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Ein vereinfachtes Modell zur Beurteilung der Klimarelevanz menschlicher Aktivitäten 1 Die Verweildauer des Kohlenstoffs in der Biomasse ist entscheidend.

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

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

3 3 Sonne Erwärmung der Erdoberfläche CO 2 Rückstrahlung der Wärme erzeugt Treibhauseffekt Kurzwellige Lichtstrahlen Wärmeabstrahlung in den Weltraum 3

4 Zu viel CO 2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm 4

5 CO 2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O 2 5

6 Zu viel CO 2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm CO 2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O 2 Die globale Anzahl der Kohlenstoffatome ändert sich nicht. Aber sie gehen immer neue Verbindungen ein: 6

7 Zu viel CO 2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm CO 2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O 2 - Oder klima-unschädliche Verbindungen - Entweder klima-schädliche Verbindungen: CO 2 und andere Gase (Methan, usw) Die globale Anzahl der Kohlenstoffatome ändert sich nicht. Aber sie gehen immer neue Verbindungen ein: 7

8 Zu viel CO 2 in der Luft: 280 ppm zum Beginn der industriellen Revolution. Jetzt schon über 360 ppm CO 2 besteht aus Kohlenstoff C und Sauerstoff O 2 - Oder klima-unschädliche Verbindungen - Entweder klima-schädliche Verbindungen: CO 2 und andere Gase (Methan, usw) Die globale Anzahl der Kohlenstoffatome ändert sich nicht. Aber sie gehen immer neue Verbindungen ein: Unsere Aufgabe: Kohlenstoff länger in klima-unschädlichen Verbindungen belassen oder dorthin überführen 8

9 - 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, …) Kohlenstoff in klima- unschädlichen Verbindungen 9

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

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

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

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

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

15 Atmosphäre Meerwasser 0,1 0,14 CO2-Austausch 15 Das CO 2 fossilen Ursprungs bringt die Massen-ströme aus dem Gleichgewicht 0,1 Fossile Energie 0,01

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

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

18 Atmosphäre Meerwasser Lebende Pflanzen 0,1 Tote Biomasse 0,1 18 Photosynthese abzügl. Atmung Verrotten, verbrennen 0,1 Resultierender CO2- Austausch Die Resultierende führte bisher CO 2 von oben nach unten, kann sich aber bei weiterer Erwärmung der Ozeane umkehren. Fossile Energie 0,01 ? ?

19 Atmosphäre Lebende Pflanzen 0,1 Tote Biomasse 0,1 19 Photosynthese abzügl. Atmung Verrotten, verbrennen 0,1 Ozeanwasser enthält 63 mal so viel Kohlenstoff wie die Biota. Das CO 2 im Ozeanwasser wird durch den resultierenden Massenstrom kaum verändert. Dagegen könnte das CO 2 der Atmosphäre bei Umkehrung des Massenstromes erheblich vermehrt werden. Diese Gefahr wird hier aber nicht weiter behandelt. Fossile Energie 0,01 ? Resultierender CO2- Austausch

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

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

22 22 Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten Fossile Energie CO 2

23 23 Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten Wohin mit dem fossilen Kohlenstoff? Fossile Energie CO 2

24 24 Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten Wohin mit dem fossilen Kohlenstoff? Fossile Energie CO 2 In einem der drei Speicher muss er bleiben

25 25 Kohlenstoff in der Atmosphäre Kohlenstoff in lebenden Pflanzen Kohlenstoff in abgestorbenen Pflanzen, Böden und technischen Produkten Wohin mit dem fossilen Kohlenstoff? Fossile Energie Die ständige Zufuhr von CO 2 aus den fossilen Speichern muss vordringlich gestoppt werden. Wir kommen am Ende des Beitrages darauf zurück. CO 2

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

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

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

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

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

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

32 32 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! 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO 2 -Bildung aus Biomasse hinauszögern! Verweildauer in der Biomasse verlängern

33 33 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. 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO 2 -Bildung aus Biomasse hinauszögern! Verweildauer in der Biomasse verlängern

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

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

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

37 37 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. 1. Photosynthese durch mehr Grün unterstützen! 2. Verweilzeit des Kohlenstoffs in der lebenden Biomasse verlängern! 3. Tote Biomasse möglichst stofflich nutzen! 4. CO 2 -Bildung aus Biomasse hinauszögern! Verweildauer in der Biomasse verlängern

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

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

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

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


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