Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Quelle: http://www.berliner-zeitung.de/wissen/ressourcen-ab-dem-2--august-lebt-die-menschheit-auf-pump-28103418; Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Die Produkt- und Technologievielfalt in unserem Alltag Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Metalle Biogene Werkstoffe Zerlegung von Permanentmagneten Bildquelle oben: http://www.siemens.com/innovation/de/home/publications/r esearch-and-management/die-rohstoff- Detektive/_jcr_content/par1/image_0.adapt.596.high.jpg/141 1240819911.jpg Funktionsmaterialien Bildquelle oben: https://www.boschsi.com/media/bosch_software_innovations/images_2/emobilit y_3/bosch_4519_cover_mappe_982x350_2_w982.jpg Bildquelle unten: http://www.lfu.bayern.de/geologie/rohstoffe/pic/141225_gr.jpg Mineralien Bildquelle unten: http://www.k-zeitung.de/files/ smthumbnaildata/lightboxdetail/1/3/8/3/4/5/auto.jpg Polymere Nassabbau von Niederterrassenkies in Bayern Bayer Material Science (BMS) sieht gute Perspektiven für eine steigende Verwendung von Kunststoffen bei künftigen Mobilitätstechnologien. Besonders attraktiv ist Polycarbonat. Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Geosphäre Biosphäre Technosphäre Quelle: Collage Lehrstuhl für Ressourcenstrategie Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
http://www.upworthy.com/he-visited-one-of-the-worlds-oldest-cultures-and-came-away-with-these
Planetensystem der Sonne Wahrscheinliche Kometenreservoire im Sonnensystem (Schema): Oortsche Wolke weit ausßerhalb der Plutobahn, Kulper-Gürtel jenseits der Neptunbahn Quelle: http://cometo.schule.at/begabt/astr1/lwolf1-dateien/image016.jpg
Aggregatzustände des Wassers im Sonnensystem Quelle: GSF 1994
Globale Wasservorkommen Quelle: UNEP 2002
Quelle: Das Greenpeace Buch vom Wasser / Natur Buch Verlag Quelle: Das Greenpeace Buch Buch vom vom Wasser Wasser / Natur / Natur Buch Buch Verlag Verlag
Vier Fünftel aller Krankheiten in den so genannten Entwicklungsländern gehen auf verunreinigtes Wasser zurück. Zu den Wasser-Krankheiten zählen: Durchfall / Cholera / Typhus / Malaria / Augenkrankheiten
und wie viel Wasser braucht es für die Produktion? Der weltweite Wasserverbrauch beträgt jährlich 5.500 Kubikkilometer = 5.500.000.000.000.000 Liter 115-fache Menge des Bodensees Quelle: Meissner, 2004
Der Atatürk-Staudamm in der Türkei Quelle landwirtschaftlichen Reichtums und zwischenstaatlicher Konflikte Quelle: Die Weltwoche, 19.03.1998
Quelle: http://academic.evergreen.edu/g/grossmaz/dickeac/
Landwirtschaft Ernährung. Das Feld bestellen Quelle: http://www.malerei-meisterwerke.de/bilder_gross/hennequin-und-herman-von)-limburg-brueder-(pol-tres-riches-heures-du-duc-jean-de-berry-( stundenbuch-des-herzogs-von-berry)-szene-monatsbild-maerz-05452.html
150 Gramm (CH O) N K Ca Mg P S 2 1000 45 8 8 3 2 =?
150 g (CH 2 O) 1000 N 45 K 8 Ca 8 Mg 3 P 2 S = 1 Kartoffel
Thomas Newcomen (1663-1729)
Dale Creek Bridge, Union Pacific Railway, um 1870 Quelle: Brücken, die die Welt verbinden / Prestel Verlag / S. 8
Quelle: https://f3.blick.ch/img/news/crop4060313/0164673346-chorizontal-w1200-h630/uebernutzung-und-ueberkonsum-die-weltbevoelkerung-verbraucht-jaehrlich-drei-mal-mehr-ressourcen-als-der- Planet-auf-natuerlichem-Weg-nachliefern-kann.jpg;
Landwirtschaft Ernährung. Das Feld bestellen Quelle: http://www.planet-wissen.de/gesellschaft/landwirtschaft/geschichte_der_l andwirtschaft/pwietraktorenlandmaschinenundtuckerndekultmobile100.html http://www.huerlimann-traktor.de/geschichte/ Quelle: http://www.huerlimann-traktor.de/geschichte/ https://www.ricardo.ch/kaufen/sammeln-und-seltenes/reklame-und-werbung/ schilder/blechschilder/blechschild-fordson-pologhing-traktor/v/an907151598/ https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/236x/41/78/51/ 417851f62ff9a4357eacf1c0a3d848d3--old-tractors-a ntique-tractors.jpg Vorbild für alle Traktoren war der Fordson aus den USA. Hanomag, Lanz, Deutz: die ersten deutschen Hersteller Dieselmotoren und Luftreifen setzen sich durch. Nach dem Zweiten Weltkrieg boomt der Traktorenbau. Wenig später ziehen sich schon viele Hersteller zurück. Moderne Traktoren sind Hightech-Maschinen.
