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Alternativen zum Geo-Engineering existieren!

Das originale Papier trägt den Titel: "Fighting global warming by climate engineering: Is the Earth radiation management and the solar radiation management any option for fighting climate change?"

" Kampf der globalen Erwärmung durch Klima-Engineering : Ist die Erde Strahlung Management und die Sonnenstrahlung Management eine Option zur Bekämpfung des Klimawandels ? "

Tingzhen Ming, Renaud de_Richter , Wei Liu und Sylvain Caillol
Erneuerbare und nachhaltige Energie Bewertungen , 2014 , 31, 792-834.
" http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2013.12.032 " (Open Access)

(Vielen Dank an Achmed Khammas für seine freundliche Hilfe auf dieser Übersetzung)
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Abstrakt
Zusammenfassung:

Der beste Weg, um die globale Erwärmung zu reduzieren, ist ohne Zweifel die Senkung unserer anthropogenen Emissionen an Treibhausgasen. Die Weltwirtschaft ist jedoch süchtig nach Energie, die vor allem durch fossile Kohlenwasserstoffe erzeugt wird. Da das Wirtschaftswachstum und die wachsende Weltbevölkerung immer mehr Energie benötigen, können wir weder schnell noch kurzfristig damit aufhören, fossile Brennstoffe zu nutzen.

Auf der einen Seite wird das Ersetzen dieser Sucht durch Kohlendioxid-freie erneuerbare Energien und eine höhere Energieeffizienz lang, teuer und schwierig werden. Auf der anderen Seite kann die globale Erwärmung durch andere Methoden gelindert werden, während inzwischen effektive Lösungen entwickelt werden (d.h. die Fusionsenergie).

Einige Geo-Engineering-Regelungen schlagen Sonnenstrahlungs-Management-Technologien vor, die das terrestrische Albedo modifizieren oder einfallende Kurzwellen-Sonnenstrahlung zurück in den Weltraum reflektieren.

In diesem Beitrag analysieren wir die physikalischen und technischen Potentiale von mehreren disruptiven Technologien, die den Klimawandel durch die Steigerung der ausgehenden langwelligen Strahlung und die dadurch erzielte Abkühlung der Erde bekämpfen.

Die vorgeschlagenen Techniken sind Energieerzeugungssysteme, die in der Lage sind, Wärme von der Erdoberfläche in die oberen Schichten der Troposphäre und dann in den Weltraum zu übertragen. Das wirtschaftliche Potential einiger dieser Technologien besteht darin, daß sie zur gleichen Zeit erneuerbare Energie produzieren und damit künftige Treibhausgasemissionen reduzieren und verhindern können. Darüber hinaus haben sie im Vergleich zum Geo-Engineering auch eine bessere gesellschaftliche Akzeptanz.
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GRAFIK: Atmosphärische Konvektionsverstärkung ist Teil der Erdstrahlungs-Management-Strategien ERM (abweichend vom Sonnenstrahlungs-Management SRM)
GRAFIK: Atmosphärische Konvektionsverstärkung ist Teil der Erdstrahlungs-Management-Strategien ERM (abweichend vom Sonnenstrahlungs-Management SRM)
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Der fünfte Bericht des IPCC WGI (Dezember 2013) erwähnt das Klima-Geo-Engineering (auf Seite 29), wobei dieses jedoch umstritten ist.

Ein Papier, das kürzlich von einem chinesisch-französischen Forscherteam als Open-Source-Bericht veröffentlicht wurde präsentiert neue Ideen und neue Möglichkeiten zur Bekämpfung der globalen Erwärmung. Das Papier befaßt sich mit Umweltfragen und bahnbrechenden, nachhaltigen erneuerbaren Energien.

Die jüngste Veröffentlichung (April 2014) des WG3 Verminderungs-Berichts des IPCC konzentriert sich auf Verminderung-Strategien, um den Klimawandel zu bekämpfen.

Diese Publikation ist interessant, da sie mehrere neue Klimaschutz-Strategien vorschlägt

Da dieses Papier recht lang ist, soll hier ein sehr kurzer Überblick gegeben, in Form einer kurzen Zusammenfassung.

Viele Vorträge, Berichte und Bücher sind über das "Geo-Engineering" geschrieben worden, das präsentiert wird als: "Ein Plan B, um die Erde abzukühlen, falls der Verminderungs- und Anpassungsstrategien scheitern."

Sonnenstrahlungs-Management (Geo-Engineering) ist fragwürdig, mit Risiken behaftet und wirft ethische Fragen und Führungsprobleme auf.

Wir schlagen statt dessen das Management der Erdabstrahlung vor (einschließlich der Steigerung der atmosphärischen Konvektion und der Erhöhung der ausgehenden IR-Wärmestrahlung), wobei diese Methoden kein Geo-Engineering sondern Klimaschutz-Maßnahmen darstellen.

Eine kurze Präsentation (5 min.) kann hier gehört werden: http://audioslides.elsevier.com//ViewerLarge.aspx?source=1&doi=10.1016/j.rser.2013.12.032

Auf der einen Seite:

• Geo-Engineering ist umstritten und birgt enorme Probleme der Regierungsführung und Ethik;

• Vorschläge zum Sonnenstrahlungs-Management (solar radiation management, SRM) werden von der Öffentlichkeit oft als "Spiel des Zauberlehrlings" oder als eine Form "Gott zu spielen" angesehen;

• SRM wirkt wie ein "Dach", um die Sonneneinstrahlung (kurzwellige Strahlung) zu verringern, welche die Erdoberfläche erreicht;

• Die globale Erwärmung, die durch Treibhausgase verursacht wird, ist jedoch der Infrarot-Strahlung (langwellige Strahlung) zuzuschreiben...

