Wir haben hier sehr viele Informationen zusammengeführt. Wenn Du gerade nicht viel Zeit hast, empfehlen wir Dir zum Einstieg folgende Beiträge: Das Video mit Mai Thi Nguyen-Kim: Lösungen für den Klimawandel und
Besonders empfehlen möchte ich Euch einen Blog, in dem auf sehr humorvolle Art zusammengefasst wird, wie die Energiewende gelingen kann: https://graslutscher.de/how-to-energiewende-in-10-jahren-teil-1-wo-soll-denn-die-ganze-energie-herkommen/ Davon gibt es noch weitere Teile, die ihr unter dem vorstehenden Link findet.
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Aktuelle Politik
Bundesverfassungsgericht verpflichtet die Bundesregierung zu wirksamem Klimaschutz
Einige der hervorstechenden Unzulänglichkeiten der Klimapolitik der Bundesregierung haben wir hier bereits im September 2019 dargestellt. Nun hat das Bundesverfassungsgericht entschieden: „Zu dem danach gebotenen rechtzeitigen Übergang zu Klimaneutralität reichen die gesetzlichen Maßgaben für die Fortschreibung des Reduktionspfads der Treibhausgasemissionen ab dem Jahr 2031 nicht aus.“ (BvG, Pressemitteilung vom 29.4.2021)
Wer mag, kann sich gerne noch einmal ansehen, wie diejenigen, die jetzt als plötzlich als Klimaschützer auftreten wollen, jede Lücke genutzt haben, um das Notwendige nicht zu tun.
Nun gibt das Bundesverfassungsgericht Richtlinien vor, was unter effektivem Klimaschutz zu verstehen ist. Nämlich eine WIRKSAME Minderung der Treibhausgas-Emissionen bereits zum gegenwärtigen Zeitpunkt:
Was ist tatsächlich notwendig, um den Klimawandel aufzuhalten?
Social tipping dynamics for stabilizing Earth’s climate by 2050
Im Frühjahr 2021 erschien in den „Proceedings“ der US-Nationalen Akademie der Wissenschaften („PNAS“) eine Studie des Teams um den ehemaligen PIK-Direktor Hans Joachim Schellnhuber, in der eine Reihe von sogenannten Kippinterventionen präsentiert werden, die eine Trendwende in Richtung eines wirksamen Klimaschutzes möglich erscheinen lassen.
Die Kernelemente:
Subventionen für fossile Energieträger streichen – Dezentrale Energiegewinnung – Klimafreundliches Bauen – Abzug von Finanzmitteln aus der fossilen Energiebranche – Klimaschutz als gesellschaftliche Norm etablieren – Ökologische Bildung
Was ganz klar zu tun ist
Alternative Wege der CO2-Bepreisung
Mein Favorit ist klar: Hohe CO2-Steuer, bezogen auf die gesamte Produktionskette – und vollständige Rückverteilung der daraus gewonnenen Einnahmen pro Kopf.
Aber es ist natürlich – wie immer – kompliziert. Wie funktioniert die CO2-Bepreisung? Wie wirkt sie, welche Erfahrungen gibt es? Hier findest Du vertiefende Informationen:
Energiepolitik auf www.Sonnenseite.com
Die Sonnenseite bietet laufend aktualisierte Informationen zur Energiepolitik.
Ebenfalls empfehlenswert: https://energiewende.eu/category/politik/
Politik: Hintergrund
Fehlsteuerung der Energiekosten bremst Energiewende
Eine aktuelle Fraunhofer-Studie zeigt: Die politischen Vorgaben führen zu einer skandalösen Fehlsteuerung der Energiekosten für fossile, atomare und erneuerbare Energie und schaden der Energiewende.
Der Text des Fraunhofer-Instituts ist für nicht technisch ausgebildete Menschen so schwer zu lesen, dass die Informationen in der Öffentlichkeit vermutlich nicht ausreichend wahrgenommen werden. Auch auf die Gefahr hin, dass die komplexen Zusammenhänge nicht ganz korrekt wiedergeben können, möchten wir die zentralen Aussagen eine allgemein verständlichen Sprache zusammenfassen.
Wir haben zitieren im Folgenden zentrale Zitate aus der Fraunhofer-Studie, die Du hier auch im Original öffnen kannst.
