Stand:2008_0717

Energie und Klimawandel ( EKW )

Dr. rer. nat. Gerhard Luther
Forschungsstelle Zukunftsenergie, c/o Technische Physik-Bau38, Universität des Saarlandes
Tel.: 302-2737; e-mail: luther.gerhard@vdi.de

Leitsatz:
Energiedienstleistungen für alle mit klimaverträglichem und nachhaltigem Energieeinsatz

                                                                                                                    
Aktuell:
:  Heraeus Seminar on Energy and Climate Change   (26. - 29. May 2008)
                   Der letzte  IPCC Report ( Februar  2007)  :  AR4_Climate Change 2007    

 

0. Einführung   ( V00_*.ppt )    , Einführungsvortrag 2007.1031: V000_EKW1.*.ppt              

0.1 Warum interessiert uns das Thema Energie und Klimawandel 
      Exkurse: Hitzesommer 2003 (V00a_*.ppt) ; Hurrikane 2005 (V00a2..*.ppt); GlobalChallenge-GlobalOpportunity (V00b*.ppt);  
ÜbersichtsVortragEKW_2005 (V-Kolloquium*lang.ppt)
0.2 Einige Fakten zur Einführung in die Problematik: (Executive Summary Klimawandel)
       Exkurs: "Stern Review on the Economics of Clmate Change". Bericht an die UK -Regierung in 2006_11 (V00d*_ppt)
0.3 Aufbau der Vorlesung    
( V01_*.ppt )
0.4 Energie und Treibhausgase                                                
    
0.5 Energieeinheiten und Größenordnungen          
0.6 Was ist Energie - wissen wir das eigentlich?  

1. Die Energiesituation in Deutschland und in der Welt   
1.1 Energieverbrauch in Deutschland     Teil1: ( V1.1_*.ppt )  ;   Teil2:  ( V1.16_*.ppt )                          

   1.11 Übersicht - Energieflussbilder     
   1.12 Primärenergie (
  Energieträgern ;  Energiemärkte der BRD)
   1.13 Endenergie nach Dienstleistung und Verbrauchergruppen
   1.14 Energie und CO
2 in der BRD
 
 
 Exkurs: CO2- Minderung - Wo stehen wir und was sollten wir tun (V1.1b_*.ppt )
   1.15 Zwei weitere wichtige Fragen: Monetäre Bewertung ;
Stand der Erneuerbare Energien
   1.16 Kennziffern zum Energieverbrauch in Deutschland              
( V1.16_*.ppt )     
   1.17 Importenergie : BRD 2000, 200
1.                                                                   
   1.18 Preise und Kosten für Energie
    
kleiner Exkurs: Wie die geschenkten CO2 Emissionszertifikate den Strompreis dennoch verteuern
   1.19 Energieverbrauch in Deutschland: Einflußfaktoren und Szenarien

1.2 Energieverbrauch in der Welt                  ( V1.2_*.ppt)       
         Exkurs: Renewables 2005_Global Status report , ein Bericht von REN21  (V1.2a_*.pptaufregend !
1.3 Wachstum des Energieverbrauches      ( V1.3_*.ppt )                                          
       Einflußfaktoren: Bevölkerung - und Wirtschaftsentwicklung                                                             
           Exkurs: UN World Population Prospects 2004 (nach BiB-Studie 2005_Heft117)  (V1.3a*.ppt)     
1.4 Vorräte fossiler Energiequellen: Reserven, Ressourcen    V1.4_*.ppt )            
    
               Gashydrate                                                                      ( V1.4a_*.ppt )
            
 Schwerpunkt: 1.43 Kohle
   [ Exzerpt aus V1.4*.ppt:  V1.43_*.ppt ) ]           
              
Vorbereitung zur Besichtigung des KohleKraftwerkes Bexbach am 20.12.2006 ab 14 Uhr  , siehe auch V3a*.ppt und V3aa*.ppt   ***********
             
Exkurs: Unsicherheiten bei Investitionen im Energiebereich (V1.43a*.ppt  )                         

2. Klimawandel - Auswirkungen des Einsatzes fossiler Energieträger, 

               Der 4.Sachstandsbericht des IPCC, AR4,   Präsentation wg1 (V2.0a_*.ppt) 
                                                                                                                     
Präsentation wg3 (V2.0c_*.ppt)     

2.1 Unmittelbare Umweltverschmutzung                                                      

  .11 Luftverschmutzung und Klima im  Saarland                 ( V2.11_*.ppt
          zeitliche Entwicklung der Luftverschmutzug, Klimadaten Saarbrücken - zeigt sich eine Erwärmung? 
  .12 in der BRD; Europa                                                        ( V2.12_*.ppt )

[ .13 Klassische Umweltverschmutzung in der Welt]

2.2 Das Klima der Erde: Vielfalt, Ordnung und Komplexität      ( V2.2_*.ppt            

 .21 Übersicht über Temperatur in Atmosphäre und Ozean
 .22 Übersicht über das Klimasystem der Erde [TAR1_1]                  ( V2.
22_*.ppt ) 
 .23 Die Entwicklung des Klimas auf der Erde 
          