Landwirtschaft Ernährung. Das Feld bestellen Quellehttps://cs.wikipedia.org/wiki/Lanz_Bulldog#/media/File:Lanz_bulldog_schnitt.jpg
Quelle: Hans Schultz Hansen (1994), side 141. Quelle: Wikimedia Commons http://de.wikisource.org/wiki/der_guano_und_seine_fundorte
Rund 20.000 Tonnen Dünger stellt Peru jährlich aus Vogelkot her. Weil Guano reich an Mineralien, Phosphor und Nitraten ist, ist er sehr begehrt. Doch der Abbau auf der peruanischen Inselgruppe Ballestas birgt Gefahren für die Arbeiter: Der Kot enthält Ammoniak, und auf den kargen Inseln gibt es keinen Schutz vor der Sonne.
Phosphatgewinnung Quelle: http://www.nauru.de/fotos_phosphat.php
Phosphatmine Sidi Chennane, Provinz Khouribga / Marokko Bildquelle: Oliver Gantner / Lehrstuhl für Ressourcenstrategie
Industrie 10% Düngemittel 90% nzz.ch
Phosphorbelastung der globalen Süßwasserressourcen Quelle: Petra Hutner / nach Vörösmarty et al. 2010, Daten von ArcGIS Online
Phosphorkreislauf Source: Petra Hutner / on the base of datas from Cordell 2008, Smit et al. 2009
Industrielle Fleischproduktion Quelle: GEO Nr. 10/2009
Energiebilanz der Landwirtschaft Energiebilanz der Landwirtschaft
Die lange Reise der Lebensmittel
Karte der Kohlendioxid-Emissionen - Fast alles erleuchtet Quelle: http://www.sueddeutsche.de/wissen/karte-der-kohlendioxid-emissionen-fast-alles-ist-erleuchtet-1.2126619; Kohlendioxid-Ausstoß im Detail: Forscher zeigen Städte, Straßen und Schifffahrtsrouten, die für die Emission des klimaschädlichen Treibhausgases besonders verantwortlich sind.
Ausgangssituation: Lebensstile(e)
Der Turm zu Babylon von Pieter Bruegel, 1563, Kunsthistorisches Museum Wien
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Karte der Kohlendioxid-Emissionen - Fast alles erleuchtet Quelle: http://www.sueddeutsche.de/wissen/karte-der-kohlendioxid-emissionen-fast-alles-ist-erleuchtet-1.2126619; Kohlendioxid-Ausstoß im Detail: Forscher zeigen Städte, Straßen und Schifffahrtsrouten, die für die Emission des klimaschädlichen Treibhausgases besonders verantwortlich sind. Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Building Small Nanotechnology makes inroads in the construction industry: Left: Temple of Nanoscience, Rome s Dio Padre Misericordioso Church, also known as the Jubilee Church, retains ist bright white colour because of Nanostructured titanium dioxide. Right: Crystallizing Concrete: This colorized scanning Electron micrograph shows concrete (brown) crystallizing around X-Seed crystals (blue) 500 nm to 30 µm across Quelle: Chemical & Engineering News / Juni 2011 / S. 17 und 19 Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Titanium Deposits and Titanium Producing Countries 2010 Datengrundlage: GERMANY TRADE & INVEST 2011; KENMARE RESOURCES PLC 2012; TITANIA A/S 2012; UNITED STATES GEOLOGICAL SURVEY 2011, 2012a und 2012b; Kartengrundlage: UNIVERSITÄT AUGSBURG Quelle: Otto Buchmiller Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? In Ketchup sind längst