Der Untergang der Welt

Der Untergang der WeltDer Untergang der Welt

Ein Drama in 2 Akten

Akt 1 : Das Problem und mögliche Lösungsansätze (Bauer)

Akt 2 : … wie man das Ganze von den Steuern absetzen kann

(Ismer)

??MenschheitMenschheitZivilisationZivilisation

Energieverschwendungs-Energieverschwendungs-GesellschaftGesellschaft

Salem 2008 Wolfgang Bauer 26. Aug. 2008

EnergieerhaltungEnergieerhaltungEnergie ist die Fähigkeit Arbeit zu

verrichtenZentrale Weisheit der Physik:

Wir wissen nicht genau was Energie ist, aber wir wissen, dass sie konstant bleibt

Verschiedene Arten der Energie können ineinander umgewandelt werdenKinetische EnergiePotentielle Energie, z.B.

In der Regel ist keine Energieumwandlung perfekt (Entropie steigt fortwährend …)

Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten

Zentrale Weisheit der Physik:Wir wissen nicht genau was Energie ist,

aber wir wissen, dass sie konstant bleibtVerschiedene Arten der Energie können

ineinander umgewandelt werdenKinetische EnergiePotentielle Energie, z.B.

In der Regel ist keine Energieumwandlung perfekt (Entropie steigt fortwährend …)

12 mv

2

mgh


EnergieeinheitenEnergieeinheiten1 Joule (J) = 1 m·kg/s2

Kinetische Energie eines Joggers ~ 200 JPotentielle Energie beim Sprung vom

10m Brett ~ 5000 JKinetische Energie eines fahrenden Autos

(1000 kg, 100 km/h) ~ 400 kJ (k = Faktor 1000)

1 Kalorie (cal) = 4.186 JEssen wird gemessen in kcal = 1000

calDose Cola ~ 200 kcal ~ 800 kJ

1 Joule (J) = 1 m·kg/s2

Kinetische Energie eines Joggers ~ 200 JPotentielle Energie beim Sprung vom

10m Brett ~ 5000 JKinetische Energie eines fahrenden Autos

(1000 kg, 100 km/h) ~ 400 kJ (k = Faktor 1000)

1 Kalorie (cal) = 4.186 JEssen wird gemessen in kcal = 1000

calDose Cola ~ 200 kcal ~ 800 kJ


LeistungLeistungEnergie pro Zeitintervall = LeistungLeistungseinheit: 1 Watt (W) = 1 J/s

Glühlampe ~ 50 WHaartrockner ~ 1000 W (= 1 kW)1 PS = 746 W100 PS Auto ~ 75 kWKernkraftwerk ~ 1 GW (= 1.000.000.000

W)Kilowattstunde = Energieeinheit

1 kWh = 3.6 MW = 3.600.000 W

Energie pro Zeitintervall = LeistungLeistungseinheit: 1 Watt (W) = 1 J/s

Glühlampe ~ 50 WHaartrockner ~ 1000 W (= 1 kW)1 PS = 746 W100 PS Auto ~ 75 kWKernkraftwerk ~ 1 GW (= 1.000.000.000

W)Kilowattstunde = Energieeinheit

1 kWh = 3.6 MW = 3.600.000 W


Energiebilanz im MenschenEnergiebilanz im MenschenNimmt Nahrung auf

2500 kcal/Tag ~ 10 MJ/Tag (~ 3.5 GJ/Jahr)Verrichtet mechanische ArbeitVerrichtet auch geistige ArbeitStrahlt Netto-Wärme ab

~80 W ~ 7 MJ/TagNahrungszufuhr > Energieverbrauch:

der Überschuss wird als Fett gespeichertWill man abnehmen, muss man das

Vorzeichen umkehren!

Nimmt Nahrung auf2500 kcal/Tag ~ 10 MJ/Tag (~ 3.5 GJ/Jahr)

Verrichtet mechanische ArbeitVerrichtet auch geistige ArbeitStrahlt Netto-Wärme ab

~80 W ~ 7 MJ/TagNahrungszufuhr > Energieverbrauch:

der Überschuss wird als Fett gespeichertWill man abnehmen, muss man das

Vorzeichen umkehren!


Energiebilanz der ErdeEnergiebilanz der ErdeNimmt Wärmestrahlung von der Sonne auf

1370 W/m2

Gesamte Strahlenleistung, die auf Erde einfällt = (6370 km)2(1370 W/m2) = 1.75·1017 W = 175 PW

175.000.000.000.000.000 W !!!

Strahlt fast alles auch wieder abSeit vielen Millionen Jahren: Lagert kleine

Differenz als von der Biosphäre verarbeitete fossile Brennstoffe ab.

Nimmt Wärmestrahlung von der Sonne auf1370 W/m2

Gesamte Strahlenleistung, die auf Erde einfällt = (6370 km)2(1370 W/m2) = 1.75·1017 W = 175 PW

175.000.000.000.000.000 W !!!

Strahlt fast alles auch wieder abSeit vielen Millionen Jahren: Lagert kleine

Differenz als von der Biosphäre verarbeitete fossile Brennstoffe ab.


Menschlicher EnergieverbrauchMenschlicher EnergieverbrauchIn Industrieländern verbrauchen

Menschen viel mehr Energie als sie essenUSA: 350 GJ/Jahr pro PersonVergleich: Nahrungsaufnahme 3.5

GJ/Jahr„Als ob man 100 Energiesklaven für

sich arbeiten lässt.“ (Steve Chu)

In Industrieländern verbrauchen Menschen viel mehr Energie als sie essenUSA: 350 GJ/Jahr pro PersonVergleich: Nahrungsaufnahme 3.5

GJ/Jahr„Als ob man 100 Energiesklaven für

sich arbeiten lässt.“ (Steve Chu)


0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000

GDP per capita (PPP, $2000)

Primary Energy per capita (GJ)

Source: UN and DOE EIA, BP (Koonin) Russia data 1992-2004 only

energy demand and GDP per capita (1980-2004)

Energieverbrauch = ReichtumEnergieverbrauch = Reichtum

Wir

sind

hie

r

Die wollen auch hier hin

USA

Russia

Ireland

FranceJapan

China

IndiaBrazil

Die Welt hat ein PROBLEM!Die Welt hat ein PROBLEM!Die Welt hat ein PROBLEM!Die Welt hat ein PROBLEM!

