Klimaschutz: Autarkes Wohnen im Wasserstoff-Haus

(25.07.21 , aus capital ) , Original : hier

Wasserstoff ist mittlerweile auch im Eigenheim angekommen. Dank einer Kombination aus Solarenergie und Wasserstoff können Verbraucher vollständig autark und klimaneutral wohnen – doch dafür müssen sie derzeit noch tief in die Tasche greifen von Marilena Piesker 25. Juli 2021

Hausbesitzer könnten in Deutschland künftig völlig autark leben: Denn dank Wasserstoff lassen sich Strom und Wärme einfach zu Hause produzieren. Das Prinzip dahinter ist simpel: Solarmodule auf dem Dach sammeln Sonnenenergie, die sich mittels Elektrolyse in Wasserstoff umwandeln lässt. Eine Brennstoffzelle im Keller des Hauses macht aus dem Wasserstoff Strom und speist ihn ins Haus ein.

Energie, die nicht genutzt wird, verbleibt in einem Speicher. Bei dem Prozess entsteht zusätzlich Wärme, die Hausbesitzer zum Heizen verwenden können. Das Neue daran: Weil der selbstproduzierte Solarstrom den Wasserstoff generiert, sind Strom und Heizung klimaneutral – sie verursachen also keine CO2-Emissionen mehr.

Verbraucher, die Elektrizität und Wärme mit Wasserstoff erzeugen, sparen nicht nur Strom- und Heizkosten, sondern schonen zugleich auch die Umwelt. Dennoch setzen in Deutschland immer noch die wenigsten Hausbesitzer auf diese Technologie. Der Grund: Wer mit Hilfe von Wasserstoff autark leben will, muss derzeit noch viel Geld in die Hand nehmen. Oft rechnet sich die Investition erst nach einigen Jahren und längst nicht jeder Wasserstoff ist auch klimaneutral.

Nutzung von Brennstoffzellen-Heizungen

Eine Möglichkeit, Wasserstoff zu Hause zu nutzen, besteht in der Installation von Brennstoffzellen-Heizungen. Die Nachfrage danach ist groß, wie eine Umfrage des Portals Hausfrage.net zeigt: Demnach möchten rund 31 Prozent der deutschen Verbraucher in Zukunft auf eine Brennstoffzellen-Heizung umsteigen.

ImmobilienSo rentiert sich die Solaranlage auf dem DachViele Hausbesitzer hätten gern eine Solaranlage auf dem Haus, scheuen aber die Kosten. Dabei sind Solarmodule inzwischen nicht nur effizienter, sondern auch deutlich günstiger als früher. Welche Renditen möglich sind und worauf Eigentümer achten sollten

Zwar funktionieren die meisten Brennstoffzellen-Heizungen ähnlich wie eine klassische Gasheizung mit Erdgas. Allerdings verbrennen sie dieses Gas nicht, sondern erzeugen Wärme und sogar Strom stattdessen mittels einer chemischen Reaktion: Aus dem Erdgas wird zunächst Wasserstoff gewonnen, der dann mit dem Sauerstoff aus der Umgebung reagiert.

Brennstoffzellen sind im Vergleich zu anderen Heizsystemen sehr effektiv. Laut einer Studie der deutschen Gaswirtschaft lassen sich mit dieser Technologie im Schnitt bis zu 66 Prozent an Energiekosten einsparen im Vergleich zu einer klassischen Gasheizung.

Ein weiterer Vorteil: Brennstoffzellen-Heizungen sind relativ emissionsarm. Im Schnitt verbrauchen sie 69 Prozent weniger CO2 als ein klassischer Gas-Heizkessel. Da die Brennstoffzelle Wasserstoff aus fossilem Erdgas gewinnt, ist diese Form des Heizens allerdings nicht klimaneutral. Diese Form des Wasserstoffs bezeichnet man auch blauen Wasserstoff.

Anmerkung BoKima :

Zitat:
Von der staatlichen Förderbank KfW können Interessenten zurzeit einen Zuschuss von bis zu 10.000 Euro für ein Brennstoffzellen-Heizung bekommen, und sogar bis zu 15.000 Euro für die Installation des regenerativen Picea-Systems.

Die Förderung der Brennstoffzellenheizung auf Basis von Erdgas ist klimaschädigend und müsste sofort eingestellt werden.

Einsatz von Photovoltaik

Wasserstoff lässt sich aber auch aus regenerativen Energien wie Photovoltaik gewinnen. Diese Variante wird als sogenannter grüner Wasserstoff bezeichnet.  Das Besondere daran: Wenn Solarenergie in Wasserstoff umgewandelt wird, lässt er sich speichern. Dieser Vorgang macht den Solarstrom sogar im Winter nutzbar, weil sich der überschüssige Wasserstoff in einem Tank speichern lässt.

Deutschlandweit ist bisher allerdings nur ein Anbieter dieser regenerativen Technik bekannt. Das Berliner Start-up Home Power Solutions (HPS) hat mit Picea einen Speicher entwickelt, der Hausbesitzern das gesamte Jahr über eine vollständig CO2-freie Energieversorgung garantieren soll.

