Energie und Ressourcen

Vorlesung Energie und Ressourcen, Mittwochs ab 15:00, Physikzentrum TU-BS, MS 3.3, .. auch für alle interessierten Braunschweiger!

Wir treffen uns mittlerweile jedes Semester zu Themen im Bereich Energie-, Ressourcenverbrauch und Klima. Nach einer Einführung besprechen wir aktuelle Forschungsergebnisse anhand von Publikationen und Diskussion. Unsere Basis ist ein naturwissenschaftliches Grundverständnis, ohne theoretisches Wissen vorauszusetzen. Die Vorlesung ist somit für alle interessierten Studierenden und andere offen. Für die unbenotete Studienleistung (ECTS) muss ein Kurzvortrag gehalten und mitdiskutiert werden.

In diesem Semester liegen Schwerpunkte in den Folgen von Kipppunkten und planetaren Grenzen, Stabilität/Resilienz, ..

Kipppunkte sind Prozesse, die Bereiche zum Umschlagen bringen und zu drastischen Änderung des Klimas und der Ökosphäre führen können. Als Kipppunkt versteht man den Fall, dass kleine Änderungen zu großen Folgen führen, die nicht einfach zurückgeführt werden können. Man modelliert diese Dynamik durch Nichtlinearitäten und Rückkopplung, die zu Chaos führen können. Es ist dann u.a. nicht so leicht, zwischen Zusammenhang, Abhängigkeit und Kausalität zu unterscheiden. Wir versuchen an Beispielen, solche Prozesse besser zu verstehen. Beispiele sind der Jetstream, die Wasserzirkulation in der Baringsee und im Atlantik, der Eisschild Grönlands und der Antarktis. Interessanterweise ist die globale Erwärmung um 1-2 Grad verbunden mit dem Überschreiten mehrerer Kipppunkte. Es besteht also Diskussions- und Handlungsbedarf.

Planetare Grenzen folgen aus Endlichkeit der Ressourcen und Systeme und können auch zu drastischen Konsequenzen führen. In der Diskussion spiel der Begriff „Peakoil“ eine wichtige Rolle. Der projizierte zeitliche Verlauf der Erdölförderung hat in den 60’er und 70’er Jahren zu der Überlegung geführt, dass endliche Lagerstätten bei starkem Anstieg des Verbrauchs zu einem scharfen Maximum, dem Peak, und einem umso drastischeren Abfall mit katastrophalen Auswirkungen führen müssen. Es ist bis jetzt glücklicherweise noch nicht dazu gekommen. Allerdings zeigen aktuelle Arbeiten, dass es statt einem Parameter, viele kritische Grenzen gibt, die sich aus der endlichen Kapazität der Erde ergeben.

Zu diesen Grenzen gehören Stoffflüsse, die sich über lange Zeiträume eingeregelt haben, wie Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff und die Energiebilanz der Erde. Weitere Grenzen mit dramatischen Auswirkungen ergeben sich durch die abfallende Biodiversität und den massiven Eintrag langlebiger Chemikalien, wie DDT, PFA, Biphenole, Antibiotika, Mikro- und Nanoplastik. Das Ökosystem der Erde hat eine endliche Kapazität der Anpassung, Stoffe reichern sich an und Gefahrenzonen werden gegenwärtig erreicht. Interessanterweise ist die chemische Industrie als drittgrößtem globalen CO2-Emitter dabei, Einsparungen im Verbrauch fossiler Brennstoffe durch ein massives Wachstum der Herstellung und Investitionen in solche Chemikalien zu überkompensieren.

Warum sollten einzelne Grenzen nicht zur Profitmaximierung ausgelotet werden? Dies verbietet sich in vielen Fällen, da sich einzelne Faktoren verstärken und Resilienz (Stabilität) der Ökosphäre allgemein reduzieren. Kipppunkte und Grenzen sind also in gewisser Hinsicht verwandt. Im Moment scheint es so zu sein, dass sich die Lebensverhältnisse für Menschen insbesondere in Entwicklungsländern nur graduell verschlechtern. Dies muss aber nicht so bleiben. Natürlich sind diese Themen nicht immer positive belegt und belasten uns emotional. Deshalb spielt in der VL aus das Thema emotionale Stabilität und Resilienz eine Rolle und werden diskutiert. Bei einer kritischen Auseinandersetzung soll etwas Sarkasmus und Humor erhalten bleiben.

Details aus Stud-IP: Überfachliche Qualifizierung, Brücken/Nebenfach, Bachelor/Master, 5 ECTS (unbenotet), Raum 2415.00.010 - MS 3.3: Seminarraum MS 3.3, Gebäude Mendelssohnstraße 2 – 3

Die Folien der Vorlesung, Literatur und Materialien werden über Stud-IP oder über Nachfrage zur Verfügung gestellt.