Energie im Erdsystem • Rolle der Menschheit | Axel Kleidon
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- Опубліковано 5 вер 2024
- Welche Rolle spielt die Menschheit im Erdsystem aus thermodynamischer Sicht? Menschliche Aktivitäten, wie die Nutzung von Energie aus Nahrung und fossilen Brennstoffen, beeinflussen das Erdsystem erheblich. Unsere Gesellschaften fungieren als thermodynamische Systeme, die Energie umwandeln und dabei Wärme freisetzen. Wie passen wir in das größere Bild des Erdsystems und welche Auswirkungen hat unser Energieverbrauch auf die Biosphäre?
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Es gibt ca. eine handvoll YT Kanäle, deren Inhalten ich vertraue. Dieser hier ist die Nr. 1 darunter.
Wunderbar, vielen Dank!
Ich interessiere mich schon lange für erneuerbare Energien, aber dieser Vortrag hat mir verdeutlicht was für ein Paradigmenwechsel die Energiewende ist.
Vom Verbraucher zum Erzeuger von Energie... 💡
Danke!
Gerne!
EHRLICHER Dank an Axel Kleidon von einem ECHTEN Menschen für ECHTE Wissenschaft !
Ihr seid nicht nur der beste science channel in deutscher Sprache, sondern global !
Kurz und bündig, auf verständliche Weise, ohne viel Tamtam erklärt. 👍
Deshalb habe ich diesen Kanal abboniert! Vielen Dank!
Sehr spannender Vortrag! Zum Nachdenken!
Nach wie vor bin ich der Ansicht, dass dies der beste UA-cam Kanal ist. Ihr müsst allerdings viel mehr auf die Skalen und Achsenbeschriftungen in den Diagrammen achten. LG Thomas
Wahnsinn wie gut verständlich Herr Kleidon dieses komplexe Thema für Laien wie mich verständlich erklärt.
Vielen Dank dafür.
Gerne!
Danke, Herr Kleidon, für die neue Folge!
Wieder ein sehr interessantes Video in dieser kleinen Reihe. Herzlichen Dank an Axel Kleidon. 🙂
Gerade gestern habe ich erst erfahren, dass es inzwischen die Möglichkeit gibt, Photovoltaikanlagen im Stile historischer Dachmaterialien, also im Sinne des Denkmalschutzes, herzustellen. Das macht Hoffnung auch für die energetische Sanierung historischer Bausubstanz.
Fazit: im Sinne der Energieeffizient bleibe ich bei Salat und Tofu. 😋👍
@bettinakoza Ich sehe es genau andersrum wie Sie. Denkmalschutz muss von seiner Arroganz der Unveränderlichkeit herunter. PV auf Kirchendächern ist für mich völlig unbedenklich. Da muss ich nichts verstecken. Ansichten (im direkten Sinn) dürfen sich mit den Anforderungen jederzeit ändern. Man muss keine historische Bausubstaanz dazu vernichten, sondern nur modernes ergänzen. Das passt acu ästhetisch genau so gut wie die oft gewählte Stahl/Glas-Ergänzung zu alter Bausubstanz. Modernität darf auch im Denkmal sichtbar sein. Auch das Wort Denkmal sollte viel direkter verstanden werden, also denk mal.
vielen, lieben Dank für diesen sehr informativen und auch lehrreichen Vortrag über das "Kraftwerk Erde"
Es ist eben eine ganz andere Sichtweise!
Gerne!
Danke für den interessanten Vortrag!
Danke für die Vermittlung des interessanten und in anbetracht der Akutheit wichtigem Thema, freu mich schon auf weitere Folgen!
"Krabbelkäfer"😅 Danke für einen interessanten Report.
Ich freue mich auf die nächste Folge. Tolle Serie.
Super!
Wenn man eine Grünfläche oder einen Teil einer Wüste mit Solarzellen "pflastert" wird es dort lokal dann kälter weil die ca. 20% Energie weg transportiert werden oder wärmer weil die dunklen Solarzellen sich stärker aufheizen als der natürliche Boden?
Gute Frage - es ist letztendlich eine Frage, wie sich die Albedos miteinander vergleichen, und inwieweit Verdunstung eine Rolle spielt. Auch beachten muss man, dass die Paneele in der Regel geneigt sind, dadurch absorbieren sie mehr, werfen aber Schatten. Es ist also nicht so einfach, direkt dazu Aussagen zu machen, wie Solarzellen die Oberflächentemperatur verändern.
