Biologische Beiträge an die Energieversorgung: Realistische Perspektiven

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1 Biologische Beiträge an die Energieversorgung: Realistische Perspektiven Christian Körner Botanisches Institut der Universität Basel Novartis PV, Volkshaus Basel, 6. November 2012

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3 CO 2 in Eisbohrkernen Jahre 400 Oktober 2012 CO 2 heute 395 ppm 2012 CO 2 -Konzentration (ppm) Kaltzeiten Warmzeiten ' ' ' '000 Jahre vor heute 200' '000 0 Dome Concordia ice core data: Siegenthaler U et al. (2005) Science 310:1313 Vostoc ice core data: Petit JR et al. (1999) Nature 399:429 und neue Daten

4 CO 2 H 2 O Pflanzennahrung Verdunstung

5 50 % von Pflanzen = C

6 Das Treibhausgasproblem lässt sich reduzieren, indem man 1) weniger CO 2 frei setzt reduzierter Verbrauch 2) das freigesetzte CO 2 wieder einfängt und 'endlagert technisch-geologisch biologisch 3) nachwachsende Rohstoffe als Ersatz für fossile einsetzt. biofuels

7 Kann man CO 2 wieder einfangen? Der Grossteil des CO 2 kommt aus diffusen Quellen und nicht aus Punktquellen, wo man mit Technik ansetzen kann. Grossflächig gibt es nur die pflanzliche Photosynthese und Kohlenstoff-Festlegung in Biomasse oder Bodenhumus.

8 Verteilung der globalen Kohlenstoffvorräte in Pflanzen Mrd t C Wälder Anderes Tropischer Regenwald Subtropischer Wald Borealer Wald Temp. laubwerfender Wald Temp. immergrüner Wald Savanne Buschland Sümpfe, Moore etc. Temperates Grasland Agrarland Halbwüsten Tundra 41.6 % 14.1 % 13.0 % 11.4 % 9.5 % 3.2 % 2.7 % 1.6 % 0.8 % 0.8 % 0.7 % 0.3 % 90 % im Wald 100 % = 652 Mrd t C

9 Kompensation durch Aufforstung: nur 1x möglich 30% der Fläche ist bereits bewaldet 30% der Fläche können keinen Wald tragen km 2

10 650 Gt C 2400 Gt C In der Atmosphäre sind 765 Gt C

11 Potentielle Substitution

12 ! Wieviel an fossilen Energieträgern kann man durch Biomasse ersetzen? Kohlenstoffmenge (Mio t C a -1 ) (8%) Jährliche C-Emission Jährliche Holzernte 10 t C ha -1 a -1 Biomasseproduktion auf 10 % der Ackerfläche Schweiz im Jahr (2.2%) 3-5 % Bioenergiepotential (Substitution) entspricht Autofahren mit 8.3 anstatt 8.6 Liter pro 100 km. Ch Körner (2004) Nova Acta Leopoldina NF 91, 339:287

13 Grüne Pflästerchen: Würden wir den gesamten CH-Konsum an fossiler Energie heute durch den gesamten Holzertrag der Schweizer Forstwirtschaft ersetzen, könnten wir 8 % ersetzen. sind alles end of the pipe Lösungen

14 Diesel vom Acker? Erzeugt indirekt insgesamt fast gleich viel Treibhausgase wie fossiler Brennstoff, schadet der Umwelt und verzerrt den Markt! Zah et al (2007) EMPA, BFE Bern

15 Man kann auf einem Stück Land entweder Nahrung oder Treibstoff erzeugen, aber nicht beides. Pressemeldung vom 17. Sept 2012

16 3-fache Erhöhung der Weltproduktion an Reis, Weizen oder Mais in 40 Jahren Kein Zuwachs pro Kopf In USA allein 4x Maisertrag in 50 Jahren ( ) 3.5 Mrd Menschen (50 %) leben zur Zeit von nicht nachhaltigem Pump wasser für Bewässerung. In nur 22 Jahren stiegen gemäss FAO die Getreidepreise um das 2.6 fache ( ). von P.-L. Calanca, NCCR climate, Bern, Oktober 2012

17 Energie vom Acker gehört verboten! Verteuert Lebensmittel, ist unmoralisch, führt oft zu Waldzerstörung und vermittelt den Anschein, das Problem sei so zu lösen. Gleichzeitig werden die Nahrungsmittel woanders produziert. Intensive Landwirtschaft führt zu N 2 O- Emission. Ausnahme: Gas aus Abfällen = beste Abfallverwertung (z.b. Methanisierung von Holz)

18 Dünger: 150 kg N ha -1 a kg N als N 2 O Biologischer (Lachgas, 300 x so N-Kreislauf wirksames Treib- 150 hausgas wie CO 2 ) kg N ha -1 a -1! 2 % N v. Kornernte v kg ha -1 a kg N ha -1 a -1 Grundwasser: 48 kg N als Nitrat (NO - 3 ) (Zahlen haben nur Richtwertcharakter)

19 Gefährliche Illusion: Mit 3% Alkohol im Tank grün unterwegs?

20 In Bezug auf das Klimaproblem machen wir uns etwas vor ohne nachzurechnen mit Aufforstungsprogrammen besser gar nicht erst abholzen mit Benzin vom Acker viel grössere Effekte mit effizienteren Fahrzeugen Bioenergie: Ja, aber der Effekt ist minimal! hauptsächlich Holznutzung und Abfallverwertung

21 25 % Strom 71 % fossil 4 % Holz + Abfall

22 Aufteilung der verbrauchten Energie Verkehr Privathaushalte 34.7 % 17.4 % 27.7 % 20.2 % Dienstleistungen, inkl. Landwirtschaft Industrie Quelle: BFE, Schweizerische Gesamtenergiesatistik 2007

23 Aufteilung des Energieverbrauchs 2006 in privaten Schweizer Haushalten (28 % von total) Raumwärme Warmwasser PJ 32.0 PJ 72.1 % 12.4 % 85 % für Wärme Kochen 9.1 PJ 3.5 % Waschen & Trocknen 3.4 PJ 1.3 % Kühlen & Gefrieren 7.1 PJ 2.8 % Beleuchtung 6.4 PJ 2.5 % Elektrogeräte 13.9 PJ 5.4 % Quelle: Bundesamt für Energie BFE, April 2008 (

24 Warmes Wasser erzeugt die Sonne!

25 Mit unserem Konsumverhalten ist ohne neue Technologie und ohne Verlust an Lebens- standard wesentlich mehr Energie (CO 2 ) einsparbar als jemals durch biologische Prozesse ersetzt oder gebunden werden kann.

26 Nachhaltigkeit Alles was wir tun ist danach zu bemessen ob es die Optionen unserer Nachkommen schmälert, ihnen Belastungen hinterlässt, die wir selbst nicht so gerne hätten... Wenn wir unvermehrbare Rohstoffe verbrauchen, oder radioaktiven Dreck hinterlassen ist das nicht nachhaltig... Es gibt keine Alternative zur Energie aus Sonne Watt liefert sie uns gratis und sauber pro m 2, wenn sie scheint...

27 Solange ohne nenneswerte Einschränkung des Lebensstandards mit völlig etablierter Technologie und mit grosser heimischer Wertschöpfung eine massive Reduktion des Energieverbrauchs möglich ist, gibt es keine Rechtfertigung für die Zerstörung von Naturräumen und Anhäufung von Risken (Altlasten) für kommende Generationen.