Die Klimapolitik in den Parteiprogrammen zur Europawahl 2019 mit Links zu den klimapolitischen Seiten der Parteien
Nachfolgend zentrale Aussagen der Parteien zur Klimapolitik, zitiert in Anlehnung an die Zusammenfassung der Landeszentrale für politische Bildung Baden-Württemberg. Da jede Zusammenfassung auch eine Verkürzung und ggf. auch Verfälschung bedeutet, kannst Du die Parteiprogramme bei Klick auf die Parteinamen direkt öffnen.
Hier die Links zur aktuellen Politik der Grünen zum Thema Klimaschutz, die Stellungnahme der Grünen zum „Klimapaket“ und die Forderungen für Sofortmaßnahmen.
Mit diesem Link gelangst Du zu den aktuellen klimapolitischen Forderungen der Linken.
Hier die klimapolitische Seite der SPD. Mögen täten wir schon wollen, aber dürfen haben wir uns nicht getraut. Macht irgendwie traurig.
Aktuelle Klimapolitik der CDU/CSU? Erleben wir gerade (5.10.19)
Wie sieht die aktuelle Klima-Politik der FDP aus? Hier schreibt die FDP, dass man sie auf keinen Fall wählen darf, wenn man Klimaschutz will – Zitat: „Wir Freie Demokraten wollen, dass Energiepolitik nicht zur Verbotspolitik wird. Heute werden den Menschen die Ziele der Energiepolitik mit immer neuen Vorschriften, Subventionen und Zwangsabgaben aufgezwungen. Wir wollen marktwirtschaftliche Anreize und keine Verzichts- und Verbotsideologie mit staatlicher Gängelung. Nationale Alleingänge wie den Klimaschutzplan 2050 lehnen wir ab.“ (Quelle: Webseite der FDP, 5.10.19)
Als ich das gelesen habe, blieb mir der Mund offen stehen und ich musste nochmal prüfen, ob ich wirklich auf der offiziellen Seite dieser Partei bin. Tatsächlich: fdp.de. Es ist unfassbar.
Wem das noch nicht genug ist, der kann auf die „Klima-Seite“ der AfD gehen. Da heißt es – Zitat: „AfD wehrt sich gegen PR-getriebenen Aktionismus und den Missbrauch aufgehetzter junger Leute als Demomasse. AfD-Bundesvize Georg Pazderski hat den Klima-Wahn und die Klima-Kriegsberichterstattung in Deutschland als ignoranten Alleingang bezeichnet: …“ Daneben stehen Artikel, die behaupten, 500 „Wissenschaftler“ hätten der These vom menschengemachten Klimawandel widersprochen, usw. (Quelle: Webseite AfD kompakt, 5.10.19)
Wenn Klimaforscher die Welt regieren würden
Wenn Klimaforscher die Welt regieren würden – Autos abschaffen, Wald aufforsten, vegetarisches Essen – was muss der Mensch sofort tun, um die Erderwärmung zu stoppen? Neun führende Forscher antworten auf ZEIT ONLINE:
Klimaziele 2030: Wege zu einer nachhaltigen Reduktion der CO2-Emissionen. Stellungnahme der Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften im Juli 2019
Die Zeit berichtet: „Die Gutachter der Leopoldina fordern einen „einheitlichen und sektorübergreifenden Preis für Treibhausgasemissionen“. … Die Einnahmen, fordern sie, müssen transparent in die Klimapolitik reinvestiert werden. Als sozialer Ausgleich in Form einer Klima-Dividende. Als Puffer, um die Kosten des Klimaschutzes (etwa die Strompreise!) abzufedern. Schließlich und zentral aber als Investitions- und Innovationsprogramm. Und wer zahlt? Vor allem die Wohlhabenden. Sie haben den nachweislich größeren ökologischen Fußabdruck.“
Hier geht es zur Stellungnahme der Akademie der Wissenschaften im Original.
Sondergutachten des Sachverständigenrats
Ergänzend zur Stellungnahme der Leopoldina ist das Sondergutachten des Sachverständigenrats zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung interessant, auch wenn wir der Argumentation nicht folgen, weil sie immer noch völlig systemimmanent angelegt ist. Ein echter Paradigmenwechsel im Sinne einer Abkehr der bisherigen Vorstellungen von Wachstum und Wohlstand fehlt. Dennoch gibt es viele interessante Analysen und Hintergrundinformationen. Hier findest Du die Kurzfassung, hier die vollständige Version des Sondergutachtens und hier die Optionen für eine CO2-Preisreform.
