(FA)U against CO2

--- title: (FA)U against CO2 subtitle: Mitschrift lang: de ... # (FA)U against CO2 ## VL 1: Prof. Dr. Julia Obertreis -- Von den "Ökos" zu Fridays for Future :x: Technische Probleme :face_vomiting: Zoom ### Über Julia Obertreis - Geisteswissenschaften: - Historikerin Osteuropa - Umwelthistorikerin: - Verhältnis Mensch Natur - Umweltverschmutzung in der Geschichte - Umweltbewegungen in der Geschichte - Klimageschichte - deutlich naturwissenschaftlicher (Eiszeit etc.) ### 1. 1970 - Politisches Themenfeld **"Die Umwelt"** etabliert sich - Naturschutzbewegung - Umweltgruppen & Bürgerinitiativen etnstehen - Studentenbewegung 1968 - dogmatische Linke - Anti-Atomkraftbewegung - Wirtschaftsboom (1950 & 1960) als Problem - Kapitalismuskritik, Wachstumskritik - Forderung nach Partizipation in polit. Entscheidungsprozessen - **neue Protestformen**: - Fahrraddemos - Haus- & Bauplatzbesetzungen - Verkehrsblockaden - öffentlicher Protest & Kritik an Staat & Regierung - **Anti-AKW-Bewegung** erstarkte, Sammelbecken für Ökos & Linke :atom_symbol: - Anti-Staat-Stimmung: "Atomstaat" :skull_and_crossbones: - alternative Lebensformen ("Freies Wendland") - 1985ff: Gorleben, Wackersdorf (Schlachten gegen Polizei) :police_car: - DDR: - Gesellschaft für Natur und Umwelt 1980 (Exptert\*innen) - unabhängige Umweltgruppen (unter evangelische Kirche) - keine breitere Bewegung wie in BRD - neue soziale Bewegungen - umfasst: - Friedensbewegung - Frauenbewegungen - Umweltbewegungen - NATO-Doppelbeschluss: - Aufrüstung im Kalten-Krieg - und limitierung der atomaren Sprengköpfe - brachte viele Menschen auf die Straße - **Verknüpfung von Frieden & Umwelt** :arrow_right: "Ökopax" :peace_symbol: - weitere Akteure - BUND (national) - Greenpeace (aus Kanada & international): Spektakuläre Aktionen - **"Die Ökos"** - auch *Langhaarige*,, *Müslifreser* - Kritik an: - Kapitalismus - Patriarchat - staatlichen Strukturen & Herrschaft - Konsumgesellschaft - Gründung der Partei **"Die Grünen"** - Gründung am 12./13. Januar 1980 - verschiedene Strömungen: - konservativer Naturschutz - Herbert Gruhl, der später ÖDP gegründet hat (Vertreter der Ökodiktatur, konservativst) - "dritten Wegs", zwischen Kapitalismus und Sozialismus - neue Linke - "ökologisch, demokratisch, sozial, gewaltfrei" - 1983: Einzug in den Bundestag mit 27 Abgeordneten (5,6% Wahlergebnis) - Rotation und Frauenquote innerhalb der Partei - gilt bis heute ### 2. Klimawandel - ab **1980** neue Debatten: Waldsterben, **Klimawandel** - auch in östlichen Ländern (Sowjetunion) - Ozonschicht großes Thema - FCKW als Kältemittel und Treibmittel schädigt Ozonschicht - Folge: Verstärkte UV-Strahlung - 1985: Entdeckung Ozonloch - Verringerung des FCKW-Ausstoßes durch internationale Abkommen :muscle: - Earth Summit 1992 - Rahmen für internationale Ümweltdiplomatie bis heute - Hintergrund: Polit. Vakuum nach Ende Ost-West Konflikt - 1997: Kyoto-Protokoll - Problem: USA stieg 2001 aus - 2016: Pariser Abkommen als Nachfolge - **USA tritt ebenfalls wieder aus** :face_palm: - Wende - Weiterbestand aber Deideologisierung - "Die Grünen" (BRD) & "Bündnis 90" (DDR) :arrow_right: "Bündnis 90 / Die Grünen": Protest & Reformpartei - global vs national - eig. sind Probleme global - aber nationale Lösungen lassen sich leichter treffen - EU als Akteur wenig tätig in Sachen Umweltschutz ### 3. Fridays For Future - junge Generation (Schüler & Studenten) - Vorwurf an Erwachsene Generation: "Ihr habts versaut" - passt zu Mindset bei Grünen 1980: "Wir haben unsere Erde nur von den Kindern geborgt" - neue Form: Schulstreiks - neue Form, Medien zu bespielen - Forderungen - Einhaltung Pariser Klimaabkommen (1,5° Ziel) - Kohleausstieg 2030 - 100% Energiewandel bis 2035 - Seit Ende 2018 in D - Graswurzelbewegung - parteilos - hoher Frauenanteil - Änderung des eigenen Konsumsverhalten & Forderungen an die Politik - Breite Unterstützung in Gesellschaft und Wissenschaft - aber bisher keine politischen Erfolge - kritische Frage: - Klimapolitikkritik einfacher als Kritik an sozialer Ungleichheit / Kapitalismus - wirklich global? ## VL 2: Fred Krüger: Stadt der Zukunft: Nachhaltig, gerecht, grün? ### * Schnellbussystem in Salaam (https://en.wikipedia.org/wiki/Dar_es_Salaam_bus_rapid_transit) * Depot Innenstadt nah, in Senke, steht öfter mal unter Wasser * Infrastruktur bricht zusammen * kritische Infrastruktur - Menschen verlieren ihren Job wenn sie nicht rechtzeitig in die Arbeit kommen - Proteste weil die Busse nicht mehr funktioniert haben (Überschwemmung) - Befestigung des Fusses - Minister sagt: Fluss muss verlegt werden, nicht die Strecke - Wohnort vieler hunderttausender Menschen die am Fluss leben ist bedroht - Müll wird angeschwemmt - andererseits aber auch Vorteile wie fruchtbare Schwemmböden -> urbaner Gartenbau - Dienen