Jahrhunderthochwasser Elbe 2002 Aktuelle Bezüge : Lokale Umweltkatastrophen: Jahrhunderthochwasser Elbe 2002 Trockenheiten Austrocknen des Aralsees Extreme Wetterlagen: Hitzesommer 2003 Extrem Hurrikane 2005 …… Eigentlich kein unmittelbarer Bezug zum Treibhauseffekt, aber die Wahrnehmung und das Bewusstsein werden geschärft. Siehe Datei V00a_Hitzesommer2003.ppt

Extreme Wetterlagen: Hitzesommer 2003 Aktuelle Bezüge : Extreme Wetterlagen: Hitzesommer 2003 Extrem Hurrikane 2005 …… Siehe Dateien: V00a_Hitzesommer2003.ppt V00a2_Hurrikan Saison 2005_Schoenwiese..ppt

Energie und Klimawandel Forschungsstelle Zukunftsenergie (FZE ) WS 2006/07 Dr. rer. nat. Gerhard Luther Forschungsstelle Zukunftsenergie (FZE ) c/o Technische Physik, Universität des Saarlandes Bau E26 , Zimmer 2.03 Telephon: 0049- 0681 - 302-2737; e-mail: luther.gerhard@vdi.de luther.gerhard@mx.uni-saarland.de (auch größere Dateien) homepage mit Link zur Vorlesung: http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/ Vorlesung: Mittwoch, 15 -17 Uhr, Bau E26, 2.OG., Seminarraum 2.22 Internetseite vorführen !

Energie und Klimawandel 0. Einführung 0.1 Warum interessiert uns das Thema - der große Zusammenhang 0.2 Einige Fakten zur Einführung in die Problematik Energie und Klima 0.3 Aufbau der Vorlesung 0.4 Energie und Treibhausgase 0.5 Energieeinheiten unf Größenordnungen 0.6 Was ist Energie

Energie und Klimawandel 0.1 Energie und Klimawandel 0. Einführung 0.1 Warum interessiert uns das Thema - der große Zusammenhang Es gab und gibt: - lokale Umweltverschmutzung (-veränderung) - globale Umweltprobleme (WEHAB, nicht nur Klima) - endliche und erwartet knappe Ressourcen bei wachsender Bevökerung - eine ungleiche Verteilung und einen großen Nachholbedarf an Lebensstandard Dies alles hängt in großem Ausmaße mit Energienutzung zusammen.

Der große globale Zusammenhang Status und Trends in den Bereichen: - Bevölkerungsentwicklung - WEHAB ( Water, Energy , Hygiene, Agriculture, Biodiversity)

Bericht des Generalsekretärs Nitin Desai zum World Summit on Sustainable Development, Johannesburg, 2002 Siehe Datei V00b_WS2002_CriticalTrends .ppt Goto->

Siehe Datei V00b_WS2002_CriticalTrends .ppt

1. The Link between Energy use and Poverty 2. Access to Electricity Goto-> 1. The Link between Energy use and Poverty 2. Access to Electricity 3. Biomass Use . IEA: World Energy Outlook 2002, Chap. 13: Energy & Power Quelle:IEA_WEO2002_13-Energy&Poverty.pdf

Siehe Datei V00c_Energy_and_Poverty.ppt

Es muss für alle reichen Optimistische Schlussfolgerung: Es reicht für alle Moralische Aufforderung: Es muss für alle reichen

Energie und Klimawandel einige Fakten zur Einführung 0.2 Einige Fakten zur Einführung in die Problematik Energie und Klimawandel einige Fakten zur Einführung

Wichtigste benutzte Literatur für 0.2 : 1. IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: Redemanuskript + Bilder 2. IPCC2001_TAR1: Climate Change 2001, The Scientific Basis insbesondere Technical Summary und die jeweils als Quelle oder „Urquelle“ angegebenen Seiten. 0.2 Einige Fakten zur Einführung in die Problematik .21 Entwicklung des Weltenergieverbrauchs .22 Entwicklung der Bevölkerung .23 The Earth's climate system has changed, globally and regionally, with some of these changes being attributable to human activities. 0.231 Belege, dass sich das Klima verändert hat (T, precipitation pattern, sea level) 0.232 The Identification of a human Influence on Climate Change .24 Treibhausgase in der Atmosphäre seit der industriellen Revolution .25 Projektionen und Szenarios für das 21. Jahrhundert .26 Was tun? Erste Ansätze der Internationalen Gemeinschaft

Entwicklung des Weltenergieverbrauchs (in EJ) 0.21 Entwicklung des Weltenergieverbrauchs (in EJ) Nicht erfasst sind: Brennholz, Dung und andere Biomasse (Entwicklungsländer) Quelle:e.g. /BINE_BE_1: Klima und Energie,1998, Abb3, p.3