Preis schreckt viele ab

Doch so romantisch das autarke Leben auch klingt und so wichtig die Umstellung auf Wasserstoff für den Klimawandel langfristig ist – sie hat für Verbraucher auch ihren Preis und der schreckt viele ab. Egal ob Eigenheimbesitzer auf die Brennstoffzellen-Heizung mittels Erdgas oder regenerativer Energien umsteigen wollen – die Anschaffung ist in jedem Fall teuer und amortisiert sich erst nach vielen Jahren.

Dabei müssen Verbraucher, die klimaneutral heizen wollen, nochmal deutlich tiefer in die Tasche greifen: Während Eigenheimbesitzer für eine Brennstoffzellen-Heizung mit Erdgas durchschnittlich 30.000 Euro an Anschaffungskosten hinlegen müssen, kostete das regenerative System Picea im Schnitt zwischen 70.000 und 100.000 Euro. Käufer sparen zwar erheblich an Energiekosten ein, trotzdem amortisiert sich die Anschaffung einer Brennstoffzellen-Heizung erst nach knapp 15 Jahren, die von Picea sogar erst nach 26 Jahren.



Tip von Ingo

Hintergrund : Der Klimabericht – Daten zur Lage des Planeten

(26.10.20 , aus spiegel.de , Original : hier , Auswertung des IPCC-Berichtes)

Der SPIEGEL-Klimabericht zeigt, wie der Klimawandel voranschreitet. Ständig aktuell, basierend auf dem etablierten Stand der Forschung und vollständig transparent. Lesen Sie hier alles über sein Zustandekommen.

Zu den größten Herausforderungen im Kampf gegen den Klimawandel zählt das Auseinanderfallen von Ursache und Wirkung. Die Klimafolgen jeder einzelnen Entscheidung – sei es die Wahl des Verkehrsmittels auf dem Weg zur Arbeit, das Konsumverhalten, oder der gewählte Wohnort – werden nie direkt sichtbar. Dabei führt die Summe all dieser jetzt weltweit getroffenen Entscheidungen zu einer Veränderung des Klimas von morgen. 

… Weltweit geht Primärwald verloren und das verbleibende CO2-Budget zur Einhaltung des 2-Grad-Ziels schwindet, während der Ökostromanteil wenigstens bereits andeutet, wie der Wandel zu einer nachhaltigeren Lebensweise aussehen könnte.
Der Klimabericht – Daten zur Lage des Planeten

… Welche Daten wir hierfür nutzen, wie wir einzelne Werte berechnen und wie oft sich die Angaben aktualisieren, ist hier dokumentiert:

Erderwärmung

Die dargestellte Temperaturdifferenz ist die Veränderung der globalen Durchschnittstemperatur (gemessen als Lufttemperatur in Bodennähe sowie Oberflächentemperatur der Wasserflächen) gegenüber der vorindustriellen Zeit. Die Angabe stammt aus dem Sonderbericht des Weltklimarats IPCC zur globalen Erwärmung aus dem Jahr 2018 (Zusammenfassung des Berichts). 

Basierend auf historischen Beobachtungsdaten aus vier verschiedenen Peer-Review Publikationen wird im IPCC-Bericht für den Zeitraum 2006 bis 2015 eine Erderwärmung von +0,87 Grad (mit mindestens 66 Prozent Wahrscheinlichkeit zwischen +0,75 und +0,99 Grad) gegenüber der Periode 1850-1900 ermittelt.

In Kombination mit der aktuellen Geschwindigkeit der Erderwärmung von circa 0,2 Grad pro Jahrzehnt, ergibt sich für das Jahr 2020 als wahrscheinlichster Wert eine Erderwärmung von rund +1,1 °C gegenüber der vorindustriellen Zeit (vollständiges Kapitel “Framing and Context” des IPCC-Sonderberichts, S. 56-59). Der dargestellte Wert ist fest in der Grafik hinterlegt und wird nur angepasst, falls sich Änderung am etablierten Stand der Forschung ergeben sollten.

Prinzipiell fällt die Erderwärmung über Landflächen höher aus als über dem Meer und so leben Menschen in zahlreichen Weltregionen bereits heute mit einem Temperaturanstieg von mehr als einem Grad. Dies gilt auch für Deutschland: Die Jahresmitteltemperatur ist bundesweit seit dem Jahr 1881 um wohl mindestens +1,6 Grad (linearer Trend auf Basis von DWD Temperatur-Zeitreihen), wenn nicht gar bereits +2,0 Grad angestiegen (nicht-linearer Trend, der die zunehmende Geschwindigkeit der Erderwärmung berücksichtigt. Mehr dazu hier).

Meeresspiegelanstieg

Die Grafik zeigt den durchschnittlichen globalen Meeresspielanstieg zum aktuellen Zeitpunkt gegenüber dem Jahr 1880. Als Grundlage dienen auch hier Angaben des IPCC, in diesem Fall aus dessen fünftem Sachstandsbericht (Arbeitsgruppe The Physical Science Basics,Kapitel Observations: Ocean, S. 285-287). Ihnen gefällt diese Art Journalismus?