als Puffer bei Überschwemmungen - Dieser Schwemmflächen sollten gefördert und organisiert werden - Nature-Based Solutions (NBS) - auf Klimawandel reagieren (Adaption) - den Klimawandel minimieren (Mitigation) - Grüne Infrastruktur (GI) - "Green infrastracture is strategically planned network of natural and semi-natural areas with other environmental features designed and managed to deliver a wide range of ecosystem services" - Begrünte Stadtflächen - Wasser kann abfliesen - Sieht schön aus - Hund fühlt sich beim :poop: wohl - Verkehrssicherheit wird verbessert - Studie in London - in Valencia bereits umgesetzt - Beispiel: Smartphone als Fetisch und Objekt der Begierde - Beispiel: Park in Osaka - überladen mit Pflanzen - schaut schön aus - erfüllt sonst keine Funktion - Beispiel: Stadtpark in Denver - Grasflächen sind Montags und Mittwochs geschlossen - man wird verhaftet wenn man diese betritt :police_car: - Grasflächen sollen sich erholen - Beispiel: Busan in Südkorea - keine Grünflächen (auf den ersten Blick) - nur auf Balkonen (kleine Kübel, Töpfe) - Beispiel: Morogoro in Tansania - Stromtrasse verhindert Bau von Häusern - Menschen haben dafür gekämpft, unter der Trasse Gartenbau betreiten zu dürfen - Beispiel: Urbane Landwirtschaft in "Dar es Salaam" - mitten in der Innenstadt - dadurch viel Laufkundschaft, Verkauf an Pendler - Just in Time Produktion :tm: - sauberes Wasser - aber: permanente Unsicherheit durch **Stressoren** (Polizei, etc. :male-police-officer: :female-police-officer: ) - Kleingärten und "Urban Gardening" - große Tradition in Deutschland - Beginn im 19. Jhd. - Herr Schreber (zusammen mit Schuldirektor Herr Hausschild) hats erfunden - Ernährungssicherung und Behelfswohnungen zu Krisenzeiten - Inzwischen hauptsächlich Freizeit- und Erholungsfunktionen - ca. 1,2Mio Kleingärten (Stand 2019) - Bundeskleingartengesetz (BKleingG) -> typisch Deutsch - Die Gartenstadtidee - Entstehung in DE Beginn 20. Jhd. - große Grünflächen, ökologischer Städtebau - Nürnberg: Gartenstadt in Südstadt - Genossenschaftliche Organisation - Auch in Erlangen: ERBA-Siedlung (ERlanger Bamberger BAumwollspinnerei) ab 1906 - ehemalige Werkssiedlung - Schenkstraße in Erlangen / Am Röthelheim - Beispiel: London - "Blaue Infrastruktur" (Wasser) - viele Kanäle mit Radwegen - 90qm Wohnung (Innenstadtnah) kostet 5000€/Monat - arme Bevölkerung wird verdrängt - Folge von "**Green Gentrification**" - Beispiel: "Rückeroberung" des Stadtraums durch Bürgerschaft - Parklets - Parkplätze werden umfunktioniert - Platzpark statt Parkplatz! - Klimakisten im Erlanger Stadtratswahlkampf - In Toronto hat man temporär Pflanzsäcke und Eurokisten aufgestellt - "Rückeroberung" des Stadtraums - Plazas - Prototyping - Prototyping ist kurzfristiges "Ausprobieren" Ideen aus urbanem Design - z.B. kurzfristiges Sperren von Straßen - "Essbare Stadt" - Guerilla Gardening in Freiburg i.Br. - vorerst ohne Absprache mit der Stadtverwaltung - Offiziell von Stadtverwaltung in Andernach - jeder darf sich bedienen - Beispiel Singapur "From Garden City to City in a Garden" - grüne Konzepte als Stadtpolitik - Rooftop-Farming - Pflanzen wachsen aus Löchern in Rohren - Hochbeete als Ersatz für Schrebergärten - Förderung sozialer Beziehungen ("social connectedness") - Singapur stark gewachsen, Geschossbau - Stadt hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert - Heimat und Identitätverlust "Collective Amnesia" - städtische Identität durch Öffnung der Grünflächen schaffen - Eco-Community Garden auf dem Dach eines Parkhauses - "Vertical Garden City" - grüne Fassaden - aber: hoher Aufwand in unseren Breitengraden durch Bewässerung und Düngung :arrow_right: Ökobillanz fragwürdig - neue Stadtteile von Anfang an grün geplant - "Mid-Density", 75k - 150k Bewohner, bis zu 12 Stockwerke - Alle gezeigten Maßnahmen versuchen den Klimawandel zu "Adaptieren" und zu "Mitigieren" - "Nature Based Solutions" (NBS) - Measures that use nature or are inspired by nature to address societal challenges - Beispiel: Sponge-City - Zweck: große Wassermengen bei intensiven Niederschlägen o.