1/5 Klimaschutz Exotische Lösungsansätze im Kampf gegen die globale Erwärmung Unterrichtsideen 1 Einleitung In der Diskussion um erfolgreiche Massnahmen gegen die globale Erwärmung, ist es wichtig, Symptom bekämpfende Massnahmen (Schutz vor Klimawirkungen), wo sich der Mensch also den Folgen der Klimaerwärmung anpasst (Adaptation), von Ursache bekämpfende Massnahmen (Schutz des Klimas), Massnahmen, die hauptsächlich die Treibhausgaskonzentration vermindern (Mitigation), zu unterscheiden. Als Einstieg in die Thematik der Massnahmen (resp. der Symptom bekämpfenden Massnahmen), stehen hier ein paar Beispiele von zum Teil fast schon absurd wirkenden Ideen von Symptom bekämpfende Massnahmen. IPCC spricht von „spekulativen Möglichkeiten“, man darf hier aber ruhig auch von „exotischen Ideen“ sprechen. Mit einer kurzen Aufzeichnung solcher exotischen Ideen kann ein etwas humorvoller Einstieg in den Unterricht geschehen. Darauf kann oder soll aber durchaus vertieft auf die einzelnen Ideen, auf Vor- und Nachteile eingegangen werden. 2 Geo-Engineering mit unbekannten Folgen (BAFU, 2008) Können grossräumige Manipulationen des Erdsystems die globale Erwärmung bremsen? Befürworter sprechen von einer letzten Chance, falls die internationalen Bemühungen zur Reduktion der Trei bhausgas-Emissionen scheitern sollten. Demgegenüber warnen kritische Stimmen vor unabsehbaren ökologischen Folgen. Paul Crutzen – einer der bekanntesten Ozon- und Klimaforscher – möchte Hunderte von Raketen in die Stratosphäre abfeuern, die dort tonnenweise Schwefel freisetzen. Die fein verteilten Partikel sollen einen Teil des Sonnenlichts daran hindern, die unterste Schicht der Erdatmosphäre zu durchdringen und so grossräumig die Klimaerwärmung verringern. Dieses Phänomen tritt jeweils für einige Zeit nach gewaltigen Vulkanausbrüchen auf. Der Vorschlag des Nobelpreisträgers für Chemie ist nur eines von zahlreichen Geo-EngineeringVerfahren. Auch andere Lösungsansätze verfolgen das Ziel, die Sonneneinstrahlung teilweise vom Erdboden abzuhalten. Der Massnahmenkatalog reicht von riesigen Spiegeln, die bereits im Weltall die Erde abschirmen sollen, bis hin zur Verstärkung der Rückstrahlung an der Erdoberfläche – so zum Beispiel durch eine Vielzahl von weissen Plastikinseln in den Ozeanen. Eine weitere Variante des Geo-Engineering greift direkt in den globalen Kohlenstoff-Kreislauf ein. Mit einer gezielten Düngung der Meere will sie das Planktonwachstum anregen und der Atmosphäre mittels Photosynthese CO2 entziehen. Einen anderen Ansatz verfolgt der deutsche Physik er Klaus Lackner. Er schlägt vor, an unzähligen windexponierten Standorten Filteranlagen von der Grösse eines Schiffscontainers zu verteilen, die das Kohlendioxid direkt der Umgebungsluft entziehen, so dass man dieses schliesslich dauerhaft im Untergrund einlagern könnte. 3 Viele offene Fragen (BAFU, 2008) Bisher ist keiner dieser Vorschläge in grossem Massstab erprobt worden. Bei allen Verfahren, die auf globaler Ebene steuernde Eingriffe des Menschen ins Klimageschehen oder in die Ökosysteme propagieren, bleiben indes viele Fragen offen. Die Kosten dürften immens sein, die ökologischen Auswirkungen sind weitgehend unbekannt, und die gesellschaftliche Akzeptanz ist entsprechend unsicher, weshalb das Fachgremium IPCC sie als spekulative Möglichkeiten „mit dem Risiko von unbekannten Nebenwirkungen“ bezeichnet. Umweltfachkreise argumentieren denn auch, es sei in jedem Fall besser, heute entschieden gegen die globale Erwärmung vorzugehen, als in Zukunft teure und risikoreiche Techniken einzusetzen. Paul Crutzen hingegen spricht von einer letzten Chance, falls Gesellschaft und Natur mit der Überhitzung nicht mehr Schritt halten können. „Geo-Engineering ist die einzige Option, um die Temperaturerhöhung schnell zu vermindern, falls die internationalen Anstrengungen zur Emissionsminderung scheitern.