Post on 05-Apr-2015
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.
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab
Fossile CO2-Emissionen beschleunigen die Erderwärmung,
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab
Fossile CO2-Emissionen beschleunigen die Erderwärmung,
vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab
Fossile CO2-Emissionen beschleunigen die Erderwärmung,
vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff
können nicht mehr rückgängig gemacht werden.
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab
Fossile CO2-Emissionen beschleunigen die Erderwärmung,
vermehren den vagabundierenden Kohlenstoff
können nicht mehr rückgängig gemacht werden.
Vagabundierender Kohlenstoff kann schwer aus Atmosphäre ferngehalten werden
Entropie-Vermehrung
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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SFV lehnt Nutzung von fossilen Stoffen ab
Fossile CO2-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 CO2-freie Erneuerbare Energien ersetzen.
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
"Nebenwirkungen" der energetischen Nutzung von Biomasse
Dünger- und Pestizid-Einsatz,
Monokulturen,
Gentechnik
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Flächenkonkurrenz zur Nahrungserzeugung
Flächenkonkurrenz zur stofflichen Nutzung
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Ist energetische Biomassenutzung „CO2-neutral“ ?
Begründung:
Es werde nur Material verbrannt, welches vorher durch
Photosynthese aus dem CO2 der Atmosphäre entstanden sei
und nachher ohnehin wieder zu CO2 werde, gleichgültig ob
man es energetisch nutzt.
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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 CO2 in
der Atmosphäre hat.
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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 CO2 in
der Atmosphäre hat.
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Das Wort CO2-neutral ist somit u. E. eine Fehletikettierung.
CO2-Neutralität ist gleichbedeutend mit Klimaneutralität
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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Bei Wikpedia fand sich am 16.03.2013 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
CO2 nicht die aktuelle globale CO2-Bilanz ändert..“.
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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Etwa 8,4 Prozent des Endenergieverbrauchs wurden
2011 in Deutschland durch Biomasse gedeckt
Quelle: http://www.erneuerbare-energien.de/fileadmin/ee-import/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab.pdf
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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Etwa 8,4 Prozent des Endenergieverbrauchs wurden
2011 in Deutschland durch Biomasse gedeckt
Quelle: http://www.erneuerbare-energien.de/fileadmin/ee-import/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab.pdf
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Wenn energetische Nutzung von Biomasse das Klima beeinträchtigt, dann handelt es sich dabei quantitativ um ein sehr großes Problem
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Nach Prof. Dr. Wolfgang Oschmann et al. (2000) Institute of Geosciences,Universität Frankfurt
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Kleine Flussraten lassen wir gegenüber den großen weg
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Kohlendioxid-zufuhr von der Atmosphäre zum Ozean und umgekehrt heben sich gegenseitig auf und werden weggelassen
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Ausschnittsvergrößerung Biogener kurzfristiger terrestrische Kohlenstoffkreislauf
Dieser ist von den anderen – sehr viel langsamer ablaufenden – Kreisläufen weitgehend entkoppelt und hat
die schnellsten klimatischen Auswirkungen. 19
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Zusammengefasst =>
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Netto-Photosynthese 0.1
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Netto-Photosynthese 0.1
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Netto-Photosynthese 0.1
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Zusammengefasst =>
Netto-Photosynthese 0.1
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Zusammengefasst =>
Netto-Photosynthese 0.1
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Die Zahl der Kohlenstoffatome im biosphärengekoppelten
Kohlenstoffkreislauf bleibt - wenn keine weiteren fossilen
Kohlenstoffmengen hinzukommen – insgesamt gleich
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Klimawirkung der Kohlenstoffatome hängt davon ab, in
welchen chemischen Verbindungen sie auftreten
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Klimafreundliche Kohlenstoffverbindung:
z.B. das Chlorophyll
Summenformel etwa: C55H72O5N4Mg
„Klimaschädlicher“ Kohlenstoff
„Klimafreundlicher“ Kohlenstoff
„Klimaneutraler“ Kohlenstoff
z.B. in totem Pflanzenmaterial, im Humusboden, in Holzkohle, in Baustoffen, Gebrauchsgegenständen usw.z.B. in grünen Pflanzen (Chlorophyll)
z.B. in CO2 oder auch Methan CH4
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
„Klimaschädlicher“ Kohlenstoff
„Klimafreundlicher“ Kohlenstoff
„Klimaneutraler“ Kohlenstoff
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
„Klimaschädlicher“ Kohlenstoff
„Klimafreundlicher“ Kohlenstoff
„Klimaneutraler“ Kohlenstoff
Kein Naturgesetz, dass die Stoffströme sich dabei immer ausgleichen
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
33Keeling- Kurve vom Mouna-Loa-Observatorium Hawaii
CO2
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Jahreszeitliches Ungleichgewicht der Stoffströme
Die energetische Nutzung von Biomasse ist
lediglich kohlenstoffneutral
denn sie ändert die Zahl der Kohlenstoffatome im
biosphärengekoppelten Kohlenstoffkreislauf nicht.