Initiativen für den Klimaschutz
Man glaubt es kaum (zumindest merkt man es nicht) – es gibt auch eine Nationale Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit.
Die Stadt Neumünster hat ein Integriertes Klimaschutzkonzept – sehr konkret und differenziert.
Das Forschungszentrum Jülich gibt eine Kommunalrichtlinie für Klimaschutzprojekte im kommunalen Umfeld heraus.
Und auch das Land Schleswig-Holstein hat seine Ziele für den Klimaschutz definiert.
Klimaschutz in die Verfassung – eine Initiative aus Bayern
EUROPÄISCHE BÜRGERINITIATIVE: Klimawandel schnell, fair und wirksam stoppen
Die Bürgerinitiative hat 3 Elemente:
CO2 Abgabe
Diese Regelung sieht eine Abgabe auf fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas vor. Sie beginnt niedrig und wächst mit der Zeit stetig. Dies wird den CO2-Ausstoß verringern, da Unternehmen und Industrien, die öffentliche Hand und die Verbraucher zu “grüneren” und billigeren Optionen übergehen.
Klimadividende
Die Einkünfte, die durch die CO2-Abgabe erzielt werden, werden in einer monatlichen Zahlung an die Bürger zurückgegeben, die sie dann nach eigenem Ermessen ausgeben können. Die entstehenden Verwaltungskosten werden aus den Einnahmen der CO2-Abgabe bezahlt. Die erzielten Einkünfte werden von den Regierungen in voller Höhe wieder ausgezahlt.
Ausgleich an der Grenze
Grenzausgleichsmaßnahmen schützen EU-Hersteller und EU-Arbeitsplätze vor unlauterem internationalen Wettbewerb aus Ländern ohne CO2-Abgabe. Im Rahmen dieser Richtlinie wird auf eingeführte Waren ein CO2-Grenzausgleich erhoben, und aus der EU ausgeführte Waren erhalten eine Rückerstattung der CO2-Abgabe.
Quelle: citizensclimateinitiative.eu
Kann massive Aufforstung den Klimawandel abschwächen?
Uns rennt die Zeit davon. Deshalb müssen wir alle Optionen denken und prüfen.
Eine Studie der ETH Zürich behauptet: 0,9 Milliarden (!) Hektar neuer Wald, dies entspricht etwa der Fläche der USA, würden dafür sorgen, dass ein relevanter Anteil der vom Menschen verursachten Kohlendioxid-Emissionen wieder aus der Luft entfernt werden könnten. Eine kurze Zusammenfassung der Studie findest Du auf der Homepage der ETH Zürich und hier.
Abstract im Fachmagazin Science: The global tree restoration potential:
„The restoration of forested land at a global scale could help capture atmospheric carbon and mitigate climate change. Bastin et al. used direct measurements of forest cover to generate a model of forest restoration potential across the globe (see the Perspective by Chazdon and Brancalion). Their spatially explicit maps show how much additional tree cover could exist outside of existing forests and agricultural and urban land. Ecosystems could support an additional 0.9 billion hectares of continuous forest. This would represent a greater than 25% increase in forested area, including more than 200 gigatonnes of additional carbon at maturity (d.h. erst dann, wenn die Bäume ausreichend gewachsen sind – G.M.). Such a change has the potential to store an equivalent of 25% of the current atmospheric carbon pool.“
„The restoration of trees remains among the most effective strategies for climate change mitigation. We mapped the global potential tree coverage to show that 4.4 billion hectares of canopy cover could exist under the current climate. Excluding existing trees and agricultural and urban areas, we found that there is room for an extra 0.9 billion hectares of canopy cover, which could store 205 gigatonnes of carbon in areas that would naturally support woodlands and forests. This highlights global tree restoration as one of the most effective carbon drawdown solutions to date. However, climate change will alter this potential tree coverage. We estimate that if we cannot deviate from the current trajectory, the global potential canopy cover may shrink by ~223 million hectares by 2050, with the vast majority of losses occurring in the tropics. Our results highlight the opportunity of climate change mitigation through global tree restoration but also the urgent need for action.„
Quelle: Jean-Francois Bastin et al.: The global tree restoration potential, Science 05 Jul 2019: Vol. 365, Issue 6448, pp. 76-79 DOI: 10.1126/science.aax0848
Die Publikationen im Überblick:
Bastin JF et al: The global tree restoration potential (korrigiert)
Veldman JW et al: Comment
