Energie und Klimawandel WS 2004/05

Dr. rer. nat. Gerhard Luther

Forschungsstelle Zukunftsenergie (FZE ) c/o Technische Physik,

Universität des Saarlandes Bau 38 , Zimmer 2.03

Telephon: 0049- 0681 - 302-2737;

e-mail: luther.gerhard@vdi.de

luther.gerhard@mx.uni-saarland.de (auch größere Dateien)

homepage mit Link zur Vorlesung: http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/

Vorlesung: Mittwoch, 15 -17 Uhr, Bau 38, 2.OG., Seminarraum 2.22

Internetseite vorführen !

1. Wer soll was lernen über RE und CC

RE = Renewable EnergyCC = Climate Change

1. Energie Fachleute (trivial)

2. Lehrer

3. Alle (Physiker, Ingenieure , sonstige Naturwissenschaftler, Geographen)

[ auch Senioren- Studenten ]

Freiwillige Veranstaltung: (keine Scheine)

Daher:

1. Breites Interessenspektrum ansprechen Ökologie, Klimawandel

Energie – Ressourcen; - Wirtschaft,

– Technik und Verfahren – Physikalische Grundlagen

(Exergie, Technische Thermodynamik, „Behaglichkeit“)

2. Generalistischer Ansatz alle Fachgebiete aus einer Hand präsentieren

Mut zur Lücke

3. Vorlesung in sich geschlossen d.h.: keine Nacharbeit und keine Vorbereitung voraussetzen

Im WS 2004/05 halte ich eine Vorlesung

Energie und Klimawandel 1 Zeit: Mittwoch, 15 - 17 Uhr (vorläufig). Ort: Gebäude 38, 2.OG, Seminarraum 2.22 Vorbesprechung und Beginn: Mittwoch, 27. Oktober 2004, 15.15 Uhr Homepage über: http://uni-saarland.de/fak7/fze Die Vorboten des hauptsächlich durch die Nutzung von fossilen Brennstoffen bedingten Klimawandels sind nun bereits spürbar und auch (ziemlich) exakt nachweisbar (2001‘er Gletscherschwund in den Alpen: Pasterzenzunge mit Großglockner (3798 m) 1900 AD 2000 AD

Quelle: Gesellschaft für ökologische Forschung, Wolfgang Zängl, http://www.gletscherarchiv.de

Bericht des IPCC , des Intergovernmental Panel on Climate Change, http://www.ipcc.ch/ ). Die Hauptantwort auf diese Herausforderung liegt im Energiebereich. Hier muss noch in diesem Jahrhundert der Übergang zu einer nachhaltigen Problemlösung geschafft werden. Potentiale sind vorhanden, Ansätze gibt es viele, - es fehlen aber noch technisch- wissenschaftliche Durchbrüche zur Optimierung und Umsetzung im großen Stil. Das Thema wird leider von Jahr zu Jahr immer drängender. Es ist aber auch interessant, im Alltagsleben praktisch anwendbar und für Physiker, Techniker und Umweltschützer besonders zugänglich.

2. Ziel und Stil der Vorlesung

1. Ziele: Motivation, Grundwissen, Orientierung und Überblick

2. Geordnete Sammlung von interessanten und interaktiven Vorträgen

3. Gelegentlich: Virtuelle Sonderveranstaltung, z.B.: Spezialvortrag aus Internet: KlimaModelle (ppt‘s)

Video : aus Eurosun 2004 – Sammlung

4. Powerpoint: Verfügbar im Internet

Studenten sollen lernen,

was sie als Chef wissen müssen , nicht als Sachbearbeiter.

Durchführung

1. Folien als „Tafelbilder“ konzipieren

2. „Tafelbilder“ ergänzen durch Fixierung der mündlichen Erläuterungen die Folien müssen lesbar sein (fast) wie ein Skript (u.U.: Extra Kommentarfolie nur zum Nachlesen)

3. Strenge Gliederung und Durchnumerierung man muss sich an jeder Stelle am Gesamtaufbau orientieren können siehe nachfolgendes Beispiel (Gliederung und Inhalt)

konsequente Angabe von Quellen und Urquellen

4. Handout : nur 1 Seite mit 6 ausgewählten Folien der letzten Stunde

Energie und KlimawandelDr. rer. nat. Gerhard Luther

Forschungsstelle Zukunftsenergie, c/o Technische Physik-Bau38, Universität des SaarlandesTel.: 302-2737; e-mail: luther.gerhard@vdi.de