“ Sein Notfallschirm bietet allerdings keine Gewähr für eine sanfte Landung (BAFU, 2008). E-Dossier Klimawandel: Klimaschutz PHBern 2012, www.phbern.ch 2/5 Hinweis für die Lehrperson: Mit untenstehenden Materialien können verschiedene „exotische“ Massnahmen mit den Schülerinnen und Schülern behandelt oder auch einfach nur betrachtet werden. Untenstehende Tabelle fasst diese Massnahmen zusammen sowie deren Chancen und Risiken. Chancen und Risiken sollen noch weiter ergänzt werden. Zum Teil fragt sich, ob überhaupt Vorteile bestehen oder das Projekt nicht einfach grössenwahnsinnig und sinnlos ist. Auch solche Fragen sollen diskutiert werden. Es ist der Lehrperson selbst überlassen, wie vertieft und ausführlich sie darauf eingehen möchte. Ve rglichen Sie auch das Dokument „Technik allein reicht nicht aus“, ein Ausschnitt aus dem Magazin „UMWELT“, Herausforderung Klimawandel, das noch etwas vertiefter auf technische Lösungen des Klimaproblems eingeht. Zu beachten ist, dass praktisch all diese technischen Massnahmen sehr aufwändig und extrem ko stenspielig sind. Ausserdem handelt es sich eben nicht um Ursachen bekämpfende Massnahmen und sind nur deswegen schon einmal fragwürdig. Benötigte Materialien: Aus Kapitel „Querschnitt“: Film „Globale Erwärmung, Teil 3, ab Minute 00:42:08): CO2-bindende Türme SF: Einstein-Sendung „Heilmittel“ gegen die Klimaerwärmung: Sonnenschirm um die Erde (NASA); Schwefel in die Atmosphäre; Algen als CO 2-Binder; CO2 in Boden versenken Zeitungsartikel: Gletscherschwund: „Wir haben zu viel gebetet“ Aus Kapitel „Anpassungsmassnahmen“: Film: SF, MTW: Erfolgreiche Gletscherabdeckung Materialien für die Lehrperson: „Technik allein reicht nicht aus“ Aus Kapitel „Energie sparen“: Zeitungsartikel: „Wüstenstrom ist realistisch“ Zeitungsartikel: Test für die CO2-Einlagerung Zum Herunterladen: NZZ Online: Gletscher mit Folie abgedeckt, unter http://www.nzz.ch/2005/05/10/vm/newzzE8K3HXY9-12.html E-Dossier Klimawandel: Klimaschutz PHBern 2012, www.phbern.ch 3/5 Lösungsansatz Kurzbeschreibung CO2-bindende Türme Zu Hause arbeiten der Geophysiker Klaus Lackner und seine Tochter an einer Vision, das CO 2 in der Luft chemisch zu binden, bzw. aus der Atmosphäre einzufangen. In der Landschaft würden gigantische Säulen aufgestellt, die aussehen wie Harfen. Deren Seiten sind mit einer chemischen Substanz beschichtet, welche zu einer Reaktion mit dem CO 2 in der Luft führt: Es wird in Kalziumkarbonat (Kalk) umgewandelt. Dieses würde dann mit dem gebundenen CO 2 gesammelt und an einem sicheren Ort im Boden gelagert. Ein Turm würde den CO 2Ausstoss von 15'000 Autos einsammeln. Um die gesamte CO2-Menge von heute zu binden, wären 250'000 Türme erforderlich. Die Türme könnten irgendwo stehen, da das CO2 global gesehen gleichmässig verteilt ist. Sonnenschirm aus Kunststoffscheiben um die Erde Künstliche Schwefelwolken Algen im südlichen Eismeer Quelle im EDossier Film "Globale Erwärmung, Teil 3". (Mögliche) Chancen Risiken Könnte eine Übergangslösung sein, bis die Menschheit den Wechsel vom Zeitalter der fossilen Brennstoffe in eine saubere Zukunft geschafft hat. SF: Einsteinsendung: „Heilmittel“ gegen die Klimaerwärmung Minute 03:03 Weil sich das Weltklima bei Vulkanausbrüchen – wie z.B. beim Ausbruch des Pinatubo um 1999 – die Atmosphäre mit Schwefel anreichert und dadurch die Temperatur heruntersetzen kann, hat ein deutscher Nobelpreisträger die Idee, künstliche Schwefelwolken in der Atmosphäre zu erzeugen, um die globale Temperatur herunter zu setzen. SF: Einsteinsendung: „Heilmittel“ gegen die Klimaerwärmung Minute 03:39 Das Prinzip, der CO 