Ä. abfangen - Wuhan ein Musterbeispiel - Stadtentwicklungskonzepte und Leitbilder - Kreative Stadt - Recht auf Stadt und Gerechte Stadt - Unternehmerische Stadt - Nachhaltige Stadt - allgemein: Umgang mit öffentlichem Raum ## VL 3: Christian Herglotz: Fernseh statt Fernweh: Wie wir mittels Videkommunikation ... * 2019: Information and Communication Technology (ICT) verursachen 4% der Treibhausgasemissionen (TGE) ### Energieversorgung und Treibhausgasemmissionen Übersicht Energieen: * 100 km Autofahrt benötigt ~ 62kWh * Einfamilienhaus im Jahr 14000kWh * Passivhaus 2100kWh * Flug FRA-NY pro Person 3500kWh * Aufwärme Mitagessen 0,0027 kWh * Eine Folge GoT ??? Kraftwerke: * Wasserkraft und Windenergie hat gutes Verhältniss von Gramm CO2 pro kWh * Solaar und Kernkraft etwas mehr * Rest deutlich höher * Übersicht über durchschnitt der Länder (Live): electricitymap.org/map * Deutschland etwa 50-500g pro kWh * Handy eine folge GoT: ~ 0,55g CO2, vergleichbar zum Aufwärmen des Mittagessens ### Energiebedarf in der Videkommunikation Hochgerechnet wird etwa die hälfte der Energie und CO2 Emissionen in der Produktion der Geräte benötigt. -> Geräte länger verwendenden #### Übertragung Nur Betrachtung der Übertragungsstrecke. Probleme: * Jeder Knoten muss parallel arbeiten * Auslastung bestimmt Verbrauch * Grundlast ist ebenfalls vorhanden Lösung: * 0,0064-136 $\frac{\mathrm{kWh}}{\mathrm{GB}}$ * Große Unterschiede * Geräte werden immer effizienter pro GB Beispiel: Videokonferenz Japan - Schweiz 2009 (Davos) * Interkontinental wird nur wenig Energie benötigt -> sehr effizient * Im Kontinent selbst wird mehr der Energie benötigt (u.a. viele Knoten und Router) * Start und Endpunkte benötigen meiste Energie * Leistung: 1,8kW * Power usage effectiveness (PUE): 2 * Übertragunsrate 40 $\frac{\mathrm{Mbit}}{\mathrm{s}}$ * 0,2 $\frac{\mathrm{kWh}}{\mathrm{GB}}$ Stand 2015: * 0,06$\frac{\mathrm{kWh}}{\mathrm{GB}}$ * Effizienz der Übertragung verdoppelt sich alle zwei Jahre * Aber: Es werden auch immer mehr Daten Übertragen 2020 -> wir nehmen 0,02$\frac{\mathrm{kWh}}{\mathrm{GB}}$ an: * GoT Folge benötigt 6g in HD #### Datacenter Energiebedarf deutscher Serverfarmen steigt weiter an. * 2017: 13,2$\frac{\mathrm{TWh}}{\mathrm{Jahr}}$ * Server und Speicher etwa die hälfte * Kühlung und USV etwa ein drittel * Netzwerk, sonstiges relativ gering Content Delivery Networks (CDN): * Server sind Weltweit verteilt, die Kopien der Inhalte vorhalten * Hierarchische Struktur, Anfragen werden durchgereicht, falls nicht lokal auf Server vorhanden * Gesamtenergie steigt mit zusätzlichen Servern nur wenig #### Endverbraucher * Beispiel Handy: 3,11W mit guter Qualität * Decodieren des Videos benötigt ähnlich viel Energie, wie das Display, oder die Grundlast * TV: 40-100W * PC: 100W * Konsole: 70W ### Zusammenfassung TGE für diese Vorlesung: * Annahmen: * 201 Teilnehmer * 2GB Daten, 2h Dauer * Server 1kWh * Übertragung 8,04 kWh * Endbenutzer 100 PC, 100 Laptop: 38,08 kWh * 7,07kg CO2 * 35g pro Person * Mit 35g dürfte jeder Teilnehmer 200m Auto fahren * Televorlesung ist effizienter Wieso sind TGE so hoch? * Mehr Nutzer * Bessere Qualität Ergebnisse: * Produktion der Geräte verursacht 50% der TEG * Hohe Datenraten hoher Verbrauch * Aber Verdopplung der Effizienz alle 2 Jahre * Videokonferenzen sind ökologischer als Dienstreisen/Livevorlesungen ## VL 4: Dr. Christoph Herrler: Klimapolitik und Ethik: Warum ist Klimaschutz geboten und wer soll ihn leisten? ### Ausganslage: Das Pariser Übereinkommen 2015 - Ziele: - 1,5°C Klimaerwärmung im vergleich zum Vorindustriellen Niveau - Anpassungen an und Eindämmung von bisherigen Klimaveränderungen - Getragen von "entwickelten" Ländern - Entwicklungsländer nach besten Möglichkeiten - Ethische Probleme/Folgen: - Verursacher: - oft entwickelte Länder - Vergangenheit/Gegenwart - Betroffene: - oft entwicklungsländer - Schlechtere Infrastruktur (Eindämmungsmöglichkeiten) - Gegenwart/Zukunft ### Ethische Aspekte des Klimaschutzes Leitfragen: #### Warum sollen wir etwas tun? - Betrifft Zukunft - Ethische Frage - Ungleichheit: gegenwärtige Verursacher (G) vs. künftige Betroffene (Z) - Problem: - für Generation G weder (zweck)rational noch attraktiv - Keine Sanktionsmöglichkeiten von Z gegen G - Antwort: - Verantworung gegenüber zukünftigen Generationen - Menschenrecht (kein offizielles, aber indirekt) - künftige Menschen auf Erde haben auch Menschenrechte - gegenwärtige Beachtung notwendig - Verbot der zeitlichen Diskontierung - Vorsorgeprinzip - Vorsorge als Schadensvermeidung - Ab welcher Art von Ungewissheit soll man auf welche Art von Gefährdungen mit welchen Maßnahmen reagieren? - maximalen Schaden minimieren (MaxMin) - Wort-Case Szenario annehmen -> Rechtfertigung. Lieber jetzt etwas machen, auch wenn sich herausstellt, dass es nicht benötigt wird, als nichts machen und dann herausfinden, dass alles kaputt geht - Suffizientarismus - Politische Ziele (2°C vs. 1.5°C Ziel) #### Wer soll etwas tun? - Politik muss gegenüber den Bürgern die Maßnahmen rechtfertigen #### Wer soll wie viel tun? - Globale Gerechtigkeit - Prinzipien: - Verursacherprinzip (VP) - Verursacher der Schäden und Nachteile wird mit Pflichten belegt - Verursacher von Emissionen müssen größere Anstrengungen leisten - Nutznießerprinzip (NP) - diejenigen Staaten die am meisten von THG-Emissionen profitiert haben müssen entsprechend größere Klimaschutzanstrengungen auf sich nehmen - Zahlungsfähigkeitsprinzip (ZP) - dejenige, der gegenwärtig (relativ) reich ist wird mit Pflichten