Daten, Zahlen, Analysen: Hier finden Sie unsere besten datengetriebenen Recherchen und Datenvisualisierungen. Mehr von SPIEGEL Data

Basierend auf Daten von Gezeitenstationen weltweit wird darin für den Zeitraum 1880 bis 2009 ein durchschnittlicher globaler Meeresspiegelanstieg von 210 Millimetern berechnet (nach Church & White 2011). Die Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs hat sich in den vergangenen Jahrzehnten beschleunigt und wird für den Zeitraum von 1993 bis 2009 auf 3,2 Millimeter jährlich geschätzt. Satellitengestützte Beobachtungen liefern weitestgehend übereinstimmende Werte.

Für die Grafik berechnet wurde der Anstieg bis 2009 (210 Millimeter), plus ein jährlicher Anstieg von 3,2 Millimetern. Gerundet ergibt sich ein Meeresspiegelanstieg von 25 Zentimetern gegenüber dem Jahr 1880. Dieser Wert ist fest in der Grafik hinterlegt und wird nur angepasst, falls sich Änderungen am etablierten Stand der Forschung ergeben sollten.

Arktisches Meereis

Die Ausdehnung des arktischen Meereises ist jahreszeitlich bedingt starken Schwankungen unterworfen. Für den Klimabericht wird folglich ein Vergleich der derzeitigen Fläche des Meereises mit dem langjährigen Durchschnitt (1981-2010) für denselben Tag des Jahres angestellt. Beide dabei verwendeten Werte stammen vom National Snow & Ice Data Center (NSIDC), einer US-amerikanischen Forschungseinrichtung, die auf die Bereitstellung von Daten sowie die Kryosphärenforschung spezialisiert ist.

Das NSIDC veröffentlicht täglich Daten zur Ausdehnung von Meereisflächen weltweit, die mittels kontinuierlicher Satellitenbeobachtung gewonnen werden (genannt Sea Ice Index), sowie historische Referenzdaten. Für die Berechnung der Größenabweichung des arktischen Meereises gegenüber dem historischen Durchschnitt wird alle sechs Stunden automatisiert der neueste verfügbare Wert des Sea Ice Index abgerufen und mit dem arithmetischen Mittel für denselben Tag des Jahres aus der Periode 1981-2010 abgeglichen. Die ermittelte Differenz wird im Klimabericht als Prozentwert dargestellt.

Waldverlust

Statistiken zum Waldverlust weltweit sind oft mit großer Unsicherheit behaftet. Mittels Satellitenbeobachtung kann der Verlust von Waldflächen weltweit beobachtet werden. Weniger eindeutig ist allerdings die Erfassung der anschließenden Nutzung (findet eine Wiederaufforstung statt oder ist die Waldfläche dauerhaft verloren?).

Ökologisch besonders wertvoll sind Primärwälder, also ursprüngliche Waldflächen frei von menschlichen Eingriffen – auch “Urwälder” genannt. Sie weisen eine besonders große Biodiversität auf, speichern große Mengen CO2 und selbst eine Wiederaufforstung an derselben Stelle hätte ökologisch nicht denselben Wert.

Im Klimabericht dargestellt wird eine laufende Hochrechnung der Fläche an besonders wertvollem tropischen und subtropischen Primärwald, die derzeit weltweit verloren geht. Präzise tagesaktuelle Daten liegen hierfür nicht vor. Stattdessen wurde der durchschnittliche jährliche Flächenverlust dieser Wälder aus den Jahren 2001 bis 2018 (basierend auf Satellitenbeobachtungen, Auswertung durch Global Forest Watch) als Grundlage genommen. Die in diesem Zeitraum verloren gegangenen 60,5 Millionen Hektar entsprechen einem Flächenverlust von 0,149 Fußballfeldern pro Sekunde.

CO2-Budget

Durch menschliche Aktivitäten ausgestoßene Treibhausgase (zu rund 80 Prozent CO2) sind der Haupttreiber der Erderwärmung. Basierend auf diesem Zusammenhang lässt sich eine verbleibende Menge an CO2 berechnen, die die Menschheit noch ausstoßen darf, um die Erderwärmung auf einem bestimmten Maximalwert zu begrenzen. Das sogenannte CO2-Budget. 

Für die Darstellung im Klimabericht wird das verbleibende CO2-Budget verwendet, um den Temperaturanstieg mit 67 Prozent Wahrscheinlichkeit auf maximal 2,0 Grad zu begrenzen (basierend auf Klimamodellrechnungen, die durchgehend mit Lufttemperaturen arbeiten. Methodische Details können Sie hier nachlesen).

Laut IPCC verblieben der Menschheit hierfür zum 1.1.2018 noch Emissionen in Höhe von 1170 Milliarden Tonnen. Pro Jahr werden weltweit derzeit 42 Milliarden Tonnen freigesetzt, oder in Sekunden umgerechnet: 1332 Tonnen (Kapitel Mitigation Pathways im IPCC-Sonderbericht zur globalen Erwärmung, S. 107-108).