• Es ist schwierig, einen Überschuß von Langwellenstrahlung (IR) auf der Oberfläche des Planeten durch die Reduzierung der kurzwelligen Sonnenstrahlung in der Stratosphäre zu kompensieren, wie es das Geo-Engineering tut...

• SRM soll "Zeit sparen", aber es hilft weder dabei, die CO2-Emissionen zu stoppen, noch das Problem der Ozeanversauerung zu lösen.

• SRM wird jedes Jahr Geld kosten und muß für 100 oder 200 Jahre aufrechterhalten werden ... denn eines der zahlreichen Probleme mit Geo-Engineering ist, daß man es, sobald es begonnen hat, nicht mehr wirklich stoppen kann!

Erdstrahlen Management:
Auf der anderen Seite stehen die Hauptideen, die wir in unserem Papier entwickelt haben:

• Die Treibhausgase wirken auf den Planet wie eine andauernde Isolierung (auf globaler Ebene), die viel zu effektiv und zu effizient ist. In einem Gebäude, in dem die Isolierung unwirksam ist, muß man versuchen, die dafüt verantwortlichen Wärmebrücken zu finden und zu reduzieren (die durch Wärmeleitung funktionieren). Im Fall des Planeten, bei dem das Gegenteil der Fall ist, stellt sich die Frage, warum man nicht Wärmebrücken schafft (die durch Wärmestrahlung funktionieren), um die Isolierung durch Treibhausgase weniger wirksam zu machen? Wir können den Planeten abkühlen, indem wir dafür thermische Verknüpfungen zwischen der Erdoberfläche und der oberen Atmosphäre bilden, um damit die Menge an IR-Strahlung zu erhöhen, die Gaia in den Weltraum verläßt. Wir nennen dies Erdstrahlungs-Management (ERM), in Analogie zum SRM.

• Zu diesem Zweck schlagen wir vor, "ungewöhnliche" erneuerbare Energien zu entwickeln (siehe das Buch: "21 unusual renewable energies for the 21st century" von Denis Bonnelle, Ellipses Editions, ISBN-13: 9782729854072), wobei es sich um nachgewiesene Technologien handelt, mit starkem wissenschaftlichen Rückhalt.


• Diese ungewöhnlichen erneuerbaren Energien können zur gleichen Zeit:

1. den Planeten durch die Schaffung von "thermischen Wärmebrücken" und die Verbesserung der atmosphärischen Konvektion abkühlen;
2. "Kohlenstoff-freien" Strom bieten, und so nach und nach die Zahl der fossilen Kraftwerken auf der ganzen Welt reduzieren;
3. damit auch die CO2-Emissionen verringern, nach und nach die globale Erwärmung reduzieren und stoppen, wie auch die Versauerung der Ozeane und den steigenden Meeresspiegel...;
4. und anders als das SRM, das jedes Jahr Geld kostet und das Problem der Treibhausgase als Vermächtnis unseren Großenkelkindern überläßt, kann mit dem ERM nach den anfänglichen Investitionen auch Geld verdient werden, es bringt Wachstum und Arbeitsplätze und erlaubt unseren Enkeln im Jahr 2040, alle Energie zur Verfügung zu haben, welche die dann wohl 9 Milliarden Menschen auf dem Planeten benötigen.

Ist diese Gruppe ungewöhnlicher erneuerbarer Energien eine Utopie? Nein, diese bahnbrechenden Technologien sind keine Utopien!

Zwei von ihnen (Solarer Aufwindkamin und Fallwind-Energie-Turm) befinden sich in Texas und in Arizona (USA) bereits in der Phase der industriellen Entwicklung (Prototypen wurden vor zwei Jahrzehnten getestet). In Kanada hat eine dritte (Atmosphärischer Wirbel -Motor, AVE) die notwendigen Mittel für seine weitere Erforschung und Entwicklung gefunden. Diese ersten drei Technologien verbessern die atmosphärische Konvektion. Die vierte (Wärmerohre) ist eine sehr beliebte Technologie, die bereits in vielen Branchen eingesetzt wird. Bislang haben sich nur wenige Studien auf riesige Anlagen konzentriert, obwohl beispielsweise etwa eine halbe Millionen 2-Phasen-Wärmeaustauscher verwendet werden, um in Alaska, Sibirien und der Mongolei das Schmelzen des Permafrosts zu verhindern! Die 5. Methode (Strahlungskühlung durch klaren Himmel) könnte schnell im großen Maßstab entwickelt werden, die Materialien und das Wissen dafür stehen zur Verfügung ... (und ein aktueller Artikel in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) von einem Team aus Harvard bestätigt auch das Interesse daran: http://www.pnas.org/content/early/2014/02/26/1402036111.short ).

Zusammenfassungen der 5 Technologien sind auf den folgenden Wikipedia-Seiten zu finden:
" http://de.wikipedia.org/wiki/Aufwindkraftwerk "
" http://de.wikipedia.org/wiki/Fallwindkraftwerk "
" http://de.wikipedia.org/wiki/Luftwirbelkraftwerk "
" http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pipe "
• " http://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_cooling "

(Many thanks to Achmed Khammas for his kind help on this translation)
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