belegt - Staaten, die sich den Klimaschutz leichter leisten können übernehmen größere Anstrengungen und helfen anderen --- - Zusätzliche Faktoren - Historische Emissionen - seit Beginn der Industrialisierung - Armut - bedingt die Vulnerabilität vieler Betroffener der negativen Folgen des Klimawandels entscheidend mit --- - Problematiken der Prinzpipen: - VP: - THG per se nicht schädlich - nur Übermaß - "Die Dosis macht das Gift" - eigentliche Verursacher schon tot, entspricht nicht dem Prinzip - Historiche Emissionen schwer einem Verursacher zuzuordnen - z.B. Produktion, Transport, Konsum - NP: - exakte Bestimmung der Profiteure ist schwierig - Schwellenländer, "spill-over" Effekte - ZP: - Definition der Schwelle der Zahlungsfähigkeit - Verfahren ist a-historisch, Beurteilt nur den aktuellen Stand - womöglich Verknüpfung von Emissionen und Wohlstand - alle Prinzipien sind für sich problematisch: Kombination aus mehreren? --- - Problematiken der Faktoren - Historische Emissionen - Übertrag der Pflichten bereits verstorbener Emittenten - "Entschuldbare Unkenntnis" (für THG-Emissionen vor 1990) - Armut - regional unterschiedliche Existenzminima bzgl. THG-Bedarf - Vorrang Armutsbekämpfung vor Klimaschutz? → faire Verteilung der Kosten ist schwierig --- - Artikel 4 des Pariser Übereinkommens - jedes Land legt für sich eigene Ziele fest die es einhält - größtmögliche Ambition unter Berücksichtigung individueller Fähigkeiten - Probleme: - keine Verteilung der Kosten festgelegt, keine Vorgaben - keine Sanktionen bei Verstroß gegen (eigene) Ziele - nur: "Moralischer Pranger" ## VL 5: Dr. Ursula Hahn: Klimawandel und Gesundheit - Todesursachen in reichen Ländern: - Hauptsächlich nicht infektiöse Erkrankungen - Herzkrankheiten, Schlaganfall, etc. - Todesursachen in armen Ländern: - Viele Infektionskrankheiten - Unfälle - Verbesserung der Gesundheit und Nahrungsmittelverfügbarkeit auf Kosten der Umwelt. - Männer leben weniger lang als Frauen, Schwarze tendenziell kürzer als Weiße ### Planetary Health - Paradigma für das Zusammenspiel der Ökosysteme im Erdsystem zum Erhalt der Menschheit und der Ökosysteme im Rahmen der planetarischen Grenzen (PG) und Ressourcen - PG-Modell: Planet schützen um Menschheit zu schützen - Mensch abhängig vom funktionierenden Ökosystem - Kontrollvariablen: - $CO_2$ Konzentration in der Atmosphäre - Energieimbalance in der oberen Atmospähere - Artenvielfalt und Artensterben ### Drei Kategorien des Versagens im Gesundheitswesen - Conceptual failure / Das Konzept stimmt nicht - Zukunftsgefährdung wird nicht ernst genommen - Akzeptanz von unverhältnismäßigen Belastungen von armen Menschen - Knowledge Failure / Das Wissen wurde nicht weiter gegeben - Vernachlässigen interdisziplinären austauschs - ... - Implementation failures and bad governance ### Kippelemente - Schmelzen der Pole - Schmelzen des Permafrosts ### Luftschadstoffe und Treibhausgase - Luftschadstoffe oft erkennbar - Smog - Lungenkrankheiten - Werden gemessen - Treibhausgase nicht sichtbar, oder unmittelbare auswirkungen - CO2, Methan, Lachgas, FKW, ... - Umweltbundesamt misst Feinstaub, Stickoxide, ... - Feinstaubemissionen sinken - Rauchen ist ungesund :no_smoking: ### Erderwärmung mit den Folgen * vermehrte Naturkatastrophen * Tropische Infektionskrankheiten * Abnahme der Produktion von Grundnahrungsmitteln (am besten Sprit daraus machen) * Kontaminiertes Wasser * Hitzewellen * steigener Meeresspiegel * extreme Wetterereignisse * posttraumatische pyschische Störungen * 250 Tausend zusätzliche Todesfälle jedes Jahr * Hitze, Durchfall, Malaria, Mangelernährung ### Aufgaben der WHO - Organ der UN, eine Stimme je Nation - Seuchen bekämpfen - Katastrophenhilfe - Nachhaltigkeitsziele - Finanzierung/Sponsoring (Anlass zur Kritik) ### Klima und Gesundheit: Infektionen * Dengufieber * übertragen durch Mücken * Malaria * kleine Temperaturerhöhung erhöht globales Risiko um 3-5% * Vektorkrankheiten * z.B. übertragen durch Zecken, Stechmücken, Mäuse ### Klima und Gesundheit: Ernährung * großer Anteil am Klima * jeder kann persönlich beitragen * Gefährdung der Ernhährung durch Klimawandel und umgekehrt * 1kg Rindfleisch = 13,3kg CO2-Emissionen * 40% der globalen Landmasse für Agrarwirtschaft * Aber auch Gefährdung der Ernährung * Dürrezonen breiten sich aus * Verschiebung der Vegetationszonen * Überflutungen * Artensterben * :arrow_forward: Hungerflüchtlinge * Empfehlung der IPCC: * Reduktion des Fleischanteils um 75% (mediterrane Kost) * Viehhaltung verbraucht 80% des Agrarlandes bei 20% Energiegewinn ### Was also tun für den Klimaflogenschutz und die Gesundheit unserer Kinder und Enkel? * Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind." (Albert Einstein) * Klimawandel nimmt an Bedeutung in der ärtzlichen Ausbildung zu --- ## VL 6: Prof. Dr. Achim Bräuning - Die Welt wandelt sich – aber wie? Methoden und integrative Konzepte der geographischen Klima- und Klimafolgenforschung ### 1. Einführung: Dimensionen des Klimawandels * Klima ist nicht Wetter * Klimawandel: langfristige Änderungen im Durchschnitt * Kardinalfragen: - Gegenwärtiger Klimawander noch "normal"? - Wenn, nein, ist er vom Menschen gemacht? - Was sind die Auswirkungen? - Wer ist Gewinner und Verlierer? - Wie könnte die Zukunft aussehen - Was kann wer dagegen tun? * Klima als zeitliches Kontinuum * ist in der Gegenwart gut bekannt, in der Vergangenheit und in der Zukunft nicht * Vergangenheit: natürliche Informationsquellen * Landformen * Baumringe * Sedimente * Speleotheme (was ist das?) * Zukunft: Modelle * Proxydaten * als Indikatoren für Klimaänderungen in der Vergangenheit * kurzer Zeitraum: * Meteorologische Daten (Auflösung: Hoch) * Satellitendaten (Auflösung: Hoch) * langer Zeitraum: * Baumringe (anuell/lokal-regional) * Späleotheme (Tropfsteine) * Vegetationsgeschichte (10 - 10^2 Jahr) * Gletscher und Eisbohrkerne (10-10^2 Jahr) * Messbare Parameter im Holz * Jahrringbreite * Maximale Spätholzdichte * Verschiede Zellparameter * Stabile Isotope ### 2. Tibet: Klimaforschung auf dem Dach der Welt (Tibetplateau) * Es gibt dort Monsunströme * Region meistens recht trocken * Yangtze-System * Brahmaputra-System * Fernerkundungsdaten * "The third pole" Region mit den größten Gletschern nach Nord-/Südpol * Gletscher bilden sich zurück * Gletscher teils unterhalb der Baumgrenze * Ermöglicht zeitliche Einordnung des Rückgangs * Höchststand um 1780-1790 (kleine Eiszeit) ### 3. Patagonien: Vom Gletscher zum Ozean * Fernerkundung mit Big data, multi-sensor Daten, Daten-Assimilation in geophys. Modelle * SAR/Optische Satellitendaten * Altimetrie * Georadar * ... * Beispiel: Eisdicke der Patagonischen Eisfelder * Kombination mit Baumringstudie * Westwinde -> Viele Niederschläge auf Westseite und große/dicke Gletscher * Klimarekonstruktion * Negative Korrelation von Baumring und Niederschlag * Massensterben von Seiwalen in patagonischen Fjorden * Indirekte Folgen von Klimaschwankungen? * Abwandern zu anderen Nahrungsquellen * neue Nahrungsquellen evtl. giftig * Bestimmung der Klimaschwankungen durch Isotopenvariationen in den Barten * Bei starken Klimaänderungen (z.B. El Niño) müssen Wale wandern * Nahrungsmittel ändern sich -> Isotope auch ### 4. BayTreeNet Kooperation mit zwei Professoren der FAU. * Großwetterlagen * je nach Windrichtung verschiedene Luftmassen nach Mitteleuropa * Welche Wetterlage nimmt je nach Klimaänderung zu? * Bayern topografisch stark verschieden, Wetterlagen verschieden * z.B. Wassereiches Südbayern vs. trockenes Franken * Modellierung mit MPI-Klimamodell auf Supercomputer-Cluster Meggie * Worst-Case Erderwärmung um 6 Grad * Mittel 2-3 Grad * Auswirkungen der Erwärmung auf die potentielle natürliche Vegetation Bayerns * Potentielle natürliche Vegetation: Vegetation, die es ohne Eingriffe durch Menschen gäbe * Buchenwälder sterben ab * ab +3 Grad weitestgehend außerhalb der aktuellen klimatischen Typen in Bayern ![](https://i.imgur.com/9JThHis.jpg) ### 5. Reflektion * Klimaforschung ist inter- bis transdisziplinär * Politiker\*innen denken nur in Wahlperioden, aber Klimawandelforschung ist jahrhundert-Projekt * Ergebnisse haben häufig methodische und statistische Unsicherheiten ** Werbeblock am Ende ** haha, aus Immenstadt komme ich :D Ich habs immer noch nicht gecheckt, stehen da Sensoren rum? Ah so wies grad klingt ist das nur analog :-( Schade, sonst hätte man die Sensoren suchen gehen können :D Glaube schon, dass die vernetzt sind Der baum steht auf alle Fälle am Alpsee Mit livedaten https://baytreenet.de/standorte/immenstadt/ ## VL 7: Prof. Dr. Peter Wasserscheid - Nachaltige und infrastrukturkompatible Wasserstofftechnologien ### 1. Warum brauchen wir in Zukunft eine klimaneutrale Industriegesellschaft #### Fakten zur Klimaentwicklung Forschung (IPCC) ist sich einig: Klimawandel ist menschengemacht. #### FOlgen der Klimaerwärmung - Globaler Temperaturanstieg - Wärmere und saurere Ozeane - Abschmelzen der Eismassen an den Polen und Gletscher - Ansteigender Meeresspiegel #### Beschlossene Maßnahmen - Pariser UN-Klima-Abkommen - Max 2°C Erwärmung - Senken des $\mathrm{CO_2}$ Ausstoßes - Energiewende in Deutschland - bis 2050 - 60% der Energieversorgung aus Erneuerbaren - Ausstoß von THG um 80% ggü. 1990 reduzieren #### Herausforderungen der Energieversorgung - Umweltfreundlichkeit - Versorgungssicherheit - Energiekosten ##### IPCC-Bericht 2018 - 1,5$^\circ\text{C}$ Grad max 420 Gt $\text{CO}_2$ - 2$^\circ\text{C}$ max. 1170 Gt $\text{CO}_2$ - Heutige Emissionen erreichen Schwellen in 10 bzw. 27 Jahren #### Komplexität des Problems - Menschliche Bedürfnisse - Soziale Marktwirtschaft