In der Grafik werden vom 1.1.2018 insgesamt zur Verfügung stehenden Budget sekündlich 1332 Tonnen abgezogen. Ausgangswert sowie sekündliche Änderungsrate werden nur angepasst, falls sich Änderungen am etablierten Stand der Forschung ergeben sollten.

Ökostrom

Als Ökostromanteil wird hier der Anteil regenerativer Energien an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen Stromversorgung in Deutschland dargestellt. Im Gegensatz zur Bruttostromerzeugung werden bei der Nettostromerzeugung elektrische Verluste der Kraftwerke, die direkt im Kraftwerk verbraucht werden, nicht mitberücksichtigt. Die Angaben entsprechen somit dem Strommix, der tatsächlich zu Hause aus der Steckdose kommt und der im Haushalt verbraucht wird oder mit dem auch Elektrofahrzeuge öffentlich geladen werden.

Die Angabe stammt von energy-charts.info, einer Webseite des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, die Angaben der Netzbetreiber 50Hertz, Amprion, Tennet, TransnetBW sowie der europäischen Strombörse EEX und der ENTSO-E Transparency Platform aufbereitet und veröffentlicht.

Als Ökostromanteil wird der Anteil der erneuerbaren Energien, also von Wasserkraft, Windkraft, Biomasse und Solarenergie, an der Nettostromerzeugung berechnet (genauere Informationen zu den einzelnen Energieträgern finden Sie hier). Die Daten werden stündlich aktualisiert und stehen in der Regel mit einer Verzögerung von zwei bis drei Stunden bereit.

Seit dem 30.10.2020 wird das verbleibende CO2-Budget als “Wert bis die Zwei-Grad-Marke erreicht ist” beschriftet. Zuvor wurde der Begriff “Zwei-Grad-Ziel” verwendet, der sich nur schwer eindeutig in ein CO2-Budget umrechnen lässt.

Seit dem 3.12.2020 wird die Erderwärmung mit +1,1 Grad Celsius anstatt zuvor mit +1,0 Grad angegeben. Hintergrund ist der Wechsel der Berechnungsgrundlage für die Erderwärmung im vergangenen Jahrzehnt. Zuvor wurde hier ein Wert aus einer im IPCC-Bericht zitierten Einzelpublikation verwendet (+0,17 Grad), mittlerweile ein an derselben Stelle veröffentlichter Wert, der sich auf mehrere Publikationen stützt (+0,2 Grad).

Erneuerbare Energien: In Bochum Immer mehr heizen mit Kraft der Sonne, Leserbrief

(18.06.21) aus waz.de , Original : hier

Immer mehr Menschen setzen zum Heizen erneuerbare Energien ein.

In Bochum wird immer häufiger auf erneuerbaren Energien gesetzt: So gab es bis Ende 2019 1963 Photovoltaik-‌Anlagen im Netz der Stadtwerke.


Weiter Informationen zum Netzwerk ‟Altbauneu” gibt es unter www.alt-bau-neu.de/bochum.



Leserbrief : Das Klima endlich effektiv schützen

Da macht die Leiterin der städtischen Stabsstelle Klima und Nachhaltigkeit Werbung für den Austausch von Öl-Heizungen durch Solarthermieanlagen in Kombination mit einer Gasheizung.

Welch ein Unfug!

Welche Verschwendung von Steuergeldern!

Die Umstellung sollte möglichst effektiv – also klimaneutral sein. Bei der Verbrennung von Gas wird CO2 ausgestoßen. Dieses bleibt für sehr sehr viele Jahrhunderte in der Atmosphäre.

Um die 1,5 Grad-Grenze einzuhalten dürfen wir nur noch max. 4200 Mill. t davon ausstoßen. Bei gleichbleibenden Emissionen werden wir diese Menge in 2025 und damit die 1,5-Grad-Grenze mit 50 % Wahrscheinlichkeit überschreiten.

Also eine Photovoltaikanlage aufs Dach oder an die Fassade und mit dem Ökostrom eine Erdwärmepumpe betreiben. Das ist die umweltfreundlichste Heizmöglichkeit.

Wann kapieren die Verantwortlichen in Stadtverwaltung und Politik endlich das es nicht um die Emissionssenkung von ein wenig Treibhausgasen geht sondern um möglichst effektiven Klimaschutz – sonst haben wir 2050 in Bochum jährlich mehr als 30 Tage mit einer Temperatur über 30 ° C
(Klimaanpassungskonzept der RUB, 2012).

Ingo Franke


Klimaschutz Fridays for Future Bochum warnt: ‟Es brennt. Immer noch!”