Nanopartikel enthalten - ohne gekennzeichnet zu sein. Aus dem Labor auf den Teller Titanoxid soll das Schmelzen in der Hand verhindern Dank Nanokapsel mehr Kalzium in der Milch Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Dissipation von nanoskaligen Zinkoxid- und Titanoxidpartikeln Quelle: BASF Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Quelle: http://www.docvital-shop.de/vitalitaet/fuer-sie/nanorepairkomplex.html Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Quelle: Journal Nanoparticle Research / 2014 / p. 8 Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Quelle: Journal Nanoparticle Research / 2014 / p. 13 Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Quelle: Reller / Zepf Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Reichen die natürlichen Ressourcen für 10 Mrd. Menschen? Innovationsgrad Meadows et al. 2008 Kondratjew-Zyklen 6. Zyklus??? 4. Zyklus 5. Zyklus Nachhaltigkeit erneuerbare Energien Kreislaufwirtschaft Grüne Gentechnik Bionik Nanotechnologie 1. Zyklus Wasserkraft Dampfmaschine Textilmaschinen moderne Eisenwerke 2. Zyklus mit Kohle betriebene Dampfschiffe Eisenbahn Stahlwerke Werkzeugmaschinen Fabriksysteme 3. Zyklus Elektrizität Elektrotechnik chemische Industrie Öl und Kunststoffe Verbrennungsmotor Automobilindustrie Kommunikationstech. Petrochemie Automobil Elektronik Fernsehen Computer Luftfahrtindustrie Kernenergie Raumfahrt Informationstechnologie Softwareentwicklung digitale Netzwerke Mikroelektronik Biotechnologie Materialforschung Robotik Basisinnovationen 1785 1845 1900 1950 1990 2020 Quelle: Hargroves 2008 & Knox et al. 2008 Hamburger Zukunftsrat 30.09.2017 Armin Reller
Erdölgewinnung auf Java Quelle: GEO Nr. 10/2009
Dieselverkauf imtschad Quelle: National Geographic 2009
Öl sprudelt Wie lange noch? Quelle: http://www.blick.ch/news/ausland/fraese-bleibt-in-steigrohr-stecken-oel-sprudelt-weiter-148188
Abbau von Ölsanden in Alberta
Quelle: http://kirbach, Roland (2015): Im Plastik gefangen. In: Die Zeit, 25.06.2015 (26), S. 15-17.
Ohne Worte
Erhöhte Material- und Funktions-Diversität durch technologische Entwicklungen Die Anzahl der intensiv genutzten Elemente hat sich unter dem Einfluss der technologischen Entwicklung der letzten hundert Jahre massiv erhöht. Quelle: Achzet / Reller, 2011
Spezifische Umweltbelastungen bei der Primärproduktion ausgewählter Metalle Quelle: Ecoinvent Centre 2009 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Geopolitical Risks and Potentials of Mineral Resources Quelle: Wagner 2008 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Ressourcenstrategie SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Goldminenarbeiter in Ghana Quelle: National Geographic / 2009 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Rohstoffgewinnung Bergbau Exploration: Goldmine Sebastiao Salgado SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Illustrationen aus: Die Welt von Morgen, Birkel-Sammelalbum, 1959
Verkehr der Zukunft?