Consumption of all types of energy is growing Quelle: UN Report „Global Change - Global Opportunity“, World Summit 2002, Johannesburg, p14

World Total Primary Energy Supply by Fuel (Mtoe) Evolution from 1971 to 2004 of World Total Primary Energy Supply by Fuel (Mtoe) __500 [EJ/a] __400 [EJ/a] Ungebrochenes Wachstum a *Excludes electricity trade. **Other includes geothermal, solar, wind, heat, etc. Quelle: IEA 2006, http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2006/key2006.pdf IEA2006_Key-World-EnergyStatistics_82p.pdf

Aktuelle IEA –Prognose aus dem World Energy Outlook 2006 Wie geht’s weiter? Was kann man tun? Aktuelle IEA –Prognose aus dem World Energy Outlook 2006 BQuelle: Vorträge von Claude Mandil auf der CC-Konferenz, Monterrey, Mexico, 2006-10-03 und Skhirat, Morocco, 2006-10-31 Zum Original: http://www.iea.org/Textbase/speech/2006/mandil/Monterrey.pdf bzw.: http://www.iea.org/textbase/speech/2006/mandil/morocco.pdf IEA2006_Mandil_Bridging-theEnergygap_Mexico-Monterrey2006-10_speech-ppt.pdf ; IEA2006_Mandil_Situation-energetiqueMondiale_Skhirat_ppt.pdf

( BAU) __750 [EJ/a] __500 [EJ/a] Quelle: IEA 2006 http://www.iea.org/Textbase/speech/2006/mandil/Monterrey.pdf Vortrag Mandil, Folie 2

BAU Quelle: IEA 2006 http://www.iea.org/Textbase/speech/2006/mandil/Monterrey.pdf Vortrag Mandil, Folie 1

CCS Quelle: IEA 2006 http://www.iea.org/Textbase/speech/2006/mandil/Monterrey.pdf Vortrag Mandil, Folie 6

CCS Quelle: IEA 2005 –Mandil: http://www.iea.org/textbase/speech/2005/mandil/coaltrans.pdf IEA2005-Mandil_Coaltrans_WorldCoalConference_ppt.pdf

0.22 Entwicklung der Weltbevölkerung Quelle:/Heinloth 97, p21/

UN 2002: Weltbevölkerung wächst noch auf ca. 11 G Menschen 2050: 9 Milliarden 2000: 6 Milliarden BQuelle: Bundesinstitut für Bevölkerungsforschung (BiB) : Bevölkerung -FAKTEN – TRENDS – URSACHEN – ERWARTUNGEN (2004), Abb.33, p.74

The Earth's climate system has changed, 0.23 The Earth's climate system has changed, globally and regionally , with some these changes being attributable to human activities.

0.231 Das Klima hat sich bereits entsprechend der Erwartungen verändert The Earth has warmed 0.6± 0.2 [K] since 1860 with the last two decades being the warmest of the last century; The increase in surface temperatures over the 20th Century for the Northern hemisphere is likely to be greater than that for any other century in the last 1000 years; Precipitation patterns have changed with an increase in heavy precipitation events in some regions; Sea level has risen 10-20 cm since 1900; most non-polar glaciers are retreating; and the extent and thickness of Arctic sea ice is decreasing in summer; Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: p 1-Summary

Global Mean Temperatures 1860-2001 Quelle: www.wmo.ch/web/Press/Press670.htm_graph1, erhalten 2002_0128; wmo_climate2001_fig1....jpeg /

Aktueller Stand: Oberflächennahe Erdtemperatur _____2005_1-11 Erhalten 2005_1221

Millennial Northern Hemisphere (NH) Temperature from AD 1000-1999 Source: Mann et al. 1999. The 1990s were warmer than at anytime during the last 1000 years Quelle: IPCC_2000_WatsonSpeech: Fig 1

IPCC 2001: TAR_wg1: E. The Identification of a human Influence on CC 0.232 The Identification of a human Influence on Climate Change IPCC 2001: TAR_wg1: E. The Identification of a human Influence on CC E.8 Synopsis „ In the light of new evidence and taking into account the remaining uncertainties, most of the observed warming over the last 50 years is likely to have been due to the increase greenhouse gas concentrations. “ Quelle: IPCC_2001_TAR_TS: p. 61

Treibhausgase in der Atmosphäre seit der industriellen Revolution 0.24 Treibhausgase in der Atmosphäre seit der industriellen Revolution

Human activities are increasing the atmospheric concentrations of: greenhouse gases that warm the atmosphere and, in some regions, of sulfate aerosols that cool the atmosphere; Most of the observed warming of the last 50 years is attributable to human activities

