Gefahr für unser Klima (1982) Von Professor Wilfrid Bach

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Geleitwort des Bundesministers des Inneren (Baum)

Vorbemerkung und Danksagung des Autors

Gesamt-Zusammenfassung (1-24)

Liste der Abkürzungen und Umrechnungsfaktoren (XIV)

Verzeichnis der Abbildungen (XV)

Verzeichnis der Tabellen (XIX)
Verzeichnis des Anhangs (XXI)

Literatur-verzeichnis für die einzelnen Kapitel (245)

Auswahl von neueren Hand-, Text- und Taschenbüchern (267)

Anhang (271)

Glossar (289)

Autorenverzeichnis (296)

Sachverzeichnis (302)

Widmung:

Meinem verehrten Kollegen Prof. Dr. Hermann Flohn
für sein langjähriges Engagement in der CO2/Klima-Forschung, die er entscheidend geprägt hat, und seine vielen Anregungen, die ich nicht hätte missen mögen.

Buch auf Englisch -Our threatened Climate - Ways of averting the CO2-Problem through rational energy use

Teil 1 Einleitung (25)

Teil 2. Klima und Klimaänderungen (28)

1. Klimageschichte der Erde (28)

2. Klimasystem (30) 2.1 Strahlungshaushalt des Systems Erde-Atmosphäre (32) 2.2 Anthropogene Beeinflussung des natürlichen Strahlungshaushalts (34) 2.3 Ursachen für Klimaänderungen und Möglichkeiten der Früherkennung (35)

3. Klimamodelle und Klimavorhersage (36) 3.1 Einfache Klimamodelle (37) 3.2 Energiebilanz-Klimamodelle (37) 3.3 Zonal gemittelte Klimamodelle (38) 3.4 Stochastische Klimamodelle (38) 3.5 Zirkulationsmodelle (39) 3.6 Vorhersagbarkeit des Klimas (40)
4. Klimaforschung (40)

Teil 3. Gesellschaftspolitische Aspekte des CO2/Klima-Problems (43)

1. Bevölkerungsentwicklung (43) 1.1 Wachstum in der Vergangenheit (43) 1.2 Wachstumsaussichten für die Zukunft (43)

2. Gesellschaftsstruktur (46) 2.1 Verstädterung in den Industrieländern (47) 2.2 Verstädterung in den Entwicklungsländern (47)

3. Wirtschaftswachstum (49)

4. Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe (51) 4.1 Kohle (51) 4.2 Erdöl (53) 4.3 Erdgas (54)

5. Energieentwicklung (55) 5.1 Energiemenge und Energiezusammensetzung (55) 5.2 Disparitäten im Energieverbrauch 57 5.3 Markteinführungszeiten 59 5.4 Energiepreisentwicklung 60

6. Eingriffe in Wald und Boden (62) 6.1 Waldvernichtung (62) 6.2 Bodenverlust (64)

Teil 4. Die wichtigsten anthropogenen Klimafaktoren (65)

1. Klimaeffekte durch CO2 (65)

1.1 Das CO2-Klima-Problem (65)
1.2 Der natürliche Kohlenstoff-Kreislauf (66)
1.3 Nachweis der Störung des Kohlenstoff-Kreislaufs (69) 1.3.1 Der gemessene CO2-Anstieg in der Atmosphäre 69 1.3.2 Das CO2-Meßstellennetz 69
1.4 Ursachen der Störung 72 1.4.1 Die Rolle der konventionellen fossilen Brennstoffe 72 1.4.2 Die Rolle der unkonventionellen Brennstoffe 76 1.4.3 Die Rolle der Biosphäre 77 1.4.4 Die Rolle des Ozeans 82 1.4.5 Das Gesamt-C-Budget 85
1.5 Abschätzung der CO2-Entwicklung in der Vergangenheit 86 1.5.1 Indirekte Methoden: Analyse an Jahresringen von Bäumen 86 1.5.2 Direkte Methoden: Analyse von Eisbohrkernen 88
1.6 Abschätzung der zukünftigen CO2-Entwicklung (89) 1.6.1 Modelle des Kohlenstoffkreislaufs 89 1.6.2 Der zukünftige C02-Gehalt der Atmosphäre 90
1.7 Klimaauswirkungen eines CO2-Anstiegs (94) 1.7.1 Sensitivität des Klimagleichgewichts gegenüber einer CO2-Zunahme um einen festen Betrag 96 1.7.2 CO2-Auswirkungen im zeitlichen Ablauf 103 1.7.3 Kritischer Vergleich der Modellergebnisse 109