Friedlingstein P et al: Comment
Lewis SL et al: Comment
Grainger A et al: Comment
Bastin JF et al: Response to comments
Luedeling E et al: (Letter) Forest restoration: Overlooked constraints
Delzeit R et al: (Letter) Forest restoration: Expanding agriculture
Sehil D et al: (Letter) Forest restoration: Transformative trees
Bastin JF et al: (Letter) Forest restoration: Transformative trees — Response
Die Autoren haben auch ausgemacht, in welchen Regionen diese gigantischen Waldflächen entstehen könnten. Hier der Abstract zum Thema Waldflächen im Fachmagazin Science:
„Over 140 Mha of restoration commitments have been pledged across the global tropics, yet guidance is needed to identify those landscapes where implementation is likely to provide the greatest potential benefits and cost-effective outcomes. By overlaying seven recent, peer-reviewed spatial datasets as proxies for socioenvironmental benefits and feasibility of restoration, we identified restoration opportunities (areas with higher potential return of benefits and feasibility) in lowland tropical rainforest landscapes. We found restoration opportunities throughout the tropics. Areas scoring in the top 10% (i.e., restoration hotspots) are located largely within conservation hotspots (88%) and in countries committed to the Bonn Challenge (73%), a global effort to restore 350 Mha by 2030. However, restoration hotspots represented only a small portion (19.1%) of the Key Biodiversity Area network. Concentrating restoration investments in landscapes with high benefits and feasibility would maximize the potential to mitigate anthropogenic impacts and improve human well-being.“
Leider ist die Sache nicht ganz so einfach – und die Studie in den Medien z.T. unsauber rezipiert. In seinem Blog „KlimaLounge“ nimmt uns Stefan Rahmstorf einige Illusionen, allein mit massivster Aufforstung den Klimawandel stoppen zu können.
- Da es sich beim CO2-Anteil der Atmosphäre um ein Fließgleichgewicht handelt, würde die angenommene CO2-Reduktion bei Nutzung aller denkbarer Flächen nicht 200, sondern nur 100 Gigatonnen CO2 betragen (bei 640 GtC Gesamtemissionen).
- Von den theoretisch verfügbaren Flächen wäre vermutlich nur die Hälfte realistisch bepflanzbar. Schneebedeckte Flächen und Permafrostböden sollte man gerade nicht mit Bäumen bepflanzen, da dies a) die Albedo reduzieren und b) die Freisetzung von Klimagasen aus den Böden bedeuten könnte.
- Die angenommene CO2-Aufnahme erstreckt sich über einen Zeitraum von 50-100 Jahren.
- So landet man schließlich bei 1-2 Gt CO2 pro Jahr, die durch Aufforstung der Atmosphäre entzogen werden könnten.
Aber – das ist Rahmstorf auch ganz klar – diese Reduktion brauchen wir und deshalb sollten wir aufforsten, wo dies ökologisch sinnvoll ist.
Mit Hightech gegen den Klimawandel (?)
Hier findest Du eine Sammlung interessanter Ideen und Technologien, die einen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels leisten können. So gut und hoffnungsvoll diese Technologien sind – sie dürfen nicht darüber hinweg täuschen, dass wir unseren Lebenswandel ändern müssen – auch dann, wenn es uns gelingt, den NOTWENDIGEN Energiebedarf durch erneuerbare Energien zu decken. Es ist mehr als unwahrscheinlich, dass auf diesem Weg bis zu 10 Milliarden Menschen den verschwenderischen Lebensstil der heutigen reichen Welt führen können.
Geoengeneering / Climate Engeneering: Der Traum von der technischen Lösung
Bis jetzt hat doch der Mensch noch für alles eine technische Lösung gefunden. Das muss doch auch beim Klima klappen. Diese Illusion kann ein starkes Hemmnis sein, wenn es darum geht, einen echten Wandel des Wirtschaftens und des Lebensstils der Menschen zu erreichen, um die Lebensgrundlagen zu sichern. Dieser Satz richtet sich nicht gegen moderne Technik: wir brauchen Sie für nachhaltige Energieerzeugung, -verteilung und -speicherung, für intelligente Verkehrssysteme, für energieeffiziente Produktionsmethoden usw.. Technik kann und muss dabei helfen, die 10 Milliarden Menschen zu versorgen, die in einigen Jahrzehnten auf diesem Planeten leben werden. Was überhaupt nur möglich ist, wenn diese Menschen einen nachhaltigen Lebensstil pflegen. Es gibt jedoch keine technische Lösung, die es ermöglichen würde, dass große Teile der Menschheit einen Lebensstil führen, wir heute im reichen Norden verbreitet ist.