WAZ-Umweltgipfel Was Bochum jetzt für das Klima tun muss

05.05.21 – German Overshot Day

( 06.05.21 , wetter.de , Original : hier )

Earth Overshoot Day

( Tja den haben wir verpasst – nicht beachtet … )

Erdüberlastungstag: Deutschland hat seine Ressourcen für 2021 aufgebraucht

06. Mai 2021 um 14:50 Uhr

20.04.2021, Kolumbien
Illegaler Bergbau in Kolumbien. Die Menschheit beutet die Ressourcen der Erde wesentlich schneller als die Erde regenerieren kann. © dpa, Fernando Vergara, flm

Was können wir tun? Eine Menge

Bereits am 5. Mai ist dieses Jahr der „German Overshoot Day“. Was bedeutet das? Wenn alle Menschen auf der Welt so leben würden wie die Einwohner Deutschlands, wären jetzt alle Ressourcen der Erde verbraucht, die der Planet in einem Jahr erneuern kann.

Das war die Liste im Jahr 2020

Nun leben wir auf Pump

Bis zum 5. Mai also haben die Deutschen ihren Teil der Natur genutzt, nun leben wir auf Pump. Hätten alle Menschen auf der Erde einen so großen ökologischen Fußabdruck, bräuchten wir die Ressourcen von drei Planeten.

Eine Verschiebung des Datums (#MoveTheDate) des Overshoot Days ist möglich, wenn wir unser Verhalten verändern, ressourceneffizienter leben und vor allem das fossile Zeitalter beenden.

Was können wir tun?

Weniger Fleisch essen, würde den Erdüberlastungstag nach hinten schieben. Lebensmittel aufbrauchen und nicht wegwerfen würde helfen, genauso wie nachhaltiger reisen. In Deutschland tragen besonders der Verkehr und die Energieversorgung zur schnellen Überlastung bei. Daher würde ein schnellerer Ausstieg aus der Kohle enorm helfen. Zumal das Bundesverfassungsgericht vor wenigen Tagen den Bund dazu verdonnert hat, beim Klimaschutz nachzubessern.

Immerhin hat sich nun schon CSU-Chef Markus Söder in Position gebracht, mit „mehr Kohle für weniger Kohle“ den Ausstieg zu beschleunigen.

Ressourcenverschwender Nummer eins ist Katar

Demonstration zum Earth Overshoot Day
Die Ressourcen des Planeten bleiben endlich. © deutsche presse agentur, Markus Scholz

Im vergangenen Jahr war der Earth Overshoot Day am 22. August. Wegen der Corona-Pandemie rückte er gut drei Wochen nach hinten, 2019 waren die Ressourcen der Welt schon am 29. Juli verbraucht.

Der Erdüberlastungstag ist eine Kampagne der Organisation Global Footprint Network. Erst seit dem Jahr 1970 übersteigt der Verbrauch der Menschheit die Ressourcen, die die Natur uns zur Verfügung stellen kann.

Die USA hatten in diesem Jahr ihre Ressourcen bereits am 14. März verbraucht. Ressourcenverschwender Nummer eins ist Katar (9. Februar) vor Luxemburg (15. Februar). Nicht alle Länder haben einen Überlastungstag. Es gibt auch Nationen, die sich in ihren planetaren Grenzen bewegen und damit nachhaltig sind.

Für kleine Länder ist es natürlich schwieriger, nachhaltig zu sein, denn es fehlt einfach die Fläche, auf der etwas wachsen kann. Wenn dann die Menschen noch auf großem Fuß leben wie in Katar oder Luxemburg, dann sind die Ressourcen schnell weg. Dass ein Riesenland wie die USA schon im März die Ressourcen verbraucht hat, zeigt, wie Energie- und CO2-intensiv die Menschen dort leben. (OSC)

Unsere Wettertrends und Themenseiten

Sollten Sie Interesse an weiteren Wetter-, Klima- und Wissenschaftsthemenhaben, sind Sie bei wetter.de bestens aufgehoben. Besonders ans Herz legen,können wir Ihnen auch den 7-Tage-Wettertrend mit der Wetterprognose für die kommende Woche. Dieser wird täglich aktualisiert. Falls Sie weiter in die Zukunft schauen möchten, ist der 42-Tage-Wettertrend eine Option. Dort schauen wir uns an, was auf uns in den kommenden Wochen zukommt. Vielleicht brauchen Sie aber auch unsere Langfristprognose von ECMWF und NOAA.

Damit Sie auch unterwegs kein Wetter mehr verpassen, empfehlen wir unsere wetter.de-App für Apple- und AndroidGeräte.