Kohlenstoffneutralität ist etwas anderes als CO2-Neutralität!
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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
Klimaneutraler KohlenstoffKlimafreundlicher
Kohlenstoff
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Klimaschädlicher Kohlenstoff
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaneutraler Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
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Klimaschädlicher Kohlenstoff
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaneutraler Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
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Klimaschädlicher Kohlenstoff
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaneutraler Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
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Klimaneutraler Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
Klimafreundlicher Kohlenstoff
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Klimaneutraler Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
Klimafreundlicher Kohlenstoff
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Klimaneutraler Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
Klimafreundlicher Kohlenstoff
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Klimaschädlicher Kohlenstoff
Klimaneutraler Kohlenstoff
Durch die energetische Nutzung von Biomasse nimmt die Menge an Kohlenstoffatomen zu, die sich in klimaschädlichen Verbindungen befindet (entweder es entsteht Methan oder CO2).
Klimafreundlicher Kohlenstoff
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Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
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Klimaneutraler Kohlenstoff
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Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome
in klimafreundlichen Verbindungen ab
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
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Klimaneutraler Kohlenstoff
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Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome
in klimafreundlichen Verbindungen ab
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
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Klimaneutraler Kohlenstoff
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Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome
in klimafreundlichen Verbindungen ab
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
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Klimaneutraler Kohlenstoff
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Bei energetischer Nutzung von Grünpflanzen nimmt auch noch die Zahl der Kohlenstoffatome
in klimafreundlichen Verbindungen ab
Klimafreundlicher Kohlenstoff
Klimaneutraler Kohlenstoff
Klimaschädlicher Kohlenstoff
Mehr klimaschädliches CO2
Weniger Chlorophyll
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Befürworter der energetischen Nutzung von Biomasse argumentieren, dass
eine erhöhte Konzentration von CO2 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.
Befürworter der energetischen Nutzung von Biomasse argumentieren, dass
eine erhöhte Konzentration von CO2 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 CO2-
Konzentrationsänderung vollständig
ausregeln, so dürfte die bekannte
Keeling-Kurve keine Ausschläge und
keinen Anstieg zeigen.49
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
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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.
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
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Netto-Photosynthese bedeutet Photosynthese nach Abzug der Atmung
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Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
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Verrotten, Respiration, Vergären,Verfaulen, Verbrennen
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Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
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Ein „Päckchen“ Kohlenstoff im Bild entspricht etwa 0,3 Gigatonnen Kohlenstoff.
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Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
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Durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs in der Atmosphäre etwa 13 Jahre
CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre
10 Null5 Jahre
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Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
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10 20 30 40 50 JahreVerweildauer von C in gebundenem Zustand am ErdbodenNull
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Durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs im Boden 36 Jahre
CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre
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Der schnelle biosphärengekoppelte
terrestrische Kohlenstoffkreislauf
vor der Nutzung fossiler Energien
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10 20 30 40 50 JahreVerweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
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Film 1
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10 20 30 40 50 JahreVerweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre
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Film 1
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10 Null5 Jahre Film 1
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STOPPEnde des ersten Films
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10 20 30 40 50 JahreVerweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
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Film 1 zeigte den biospären-gekoppelten 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.
Null
10 Null5 N
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Jahre
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gDer schnelle
biosphärengekoppelte terrestrische
Kohlenstoffkreislauf noch vor der Nutzung
fossiler Energien
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Und heute?
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
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Nicht mehr 3 sondern 5 Päckchen CO2
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
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e Aus fossiler Verbrennung
Aus Fehlern in Wald- und
Landwirtschaft
Nicht mehr 3 sondern 5 Päckchen CO2
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
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Wie bekommen wir das zusätzliche CO2 aus der Atmosphäre heraus?