2. Klimaeffekte durch andere anthropogene Spurengase (112)

2.1 Produktion und Konzentration (116)
2.2 Klimatisch-chemische Wechselwirkungen (118)
2.3 Abschätzung möglicher Klimaeinflüsse (119)

3. Klimaeffekte durch Aerosole (120)

3.1 Quellen, Emissionen, Konzentrationen (120)
3.2 Mögliche Klimabeeinflussung (122)

4. Klimaeffekte durch Landnutzungsänderungen (124)

4.1 Überweidung — Wüstenbildung — Entwaldung (125)
4.2 Urbanisierung und Industrialisierung (128)
4.3 Energiegewinnungsprojekte (128)
4.4 Wasserbauvorhaben (129)

5. Klimaeffekte durch Abwärme (129)

5.1 Natürliche und anthropogene Energieeinflüsse (129)
5.2 Klimaeinflüsse durch Wärmeemission (131)
5.3 Möglichkeiten der Abwärmeminderung (133)

6. Abschätzung der Gesamteffekte — kritische Schwellenwerte — Ausblick (133)

6.1 Beteiligung der einzelnen Klimafaktoren am Glashaus-Effekt (133)
6.2 Kombinierter Glashaus-Effekt und kritische Schwellenwerte für den CO2- und Temperaturanstieg (135)
6.3 Ausblick (136)

Teil 5.

Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Gesellschaft (139)

1. Klima-Impaktprogramm (139) 1.1 Aufgabe und Methodik der Impakt-Analyse (139) 1.2 Szenarien für die Klimaentwicklung (141) 1.3 Szenarien für die sozio-ökonomische Entwicklung (142)
2. Ökosystem - Gesellschaften (143) 2.1 Einfluß des Menschen auf die Biome (143)   2.2 Reaktion der Biome auf Klimaänderungen (143)
3. Energieversorgung (146) 3.1 Klima und Energienachfrage (147)   3.2 Klima und Energieangebot (148)   3.3 Klima und Energiekosten (150)
4. Ernährungssicherung (151) 4.1 Klima und Welternährungslage 152 4.2 Klima und Ernteerträge 153 4.3 Klima und Schädlingsbekämpfung 156 4.4 CO2-Düngung und Pflanzenproduktivität 157 4.5 Erkenntnisse aus der Vergangenheit und Folgerungen 157
5. Wasserversorgung (158)   5.1 Wasservorrat und Wasserbedarf (159) 5.2 Wasserverfügbarkeit (160)   5.3 Globale Wasserprobleme (162)
6. Fischfang (164)
7. Bevölkerung und Besiedlung (165) 7.1 Beispiele aus der Vergangenheit: Untergang von Kulturen - Völkerwanderungen — Wüstungen — Klima als auslösender Faktor? (166)
7.2 Mögliche Szenarien für die Zukunft: Kollaps des westantarktischen Eis-Schildes - Meeresspiegelanstieg - Verlust von Küstenregionen; eisfreie Arktis - Verlagerung der Klima- und Anbauzonen (167)
8. Gesundheit, Krankheit und Wohlbefinden (174) 8.1 Klima und Lebensbereich (174)   8.2 Klima und Krankheitserreger (175)   8.3 Klimaänderungen und Wohlbefinden (176)
9. Freizeitgestaltung (177)

Teil 6. Vorsorgemaßnahmen zur Vermeidung eines CO2/Klima-Problems (179)

1. Handlungsspielraum und Handlungskonzept (179)

2. Technische Eingriffe (180) 2.1 CO2-Abscheidung (180) 2.2 CO2-Speicherung (183) 2.3 CO2-Nutzbarmachung (185) 2.4 Albedomodifikation (185)

3. Biologische Methoden (186) 3.1 CO2-Speicherung in Landpflanzen (186) 3.2 CO2-Speicherung in Wasserpflanzen (187) 3.3 CO2-Speicherung im Bodenhumus (188)