Wetter und Klima in der Mediathek

Mega-Hitze und große Trockenheit – und viele fragen sich: Wird Deutschland bald zum Wüstenstaat? Wie viele Dürre-Sommer hintereinander können wir eigentlich noch verkraften? Hier geht es zur DOKU – Wüstenstaat Deutschland? Klimawandel Deutschland


(mehr dazu bei www.wetter.de)



Country Overshot Days

() aus bodenbuendnis.or.at , hier

Weitere Links zum Thema :

Klimaschutz: Die Zeit läuft ab

( aus scinexx.de , Original : hier )

1,5-Grad-Klimaschutzziel ist nur noch mit wenigen Szenarien zu erreichen

Eine Erwärmung um deutlich mehr als 1,5 Grad könnte weltweit schwere Folgen nach sich ziehen. Doch das Zeitfenster, um den Klimawandel zu stoppen, schließt sich zusehens. © Romolo Tavani/ iStock

Es wird knapp: Inzwischen gibt es nur noch wenige Klimaschutz-Szenarien, die eine Erwärmung um mehr als 1,5 Grad verhindern können – und keines davon bietet einen einfachen „Königsweg“, wie eine Studie enthüllt. Stattdessen erfordern alle noch möglichen Szenarien ein schnelles und drastisches Handeln im Energiebereich, bei der Landnutzung und auch im Geoengineering. In mindestens einem Maßnahmenbereich sind dafür zudem „herausfordernde“ Schritte nötig, so die Forschenden.

Die globale Erwärmung schreitet nahezu ungebremst voran und folgt bisher dem Kurs des „Worst-Case-Szenarios“, wie Messungen belegen. Auch die Treibhausgaswerte erreichen nahezu jährlich neue Rekordwerte. Geht die Entwicklung so weiter, könnte schon im Jahr 2024 eine Erwärmung von 1,5 Grad erreicht sein. Ein Überschreiten dieses Klimaschutzziels aber birgt die Gefahr, dass es zu Rückkopplungen im Klimasystem unseres Planeten kommt, durch die sich das Weltklima dauerhaft in einen neuen, heißeren Zustand aufschaukeln könnte.

53 Klimaschutzszenarien auf dem Machbarkeits-Prüfstand

Das weckt die Frage, ob die Menschheit überhaupt noch Chancen hat, das Klimaschutzziel von wenig mehr als 1,5 Grad Erwärmung bis 2100 einzuhalten. Ein Team um Lila Warszawski vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat dies nun anhand von 53 Klimaschutzszenarien untersucht, die vom Weltklimarat IPCC ausgewertet worden waren und die ein Erreichen des 1,5-Grad-Ziels zumindest theoretisch erlauben würden.

Für ihre Studie teilten die Forschenden die in den Szenarien aufgeführten Maßnahmen in fünf „Minderungshebel“ ein: die Reduktionen des Energieverbrauchs und die Senkung der Karbonisierung der Energieproduktion, die Änderung der Landnutzung um die CO2-Pufferwirkung der Vegetation zu verstärken, die CO2-Bindung durch Geoengineering-Maßnahmen wie Direct-Air-Capture sowie die Senkung von Emissionen von Nicht-CO2-Treibhausgasen wie Methan.

In ihrer Analyse untersuchten Warszawski und ihre Team für jedes Szenario, welche dieser „Hebel“ in welchem Maße eingesetzt werden müssen, um das 1,5-Grad-Ziel noch zu erreichen – und wie realistisch dies ist. Die Spanne reichte dabei von einem „vernünftigen“ über einen „herausfordernden“ bis hin zum „spekulativen“ Einsatz der Hebel bis zur Mitte des Jahrhunderts.

Alle Hebel nötig – keine „Silver Bullet“

Das Ergebnis: Nur 20 der 53 Klimaschutz-Szenarien wären überhaupt noch realistisch machbar. Die restlichen beinhalten nicht umsetzbare Annahmen über das Potenzial der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS), das Reduktionspotenzial bei Nicht-CO2-Treibhausgasen wie Methan oder zu sozialen Faktoren wie der Begrenzung des Bevölkerungswachstums oder der Ernährungsumstellung auf pflanzliche Nahrung.

Allen noch machbaren Szenarien ist gemeinsam, dass die jährlichen Netto-CO2-Emission schon bis 2030 halbiert werden müssten. Gleichzeitig muss die Landnutzung bis dahin so verändert werden, dass sie von einer Emissionsquelle zu einer Emissionssenke wird – beispielsweise durch Aufforstung oder Wiedervernässung von Mooren. Etwa bis 2050 sollte dann eine CO2-Neutralität erreicht werden – die Menschheit darf dann nicht mehr CO2 ausstoßen, als die natürliche Puffer und technische Maßnahmenaus der Atmosphäre entfernen.

Keiner der noch machbaren Klimaschutzwege bietet zudem eine „Silver Bullet“ – einen einfachen Königsweg: „Alle Szenarien, die wir als realistisch einschätzen, ziehen zumindest mehrere Hebel in einen herausforderndem Bereich“, sagt Warszawski. Selbst bei einem maximal denkbaren Einsatz von Geoengineering-Maßnahmen zur Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre muss demnach in allen anderen Bereichen schnell gehandelt werden, in mindestens einem dieser „Hebel“ sogar drastisch.

Größte Chancen im Energiesektor

Chancen, die Machbarkeit zu erhöhen, sehen die Forschenden am ehesten in einer schnellen und starken Senkung des Energieverbrauchs und einer Dekarbonisierung des Energiesektors. „Die Reduktion der Emissionen im Energiesektor trägt zu mehr als zwei Dritteln zum gesamten potentiellen Klimaschutz bei“, erklären sie. Wenn hier gehandelt werde, könnte dies möglicherweise noch verhindern, dass andere Maßnahmen in den „herausfordernden“ Bereich geraten müssen.