Australia

S.Korea


OK, where is the problem?OK, where is the problem?

Es gibt zwei Probleme:

1.Uns geht der Sprit aus

2.Es wird zu warm hier

Es gibt zwei Probleme:

1.Uns geht der Sprit aus

2.Es wird zu warm hier


http://www.eia.doe.gov/

1. Uns geht der Sprit aus …1. Uns geht der Sprit aus …

You are here

You are here

50years50years

100 years100 years


US-ElektrizitätsproduktionUS-Elektrizitätsproduktion


Globaler Energieverbrauch Globaler Energieverbrauch (total = 186 Mboe/d = 7 TW)(total = 186 Mboe/d = 7 TW) 1 boe = 1586 kWh1 boe = 1586 kWh

Source: World Energy Outlook 2004

Power Generation

Transportation

37Mboe/d

76Mboe/d

Buildings

56Mboe/d

Industry

45Mboe/d

14

Nuclear

14Mboe/d

5

Renewables

5Mboe/d

2

17

3

1

Biomass

23Mboe/d

33

8

2

Coal

43Mboe/d

11

1016

1

Gas

38Mboe/d

6

35

12

10

Oil

63Mboe/d

S.E. KooninS.E. Koonin

Salem 2008 Wolfgang Bauer 26. Aug. 2008Source: World Energy Outlook 2004

Power Generation

Transportation

37Mboe/d

76Mboe/d

Buildings

56Mboe/d

Industry

45Mboe/d

11

16

14

Nuclear

14Mboe/d

5

Renewables

5Mboe/d

2

17

3

1

Biomass

23Mboe/d

33

8

2

Coal

43Mboe/d

11

1016

1

Gas

38Mboe/d

6

35

12

10

Oil

63Mboe/d

S.E. KooninS.E. Koonin

Vergleich: Gesamtsonneneinstrahlung = 175.000 TW

Globaler Energieverbrauch Globaler Energieverbrauch (total = 186 Mboe/d = 7 TW)(total = 186 Mboe/d = 7 TW) 1 boe = 1586 kWh1 boe = 1586 kWh


2. Es wird zu warm hier …2. Es wird zu warm hier …


ErdtemperaturErdtemperatur

QuickTime™ and a decompressor

are needed to see this picture.


Warum wird es so warm?Warum wird es so warm?Greenhouse Gase in der

Atmosphäre nehmen zu

Plausible kausale Verbindung!

Greenhouse Gase in der Atmosphäre nehmen zu

Plausible kausale Verbindung!




MethanMethanCH4

ErdgasHauptreaktion

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Verbrennungswärme: 802 kJ/mol (~1000 BTU/ft3, ~1 MJ/ft3)

Wichtiges Greenhouse Gas

CH4

ErdgasHauptreaktion

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Verbrennungswärme: 802 kJ/mol (~1000 BTU/ft3, ~1 MJ/ft3)

Wichtiges Greenhouse Gas




http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=16827

Houweling et al.Climate Change 2001

Kühe: grösste Methanquelle

115 million Tonnen/Jahr


Bottom Line: Greenhouse GaseBottom Line: Greenhouse Gase

Viele Feedback Loops sind noch nicht genau verstanden (siehe Carl Sagans Vorhersagen nach 1. Irak-Krieg)

Erdklima folgt wahrscheinlich linear der Änderung der Greenhouse Gaskonzentration anthropogenen Ursprungs

„Runaway“ Lösungen sind aber nich auszuschließen

Ein Experiment, welches wir nicht machen sollten! (Wir sitzen im Reagenzglas …)

Viele Feedback Loops sind noch nicht genau verstanden (siehe Carl Sagans Vorhersagen nach 1. Irak-Krieg)

Erdklima folgt wahrscheinlich linear der Änderung der Greenhouse Gaskonzentration anthropogenen Ursprungs

„Runaway“ Lösungen sind aber nich auszuschließen

Ein Experiment, welches wir nicht machen sollten! (Wir sitzen im Reagenzglas …)


Was ist die Lösung?Was ist die Lösung?Es gibt kein „Silver Bullet“!Mischung verschiedener Energieträger

Wasser, Wind, GeoBioKernkraft (erst Spaltung, in 30-50 Jahren

Fusion)Energiesparen

Verbesserung der EffizienzKonsum UmdenkenInfrastrukturverbesserung

Es gibt kein „Silver Bullet“!Mischung verschiedener Energieträger

Wasser, Wind, GeoBioKernkraft (erst Spaltung, in 30-50 Jahren

Fusion)Energiesparen

Verbesserung der EffizienzKonsum UmdenkenInfrastrukturverbesserung


Plot: Rich. Muller, BerkeleyPlot: Rich. Muller, Berkeley

QuickTime™ and a decompressorare needed to see this picture.


Lösung desEnergieproblemsPhysiker

Chemiker

Biolo

gen

Öko

nom

enIngeneure

Geo

loge

n

Juristen

+ And

ere

QuickTime™ and aH.264 decompressor


Vielen Dank anUnsere Gruppe!

Mehr? Schaufenster morgen um 5.

Der Untergang der Welt

Documents

Transcript of Der Untergang der Welt