0. Einführung und extended abstract:Einige Fakten zur Klimaproblematik; Energieeinheiten und Größenordnungen

1. Die Energiesituation in Deutschland und in der Welt

2. Klimawandel - Auswirkungen des Einsatzes fossiler Energieträger, 2.1 Unmittelbare Umweltverschmutzung 2.2 Das Klima der Erde: Vielfalt, Ordnung und Komplexität 2.3 Klimawandel 2.4 Internationale Klimapolitik als Antwort auf drohenden Klimawandel

3. Nutzung ewiger Energiequellen Kernfusion und Sonne als Energieressource, Wind- insbesondere offshore; Biomasse; Geothermie

4. Sparsame Nutzung externer Energiequellen Wärmepumpe; Brennstoffzelle; Brennwertkessel; SWK;Wärmetauscher

5. Energiedienstleistungen: Energierelevante Ansprüche an Gebäude u.a. Thermische Behaglichkeit (incl. Frischluft)

3. Inhalt und Gliederung (exemplarisch)

2. Klimawandel - Auswirkungen des Einsatzes fossiler Energieträger

2.1 Unmittelbare Umweltverschmutzung (speziell Luftverschmutzung) .11 im Saarland .12 in Deutschland, Europa .13 in der Welt

2.2 Das Klima der Erde : Vielfalt, Ordnung und Komplexität .21 Übersicht über Temperatur in Atmosphäre und Ozean .22 Übersicht über das Klimasystem der Erde .23 Zur Geschichte des Erdklimas

2.3 Klimawandel durch Treibhauseffekt .31 Das Klima der Erde hat sich geändert .32 The Identification of human Influence on Climate Change .33 Treibhausgase in der Atmosphäre .34 Modelle .35 Projektionen und Szenarien für das 21. Jahrhundert .36 Was tun? Erste Ansätze der Internationalen Gemeinschaft

2.3 Klimawandel durch Treibhauseffekt

.31 Das Klima der Erde hat sich geändert

.311 Temperatur .312 Niederschlag .313 Sea level .314 Gletscher .315 Arktisches Eis .316 Übersicht

.32 The Identification of human Influence on Climate Change Simulationen der globalen Temperatur lassen sich nicht alleine durch natürliche Strahlungsantriebe erklären

.33 Treibhausgase in der Atmosphäre .331 Treibhausgase in der Atmosphäre seit der industriellen Revolution

.332 Atmospheric CO2 on different time-scales .333 Strahlungsantrieb und Global Warming Potential (GWP)

.34 Modelle .341 EBM- Energiebilanz Modell . 342 Übersicht über kompliziertere Modelle

.35 Projektionen und Szenarien für das 21. Jahrhundert . 351 “ Historische Perspektive“ . 352 Emissionsszenarien und die Komplexität der weiteren Entwicklung . 353 Main Climate Changes .36 Was tun? Erste Ansätze der Internationalen Gemeinschaft

2.3

Quelle: The Big Thaw“, National Geographic (2004), Heft 9, p.21;

Arctic Sea Ice Melting since 19792.315 Arktisches Eis

Quelle: The Big Thaw“, National Geographic (2004), Heft 9, p.21;

1973:An image based on satellite data shows perennial ice cover in 1979,when the ice extended over the Arctic Ocean from edge to edge.

Since then the area of coverage has decreased by 9% per decade

2003:A similiar image from 2003 shows dramatically reduced perennial ice cover.Large areas of open ocean have appeared near Russia, Alaska and Canada.Some climate models project, that the

ice will be gone in summer by the end of the century.

Quelle: Gesellschaft für ökologische Forschung, Wolfgang Zängl, http://www.gletscherarchiv.de

Bericht des IPCC , des Intergovernmental Panel on Climate Change, http://www.ipcc.ch/ ). Die Hauptantwort auf diese Herausforderung liegt im Energiebereich. Hier muss noch in diesem Jahrhundert der Übergang zu einer nachhaltigen Problemlösung geschafft werden. Potentiale sind vorhanden, Ansätze gibt es viele, - es fehlen aber noch technisch- wissenschaftliche Durchbrüche zur Optimierung und Umsetzung im großen Stil. Das Thema wird leider von Jahr zu Jahr immer drängender. Es ist aber auch interessant, im Alltagsleben praktisch anwendbar und für Physiker, Techniker und Umweltschützer besonders zugänglich.

4. Mein (bescheidener) Beitrag für die community

1. Vorlesung und Materialien frei im Netz verfügbar - Original ppt- Folien (Open Source)

- jedermann kann sich bedienen und verbessern

homepage mit Link zur Vorlesung: http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/

2. Betreuung des AKE- Archives (AKE = Arbeitskreis Energie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft) Vortragsfolien zu den Frühjahrs- und Herbstsitzungen des AKE

Vortragsfolien und Papers zu den AKE-Hauptvorträgen der Jahrestagung der DPG

http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/