Dennoch kann es Situationen geben, in der wir auf Maßnahmen des Geoengeneering zurückgreifen müssen, obwohl diese – wie wir im folgenden sehen – mit enormen Problemen behaftet sind. Zum Thema Geoengeneering bzw. Climate Engeneering gibt es einen hervorragenden Wikipedia-Artikel. Im folgenden ein kurzer Überblick über die beiden Hauptmethoden: A) Senkung der Sonneneinstrahlung und B) Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Dazu eine Liste der mit Geoengineering verbundenen Probleme und Gefahren.
Scientist4future sehen die Notwendigkeit, den CO2-Gehalt der Atmosphäre durch aktive Maßnahmen abzusenken. „Um das Erreichen von Kipppunkten im Erdsystem zu vermeiden, müssen nicht nur die Treibhausgas-Emissionen dringend auf Null gebracht werden, sondern wir müssen CO2 wieder aus der Atmosphäre entfernen.“ S4F haben einen differenzierten Synthesebericht zum Thema „negative Emissionen“ veröffentlicht: https://zenodo.org/records/10828229
Solar Radiation „Management“ – Senkung der Sonneneinstrahlung
Prinzip
Die Grundidee ist, entweder die Abstrahlung von Sonnenlicht in den Weltraum (Albedo) zu erhöhen, oder die Einstrahlung von Sonnenlicht primär zu reduzieren. Am Treibhauseffekt selbst und seinen Ursachen ändert sich dadurch nichts, auch wenn die atmosphärische Temperatur gesenkt wird.
Prinzipielle Probleme
Durch die Senkung der Sonneneinstrahlung kommt es zu (mindestens teilweise unerwünschten) Veränderungen im Wasserkreislauf und einem geringeren Pflanzenwachstum. Die Wirkung der Maßnahmen hängt von Breitengrad und Tageszeit ab. Sobald die Maßnahme, die die Reduktion der Sonneneinstrahlung bewirken soll, unterbrochen wird, schlägt der Treibhauseffekt voll zu: es kommt dann innerhalb von kürzester Zeit zu einer rasanten Temperaturerhöhung.
Bei allen Methoden, die die Sonneneinstrahlung global reduzieren, stellt sich immer die Frage, für wen das Klima eigentlich optimiert wird. Die Auswirkungen der Maßnahmen wären in unterschiedlichen Regionen sehr verschieden. Man erhält keineswegs das Klima, dass man vor dem Klimawandel hatte, sondern ein völlig anderes – je nach Region.
Methoden
Erhöhung der Oberflächenalbedo, also „Aufhellung“ der Erdoberfläche
Der Ansatz lässt sich nur lokal umsetzen (zum Beispiel dicht besiedelten Gebieten) und reduziert tendenziell die lokalen Niederschlagsmengen.
Erhöhung der Wolkenalbedo
Hierzu gibt es Ideen, niedrige Wolken über großen Teilen der Ozeane zu erzeugen. Technische Machbarkeit nicht absehbar.
Einbringung von Aerosolen in die Stratosphäre
Es gibt Berechnungen, nach denen schon die Einbringung von nur ein Prozent der gegenwärtigen weltweiten Schwefelemissionen in die Stratosphäre einen Temperaturrückgang der unteren Atmosphäre zur Folge haben würde. Dies würde aber nicht gleichmäßig geschehen, selbst paradoxe Effekte sind möglich: Im südlichen Polarmeer könnte sogar zu einer schnelleren Erwärmung kommen. Außerdem kommt es zu schwer abschätzbaren Rückkopplungseffekten und zu Veränderungen im Wasserkreislauf, vermutlich im Sinne einer stärkeren Austrocknung der kontinentalen Landmassen.
Diskutiert wird auch die Ausbringung von Aluminiumoxid und Bismutiodid.
Blockade der Sonneneinstrahlung im Weltraum
Die Idee ist, am Lagrange-Punkt L1 zwischen Erde und Sonne (wo sich die Schwerkraftwirkung beider Himmelskörper gegenseitig aufhebt), kleine Sonnensegel o. ä. zu installieren, die die Sonneneinstrahlung mehr oder weniger kontrolliert reduzieren würden.