vs. "Ökodiktatur" - Weltweiter Kontext -> Recht auf Entwicklung - Generationenkonflikt -> FFF ### 2. Welche Ressourcen stehen nachhaltig zur Verfügung Kostengünstigste (theoretische) Möglichkeit zur Energiegewinnung sind erneuerbare Energieen (Solar/Windkraft). #### Probleme - Erzeugung ist nicht kontinuierlich möglich. - Speicherung - Transport, "Wir haben kein Energieproblem, sondern ein Energie-Verteilungsproblem" - "Niemand möchte dort wohnen, wo es 50$^\circ\text{C}$ hat oder 120km/h Wind weht" #### Analyse des Potentials von erneuerbarer Energie - Die Fläche der 4 größten Rinderfarmen Australiens würde ausreichen um den globalen Primärenergiebedarf zu decken - Kein Energie, sondern ein Verteilungsproblem - Globaler Handel mit erneuerbaren Energien ist nötig und logische Konsequenz #### Situation in Deutschland - 43% des deutschen Stroms aus EE - Real: schwankt zwischen 1% - knapp 100% -> Speicherung, Transport - "Defossilization" des Verkehrs-, Wärme-, und Industriesektors stockt - Abschaltung von Kern-/Kohlekraftwerken + starker Anstieg von Stromverbrauch -> Stromlücke ### 3. Wie können diese Ressourcen genutzt und verknüpft werden? #### Sektorenkopplung - Elektrischer Strom -> Stromspeicherung in Batterien und anderen elektrochemischen Systemen - Stoffliche Nutzung (Industrie und Mobilität) - Wärme (Haushalte und Industrie) Infrastruktur- und Systemkompatible Technologien nötig #### Schlüsseltechnologie einer "all electric society" - Batterietechnik - :+1: sehr hohe Strom-zu-Strom-Effizienz (bix zu 95%) - :+1: sehr hohe Leistung - :-1: Kein guter Speicher für große Energiemengen (skaliert Linear) - :-1: Energie und Rohstoff-intensiv in der Herstellung, Recyclingstrategien? - :-1: Hohes Gewicht, Kosten #### Schlüsseltechnologie zur Sektorenkopplung: Elektrolyse $\text{H}_2\text{O}$ zu $\text{H}_2$ - :+1: Wirkungsgrad Strom-Wasserstoff: 65% - 85% - :+1: einfach skalierbar - :+1: große Energiemengen speicherbar - :-1: Edemetalleinsatz erfordert effizientes Recycling - :-1: teure Materialien (z.B. Nafion), aber immer weniger - :-1: noch hohe Kosten Kleinwagen, normale PKWs: Batterie LKWs, Schiffe, Flugzeuge: Wasserstoff #### Das "Einzigartige" an $\text{H}_2$ - Sehr hohe gravimetrische Energiedichte (33.300 Wh/kg) - kann mittels Elektrolyse gewonnen werden - Verbrennt zu $\text{H}_2\text{O}$ #### $\text{H}_2$ als Energievektor Die volumetrische Speicherdichte muss durch technische Maßnahmen erhöht werden. - Physikalisch: - Flüssig (kryogen -253°C) - Hoher Druck (300-700Bar) - Aber: neue Infrastruktur nötig - Adsorptive Speicher - Nanotubes - Metallorg. Gerüstverbindungen (MOF) - -> fester Energieträger - Metallhybrid-Speicher - klassische Metallhybride - -> feste Energieträger - Power-to-X (Gardena auf Starkstrom?? :'D :+1: Gardena auf Alles :DD) - $CO_2$ Hydrierung -> Methan, Diesel, Kerosin #### Power to X-Technologien $\text{H}_2$ Logistik durch $\text{CO}_2$-Hydrierung ### 4. Aus unserer Forschung: Wasserstoffspeicherung in flüssigen Trägerölen #### LOHC "Flüssige Pfandflasche" :D Flüssigkeit speichert Wasserstoff Chemisch -> Entweder Wasserstoff rein oder raus Video : #### Auswahl geeigneter LOHC-Systeme Viele Faktoren entscheiden über die Eignung als Transportmedium ##### Bevorzugtes LOHC-System: Dibenzyltoluol-Perhydrobidenyltoluol - Brennt nicht - Ist nicht giftig/Karzinogen - Schneidet das Fleisch schweißfrei - Ist vor dem Chef im Geschäft #### Forschungs- und Entwicklungsaufgaben - Optimierung der Katalysatoren - Entwicklung der Transormationseinheiten - Wärme und Systemintegration - Abwärme Nutzen zur Dehydrierung des gespeicherten Wasserstoffs #### Einsatzszenarien der LOHC-Technologie - heute - Wasserstoff wird nach Deutschland/Europa importiert - Technologie wird exportiert - 1kg $\text{H}_2\text{O}$ kostet 9,50€ -> Reichweite zwischen 70 und 120 km -> kostet ca. so viel wie ein fossiler Verbrenner - Wiederverwendung bestehender Infrastruktur für Fossile Energieträger --- - eigentlich jeder deutsche Automobilhersteller will bis 2025 einen $\text{H}_2$ P #### Einsatzszenarien der LOHC-Technologie - morgen On-board Wasserstofffreisetzung auf Fahrzeugen (Schiff, Zug, LKW, etc.) - Direktes tanken von LOHC - Vision: "Wasserstoff-freie" Wasserstoffmobilität Vision: "Wasserstoff-freie" Wasserstoffmobilität Effizienzpotential > 50% für LOHC-zu-Strom nachgewiesen - Aktuelles Projekt: - Zug, der an Board LOHC verstromt ### 5. Aktuelle politische Entwicklungen zum Thema "Wasserstoff" Wasserstoff PKW von z.B. BMW und Audi sind 2023 - 2025 zu erwarten. Niemand hat 11/2018 geglaubt, dass $\text{H}_2$ eine Relevanz in DE haben wird. Bereits im nächsten Jahr hat sich die Stimmung (in Bayern) geändert. Bayrische Wasserstoff-Strategie am 29.06.20, Nationale Wasserstoffstrategie am 10.06.20 veröffentlicht. "Bund investiert 9 Milliarden in