Emissionsbudgets und Klimaziele

Zusammenfassung - Emissionsbudgets und Klimaziele

• Die Erwärmung hängt von der kumulierten Menge an Emissionen ab, nicht vom zeitlichen Verlauf. Die hohe atmosphärische Lebensdauer von CO2 ist die Ursache.
• Ca. 50% des Emissionsbudgets waren 2009 verbraucht.

Grundsätzliche Möglichkeiten

• Reduktion der CO2-Emissionen
• Manipulation des Strahlungshaushaltes der Erde
• Speicherung von CO2 in Reservoirs (z.B. Ozean, Sediment)

Mittlere Verweildauer

• CO2 wird nur für eine bestimmte Zeit aus der Atmosphäre entfernt.
• Kohlenstoff wird zwischen verschiedenen Kompartimenten (z.B. Atmosphäre, Vegetation, Ozean) verschoben, aber ein Gleichgewicht besteht.
• Es gibt eine Formel für die mittlere Verweildauer (MRT).
• MRT = Vorrat / Fluss durch diesen Vorrat

Weitere Punkte

• Aufforstungen können zur Kohlenstoffspeicherung beitragen, indem zusätzlicher Kohlenstoff in Holz gespeichert wird. Der Speichervorgang wird aber begrenzt durch die Sättigung der Speicherkapazität.
• Der Ozean kann Kohlenstoff speichern und hat eine lange Umsatzzeit.
• Versuche, die biologische Pumpe zu aktivieren (z.B. Eisen düngen der Südpolarmeere), haben bisher nicht zu einer nachhaltigen Verbesserung im Ozean geführt.

Dekarbonisierung der Elektrizitätserzeugung

• Elektrische Energie kann vollständig in Wärme umgewandelt werden, aber Wärmeenergie kann nur teilweise in Arbeit umgewandelt werden.
• Wärmeenergie ist somit eine minderwertige Energieform im Vergleich zu elektrischer Energie.
• Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe kann die Energie fast vollständig in nutzbare Wärme umgewandelt werden (ca. 100%).
• Bei Kraftmaschinen wird typischerweise nur 25-50% der Wärmeenergie in Arbeit umgewandelt.
• Bei Wärmepumpen geht es darum, Wärme von niedriger zu höherer Temperatur zu transportieren. Der Temperaturunterschied ist ein wichtiger Faktor bei der benötigten Arbeit.

Energieumwandlung

• Differenzen bei der Energieumwandlung bei Ölheizung und Elektroheizung (Verluste usw.).
• Ölheizung wandelt Heizöl in Wärme zu 100% um
• Verluste bei der Elektroheizung (20%)

CO2-Emissionen von Autos

• Vergleich der CO2-Emissionen verschiedener Autotypen (z.B. Tesla 3, VW Passat BlueMotion, Toyota Prius Comfort)
• Die CO2-Emissionen, die beim Fahren eines Elektroautos entstehen, hängen von der CO2-Emission des Stromerzeugungsmisches ab (z.B. 12,1g CO2/km für ein Elektroauto bei Verwendung eines fossilen Strommisches)

Weltenergieverbrauch

• 85% der Weltenergie kommt aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe.
• Etwa 14% sind durch Elektrizität.
• Die Kurven der weltweiten CO2-Emissionen scheinen mit Weltkriegen und Krisen zu korrelieren.

Übergang auf CO2-emissionsfreie Energieträger

• Wenn ein fossiler Verbraucher durch ein elektrisches Gerät ersetzt wird, muss anderswo fossiler Brennstoff eingespart werden, und die resultierende Strommischung könnte CO2-intensiver sein.
• Erneuerbare Energiequellen sind limitiert, so dass die Lücke durch fossile Brennstoffe geschlossen wird. Die Emissionsreduktion ist nicht automatisch gegeben

Rechnung mit aktuellem

• Wasserkraft und Kernkraft müssen erhöht werden, um den gesamten Verkehr zu ersetzen.
• Die Solarenergiegewinnung im Jahr wird regelmäßig übertroffen.
• Dekarbonisierung wird durch die Elektrizität vorangetrieben.