Hagen Koch
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Warum Energiewende? Klimaforschung und globale Veränderung Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012 Hagen Koch, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Warum Energiewende? Klimaforschung und globale Veränderung Überblick • Klima und der anthropogene Einfluss • Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Klima und der anthropogene Einfluss Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Minimum des arktischen Meereises Die aktuelle Meereissituation in der Arktis stellt im Vergleich zu den Bedingungen in den 80er und 90er Jahren eine Verringerung der Fläche um 49% dar. 19 September 2012 (U.S. National Snow and Ice Data Center) Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Dürre in den USA als Folge der Hitzewelle Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 (http://www.scilogs.de/wblogs/gallery/16/FR_fig5.png) Entwicklung der globalen Mitteltemperatur ohne natürliche Variabilität Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Das skeptische Berkeley Earth Project (BEST) „Nennen Sie mich einen konvertierten Skeptiker.“ „Jetzt gehe ich noch einen Schritt weiter: Die Menschheit ist nahezu die alleinige Ursache für den Anstieg [der globalen Erwärmung].“ „Ein solcher [solarer Variabilität] Fingerabdruck fehlt.” Richard Muller, Juli 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Das skeptische Berkeley Earth Project (BEST): “Anthropogene Veränderung ist wahrscheinliche Ursache der Erderwärmung“ Fit (rote Linie): Lineare Kombination von • vulkanischen Sulfatemissionen und • dem natürlichen Logarithmus der CO2 Konzentration. Die Einbeziehung von Solaraktivität verbessert den Fit nicht. Quelle: Berkeley Earth, http://www.berkeleyearth.org Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 (N. Nakicenovic, A. Grübler, Energy and the protection of the atmosphere, International Journal of Global Energy Issues, 2000) Historischer Weltprimärenergie-Einsatz Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Jahresenergieumsatz [GJ/Kopf/Jahr] Entwicklung der Energieflächenproduktivität 250 Hyperenergiegesellschaft 200 Nachhaltigkeitskultur? 150 Industriegesellschaft Agrargesellschaften 100 Dreifelderwirtschaft Brandrodung 50 Jäger und Sammler 0 10-2 10-1 100 Energiefläche [km²/Kopf] Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 101 102 (nach Sieferle et al., 2006) Die Zukunft – stehen wir am Scheideweg? (Meinshausen et al., 2011 Climatic Change) Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Kippelemente im Erdsystem (PIK, 2010) Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland (Annahme: kein Kippen von Elementen des Klimasystems) Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Daten der Klimastation Potsdam http://www.klima-potsdam.de/ Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Ergebnisse des regionalen Klimamodels STARS (statistisches Regionales Klimamodell) für Deutschland Berechnung von 100 Realisierungen des Szenariums RCP 8.5 für den Zeitraum 2011 – 2100 Gerstengarbe et al., 2012 Anmerkung: Die Eingangsinformationen für das Modell STARS wurden aus den Ergebnissen der RCP8.5-Simulationen des globalen Modells ECHAM6 abgeleitet. Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Ergebnisse des regionalen Klimamodels STARS (statistisches Regionales Klimamodell) für Deutschland Gerstengarbe et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Komponenten der Abflussbildung in Flusseinzugsgebieten Mittelwert [mm] Evapotranspiration Niederschlag Abfluss Monat Abflussregime wird durch die Temperatur => Evapotranspiration gesteuert! Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Energie und Klima – Welche Auswirkungen hat der Klimawandel in Deutschland? Versorgung mit landwirtschaftlichen Produkten & nachwachsenden Rohstoffen Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Simulierte Erträge für Silomais auf Bundeslandebene 2011 - 2020 2041 - 2050 2091 - 2100 RCP8.5 Lüttger et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Projizierte relative Ertragsänderung (gegenüber den Jahren 2001–2010) von Silomais für Flusseinzugsgebiete RCP8.5 Lüttger et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Simulierte Erträge für Winterweizen auf Bundeslandebene 2011 - 2020 2041 - 2050 2091 - 2100 RCP8.5 Lüttger et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Versickerung unter Waldbeständen RCP8.5 Lasch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Projizierte relative Ertragsänderung (gegenüber den Jahren 2001–2010) von Winterweizen für Flusseinzugsgebiete RCP8.5 Lüttger et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Kiefer: prozentuale Änderung (gegenüber den Jahren 1991–2010) der jährlichen NPP 2031-2050 2081-2100 RCP8.5 Lasch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Buche: prozentuale Änderung (gegenüber den Jahren 1991–2010) der jährlichen NPP 2031-2050 2081-2100 RCP8.5 Lasch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Klimatisches Waldbrandrisiko 1991-2010 2031-2050 Jährlich berechneter Indikator (nach Käse, 1968) 2081-2100 RCP8.5 Lasch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Physiologischer Trockenstress für Buche 1991-2010 2031-2050 Indikator wird jährlich berechnet aus baumartenspezifischem Wasserbedarf und standortspezifischem Wasserangebot 2081-2100 RCP8.5 Lasch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Energie und Klima – Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf die Energieversorgung in Deutschland? Energieerzeugung Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Wasserkrafterzeugung (2041/2060 gegenüber 1991/2010) Änderung Wasserkraftpotenzial Koch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Auslastung thermischer Kraftwerke mit Durchlaufkühlung Mittlere jährliche Auslastung Fehltage [d/a] 0,0 3,6 7,3 11,0 14,6 18,3 21,9 25,6 29,2 32,9 36,5 2008-2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 2053-2057 Koch et al., 2012 Auslastung thermischer Kraftwerke mit Kühlturm Mittlere jährliche Auslastung Fehltage [d/a] 0,0 0,4 0,7 1,1 1,5 1,8 2,2 2,6 2,9 3,3 3,6 2008-2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 2053-2057 Koch et al., 2012 Installierte Windkraftleistung je Bundesland Installierte Windkraftleistung (in MW) Flächeneinheit (in kW/km2) Quelle: Bundesverband WindEnergie, www.wind-energie.de Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Auslastung von Windkraftanlagen Simulation mit CCLM-Winddaten (A1B, Mittelwerte aus 2 Läufen) Mittlere jährliche Auslastung 2011-2040 2041-2070 2071-2100 Koch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Auslastung von Windkraftanlagen (Änderung gegenüber 1981 - 2010) Änderung mittlere jährliche Auslastung 2011-2040 2041-2070 2071-2100 Koch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Mittlere monatliche Auslastung der Windkraftanlagen, Regionales Klimamodell CCLM (2 Läufe) Koch et al., 2012 Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2 Vielen Dank! … auch an die PIK-Kollegen Fred Hattermann, Frank Wechsung, Petra Lasch, Shaochun Huang, Tobias Conradt, Andrea Lüttger, Matthias Büchner sowie Stefan Vögele (FZ Jülich) Drittes Baruther Gespräch - 20.10.2012; Hagen Koch, PIK Research Domain 2