Berichtsstand:Ende 2000 update vom 2001_0813 http://cdiac.esd.ORNL.gov/trends/co2/graphics/Sio-mlgr.gif

Berichtsstand:Mitte 2005 update vom 2006_0130 http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/graphics/mlo145e_thrudc04.pdf Berichtsstand:Mitte 2005 update vom 2006_0130 http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/sio-mlo.htm

Carbon emissions and uptakes since 1800 (Gt C) Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_wg1_3_Watson 6

SPM 3 Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_wg1_1_Houghton

Projektionen und Szenarios 0.25 Projektionen und Szenarios für das 21. Jahrhundert-

Main climate changes Higher temperatures - especially on land 0.253 Main climate changes Higher temperatures - especially on land Sea level rise Hydrological cycle more intense Changes at regional level Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_wg1_1_Houghton

CO2, temperature, precipitation and sea level in the 21.th century All IPCC projections show that the atmospheric concentration of CO2 will increase significantly during the 21th century in the absence of climate change policies; Climate models project that the Earth will warm 1.4 to 5.8 °C between 1990 and 2100, with most land areas warming more than the global average; Precipitation will increase globally, with increases and decreases locally, with an increase in heavy precipitation events over most land areas; Sea level is projected to increase 8-88 cm between 1990 and 2100; Models project an increase in extreme weather events, e.g. heatwaves, heavy precipitation events, floods, droughts, fires, pest outbreaks, mid-latitude continental summer soil moisture deficits, and increased tropical cyclone peak wind and precipitation intensities. Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: p 1-Summary

Global mean surface temperature is projected to increase during the 21st century Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: Fig 11

Projected surface temperatures for the 21st century would be unheralded in the last 1000 years Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: Fig 12

Tens of millions of people are projected to be at risk of being displaced by sea level rise Assuming 1990s Level of Flood Protection Source: R. Nicholls, Middlesex University in the U.K. Meteorological Office. 1997. Climate Change and Its Impacts: A Global Perspective. Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: Fig 18

both beneficial and adverse effects on Projected changes in climate will have both beneficial and adverse effects on water resources, agriculture, natural ecosystems human health, but: the larger the changes in climate - - - the more the adverse effects dominate Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: p 2-Summary

Aus dem „Stern Report“ der UK-Regierung: Quelle: „Stern Report“, UK-Government: http://www.hm-treasury.gov.uk/media/987/6B/Slides_for_Launch.pdf

Internationalen Gemeinschaft 0.26 Was tun ? Erste Ansätze der Internationalen Gemeinschaft

Such a level should be achieved within a time-frame sufficient : UNITED NATIONS FRAMEWORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE: UNFCC92: Rio de Janeiro 1992 ARTICLE 2: OBJECTIVE The ultimate objective of this Convention .... is to achieve, .… stabilization of greenhouse gas concentrations in the atmosphere at a level that would prevent dangerous anthropogenic interference with the climate system. Such a level should be achieved within a time-frame sufficient : to allow ecosystems to adapt naturally to climate change. to ensure that food production is not threatened, and to enable economic development to proceed in a sustainable manner. Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_wg1_1_Houghton

Stabilization of the atmospheric concentration of carbon dioxide will require significant emissions reductions Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_WatsonSpeech: Fig 19

UNFCC : Die Konferenzen der Vertragsstaaten COP := Conference of the Parties) - “Klimagipfel” COP1 1995 Berlin COP2 1996 Genf COP3 1997 Kyoto COP4 1998 Buenos Aires COP5 1999 Bonn COP6 2000 Den Haag COP6b 2001 Bonn COP7 2001 Marrakesh COP8 2002 Neu-Delhi COP 9 2003 Mailand COP 10 2004 Buenos Aires COP 11 2005-12 Montreal COP 12 2006-11 Nairobi

Weblinks der letzten COP‘s http://unfccc.int/meetings/cop_11/items/3394.php Programm und Tagesordnung der COP 11, 25. November bis 9. Dezember 2005 http://unfccc.int/meetings/cop_12/items/3754.php Programm und Tagesordnung der COP 12, 6. bis 17. November 2006 http://www.bmu.de/klimaschutz/internationale_klimapolitik/ 12_klimakonferenz/doc/38051.php 12. Weltklimakonferenz, 6. - 17. November 2006 in Nairobi Quelle der Links: Wikipedia Von „http://de.wikipedia.org/wiki/UN-Klimakonferenz“

Die Industrieländer (!!) verpflichten sich, COP 3 : Das Kyoto Protokoll Übereinkommen: Die Industrieländer (!!) verpflichten sich, ihre gemeinsamen Emissionen von insgesamt 6 Treibhausgasen für den Zeitraum 2008 bis 2012 um mind. 5 % gegenüber 1990 zu reduzieren