„Der Energiesektor ist natürlich der Schlüssel zum 1,5-Grad-Ziel, einerseits durch die Reduzierung der Energienachfrage und andererseits durch die Dekarbonisierung der Nutzung und Erzeugung von Energie“, sagt Warszawski. „Aber wir können nicht auf die anderen Strategien verzichten.“

Zeitfenster schließt sich

Damit besteht zwar noch eine kleine Chance, eine Erwärmung von deutlich mehr als 1,5 Grad zu vermeiden. Das Zeitfenster für die Einhaltung des Klimaziels aus dem Pariser Abkommen schließe sich aber schnell: „Nur wenn die Klimaschutz-Hebel in einem Maße eingesetzt werden, die herausfordernd umzusetzen sind, haben wir überhaupt noch Szenarien, die eine faire Chance zum Erreichen des 1,5-Grad-Ziels erlauben“, so die Wissenschaftler.

Das Erdklima in einem für die Menschheit tragbaren Rahmen zu halten, erfordert demnach enorme Anstrengungen – und diese werden größer, je länger man wartet. „Die Lage erfordert eine sofortige Beschleunigung der weltweiten Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen mit allen verfügbaren Mitteln“, betont Koautor Tim Lenton von der University of Exeter. „Wir brauchen eine Nachhaltigkeitsrevolution, ähnlich wie einst die industrielle Revolution.“

Verantwortung für kommende Generationen

Nach Ansicht der Forschenden ist dieses Ergebnis auch relevant im Hinblick auf die Verantwortung gegenüber kommenden Generationen: Wenn man jetzt vor einer umfassenden Dekarbonisierung und Energieeinsparungen in den kommenden Dekaden zurückscheut, weil man auf zukünftige Durchbrüche bei technischen Lösung hofft, dann verlagere man das Problem nur auf die Schultern der Kinder und Kindeskinder.

Um das vermeiden bleibt nur eins: Sofort handeln, auch wenn es schwierig wird: „Die notwendigen Emissionsminderungen sind schwer zu erreichen, technisch, aber auch politisch“, räumt Warszawskis Kollege Johan Rockström ein. „Sie erfordern eine noch nie dagewesene Innovation der Lebensstile und der internationalen Zusammenarbeit. Dennoch denke ich, dass eine Begrenzung der Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius jede Anstrengung wert ist.“

Denn sonst besteht die Gefahr, einigen Kippelementen im Erdsystem einen zusätzlichen Schubs zu geben. „So technisch das alles auch klingen mag, es geht einfach um eine sichere Klimazukunft für alle“, so Rockström. (Environmental Research Letters, 2021; doi: 10.1088/1748-9326/abfeec)

Quelle: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Erderwärmung stoppen – aber wie? (arte-tv)

( Original bei Arte.tv : hier )

WissenschaftUmwelt und Natur

( 51 Min. Verfügbar vom 10/04/2021 bis 15/06/2021 ;
Nächste Ausstrahlung am Sonntag, 25. April um 06:20 )

Direkt zum Video – mp4 in der Mediathek : hier

Ist der Klimawandel wirklich unaufhaltsam? Technologische Innovationen könnten die Gefahren der Erderwärmung abwehren. Aber ist die Menschheit bereit, weit genug dafür zu gehen?

Die Dokumentation stellt teils vielversprechende, teils aber auch umstrittene neue Verfahren vor, mit denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler versuchen, die Zukunft unseres Planeten zu retten.

Seit der Industriellen Revolution sind es Schätzungen zufolge mehr als eintausend Milliarden Tonnen Kohlendioxid, die durch den Einsatz fossiler Brennstoffe auf der Erde in die Atmosphäre ausgestoßen wurden. Enorme Mengen eines Gases, das die Wärmeabstrahlung von der Erde verringert und so zum Temperaturanstieg auf unserem Planeten führt. Jedes Jahr kommen weitere 37 Milliarden Tonnen Kohlendioxid hinzu, von denen wir heute wissen, dass sie mehrere Jahrhunderte in der Erdatmosphäre verbleiben werden. Das Tempo der Erderwärmung wurde lange unterschätzt. Ihre Folgen sind dramatisch: Eisschmelze, Anstieg des Meeresspiegels, verheerende Brände und immer schlimmere Dürren.
Für die Wissenschaft ist klar, dass der Klimawandel weltweite Konzepte und Gegenmaßnahmen erfordert. Die Technologien, mit denen das gelingen könnte, sind zum Teil heute schon vorhanden – und manche Lösungsansätze nutzen das, was die Natur selbst bereithält. Die Dokumentation stellt vielversprechende Verfahren vor, von denen jedoch einige noch umstritten sind, etwa das Filtern von Kohlendioxid aus der Luft, um es anschließend unter der Erdoberfläche zu lagern oder als Baustoff zu verwenden. Eine weitere Möglichkeit, den Treibhauseffekt zu stoppen, wäre mehr Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern, zum Beispiel durch den Umstieg auf Wind- und Sonnenenergie.
Andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Versprühen von Kalziumkarbonat-Partikeln, die das Sonnenlicht in der Stratosphäre besonders stark reflektieren, die globale Temperatur senken könnte. Auch das systematische Pflanzen mehrerer Billionen Bäume oder das Kompostieren organischer Abfälle zur Herstellung von Naturdünger könnte dem Klimawandel entgegenwirken.Die Dokumentation untersucht außerdem, mit welchen Kosten die verschiedenen Methoden verbunden sind und ob sie kurzfristig umsetzbar wären – denn die Zeit drängt.