Ich habe eine Studie gefunden, die rechnet mit einem kurzweiligen Albedo von 10% für PV.
Mit einem Wirkungsgrad von 25% bleibt für Wärme 65%.
Vergleicht man das mit einem Albedo von Dachziegeln, Albedo 10 - 35 % => Wärme 90-65%, würde PV lokal kühlen.
Vergleicht man es mit Wüstensand, Albedo 30-60% => Wärme 70-40%, eher wärmen.
Kommt also darauf an.
Was aber interessant ist, einen globalen Effekt abzuschätzen:
In der Wüste, nehmen wir großzügig 60% Albedo an, gegen PV, Albedo plus Strom = 10 + 25% = 35%,
wird die maximale zusätzliche Erwärmung genau gleich der gewonnenen elektrischen Energie.
Damit lässt sich leicht rechnen:
Würde man die gesamte Primärenergie der Menschheit ( 165 PWh / Jahr bzw. 8760 h ) durch PV in der Wüste decken
und auf die Erdoberfläche ( 510.000.000 km^2 ) umrechnen, ergibt das 0,04 W / m^2.
Das kann man vergleichen mit den etwa 4 W/m^2 für eine Verdopplung von CO2.
[1] Bundesministerium Verkehr, Innovation und Technologie Österreich, 2018, "Optimierung reflektierender Materialien und Photovoltaik im Stadtraum bezüglich Strahlungsbilanz und Bioklimatik"
@@bangelos1380 interessante Rechnung ...
Junge, die Bots haben schon zugeschlagen. Gruselig. Gutes Video. Jetzt nur noch aufräumen in den Kommentaren.
Die Bots gehören zur besseren Hälfte der Kommentatoren. Wenn auch sicherlich nicht hier. So aber um so schlimmer anderen Orts.
Kommentarbots...wozu🤷♂️
Stabile Fanbasis.👍
Genau! Göbbels hätte dir nen Orden verliehen!
@@stegi848484 Führer Bernd ist stolz auf dich.
Kleiber's Law kannte ich bis dato gar nicht, aber hilft mir ab jetzt enorm, meinen täglichen Energiebedarf zu berechnen. Wie genau die Formel ist, weiß ich natürlich nicht. Aber selbst eine Annäherung mit ein wenig +/- ist wirklich hilfreich. Danke!
Wieder mal ein ganz wunderbarer sehr nützlicher Vortrag!!! Großen Dank!
Bei doppellogaritmischen Skalen liegt so gut wie alles alles auf einer Geraden, was auch nur einen Hauch an Korrelation hat in den Daten.
Sicher, darauf sollte man natürlich achten. Der Zusammenhang zwischen Körpermasse und metabolischer Aktivität ist inzwischen mit wesentlich detailierten Daten weiter bestätigt worden, und kann über fraktale Netzwerkstrukturen erklärt werden (siehe hierzu die Arbeiten von Geoffrey West und Co, www.science.org/doi/10.1126/science.276.5309.122).
Ja das sind die Inhalte und die Fakten. Vllt sollte man aber auch auf die Auswirkungen schauen. Bei der Photosynthese wird ja nicht nur Energie erzeugt, sondern auch der Sauerstoff den wir brauchen. Bei Solar gibt es "nur" Strom, dazu müssen anderOrts Resourcen abgebaut werden und es bedarf einer technischen Entwicklung, um zb einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen. Die Energie der zukunft zumindest für Strom ist für mich rein künstlich, am besten natürlich Fusion. Das bedarf allerdings eine maximale technische Entwicklung, aber mag geschehen beizeiten.
Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre ist nicht wirklich in Gefahr - dafür ist viel zu viel CO2 in Kalkstein abgelagert. Der Kernfusion hingegen stehe skeptisch gegenüber - ob sie überhaupt jemals nutzbar wird, und ob sie sich dann auch leisten kann. Photovoltaik hingegen ist wirklich günstig - letztendlich, weil es eine sehr einfache Technologie ist.
Ich bin ein bescheidener, verbeamteter Professor, der sein Gehalt vom Staat bezieht. Besonders faszinieren mich historische Größen, deren Errungenschaften bemerkenswert waren. Nehmen wir Aristoteles - er erlebte den Übergang von der flachen zur sphärischen Weltsicht, eine revolutionäre Veränderung! Natürlich habe ich auch andere relevante Literatur zu diesem Thema studiert.