Carbon Dioxide Removal – Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre
Alle bisher vorgeschlagenen Verfahren sind so langsam, dass mehr als 100 Jahre vergehen würden, bis das atmosphärische Kohlendioxid dadurch wirksam reduziert würde. Die Methoden reichen von der gesteigerten Produktion von Biomasse (Land- und ozeanbasierte Verfahren) über die Verwitterung von Silikatgesteinen, bis hin zur Entfernung von CO2 aus der Umgebungsluft mittels hochalkalischer Lösungen. Es gibt auch die Idee Eisenoxid als Feinstaubpartikel in der Troposphäre (als in unseren atmosphärischen Schichten) freizusetzen, wo diese den Abbau klimawirksamer Stoffe (jedoch nicht CO2) beschleunigen und die Albedo erhöhen.
Gefahren von Geoengeneering
Die folgende Liste stammt von Alan Robock „20 reasons why geoengineering may be a bad idea”, erschienen in Bulletin of the atomic scientists, 2008), erweitert um die Punkte 21 und 22.
- Effects on regional climate. Effekte auf das regionale Klima (z.T. unerwünschte) Temperaturveränderungen
- Continued ocean acidification. Fortgesetzte Versauerung der Meere
- Ozone depletion.Schädigung der Ozonschicht (bei Aerosol-Geoengineering)
- Effects on plants. Negative Auswirkungen auf Pflanzen (und in Folge natürlich auch auf die Tierwelt)
- More acid deposition / Verstärkung des sauren Regens (bei Ausbringung von Schwefeldioxid)
- Effects of cirrus clouds. Auswirkungen auf die natürliche (Zirrus-)Bewölkung
- Whitening of the sky (but nice sunsets). Ausbleichung des Himmels
- Less sun for solar power. Geringere Leistungsausbeute für Solaranlagen
- Environmental impacts of implementation. Direkte Umweltauswirkungen der Maßnahme.
- Unexpected consequences. Unbekannte, unvorhersehbare Auswirkungen
- Rapid warming if deployment stops. Starker Temperaturanstieg, wenn Projekt gestoppt werden muss
- There’s no going back. Wie schnell kann die Maßnahme bei Bedarf beendet werden?
- Human error. Menschliches oder technisches Versagen
- Undermining emissions mitigation. Negative Auswirkung auf die Bereitschaft zur CO2-Reduktion
- Cost. Möglicherweise extrem hohe Kosten (Ausnahme: Aerosol-Geoengineering)
- Commercial control of technology. Gefahr bei kommerzieller Kontrolle der Techniken
- Military use of the technology. Missbrauch zu militärischen Zwecken
- Conflicts with current treaties. Widerspruch zur ENMOD-Konvention
- Control of the thermostat. Notwendigkeit einer übernationalen Kontrolle, aber Kein Rahmenwerk zur Entscheidungsfindung vorhanden. Unvereinbare Interessenskonflikte einzelner Staaten (Wer bestimmt die globale Temperatur?)
- Questions of moral authority. Erhebliches Konfliktpotential (politisch, ethisch, moralisch)
- Veränderungen der Niederschlagsmuster
- Keine Reduktion des CO2-Gehalts der Atmosphäre (bei SRM-Methoden)
Zum Abschluss noch ein Beispiel für eine wissenschaftliche Arbeit, die sich anhand von Simulationen damit auseinandersetzt, welche Auswirkungen ein moderates „Solar Radiation Management“ haben würde.
Technik zur Nutzung der Sonnenenergie
Wie funktioniert eigentlich die Gewinnung von Strom aus Sonnenenergie genau? Reset.org gibt Auskunft…
Empfehlenswert: Die Seite Energie auf www.Sonnenseite.com. Einige Artikel aus der Sonnenseite findest Du nachstehend.