Energie aus Sonne und Wind wird in Ammoniak gespeichert

( 30.03.21 , von Zeit.de , Original hier (mit sehr vielen Kommentaren) )

Von Stefan Schmitt

… Ammoniak ist dem chemischen Laien vom Mist- und Güllegeruch bekannt. Anfang des 20. Jahrhunderts hatten Fritz Haber und Carl Bosch ein Verfahren entwickelt, um das Gas aus Elementen der Umgebungsluft zu gewinnen. Sein Stickstoffanteil machte Ammoniak zur Basis des Kunstdüngers und damit jener gewaltigen landwirtschaftlichen Produktivität, ohne die heute Milliarden Menschen nicht satt würden. Um das Klima zu schützen, interessieren sich Ingenieure jetzt für seinen anderen Bestandteil, den Wasserstoff.

Das Prinzip:
Während Wasserstoff sehr flüchtig ist, lässt sich Ammoniak leichter lagern und verflüssigen. Seine Strukturformel (NH₃) zeigt: Jedes Stickstoffatom bindet drei Wasserstoffatome an sich, die man bei Bedarf wieder herauslösen kann. Wird Energie aus regenerativen Quellen bei der Erzeugung des Ammoniaks eingesetzt, so sind seine drei H-Atome grüner Wasserstoff – von dem die Schwerindustrie Unmengen benötigt, um klimaneutral zu werden. ….

Die Technik:
Bezeichnenderweise setzte das dünn besiedelte Australien besonders früh auf Ammoniak als “erneuerbaren Brennstoff aus Sonne, Wasser und Luft” (Science). Dort sind die Potenziale für Sonnen- und Windenergie riesig, potenzielle Abnehmer wie die wasserstoffbegeisterten Japaner aber weit entfernt. Da bietet sich verflüssigtes Ammoniak als Exportgut an. Die Internationale Energieagentur (IEA) hat in ihrem Szenario einer nachhaltigen Entwicklung längst große Mengen Ammoniak eingeplant. Ein erster Schritt dahin ist es, die fürs Haber-Bosch-Verfahren ….

Der Haken:
Ein genereller Vorbehalt gegenüber allen Techniken, die von Ökostrom abhängen, gilt auch hier: Es gibt (noch) viel zu wenig davon. Ein zweiter kommt beim Ammoniak hinzu. Auf konventionellem Wege hergestellt, ist er selbst eine Klimabürde. Nach Berechnungen der Royal Society entfallen rund zwei Prozent des globalen CO₂-Ausstoßes auf seine Erzeugung, diese Emissionen muss man erst einmal drücken. Drittens gibt es noch die Zweifel an der Wasserstoffwirtschaft: Wo ist sie sinnvoll? Wie lange dauert der Aufbau der Infrastruktur?

Stand der Dinge:
Premiere wird der stinkende Energieträger wohl auf hoher See feiern. “Ammoniak hat viele Vorteile, unter anderen jenen, dass man es in Verbrennungsmotoren einsetzen kann”, betont die Reedervereinigung International Chamber of Shipping in einer Studie vom November. Schon 2024 könnte der Hersteller MAN, Weltmarktführer bei Schiffsdieseln, den ersten speziellen Ammoniak-Schiffsmotor auf den Markt bringen. Ein Jahr später soll ausgerechnet im Öl-Königreich Saudi-Arabien ein Ökokraftwerk zur Erzeugung grünen Ammoniaks entstehen.

….

(Tip von Ingo )

Die größten Klimakiller

Der Utopia-Podcast – Einfach nachhaltig leben

#48 Die größten Klimakiller

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Feb 19 2021 31 mins   239

Fliegen, Kohlestrom, Fleisch – was sind denn nun die größten Klimakiller? Das wollen Andreas und Kathi aus der Utopia-Redaktion klären. Download episode

Die Faktor2 Challenge – Aufruf zum Städtewettbewerb

Fossil Free Karlsruhe und Mitglieder der Parents4Future Germany rufen alle Städte im deutschsprachigen Raum zur StädteChallenge 2021 auf. Welche Stadt schafft es als erstes, ihre installierte PV-Leistung zu verdoppeln?

( Info von Christian , mehr Diskussion in unserem Forum : hier , und bei https://faktor2.solar/)