Schon mit diesem zweiten von mir gesehenen Video zum Komplex Kraftwerk Erde wird die "Marke" Axel Kleidon für mich zum absoluten Qualitätsgarant und hat für mich trotz (und wegen) staubtrockener Darstellung unglaublich hohe Relevanz. Höchstes Lob.
Sehr guter Vortrag und sehr gut Folien
Das war richtig gut... 👍👍
Ich frage mich, ob die Photovoltaik mit den dunklen Modulen und dem damit einhergehenden Albedo nicht doch auch zur Erderwärmung beiträgt?
Gute Frage. Aber nein, nicht wirklich. 1. Weil die Energie sowieso absorbiert wird und 2. weil viel zu wenig Flaeche im Spiel ist, um Auswirkungen zu verursachen. Mehr dazu gibt's auch hier:
Dunkle Module sind in unseren Augen dunkel (sichtbares Licht) das muss so nicht in den anderen Wellenlängen sein.
@@smartifahrer dann würden sich die Module auch nicht erhitzen!
Eigentlich nicht. Zwar ist die Albedo sehr gering, aber ein Teil wird als Strom exportiert, fuehrt also nicht lokal zur Erwaermung. Ausserdem laesst sich letztendlich der Weltprimaerenergiebedarf mit einem vglw. sehr kleinen Teil an PV decken - der Effekt ist also viel zu gering. Mehr dazu auch hier:
@@smartifahrer Das sichtbare Licht ist aber der Hauptenergieanteil, daher ist die Frage sehr berechtigt. Die direkte Albedowirkung auf relativ kleiner Fläche könnte trotzdem weit weniger Wirkung haben wie die indirekte CO2-Wirkung. Ich weiß, dass jede Industrieabwärme für das Klima gar keine Rolle spielt, aber schon die FCKW-Spurengase und eben auch CO2 und Methan mit ihrer Hebelwirkung ganz andere Größenordnungen bewirken. Ich vermute, dass die Direkterwärmungswirkung von PV längst untersucht ist und für unwichtig befunden. Die moderne Technik und Wissenschaft ist nämich nicht so blind wie viele das glauben.
Guter Vortrag
pünktlich zum feierabend ;>
Könnten Sie einmal die Matrix-Filme thermodynamisch beleuchten?Wie "blöd" sind die Maschinen eigentlich thermodynamisch, statt sich direkt an Geothermie oder Kernkraftwerke anzuschließen, den ineffizienten Umweg gehen, Menschen als Wärmequelle zur Energiegewinnung "anzubauen"? 😊
So sehr mich die Matrix Filme auch fasziniert haben - thermodynamisch ist die Idee von Menschen als Kraftwerke nicht haltbar. Der Mensch ist keine Energiequelle, lediglich eine Wärmequelle, die aus der kontrollierten Verbrennung der Kohlehydrate entsteht. Also genau das Gegenteil.
Die kommentarfunktion ist doch für qualifizierte fragen bzw anmerkungen, könnt ihr euch nicht aufs thema konzentrieren? Sowas dummes
Die ab 16:01 gezeigte Korrelation von Energieverbrauch und Bruttosozialprodukt hat eine sich mir immer wieder drängend gestellte Frage beantwortet, nämlich warum praktisch niemand über Konsumverzicht als signifikanter Maßnahme zur Reduktion unseres schädlichen ökologischen Eingriffs redet (von Teilmaßnahmen wie z.B. "Energiesparen" im Haushalt und bei der Mobilität einmal abgesehen):
Das Bruttosozialprodukt ist so fest als zentrale Säule einer Gesellschaft und damit auch der Stellung im internationalen Wettbewerb verankert, dass hier größere Veränderungen per se auszuscheiden scheinen.
Könnte das sog. Entrepreneurship nicht ein passender Ansatz für eine Vereinbarkeit von Ökonomie und Ökologie sein?
Unsere aktuelle Ökonomie des unbegrenzten Wachstums widerspricht (in einem globalen Habitat endlicher Ressourcen) schließlich einfacher Mathematik.
Oder?