Solarenergie (Quelle: www.Sonnenseite.com)
Schwimmende Spritfabriken: Klimaneutrale Kraftstoffe aus Sonnenenergie und Meerwasser
Die Idee: Mit CO2 und Wasserstoff aus dem Meerwasser und viel Sonnenenergie Methanol (CH4O – der einfachste Alkohol, mit nur einem Kohlenstoffatom) produzieren . „Zwar entsteht auch bei der Verbrennung von Methanol das Treibhausgas CO₂. Aber für die Produktion des Treibstoffs kann man wiederum CO₂ nutzen. Wird dieses in schwimmenden Chemiefabriken aus dem Meerwasser extrahiert, ist die Bilanz ausgeglichen. Meerwasser ist als CO₂-Quelle deshalb günstig, weil für die Extraktion deutlich weniger Energie gebraucht wird als für eine CO₂-Gewinnung aus der Luft. Und da sich die Konzentration des Treibhausgases zwischen Luft und Meer ständig ausgleicht, wird die Atmosphäre nicht zusätzlich belastet. Auch Wasserstoff, die zweite Zutat für die Methanolherstellung, soll aus dem Meerwasser gewonnen werden. Dafür muss dieses zunächst gefiltert, entsalzt und dann mit Elektrizität in Sauerstoff und Wasserstoff getrennt werden. Den nötigen Strom sollen Fotovoltaik-Anlagen aus Sonnenlicht generieren. Jede Methanolfabrik, die zum Beispiel auf einem großen Schiff untergebracht werden könnte, müsste dafür von 70 Solarzelleninseln mit einem Durchmesser von 100 Metern umgeben sein. Insgesamt würde eine Anlage ungefähr einen Quadratkilometer Meeresoberfläche bedecken. … Um den Treibstoff für die Versorgung des gesamten Langstrecken-Güterverkehrs der Welt herzustellen, bräuchte man 170.000 derartige Fabriken, haben die Wissenschaftler berechnet. Eine Meeresfläche von der Größe Tunesiens würde dafür reichen. Das Gebiet sollte so nah wie möglich am Äquator liegen, weil die Sonneneinstrahlung dort hoch ist und keine tropischen Stürme drohen.“ Quelle: Zeit Online, 14.8.19
Das Sonnenhaus
Ein 100-Prozent-Sonnenhaus hat in der Mitte einen riesigen Wassertank (um den herum z.B. das Treppenhaus angelegt wird). Mit dieser großen Wasserfläche lässt sich Sonnenenergie ausreichend gut speichern, um rund um die Uhr genügend Wärmeenergie zur Verfügung zu haben. Im Winter bedarf es in manchen Phasen noch einer zusätzlichen „Notheizung“ Dazu bedarf es – neben dem Wassertank – großer Solarpaneele und einer guten Wärmedämmung. Ergänzt wird das Konzept durch eine Photovoltaikanlage, wobei Wärme nicht mehr auf dem Umweg über Strom gewonnen, sondern direkt aus dem Wärmespeicher bezogen wird.
Energiespeicherung (Quelle: www.Sonnenseite.com)
CARMEN: Marktübersicht Batteriespeicher 2019
Tesvolt baut Gigawattfabrik für Batteriespeicher
Intersolar: Tesvolt präsentiert neuen Megawatt-Containerspeicher
Fraunhofer IKTS präsentiert preisgünstige Kochsalz-Alternative für Photovoltaik-Heimspeicher
LOHC: Liquid Organic Hydrogen Carrier
Batterien haben 2 große Nachteile: Sie sind in der Herstellung extrem aufwändig (seltene Rohstoffe, hoher Energieverbrauch) und sie sind schwer, weil sie eine geringe Energiedichte haben. Demgegenüber ist Wasserstoff ein wesentlich geeigneterer Energieträger. Wenn er nicht so flüchtig und gefährlich wäre… Hier bieten LOHC eine Abhilfe:
LOHC sind organische Trägerflüssigkeiten, an die Wasserstoff über einen Katalysator chemisch gebunden wird, was ihn leicht handhabbar macht.