Weitere Verpflichtungen der Vertragsparteien: Kyoto- Protokoll Weitere Verpflichtungen der Vertragsparteien: Verbesserung der Energieeffizienz in den Volkswirtschaften Entwicklung u. Förderung von erneuerbaren Energien und Technologien zum Klimaschutz Vermeidung von negative Klimaauswirkungen bei Umsetzung von Maßnahmen

System zum Emissionshandel Kyoto Protokoll: Drei Mechanismen zur Zielereichung: System zum Emissionshandel CDM = Clean Development Mechanism (Mechanismus für umweltverträgliche Zusammenarbeit mit Entwicklungs- ländern) JI = Joint Implementation ( Gemeinsame Umsetzung mit anderen Industrieländern)

Das Kyoto Protocol und seine Schwellen Stand am 23.09.2004: 84 Vertragsstaaten haben unterzeichnet 125 Vertragsstaaten haben bereits ratifiziert  44,2 % der auf Industrieländer entfallenen Emissionen erreicht  Grenzwert für In-Kraft-Tretung des Protokolls: 55 % Urquelle: http://unfccc.int/resource/kpthermo_if.html

Quelle: IEA (International Energy Agency)

CO2 emissions continue to grow Quelle: UN Report „Global Change - Global Opportunity“, World Summit 2002, Johannesburg, p16

Soll: CO2 Sparen Quelle: UN Report „Global Change - Global Opportunity“, World Summit 2002, Johannesburg, p17

Ist: CO2 Sparer Quelle: UN Report „Global Change - Global Opportunity“, World Summit 2002, Johannesburg, p17

IPCC Website http://www.ipcc.ch

IPCC: Climate Change 2001- The Scientific Basis Summary for Policymakers (SPM) Drafted by a team of 59 Approved ‘sentence by sentence’ by WGI plenary (99 Governments and 45 scientists) 14 chapters 881 pages 120 Lead Authors 515 Contributing Authors 4621 References quoted Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_wg1_1_Houghton

Quelle: IPCC-COP6a_Bonn2001_wg1_1_Houghton

Gateway http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/ Umfassende Information über Climate Change beim IPCC lokal im Netz IPCC- homepage: http://www.ipcc.ch/index.html presentations: http://www.ipcc.ch/present/presentations.htm speeches: http://www.ipcc.ch/press/speech.htm Wichtigste SpezialInfos bei : IPCC Data Distribution Centre Gateway http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/

Exkurs UrQuelle der Original-Vortragsfolien + SpeakingNotes: Präsentation des „Stern Report“ der UK-Regierung am 30.10.2006 in HM Treasury: Goto: V00d_Stern‘sPresentation UrQuelle der Original-Vortragsfolien + SpeakingNotes: http://www.hm-treasury.gov.uk/media/987/6B/Slides_for_Launch.pdf http://www.hm-treasury.gov.uk/media/99D/3D/sternreview_speakingnotes.pdf Lokal: SternReview_on-theEconomics-ofClimateChange-CC_2006ppt.pdf SternReview_on-theEconomics-ofClimateChange-CC_2006_ppt_SpeakingNotes.pdf

Ablage

0. Einführung: Energie und CC im großen Zusammenhang EKW1: Wdh_3. Stunde 0. Einführung: Energie und CC im großen Zusammenhang 0.1 Warum interessiert uns das Thema - der große Zusammenhang 0.2 Einige Fakten zur Einführung in die Problematik .21 Entwicklung des Weltenergieverbrauchs .22 Entwicklung der Bevölkerung .23 The Earth's climate system has changed, globally and regionally, with some of these changes being attributable to human activities. 0.231 Belege, dass sich das Klima verändert hat (T, precipitation pattern, sea level) 0.232 The Identification of a human Influence on Climate Change .24 Treibhausgase in der Atmosphäre seit der industriellen Revolution .25 Projektionen und Szenarios für das 21. Jahrhundert .26 Was tun? Erste Ansätze der Internationalen Gemeinschaft

Global Mean Temperatures 1860-2002 Combined annual land-surface, air and sea-surface temperatures from 1860-2002 relative to 1961-1990 for the globe; the solid curves have sub-decadal time-scale variations smoothed with a binomial filter. (Sources: Climatic Research Unit, University of East Anglia and Hadley Centre, The Met Office) ‘98 ‘02 Quelle: www.wmo.ch/web/Press/PressRelease684, erhalten 2003_0227; Speicher: WMO_Rep684_Climate2002_PR.pdf, p.5/