@Gwydion Ich will dazu ergänzen, dass zwar BSP und Energieverbrauch sehr stark aneinander gekoppelt sind, aber nicht Energieverbrauch und CO2-Erzeugung. Genau diese Entkoppelung machen wir mit der Energiewende weltweit schneller oder langsamer. Wenn wir genügend umgebaut haben und dann noch genügend Rohstoffe haben, können wir evtl. tatsächlich an Wirtschaftswachstum ohne schlechtes Gewissen denken. Im Moment dürfen eigentlich nur die Bereiche wachsen, die die Fehler der Vergangenheit ausbügeln, also die regenerativen Energien.
Wie immer sehr erhellend! danke
...wie würde die Strahlungsbilanz der Erde in 100 oder 200 Jahren aussehen, wenn wir den Energiehunger der Menschheit von heute 20TW mit 2% jährl. Wachstum nicht mit der Sonne, sondern mit vielen künstlichen Sönnchen (Fusionsreaktoren) befriedigen würden?
Mit Kernfusion weiss ich es nicht - ausser, dass die dabei erzeugte Energie natuerlich ein wachsender Beitrag fuer die planetare Energiebilanz darstellen wird. Mit Photovoltaik ist dies anders, weil sie ja nur Sonnenlicht absorbiert, also keine eigene Energiequelle darstellt. Mit ihr können wir noch ein paar hundert Jahre weiter wachsen, bis der Planet bedeckt ist. Und danach gibt es ja noch die Dyson Sphere (en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere)...
👏🏻👍🏻DANKE👍🏻👏🏻
Was halten Sie von der Möglichkeit eine Geldwährung auf Basis von Joules zu machen? Habs neulich in einem SciFi-Buch gesehen.😀
Eigentlich ist Währung schon ein Maß für Energie. So sieht man recht deutlich den Zusammenhang zwischen Bruttosozialprodukt und Energieverbrauch bei Ländern. Und ein Kollege aus der Ökonomie erklärte mir mal, das Geld nichts anderes ist als ein Versprechen auf zukünftige Wertschöpfung. Und um Wert zu schöpfen braucht es Arbeit, also Energie.
Zur Leistungsfähigkeit von Planeten: Folgt man der Argumentation, wäre durchgehende Photovoltaik zwar eine gute Steigerungsmöglichkeit, aber nach allen angeführten Punkten für das Ökosystem nachteiliger als dem System bislang noch gebundene chemische Energie wieder zuzuführen: Das Ökosystem profitiert letzten Endes von einem möglichst hohen CO2-Anteil, da dies die Biomasseproduktion ankurbelt. Inwiefern dadurch die "Dynamik geschwächt" würde, wie in den letzten Sekunden des Beitrags erwähnt, ist schwer nachvollziehbar. Denn wie im Beitrag argumentiert entnehmen wir eine gewisse Menge Energie aus dem Ökosystem für die Ernährung, die unabhängig von unserer Methode der Energiegewinnung ist. => mehr CO2 für die Biosphäre müsste unter diesen Gesichtspunkten positiv gewertet werden, da es ihr ermöglicht, mehr Energie aus dem Sonnenlicht zu binden und dadurch Möglichkeiten zur Diversifizierung zu gewinnen. Also am besten alles an fossilen Brennstoffen verbrauchen, solange noch etwas da ist, um Pflanzen eine bessere Gelegenheit zu geben, damit Sonnenenergie in Sauerstoff und Biomasse zu konvertieren? Hmm. Das passte aber ja so gar nicht zum aktuellen Duktus.
Damit aus CO2 mehr Biomasse wird benötigt es auser CO2 noch ausreichend Wasser und Licht sowie weitere Elemente. Auserdem darf es nicht zu heiß oder zu kalt sein. Sprich das Wetter muss passen. Mehr Biomasse bedeutet auch das mehr Biomasse abstirbt und somit wieder CO2 frei gesetzt wird. Mehr Biomasse benötigt aber auch mehr Platz. Da der Platz aber beschränkt ist, z.B. vom Mensch bebaute flächen, die Lichtmenge und Temperatur z.B. Jahreszeitlich und Tag/Nacht und bei Bewölung schwankt sind den Wachstum Grenzen gesetzt. Sobald einer der Zutaten fehlt oder zu viel vorhanden ist funktioniert das mit dem besseren Wachstum nicht mehr.