2.3 Klimawandel durch Treibhauseffekt                                         ( V2.3_*.ppt )  

  .31 Das Klima der Erde hat sich geändert 
       
.310 Übersicht .311 Temperatur .312 Niederschlag .313 Sea level  .314 Gletscher .315 Arktisches Eis  
                                                                                           . 316 Extreme Wetterereignisse      Exkurs: (V2.316*.ppt)                  

 
.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
           .331a Wo bleibt das in die Atmosphäre emittierte fossile CO2 
           .332 Atmospheric CO2 on different time-scales
           .333 Strahlungsantrieb und Global Warming Potential (GWP)

  .
34 Modelle                                                                                  
         ( V2.34_*.ppt )  
           .341 EBM- Energiebilanz Modell
           .342 Komplexere  Modelle                                                                                                                   
          .343  Virtueller Gastvortrag von  Prof. Broccoli,  Rutgers University, USA:                  
        
Atmospheric General Circulation Modeling (ppt)     
               Coupled General Circulation Modeling (ppt)

       .344 Übersicht über kompliziertere Modelle
 .35 Projektionen und Szenarien für das 21. Jahrhundert                              
          . 352 Emissionsszenarien und die Komplexität der weiteren Entwicklung 
          . 353 Main Climate Changes

 .36 Was tun? Erste Ansätze der Internationalen Gemeinschaft

2.4 Internationale Klimapolitik als Antwort auf drohenden Klimawandel

UNFCCC 1992 - KlimarahmenKonvention
Kyoto Protocol 1997,

EU GHG "bubble" and internal burden share

BRD: EnEV, EEG, KWK-Gesetz , Ökosteuer

2.5 Carbon Capture and Storage (CCS)    CO2-Sequester  (V2.5*.ppt)    sehr wichtig!!   
               
       
(Überblick im Seminar des IZES: :  V*IZES.ppt  )                 (Skript: V2.5*.doc)   

           .351 " Historische Perspektive"
  .50 Zur Einstimmung: GeoEngineering  (der Plan B)                             
  .51 Einige wichtige Eigenschaften des CO2
  .52 CO2 Emissionen: geographische Verteilung, IEA - Datenbank für Großemittenten (Kraftwerke und Industrie)
  .53 Weltweites Potential zur CO2 - Speicherung (Endlagerung)
      
.531 in geologischen Formationen
       .532 im Ozean:
              
.5321  Zur Abspeicherung : „Dispersion“ und „Lake“ ;    .5322  Zum Transport:  Pipeline, Schiff   
   .54 Technik und Kosten   
       .54
1 Capture : CO2- Abscheidung und Konfektionierung für Transport

   .55 Meine persönliche Bewertung  (immer noch unausgegoren, daher mehr als Diskussionssuche gedacht). 


    2a.  Zwischenbilanz (zum Beginn und zum Ende von EKW_2 in 2005AD)

   2a.0 "Tue Gutes und sprich darüber"  ( EKW *.ppt )
            
Ein kleiner Vortrag über meine guten Vorsätze zur Vorlesung EKW beim Gründungstreffen des Fachausschusses
                 Hochschule der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) am 2005_0228 in Kassel. 
   
    2a.1  Climate Change - Wiederholung und Neuigkeiten von der Physikertagung 2005 
( V2a*.ppt

    2a.2  Zukunftsenergien Übersicht ( V3a*.ppt )   ;   "zur Erinnerung":  TechnischeThermodynamik (V3aa*.ppt)    
                                                                                                                            Kernphysik und Kernenergie (V3ab*.ppt)  

   Kulturelle Abschlussveranstaltung (14.7.2005 und 20.7.2006):           2006-aktuell !
    Einige Teilnehmer der Vorlesung berichten, was ihnen  wichtig ist  und was sie sonst noch gerne machen.
              u.a.: eine wundervolle Klavier- Komposition von Christof, 
                      eine keynote über "Wohlstand-Bildung-Liebe" von Gerhard
                      Berichte aus der Heimat von Atanaska, Carolina, Alberto und Alexander
                      Peter's Erfahrungen mit dem Bau einer eigenen Solaranlage
                     ........