den Bau von Wasserstoffanlagen" #### Zusammenfassung > Wasserstofftechnologien werden eine Schlüsselrolle für die Energiewende spielen, vor allem für die saisonale Speicherung, globale Energielogistik und die Mobilität schwerer Fahrzeuge. > Die LOHC-Technologie und andere Power-to-X-Technologien bieten einen sehr interessanten Weg, Wassersoff sicher und effizient in der heutigen Krafstoffinstrastruktur zu speichern und zu transportieren "The Stone Age did not end for lack of stone, and the Oil Age will end long before the world runs out of oil." --- ## VL 8: Prof. Dr. Martin Hartmann - Ökobilanz und Grüne Chemie ### 1. Was ist Nachhaltigkeit? * System ist nachhaltig, wenn es selber überlebt und langfristig Bestand hat (Peter Carnau, 2011) ### 2. Was bedeutet grüne Chemie? * 12 Punkte: * Abfallvermeidung * Maximale Atomökonomie * Design weniger gefährlicher Chemikalien * Design sicherer Chemikalien * Verwendung sicherer Lösungsmittel und Reaktionsbedingungen * Erhöhung der Energieffizienz * Erneuerbare Rohstoffe * Vermeidung von Zwischenproduktionen * Einsatz von Katalysatoren * Design abbaubarer Stoffe * Vermeidung von Umweltverschmutzung * Minimierung des Störfallpotentials * Ist Grüne Chemie nachhaltige Chemie? * Herausforderung * Recycling/Upcycling * kritische Rohstoffe * Katalysator * setzt Aktivierungsenergie herab * -> geringerer (gesamt-)Energiebedarf ### 3. Kann man Nachhaltigkeit quantifizieren? * E-Faktor * Menge an Abfall (kg) / Produktmenge (kg) * Raffinierie: `0,1` * Bulk-Chemikalien: `<1-5` * Fein-Chemikalien: `5-50` * Pharmazeutika: `25-100` * $\text{CO}_2$-Fußabdruck * pro Person in DE * 9,6t pro Jahr * 11,4t $\text{CO}_{2,eq}$ * global: ~7t * Wasser-Fußabdruck * 3900 L/Tag * 31% intern, 69% extern * z.B. ~15500 Liter pro 1kg Fleisch * ökolog. Rucksack * Materialbedarf eines Produktes über seinen gesamten Lebenszyklus * Ecolabels * in DE verbreitet: * `Gesicherte Nachhaltigkeit Prüfsiegel 2017` * `EMAS` (Eco-Management and Audit Scheme) * Lebenszyklusanalyse ([DIN EN ISO 14040](https://www.iso.org/standard/37456.html)) * Arbeitsschritte * 1. Ziel und Untersuchungsrahmen * 2. Sachbilanz * 3. Wirkunsgabschätzung * 4. Auswertung * LCA (Lebenszyklusanalyse) / Ökobilanz * Erkennen, wo im Lebenszyklus des Produktes der größte ökologische, ökonomische bzw. soziale "Impact" entsteht * `Craddle to Gate` vs. `Craddle to Grave` * Zyklusanalyse bis zum Verlassen des Werkes vs. bis zur Entsorgung * Rohmaterial -> Zwischenprodukt -> Produkt -> Nutzung -> Entsorgung * Ökobilanz - Bilanzrahmen * Entnahme aus der Umwelt (Rohstoffe) vs. Abgabe an die Umwelt (Emissionen, ..) * Wirkungsabschätzung * Schädigung der menschlichen Gesundheit * Schädigung der Ökosysteme * Verminderung nicht erneuerbarer Ressourcen ![](https://i.imgur.com/oKZICOT.png) * LCA in der Forschung und Prozessentwicklung * Verbesserung der Umweltverträglichkeit einer (Chemie-)Anlage * Beispiele * Stoffliche Nutzung von $\text{CO}_2$ * Verdopplung der $\text{CO}_2$-Konzentration -> erhöhung der durchschnittlichen Temperatur von 5-6 Grad * Pariser Klimaabkommen von 2015 * Bestandteile von Biogas: vorwiegend Methan (65%) und $\text{CO}_2$ (30%) * Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen * Periodensystem der gefährdeten Elemente * Biomasse für Treibstoffe und Chemieprodukte * Take Home Messages * Nachhaltige Chemie * Maximierung der Effizienz * Eliminierung bzw. Minimierung von Gefahrstoffen * Holistisches Design des Prozesses (LCA) * Bewertung der Nachhaltigkeit --- ## VL 9: Laura Therese Heinl - Klimawandel als Business Case ### Kurze Begriffserklärung * Business Case: untersucht alternative Investitionsszenarien mit Blick auf Rentabilität -> "Lohnt sich das?" * Stakeholder: Alle Personen / Organisationen mit Bezug zum Unternehmen * $\text{Öko-Effizienz} = \frac{Wertschöpfung}{Schadschöpfung}$ * Wertschöpfung steigern, Schadschöpfung verringern ### Wirkung Klimawandel auf Wirtschaft * Binnenschifffahrt (geringe Pegel) * Ernteausfälle * Indirekte Folgen: (Beispiele) * politische Zieländerungen (z.B. mehr Elektroautos) * Solarbranche Boomt * Kohle nicht ### Wie kann die Wirtschaft reagieren? * Vermeidung ("Mitigation") * an Ursachen ansetzen, negative Folgen gar nicht entstehen lassen * Vorteile: * Systematische Ursachenbehandlung möglich * Nutzen zum Teil sehr weit (sogar global) verteilt * Nachteile: * Nutzen zeigt sich zum Teil erst sehr langfristig * Anpassung ("Adaptation") * an den Folgen ansetzen, Wege finden, wie man mit Folgen leben kann * Vorteile: * Nutzern bereits kurzfristig * Nutzen klar greifbar * Nachteile: * Nur punktuelle Behandlung einzelner Symptome * Nutzen nur lokal fokussiert * Keine Substitute oder Komplemente! * Beide Strategien von Bedeutung * Anpassung als Business Case * Instrumente zum Risikomanagement * Innovative