2-Aufnahme durch Ozeane machen sich Wissenschaftlicher zu Nutze. Ihre Idee: Algen im südlichen Eismeer sollen die Atmosphäre reinigen. Algen verbrauchen bei ihrem Wachstum grosse Mengen an Kohlendioxid, sie binden also Kohlendioxid. Die For- SF: Einsteinsendung: „Heilmittel“ gegen die Klimaerwärmung Minute 04:27 E-Dossier Klimawandel: Klimaschutz PHBern 2012, www.phbern.ch Relativ schnell wirkende Notfallmassnahme, wen die Klimaerwärmung auf gefährliche Weise ansteigt und andere Mittel nicht vorhanden sind, um Treibhausgas-konzentration wirksam zu senken. NASA-Forscher wollen mit Hilfe von Raketen einen gigantischen Sonnenschirm um die Erde spannen. Der Schirm aus Millionen Kunststoffscheiben – jede einzelne mit einem kleinen Antrieb versehen – soll zwei Prozent des Sonnenlichts ablenken und so die Erderwärmung stoppen. Es braucht eine riesige Anzahl solcher Türme, wodurch das Landschaftsbild negativ beeinflussen würde. Lagerung des Kalziumkarbonates? Wie sicher stellen, dass dies nicht wieder z.B. durch Niederschlag gelöst wird? Sehr hohe Kosten (mehrere Billionen Dollar (Quelle: heise online) Installationszeit: 25 Jahre! (Quelle: heise online) Deinstallation? CO2- Konzentration in der Atmosphäre wird deshalb nicht herunter gesetzt Ozeane versauern durch Schwefel -> Schädigung der Meeresökosysteme Man konnte nur zeigen, dass durch Düngung Algenwachstum angekurbelt worden ist, aber nicht, ob dadurch die CO 2- 4/5 scher haben also begonnen, dem Algenwachstum durch Düngung kräftig nachzuhelfen: je mehr Algen, desto mehr Bindung des CO 2. CO2Versenkung im Boden CO2 aus Kraftwerken soll abgefangen und in den Boden eingelagert werden. Gesteinsschichten sollen das Gas für ewig binden. SF: Einsteinsendung: „Heilmittel“ gegen die Klimaerwärmung Minute 05:45 Wird bereits in der Nordsee realisiert; zeigt also, dass es realistisch ist. Beten gegen Gletscherschwund Jahrhundertelang beteten die Fiescher um Gottes Hilfe gegen die Bedrohung durch den Aletschgletscher. Jetzt wollen sie dafür beten, dass er wieder wächst – doch das muss der Papst erst erlauben. Desertec: in der Sahara soll Sonnenenergie für Europa produziert werden. 20 Minuten vom 6. August, 2009 Kein Kommentar! Der Bund vom 14. Juli 2009 Wüstenstrom Gletscherfolie Gletscher mit Folie vor dem Abschmelzen schützen. NZZ Online: 10.05.2009, unter http://www.nzz.c h/2005/05/10/vm/ newzzE8K3HXY9- E-Dossier Klimawandel: Klimaschutz PHBern 2012, www.phbern.ch Erneuerbare Energie Hohe Leistung Technisches Know-how bereits vorhanden Möglichkeit, durch Solarenergie auch Trinkwasser aufarbeiten Kurzfristige Massnahme mit lokalem Erfolg Konzentration in der Atmosphäre wirklich heruntergesetzt werden kann. Das Ökosystem Meer wird durcheinander gebracht. Abgestorbene Algen setzten CO2 wieder frei und verbrauchen Sauerstoff. Nur kleiner Beitrag zum Klimaschutz. Realisierbarkeit vom Untergrund abhängig. Teuer und energieintensiv Viele Risiken „Kommt für Klimaschutz zu spät“ „Ökologisches Feigenblatt, um der dreckigen Braunkohle ein sauberes Image zu verpassen“ Kein Kommentar! Nicht kostengünstiger als Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien innerhalb der EU! Für Europa gedacht; keine Hilfe an Saharastaaten! Politische Hürden Landschaftsbild! Kosten Aufwand 5/5 12.html / SF: MTW: Erfolgreiche Gletscherabdeckung (im E-Dossier verlinkt) Quellen: o BAFU: Magazin UMWELT 3/2008: Herausforderung Klimawandel o Heise online: Ein „Sonnenschirm“ für die Erde: unter http://www.heise.de/newsticker/meldung/Ein-Sonnenschirm-fuer-die-Erde-115026.html; 01.03.2010 o NZZ Online: Gletscher mit Folie abgedeckt: unter unter http://www.nzz.ch/2005/05/10/vm/newzzE8K3HXY9-12.html; 01.03.2010 E-Dossier Klimawandel: Klimaschutz PHBern 2012, www.phbern.ch