Weltweite Zunahme des Individualverkehrs Quelle: http://www.knowledge.allianz.at/deutsch/multimedia/bildergalerien/emissionen/2.html
Einsatz von Platingruppenmetallen in der Katalysatortechnik Katalysator mit Palladiumbeschichteten Keramikwaben Katalysator mit Palladiumbeschichtetem Aluminiumoxid Quelle: hvv-mobility.com / Hartwig et al. 2001
Global Mining, Utilisation and Dissipation of Pt 12 t Sudbury District, Canada 6,5 % 31 t Ural, Russia 16,6 % 5 t Choco District, Columbia 2,7 % 138 t Bushveld, South Afrika 74,2 % Independent State Area of Sovereignty Island / Island Group Capital 31 t Main Application Areas of Platin Name and Location of Mining Proportion of the World Market Output in 2002 Scale: 1 : 35.000.000 Basic Map: http://www.weltkarte.com/ Design and Kartography: A. Reller, S. Meißner
Cellular Uptake of CeO2-Pt Nanoparticles by HMEC-1 CeO 2 -Pt CeO 2 -Pt 50 nm CeO 2 #A Cellular response changes dramatically when Pt nanoparticles (1-3 nm) are added on CeO 2 #A Interaction with mitochondria? Quelle: Adriano A. Torrano, Christoph Bräuchle / LMU München
Kritikalitätsbewertung eines Fahrrads Das demontierte Untersuchungsobjekt (Komponentenebene) und das komplett zerlegte Ladegerät Quelle: Sebastian Amrhein
Kritikalitätsbewertung eines Fahrrads - Prozesskette Quelle: Sebastian Amrhein
Kritikalitätsbewertung eines Fahrrads Beispiel einer Datentabelle aus dem Hotspot-Board Quelle: Sebastian Amrhein
Kritikalitätsbewertung eines Fahrrads Quelle: Sebastian Amrhein
die Beleuchtung macht heute ca. 8 % am gesamten Energieverbrauch in Deutschland aus SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Source: Bianca Pohl Leuchtstoffe für LED-Applikationen / 2009 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Heimbeleuchtung (LED Filament) 60 Watt Äquivalent Modularer Aufbau mit 6 Filamenten Quelle: Oscar Klier / 2016 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Straßenbeleuchtung Natriumdampflampe LED Retrofit Quelle: Oscar Klier / 2016 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Songdo City in Südkorea eine Stadt wie eine Platine Songdo City die modernste Stadt der Welt, in der digitale Vernetzung und riesige Datenströme alles regeln Quelle: SonntagsZeitung / 01.11.2015 / S. 59
Funkzwerg: 1989 verkaufte AEG noch Mobiltelefone, das Teleport C war damals eine Sensation. Es wog nur 585 Gramm und war somit seinerzeit eines der leichtesten Funktelefone fürs analoge C-Netz. Motoraola International 1000: das erste GSM-Mobiltelefon des US-Herstellers war in Deutschland für mehr als 3.000 Mark erhältlich. Es wog mehr als zwei Kilo, galt aber dennoch als portabel man konnte ja den Koffer aus dem Auto tragen. SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Quelle: Wikipedia Commons SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Derzeit kleinster Sensor-Chip Quelle: Fraunhofer IZM Quelle: http://kirbach, Roland (2015): Im Plastik gefangen. In: Die Zeit, 25.06.2015 (26), S. 15-17. SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Materialvielfalt in der Halbleiterindustrie Quelle: nach Theis, 2007 SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Ressourcenstrategie Material % Weight Material % Weight Silizium 24,8803 Plastik 22,9907 Eisen 20,4712 Aluminium 14,1723 Kupfer 6,9287 Blei 6,2988 Zink 2,2046 Zinn 1,0078 Nickel 0,8503 Barium 0,0315 Mangan 0,0315 Silber 0,0189 Beryllium 0,0157 Kobalt 0,0157 Tantal 0,0157 Titan 0,0157 Antimon 0,0094 Cadmium 0,0094 Bismuth 0,0063 Chrom 0,0063 Quecksilber 0,0022 Germanium 0,0016 Gold 0,0016 Indium 0,0016 Ruthenium 0,0016 Selen 0,0016 Arsen 0,0013 Gallium 0,0013 Palladium 0,0003 Europium 0,0002 Niob 0,0002 Vanadium 0,0002 Yttrium 0,0002 Platin in Spuren Rhodium in Spuren Terbium in Spuren SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Im Maschinenraum des Internets Googles Rechenzentrum in Council Bluffs, Iowa, hat eine Fläche von über 10.000 Quadratmetern. Connie Zhou/Google Quelle: http://www.zeit.de/digital/2012-10/fs-google-rechenzentren SSK Friedberg / Umweltpreisverleihung 27.07.2017 Armin Reller
Mexico-Stadt, vor gut 100 Jahren und heute
Der Ressourcenverbrauch steigt kontinuierlich Ressourcenverbrauch pro Kopf und Jahr Jäger und Sammler 1 Tonne Agrargesellschaften 3 5 Tonnen Industrielle Revolution Industriezeitalter 10 35 Tonnen Ernährung Behausung Bewaffnung etc. Ernährung Futtermittel Gebäude Gerätschaften etc. Fossile Energieträger Güter des gehobenen Grundbedarfs Luxus- und Konsumartikel Hightech etc.
Dank Renate Diessenbacher Claudia Schmidt, Simon Meißner, Andrea Thorenz Ben Achzet, Stefan Brandl, Volker Zepf, Irina Oswald, Petra Hutner Studierende der Physik, der Materialwissenschaften und der Geographie