Versicherungslöserungen zur Absicherung gegen Wetterrisiken * es lohnt sich z.B. für Versicherungen, wenn der Klimawandel nicht schlimmer wird * Slow-Steaming zur Vermeidung von Schwerwetter-Aufkommen * Slow-Steaming: "langsam fahren" * normalerweise langsam fahren, bei Umwegen wegen Unwetter Gas geben und punktgerecht liefern * weniger Emissionen im Normalfall * Vewrmeidung als Business Case * Erneuerbare Energien * Fleischersatzprodukte: Mehr Marge (Wie bei der Pizza, Analogkäse :D :cheese_wedge:) * Nur Vermeidung bekämpft den Klimawandel * $\mathrm{Ökoeffizienz}=\frac{\mathrm{Wertschöpfung}}{\mathrm{Schadschöpfung}}$ * Versuche Klimaschutz in eine Wachstums-Wirtschaft zu integrieren * Kreislauf-Wirtschaft (Circular Economy): Mehr Umsatz bedeutet mehr Ressourcen, die wieder verwendet werden * Langlebigkeit: Produkte die lang verwendet werden können: * Hosen die Mitwachsen???? * 10-Jahre Garantie * Self-Blaming: Unternehmen motiviert eigene Produkte nicht zu kaufen * Aber: Alles Nischen * Entkopplung der Wirtschaft von klimaschädlcihen Gasen als globales Ziel * Wirtschaft muss nciht auf fossilen Brennstoffen basieren * $\mathrm{CO_2}$ Bepreisung --- ## VL 10: Dr. Katrin Valentin - Bildung für nachhaltige Entwicklung * letzte Vorlesung :tada: ### 1 Was ist Bildung für nachhaltige Entwickling? #### Inhaltlich-historisch - Viele verschiedene Punkte: keine Armut, kein Hunger, Gesundheit, ... - Inter- und intragernerative Gerechtikeit im Angesicht planetarer Grenzen #### Pädagogisch-didatkisch - Vorbemerkung: BILDUNG für nachhaltige Entwicklung (BNE) - Subersiver Charakter der Bildung - Bildung als der "Prozess der Transformation Selbst- und Weltverhältnissen" - Vorbermerkung: Beutelsbacher Konsens 1. Überwältigungsverbot - Schüler:innen nicht indoktrinieren, z.B. mit Sprache :P 2. Was in Wissenschaft unt Politik kontrovers ist, muss auch im Unterricht kontorvers erscheinen 3. Schüler muss selbst reflektieren (???) - Nachhaltigkeitsdreieck - Ökologie - Soziales - Ökonomie - Lernen - Transformative Lernen als kollektiver Bewusstwerdungs- und Emanzipationsprozess - T-Learning refers to transformative, transgressive learning in times of climate change - transformative - transgressive - transdisciplinary - together - Whole Institution Approach: Nachhaltigkeit als Orientierung in Bezug auf: - Lern- (und Forschungs-)gegenstände - Methoden und Didaktik - Organisation und Verwaltung - Kooperation mit Partnern - Öffentlichkeitsarbeit - (Campus- und Gebäude)-Management - top down - side by side - bottom up - z.B. Greenoffice an der FAU als positives Beispiel - $\mathrm{CO}_2$-Rechner des Umwelt Bundesamtes - Welche Methoden und Vorgehensweisen werden empfohlen? - Stoffgeschichten: Lebenszyklus eines chemischen Stoffes erzählen - Action Bound: z.B. draußen rumlaufen und Sachen untersuchen - Zukunftswerkstatt: konkrete Zukunftsszenarien ausarbeiten - Mystery: - Sechs-Hüte-Methode: in verschiedene Rollen schlüpfen - Open Space: - Dilemma-Diskussion - Delphie-Methode: Experten unabhänig voneiner befragen, Antworten austauschen, ... - Planspiele: Szenarien durchpsielen - Gestaltungskompetenz als Kompetenzkonzept für BNE - T.1 Kompetenz zur Perpektivenübernahme - Weltoffen und neue Perspektiven integrierend Wissen aufbauen - T.2 Kompetenz zur Antizipation - Vorausschauend Entwicklungen analysieren und beurteilen können - T.3 Kompetenz zur disziplinübergreifenden ... - Interdisziplinär Erkenntnisse ... - T.4 Kompetenz zum Umgang mit unvollständigen und überkomplexen Informationen - Risiken, Gefahren und Unsicherheiten erkennen und abwägen können - G.1 Kompetenz zur Kooperation - Gemeinsame mit anderen planen und jandeln können - G.2 Kompetenz zur Bewältigung individueller Entscheidungsdilemmata - Dilemmata bei der Reflexion über Handlungsstrategien berücksichtigen können - G.3: Kompetenz zur Partizipation - An kollektiven Entscheidungsprozessen teilhaben können - G.4 Kompetenz zur Motivation - Sich und andere motivieren können, aktiv zu werden - E.1 Kompetenz zur Reflexion auf Leitbilder - Die eigenen Leitbilder und die anderer reflektieren können - E.2 Kompetenz zum moraltischen Handeln - Vorstellungen von Gerechtigkeit als Entscheidungs- und Handlungsgrundlage - E.3 Kompetenz zum eigenständigen Handeln - Selbstständig planen und handeln können - E.4 Kompetenz zu Unterstützung anderer - Empathie für andere zeigen können #### Praktisch konkret - Frühkindliche Bildung - SoKo Wald: Mit der Kita den Wald und seine Funktionen entdecken - Schulische Bildung - Berufliche Bildung - Hochschulbildung - Auserschulische Bildung - Erwachsenenbildung - Digitale Bildung --- # Informationen zur Prüfung - Prüfung wird nicht so schwer :D - Format: - Kein Freitext - SC und MC - Wahr/Falsch Fragen - Stichpunktfragen # Kernaussagen https://hackmd.io/H5-jN-H4Q4O-4LT4PCN90Q