Ozean durch ihre Resultierende ersetzen. Meerwasser

17 Meerwasser Atmosphäre Resultierender CO2-Austausch 0,1 0,1
0,01 0,1 0,1 0,1 Resultierender CO2-Austausch Gegenläufige CO2-Austauschströme zwischen Atmosphäre und Ozean durch ihre Resultierende ersetzen. Meerwasser

18 Meerwasser ? ? Atmosphäre Resultierender CO2-Austausch Tote Biomasse
Photosynthese abzügl. Atmung Lebende Pflanzen 0,1 Fossile Energie 0,01 0,1 Resultierender CO2-Austausch Verrotten, verbrennen 0,1 Tote Biomasse ? Die Resultierende führte bisher CO2 von oben nach unten, kann sich aber bei weiterer Erwärmung der Ozeane umkehren. Meerwasser ?

19 ? Atmosphäre Resultierender CO2-Austausch Tote Biomasse 0,1 0,1
Photosynthese abzügl. Atmung Lebende Pflanzen 0,1 Fossile Energie 0,01 0,1 Resultierender CO2-Austausch Verrotten, verbrennen 0,1 Tote Biomasse ? Ozeanwasser enthält 63 mal so viel Kohlenstoff wie die Biota. Das CO2 im Ozeanwasser wird durch den resultierenden Massenstrom kaum verändert. Dagegen könnte das CO2 der Atmosphäre bei Umkehrung des Massenstromes erheblich vermehrt werden. Diese Gefahr wird hier aber nicht weiter behandelt.

20 Atmosphäre Tote Biomasse 0,1 0,1 Photosynthese abzügl. Atmung Lebende
Pflanzen 0,1 Fossile Energie 0,01 0,1 Verrotten, verbrennen 0,1 Tote Biomasse

21 Atmosphäre Tote Biomasse 0,1 0,1
Photosynthese abzügl. Atmung Lebende Pflanzen 0,1 Fossile Energie 0,01 0,1 Verrotten, verbrennen 0,1 Tote Biomasse Die drei Speicher werden nun in ein Tortendiagramm überführt

22 Kohlenstoff in lebenden Pflanzen
CO2 Fossile Energie Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten

23 Kohlenstoff in lebenden Pflanzen
Wohin mit dem „fossilen“ Kohlenstoff? CO2 Fossile Energie Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten

24 Kohlenstoff in lebenden Pflanzen
Wohin mit dem „fossilen“ Kohlenstoff? CO2 In einem der drei Speicher muss er bleiben Fossile Energie Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten

25 Kohlenstoff in lebenden Pflanzen
Wohin mit dem „fossilen“ Kohlenstoff? CO2 Die ständige Zufuhr von CO2 aus den fossilen Speichern muss vordringlich gestoppt werden. Wir kommen am Ende des Beitrages darauf zurück. Fossile Energie Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten

26 Photosynthese abzügl. Atmung
Verrotten, Verbrennen Degradation Absterben Kohlenstoff- kreislauf

27 13 Jahre 10 Jahre 26 Jahre C = 1,3 0,1/a 0,1/a C = 1,0 0,1/a C = 2,6
C-Inhalt dividiert durch Massen-strom ergibt durchschnittl. Verweildauer 26 Jahre 0,1/a C = 2,6

28 13 Jahre 10 Jahre 26 Jahre C = 1,3 C = 1,0 C = 2,6 C-Verweildauer
in der Biomasse verlängern ! Vermindert den CO2-Gehalt der Atmosphäre 26 Jahre C = 2,6

29 11 Jahre 11 Jahre 27 Jahre C = 1,1 C = 1,1 C = 2,7 C-Verweildauer
in der Biomasse verlängern ! Vermindert den CO2-Gehalt der Atmosphäre 27 Jahre C = 2,7

30 Verweildauer in der Biomasse verlängern
1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern! Unser Ziel: Weniger Kohlenstoff In der Atmosphäre Verweildauer verlängern! Verweildauer verlängern!

31 Verweildauer in der Biomasse verlängern
1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

32 Verweildauer in der Biomasse verlängern
Zu 1. Alles Tageslicht soll abgefangen werden, bevor es den Boden erreicht. Versiegelte Böden dicht begrünen! Bepflanzung dicht staffeln. Bäume und Buschwerk auf Mittel- und Seitenstreifen der Autobahnen! Anpflanzung von Wäldern! Verweildauer in der Biomasse verlängern 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

33 Verweildauer in der Biomasse verlängern
Weitere Vorschläge zu 1. Kein Boden ohne Grün! „Wildkräuter“ zulassen. Einstellung zum „Unkraut“ überprüfen. Höhenwachstum zulassen und fördern. Pflanzen dicht verschlungen um Licht kämpfen lassen. Der Natur nicht ins Hand-werk pfuschen. Ästhetische Vorstellungen überprüfen. Verweildauer in der Biomasse verlängern 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

34 Verweildauer in der Biomasse verlängern
1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlen-stoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

35 Verweildauer in der Biomasse verlängern
Zu 2. Lebende Pflanzen nur zurückschneiden, wenn unumgänglich! Mehrjährige Pflanzen bevorzugen! Verweildauer in der Biomasse verlängern 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlen-stoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

36 Verweildauer in der Biomasse verlängern
1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

37 Verweildauer in der Biomasse verlängern
Zu 3. Bio-Landbau zur Vergrößerung der Dauerhumusschicht! Vermehrt Holz als Baumaterial nutzen! Chemische Produkte, wie Plastik, Textilien, Kohlefasern, Arzneimittel usw. nicht mehr aus Erdöl, sondern aus Biomasse herstellen. Verweildauer in der Biomasse verlängern 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

38 Verweildauer in der Biomasse verlängern
1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

39 Verweildauer in der Biomasse verlängern
Zu 4. Energetische Nutzung wenn Kompostierung nicht möglich wenn stoffliche Nutzung nicht möglich wenn Aufbewahrung Probleme bereitet, z.B. Gülle, Schlachtabfälle … Verweildauer in der Biomasse verlängern 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO2-Bildung aus Biomasse hinauszögern!

40 Wichtigster Beitrag der Ackerböden zur Umstellung
Windenergie nach heutiger Technik von nur 33% der deutschen Ackerflächen würde das Doppelte des heutigen Stromverbrauchs erbringen. Wichtigster Beitrag der Ackerböden zur Umstellung auf 100 Prozent Erneuerbare Energien Energiepark Druiberg mit Enercon E-112

41 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV)
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