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden
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Nettophotosynthesebeschleunigen
Film 2
Nettophotosynthesebeschleunigen
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Nettophotosynthesebeschleunigen
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Film 2
Nettophotosynthesebeschleunigen
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Film 2
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CO2-Bildung hinauszögern
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CO2-Bildung hinauszögern
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am ErdbodenNull
CO
2-Bild
un
g
Film 2
CO2-Bildung hinauszögern
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
96
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am ErdbodenNull
CO
2-Bildung
Film 2
CO2-Bildung hinauszögern
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
97
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am ErdbodenNull
CO
2-Bildung
Film 2
CO2-Bildung hinauszögern
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
98
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am ErdbodenNull
CO
2-Bildung
Film 2
CO2-Bildung hinauszögern
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
99
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am ErdbodenNull
CO
2-Bildung
STOPPEnde des 2. Films
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
100
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Hier im Beispiel von 36 auf 48 Jahre verlängert
Null
CO
2-Bildung
Ergebnis:Um das überschüssige CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, muss sich die durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs am Erdboden deutlich verlängern.
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
101
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden Hier im Beispiel von 36 auf 48 Jahre verlängert
Null
CO
2-Bildung
102
Nachhaltigkeit des schnellen terrestrischen Kohlenstoffkreislaufes
bei verlängerter Verweilzeit des
Kohlenstoffs am Boden
103
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
Film Nr. 3 demonstriert, dass eine geringere CO2-Konzentration in der Atmosphäre durch verlängerte Verweilzeit des Kohlenstoffs am Boden aufrecht erhalten werden kann
CO2 -Verweildauer in der Atmosphäre
10 Null5 Jahre
CO
2-Bildung
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
104
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
105
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
to -
Ph
oto
syn
thes
e
106
10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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Ph
oto
syn
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
to -
Ph
oto
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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Ph
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syn
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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Ph
oto
syn
thes
e
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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syn
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
to -
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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syn
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
to -
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
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2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
Film 3
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Net
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10 20 30 40 50 JahreDurchschnittliche Verweildauer von C in gebundenem Zustand am Erdboden erhöht auf 48 JahreNull
CO
2-Bildung
STOPP
Zukünftigerbiosphärengekoppelter
Kohlenstoffkreislauf
Mathematische Zusammenhänge zu Film 3
Ziel: Vorindustrielle CO2 –Konzentration in der Atmosphäre herstellen und erhalten
Kohlenstoffmasse in Atmosphäre darf aus Klimaschutzgründen nicht größer sein als die vorindustrielle Kohlenstoffmasse mA (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 (RateA) ist Kohlenstoffmasse der Atmosphäre mA dividiert durch den Zeitbedarf tA, sie aus der Atmosphäre heraus zu holen .Dieser Zeitbedarf ist die durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs in der Atmosphäre tA (die Wartezeit, in der die Päckchen in der Schlange stehen müssen).
(1) RateA = mA / tA
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
125
(1) RateA = mA / tA
Die RateB, mit der die Warteschlange am Boden geleert wird, beträgt entsprechend
(2) RateB = mB / tB
RateB darf nicht schneller sein als RateA, mit der die Atmosphäre geleert wird, sonst würde die CO2-Menge in der Atmosphäre immer weiter zunehmen und es käme zur Klimakatastrophe.
Aus Gleichsetzung von Gleichung (1) und (2) und Auflösung nach tB folgt die Verweildauer des Kohlenstoffs am Erdboden zu
(3) tB = mB * (tA / mA)
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.
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
126
127
Aktionsmöglichkeiten
Keine fossilen Kohlenstoffe oder Kohlenstoffverbindungen aus den Tiefen der Erdhülle herausholen und in die Biosphäre verbringen.
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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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
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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Die Kohlenstoffmengen in pflanzlichem und tierischem Material (Biomasse) müssen möglichst nachhaltig daran gehindert werden, zu verrotten, zu vergären, zu CO2 zu werden oder zu verfaulen und zu Methan (extrem klimaschädlich) zu werden.
100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
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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")
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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.
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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
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).
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.
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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).
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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.
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Kohlenstoffhaltiges Material möglichst stofflich verwerten
Kaskadennutzung stofflich vom hochwertigen zum minderwertigen Material absteigend
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Hochwertige haltbare Baumaterialien, Werkstoffe, Wertstoffe aus Biomasse herstellen.
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100 Prozent Erneuerbare Energien
mit oder ohne energetische Nutzung von Biomasse?
Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
www.sfv.de