Das mehr CO2 gut für die Pflanzen ist, ist ein beliebtes Argument von Klimawandelleugner um zu behaupten das doch alles nicht so schlimm ist und wir weitermachen können wie bisher. Grundlage sind das bessere Wachstum im Gewächshäusern bei denen man CO2 einleitet. Hierbei wird aber unterschlagen das in den Gewächshäusern immer ausreichen Licht, Wasser, Dünger und auch alle anderen Parameter optimiert sind was auserhalb so möglich ist.
In der realen Welt gibt es große Wasserfächen, wachsende Wüsten, versiegelte Flächen, Felslandschaften, Regionen die Jahreszeitlich kein wachstum ermöglichen, Tiere die die Biomasse verspeisen, Wetterereignisse die Pflanzen töten usw.
@@smartifahrer Lt. Beitrag steigt die Leistungsfähigkeit eines Planeten mit in der Atmosphäre verfügbarer Energie; für die Diversifizierung der Biosphäre ist die verfügbare Energie wiederum maßgeblich. Daraus folgt zwingend, dass die Wiederzurverfügungstellung chemisch gespeicherter Energie für die Biosphäre eher nützlich denn schädlich ist. Der Natur ist es bekanntlich recht egal, ob es Gletscher gibt oder nicht bzw. wie hoch der Meeresspiegel liegt. Uns nicht so sehr, aber aus einer naturorientierten Position heraus (nicht der, die einen Status Quo erhalten will) wäre es geradezu erstrebenswert, dass sich das globale Klima hin zu höhrem Energieinhalt wandelt.
@@andrewspar436 Einen solchen Zustand gab es auf der Erde bereits. Damals war die Landmasse anders verteilt und die Säugetiere, zu denen auch der Mensch gehört, waren eher klein. Die höheren Temperaturen der von ihnen angestrebten Atmosphäre sind für uns eher nicht überlebbar. Wie sie richtig schreiben ist das der Natur egal, ob wir dann noch existieren.
Das Leben auf der Erde werden wir mit unseren tun kaum auslöschen können. Bitte vergessen sie nicht das der Mensch an ein bestimmtes ökosystem angepasst ist. Wenn sich das ökosystem masiv verändert werden wir Schwierigkeiten bekommen zu Überleben. Zumindest wird eine Menschheit so wie sie aktuell existiert nicht mehr geben.
An sich kann die Photosynthese bei hoeherem CO2 Gehalt der Luft effizienter werden - aber, wie auch schon andere kommentiert haben, brauchen Pflanzen auch Naehrstoffe. Und die werden von der Tierwelt umgesetzt und wieder verfuegbar gemacht. Und sie tendieren dazu, kuehle Umgebungen zu bevorzugen, zumindest wenn sie aktiv sind. So ist es nicht so einfach zu sagen, dass man mit mehr CO2 zu einer leistungsstaerkeren Biosphaere kommt. Ich werde dazu noch in einem separaten Video auf Videowissen eingehen.
@andrewspar Leider findet man auch unter so hochwertiegen Videos immer einige wenige Klimawandelleugnerkommentare. Sie reden totalen Blödsinn.
Herr Kleidon, sind sie immer noch der Meinung, dass die "entropy rate balance for control volumes" nur für chemische Prozesse gilt, oder haben sie akzeptiert, dass sie auch für physikalische und technische Prozesse gilt ?
Ich bin mir nicht sicher, worauf Sie hinaus wollen. Es gibt natürlich eine Entropiebilanz - für den Planeten wird er durch Strahlungsprozesse dominiert. Aber letztendlich entscheidend für etwas "Interessantes" ist nicht die Entropiebilanz selbst, sondern ob Arbeit verrichtet worden ist, oder nicht.
@@akleidonleider kann ich das thema erst wieder in zwei Wochen aufgreifen.
@@akleidon Ich würde Ihnen als Entspannungstherapie nach solchen Kommentaren das Video von (vermutlich) maylab und Caroline Kebekus empfehlen, in dem May Ihren Part übernimmt und Caroline die innere Wut zum Ausdruck bringt. Sie könnten dann nach außen vielleicht sogar noch entspannter erscheinen, falls dies überhaupt möglich ist.
"Derrr Deutsche im Errrdsystem ist auszurrrotten!"
Ja der Foren-Kot ist braun. Geh mal wieder in deinen AfD-Kindergarten, da kannste mit deiner Kleinkindmeinung zuspruch finden.