100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?

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1 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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. 1

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

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

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

5 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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

6 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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. 6

7 7 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? "Nebenwirkungen" der energetischen Nutzung von Biomasse Dünger- und Pestizid-Einsatz, Monokulturen, Gentechnik

8 8 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Flächenkonkurrenz zur Nahrungserzeugung Flächenkonkurrenz zur stofflichen Nutzung

9 9 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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.

10 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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. 10

11 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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. Das Wort CO 2 -neutral ist somit u. E. eine Fehletikettierung. 11

12 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? CO 2 -Neutralität ist gleichbedeutend mit Klimaneutralität 12

13 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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... 13

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

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

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

17 Kleine Flussraten lassen wir gegenüber den großen weg 17 17

18 Kohlendioxidzufuhr von der Atmosphäre zum Ozean und umgekehrt heben sich gegenseitig auf und werden weggelassen 18 18

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

20 20

21 Zusammengefasst => 21

22 Zusammengefasst => 22

23 Zusammengefasst => 23

24 Zusammengefasst => 24

25 Zusammengefasst => 25

26 Zusammengefasst => 26

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

28 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Klimawirkung der Kohlenstoffatome hängt davon ab, in welchen chemischen Verbindungen sie auftreten 28

29 100 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 29

30 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Klimaschädlicher Kohlenstoff z.b. in CO2 oder auch Methan CH4 z.b. in grünen Pflanzen (Chlorophyll) z.b. in totem Pflanzenmaterial, im Humusboden, in Holzkohle, in Baustoffen, Gebrauchsgegenständen usw. Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 30

31 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 31

32 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Kein Naturgesetz, dass die Stoffströme sich dabei immer ausgleichen Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 32

33 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? CO 2 Jahreszeitliches Ungleichgewicht der Stoffströme Keeling- Kurve vom Mouna-Loa-Observatorium Hawaii 33

34 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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! 34

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 Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 35

36 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 36

37 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 37

38 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 38

39 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 39

40 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 40

41 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 41

42 Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2). Klimaschädlicher Kohlenstoff Klimafreundlicher Kohlenstoff Klimaneutraler Kohlenstoff 42

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

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

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

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

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

48 100 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. 48

49 100 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. 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. 49

50 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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 50

51 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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. 51

52 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien 52

53 Netto-Photosynthese bedeutet Photosynthese nach Abzug der Atmung Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien 53

54 Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Verrotten, Respiration, Vergären, Verfaulen, Verbrennen 54

55 Ein Päckchen Kohlenstoff im Bild entspricht etwa 0,3 Gigatonnen Kohlenstoff. Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien 55

56 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs in der Atmosphäre etwa 13 Jahre Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien 56

57 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs im Boden 36 Jahre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 57

58 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf vor der Nutzung fossiler Energien Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 58

59 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Film Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 59

60 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 60

61 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 61

62 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 62

63 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 63

64 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 64

65 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 65

66 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 66

67 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 67

68 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 68

69 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 69

70 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 70

71 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 71

72 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 72

73 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 73

74 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 74

75 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 75

76 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 76

77 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 77

78 Film 1 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 78

79 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre STOPP Ende des ersten Films Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 79

80 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Der schnelle biosphärengekoppelte terrestrische Kohlenstoffkreislauf noch vor der Nutzung fossiler Energien Film 1 zeigte den biospärengekoppelten 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 CO2. 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 Jahre Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 80

81 Und heute? 81

82 Nicht mehr 3 sondern 5 Päckchen CO Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 82

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

84 Wie bekommen wir das zusätzliche CO2 aus der Atmosphäre heraus? Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 84

85 Film 2 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 85

86 Film 2 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 86

87 Film 2 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 87

88 Film 2 Nettophotosynthese beschleunigen Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 88

89 Film Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 89

90 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 90

91 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 91

92 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 92

93 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 93

94 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 94

95 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 95

96 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 96

97 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 97

98 Film 2 CO2-Bildung hinauszögern Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 98

99 STOPP Ende des 2. Films Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden 99

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

101 Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Hier im Beispiel von 36 auf 48 Jahre verlängert 101

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

103 Jahre 10 5 CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre Film Nr. 3 demonstriert, dass eine geringere CO2-Konzentration in der Atmosphäre durch verlängerte Verweilzeit des Kohlenstoffs am Boden aufrecht erhalten werden kann Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 103

104 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 104

105 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 105

106 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 106

107 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 107

108 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 108

109 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 109

110 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 110

111 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 111

112 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 112

113 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 113

114 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 114

115 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 115

116 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 116

117 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 117

118 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 118

119 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 119

120 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 120

121 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 121

122 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 122

123 Film 3 Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 123

124 STOPP Zukünftiger biosphärengekoppelter Kohlenstoffkreislauf Jahre Durchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 Jahre 124

125 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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 125

126 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? (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. 126

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

128 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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 128

129 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? 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. 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

131 100 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. 131

132 100 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 132

133 100 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). 133

134 100 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. 134

135 100 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). 135

136 100 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. 136

137 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Kohlenstoffhaltiges Material möglichst stofflich verwerten Kaskadennutzung stofflich vom hochwertigen zum minderwertigen Material absteigend 137

138 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Hochwertige haltbare Baumaterialien, Werkstoffe, Wertstoffe aus Biomasse herstellen. 138

139 100 Prozent Erneuerbare Energien mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse? Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 139