   3a. Bilanz : Übersicht "Ewige Energien" (  EKW_3)       

      Einführung-Motivierung-Uebersicht-Wiederholung  ( V_EKW3_0a*.ppt) und
                                                                                                       
( V_EKW3_0a*Teil2.ppt)
 
          Windenergie -Offshore,     incl. EEG -Exkurs    ( V_EKW3_0b*.ppt)  
                          
     Biomasse,
"Agrokraftstoffe"      ( V_EKW3_0c*.ppt)   
                              
Thermische Solarenergie    ( V_EKW3_0d*.ppt)    
               Spielen mit Simulationsprogramm Polysun 3.3                             
                                            
Photovoltaik   ( V_EKW3_0e*.ppt)           
 
 Energiesparen, CO2-Sequester, Kernenergie Gen. 4; Fusion ( V_EKW3_0f*.ppt)          



3. Verfügbarkeit und Nutzung ewiger Energiequellen
(regenerativ und "unendlich")

3.1 Kernfusion in den Sternen und auf Erden                   (Kurzfassung: V3.1kurz*.ppt)
 
         3.11 Bindungsenergie   
                             (V3.1*.ppt)          3.15 auf dem langen Marsch zum Kraftwerk  (V3.15*.ppt)                 
         3.12 Aktueller Stand: kurz vor der Zündung                            3.16 Einige technologische Brennpunkte  
         3.13 Wege zur Plasmazündung                                               3.17 Sicherheit der Fusion
         3.14 Plasma Aufheizung                                                          3.18 Der Zwischenspurt zum ITER

3.2 Sonneneinstrahlung  Solare Astronomie ,Sonne als Energieressource,  Verteilung über den Globus)  ( V3.2.ppt
   

      
3.21 Die Drehung der Erde um die Sonne                   3.21a Exkurs: Die Leuchtkraft der Sonne
        
3.22 Solare Einstrahlung                                                 3.23 Karten der horizontalen solaren Einstrahlung    (V3.23*.ppt )  
       3.24 Simulation  

 3.3 Solarthermie  ( V_EKW3_0d*.ppt
      
3.31 Solarkollektor     ( Empfehlung: Vorlesungseinheit von Dr. Drück, Uni Stuttgart)  
       3.32 Passive Solarenergie, Bauliche Nutzung von solarer Wärme
       
                               

3.4 Biomasse  ( V_EKW3_0c*.ppt)  
                                                       
(Skript zu Übersichtsteil  : V3.4_Biomasse.doc

3.5 Wind, insbesondere offshore ( V_EKW3_0b*.ppt)  

3.6 Wasserkraft und: Wellen; Gezeiten [Seaflow]          

3.7 Solarer Strom
 
( V_EKW3_0e*.ppt
 
3.71 Solarthermische Kraftwerke   
  3.72 Photovoltaik   


3.8 Geothermie

Hinweis: Spezialvorlesung Sonnenenergie von Dr. Heinz Schmitt (Uni Saarbrücken)
                                                    I (Solarthermie, im SS)    und     II (Photovoltaik, im WS)


4. Sparsame Nutzung externer Energiequellen   ( V4.1_*.ppt

Vorbemerkung:  Primärenergieinsatz und Exergie als Gütekriteriem   (Baehr:Thermodynamikk Kap.9)

4.0 Gebäudebestand-Basisdaten_ Energieeinsatz und CO2-Emissionen ( V4.0_*.ppt <<<<** auch  hier bin ich  am Donnerstag 17.7.2008**>


4.1 Aus der Bauphysik, Passivhaus, EnEV 
   
.10 Einführung: Energiedienstleistungen im Haushalt
    .11 Bauphysik - Wärmeschutz
        .
111 Wärmetransport durch Wände
          .112 Wärmetransport durch Fenster
          .113 Lüftungsverluste
          .114 Instationäre Heizung

 .11a Ergänzung: Bauphysik - Wärmeverluste von Feuerungsanlagen    ( V4.11a_*.ppt )
   
.12 Zukunftsorientierte Gebäudekonzepte 
                              { NEH = Niedrigenergie- ; PH = Passiv- ; NullenergieHaus }                          <<<<** hier bin ich  am Donnerstag 17.7.2008**>
    .13 Das Passivhaus                                                                        ( V4.13_*.pdf )
    .14 Die EnergieEinsparVerordnung EnEV                                          ( V4.14_*.ppt )

4.2 Wärmetauscher, Brennwertkessel
4.3 Wärmepumpe
4.4 Strom-Wärmekopplung
4.5 Brennstoffzelle 

4.7 Wärmespeicher
4.8 Vision: Wasserstoffwirtschaft

5. Energiedienstleistungen: Energierelevante Ansprüche an Gebäude   ( V5.1_Hygiene.ppt )

5.1 Thermische Behaglichkeit (incl. Frischluft)                           
5.2 Feuchte (Tauwasser, Luftfeuchte)
                auch in Nichtnutzungsräumen wie Keller und Dachgeschoss
5.3 Warmwasserverbräuche

5.4 Strom- Dienstleistungen
       Licht

 



Materialien zu den einzelnen Kapiteln:

0. Einführung:
                        Schönwiese e.a. : Der Hitzesommer 2003 in Deutschland
                         Global Change - Global Opportunity (zum World Summit, Johannesburg 2002)
                         IEA: World Energy Outlook 2000 ,Chapter 13 : "Energy &Poverty"

            Eine sehr gute Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse des IPCC- Reports 2001,
            von Chairman Dr. Watson:
                              IPCC_Watson_ClimateChange2001_Speech2001_0719
      ;     (OriginalLink)