„In der LOHC-gebundenen Form kann der Wasserstoff genauso wie Diesel bei Umgebungstemperatur und -druck transportiert und gelagert werden. Wenn Wasserstoff zur Rückverstromung benötigt wird, kann er per Katalysator aus dem LOHC freigesetzt werden. LOHC als Trägerstoff kann also wie eine Pfandflasche für Wasserstoff immer wieder befüllt und entleert werden. Der Trägerstoff ist zudem in großen Mengen vorhanden, umweltfreundlich und billig, was die Kosten der Energiespeicherung deutlich senkt.“ „So würden etwa zur Speicherung von zwei Megawattstunden Energie rund 1000 Liter LOHC benötigt, die bei der Erstbeschaffung etwa 3000 Euro kosten und danach viele 100 Mal wiederverwendet werden können. Bei Batterien müsste man für die gleiche Speichermenge heute einen Millionenbetrag aufwenden.“ (Quelle: n-tv, 20.4.19: Superspeicher für Wasserstoff: LOHC soll Energiewende retten)
Noch etwas genauer: „Die Hydrierung ist eine exotherme Reaktion und wird bei erhöhten Drücken (ca. 30–50 bar) und Temperaturen von ca. 150–200 °C in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. Dabei wird die korrespondierende gesättigte Verbindung gebildet, die bei Umgebungsbedingungen gelagert beziehungsweise transportiert werden kann. Wird der Wasserstoff wieder benötigt, wird die nun hydrierte, wasserstoffreiche Form des LOHCs dehydriert, wobei der Wasserstoff wieder aus dem LOHC freigesetzt wird. Diese Reaktion ist endotherm und erfolgt bei erhöhten Temperaturen (250–320 °C) wieder in Gegenwart eines Katalysators. Vor der Nutzung des Wasserstoffs muss dieser gegebenenfalls noch von LOHC-Dampf gereinigt werden.“ (Quelle: (Wikipedia) . Die Firma Hydrogenious Technologies nutzte für eine erste Anlage den Stoff Dibenzyltoluol. Die Trägerflüssigkeiten sind mehr oder weniger giftig und müssen daher in einem geschlossenen Kreislauf bleiben. Hydrogenious sieht das natürlich nicht so kritisch: “ We use dibenzyltoluene (DBT) as carrier material, which is not classified as dangerous goods according to ADR and other transport regulations.“
Mehr über die Technologie erfährst Du hier auf der Website von Hydrogenious Technologies.
Zur LOHC-Produktion können Photovoltaik-Produktionsspitzen tagsüber genutzt werden, es können aber auch große zentrale Anlagen gebaut werden, wie wir sie für die Methanproduktion (s.o.) beschrieben haben.
Windenergie (Quelle: www.Sonnenseite.com)
Windenergieanlagen für Mensch und Umwelt verträglicher gestalten
Windkraft in Deutschland in der Abwärtsspirale
Studie zur Wertschöpfung der Offshore Windenergie in Deutschland
Neue Formen der Energiegewinnung und Energie-Einsparung (Quelle: www.Sonnenseite.com )
Seethermie – heizen und kühlen mit Umweltwärme
Innovative kleine Biogasanlagen helfen große Weltprobleme zu lösen
Biomethan aus Abfallstoffen versorgt 9.600 Haushalte mit Energie
CO2: Vom Klimakiller zum Wertstoff
Welche Möglichkeiten gibt es, CO2 wieder aus der Atmosphäre zu holen? Reset.org berichtet über CO2-Filter, moosbewachsene „urban trees“, Photosynthese mit künstlichen Blättern, Photobioreaktoren und manch andere Verfahren, die bislang zu energieintensiv sind. mehr lesen…
Smart Grid – Stromnetze für erneuerbare Energien
Um erneuerbare Energien optimal verfügbar zu machen, müssen folgende Probleme berücksichtigt werden: a) Erneuerbare Energien schwanken in der Produktion unvorhersehbar und haben b) eine geringere Energiedichte im Vergleich mit herkömmlicher Energieerzeugung. Und c) geht beim Transport von Energie über große Strecken Energie verloren. Die Lösung sind Smart Grids: eine komplexe und intelligente Vernetzung zahlloser Kleinkraftwerke, die via Internet zu einem „virtuellen Kraftwerk“ zusammengeschaltet werden, das die Steuerung der Produktion und die Verteilung der Energie übernimmt. Die Haushalte sind über Smart Meter an das Netz angeschlossen. Damit das funktioniert, müssen jedoch Lastspitzen vermieden werden. Dies kann z.B. durch (Uhr)zeitabhängige Stromtarife erreicht werden. Bei Überproduktion könnten u.a. E-Autos Energie speichern. Aber: Die Technik ist noch nicht ausgereift – in Großstädten würde ein Smart Grid heute noch nicht funktionieren. Mehr über diese Technologie erfährst Du bei Reset.org: Smart Grid – Die Hoffnung der Energiewende?
Wie notwendig ein resilienteres Stromnetz ist, zeigt übrigens der Thriller „Blackout“ von Marc Elsberg. Spannend.