4. Energieeinsparung durch bessere Energienutzung 188

4.1 Energieprognosen (190)
4.2 Einige ausgewählte Studien zur rationellen Energienutzung (193) 4.2.1 Deutsche Beiträge (193) 4.2.2 Europäische Studien (198) 4.2.3 US-Studien (199)
4.3 Rationelle Energienutzung in Industrie- und Entwicklungsländern (200)

5. Einsatz erneuerbarer Energiequellen (201)

5.1 Substitution nicht erneuerbarer durch erneuerbare Energiequellen (201) 5.2 Das globale Potential erneuerbarer Energiequellen (203)

6. Auswirkungen unterschiedlicher Energiestrategien (206)

6.1 Merkmale ausgewählter Szenarien (206) 6.1.1 Kohleveredelungs-Szenario (206) 6.1.2 IIASA-Szenarien (207)
6.1.3 Nullwachstums-Szenario (209) 6.1.4 Effizienz-Szenario (210)

6.2 Effekt unterschiedlicher Energiestrategien auf CO2- und Temperaturänderung (212) 6.2.1 Synthetische Brennstoff-Variante 212
6.2.2 Rein fossile Brennstoff-Strategie 213 6.2.3 Spektrum verschiedener Strategien 214

7. Flankierende Maßnahmen (219)
8. Entscheidungshilfen (220)

Teil 7 Zukunftschancen (224)

1. Alter Fortschrittsglaube — neue Glaubwürdigkeit (224)
2. Der Mensch Gestalter seiner eigenen Zukunft? (225)
3. Zukunftschancen: Die bisherigen Trends fortschreiben (227) 3.1 Wachstum (227) 3.2 Nord-Süd-Konflikt (228)

4. Zukunftschancen: Neue Akzente setzen (231)
4.1 Neuorientierung (231) 4.2 Einsatz unseres technologischen Wissens (232) 4.2.1 Kraft-Wärme-Kopplung (232) 4.2.2 Heizkraftwerke (232) 4.2.3 Blockheizkraftwerke (233) 4.2.4 Wirbelschichtfeuerung (233) 4.2.5 Fernwärme (234) 4.2.6 Wärmepumpen (235) 4.3 Produktinnovation (235) 4.3.1 Wärmedämmung (237) 4.3.2 Energiesparende Glühlampen (237) 4.3.3 Kraftstoffökonomie (237) 4.3.4 Kohlenstoff als Werkstoff (238) 4.3.5 Mikroelektronik (238) 4.4 Abbau alter Barrieren (239)

5. Wege aus der CO2/Klima-Gefahr (241)

Autor

Prof. Dr. Wilfrid Bach

Geboren 1936 in Thüringen. Erstes (1961) und zweites Staatsexamen (1966) und Promotion 1965 an der University of Sheffield zum Ph. D. über Stadtklima und Luftreinhaltung.

Unterrichtete und forschte zwischen 1966 und 1975 an Universitäten in Montreal und Windsor in Kanada, Cincinnati und Hawaii in den USA, und an der ETH in Zürich.

Seit 1975 Direktor der Forschungsstelle für Angewandte Klimatologie und Umweltstudien und des Instituts für Geographie der Universität Münster.

Vorsitzender verschiedener staatlicher Kommissionen und Organisator von internationalen Konferenzen. Forschungsarbeiten bzw. Beraterdienst für Umweltbundesamt, Bundesregierung, NATO, UN, US Senat, US Environmental Protection Agency, US Dept. of Health Education and Welfare, US National Science Foundation, Eidg. Amt für Umweltschutz Schweiz.

Hauptarbeitsgebiet:

Das CO2/Klima-Problem, Wechselbeziehungen zwischen Energieentwicklung und Klimaänderung, Wechselwirkung zwischen Klima und Ernährungssicherung, nationale und internationale Aspekte der Luftreinhaltung.

Dieses Buch zeigt,

daß der Mensch ein globales Experiment begonnen hat, das in den nächsten Jahrzehnten mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit zu nachweisbaren weltweiten Klimaänderungen führt.

Hauptursache ist die rapide Zunahme des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre durch die Verfeuerung fossiler Brennstoffe (Kohle, Öl, Gas), die Abholzung großer Waldgebiete und die intensive Bodenbearbeitung. Dies führt zu einer regional und jahreszeitlich ganz unterschiedlichen Veränderung des Klimageschehens und kann in zunehmendem Maß die Nahrungsmittel- und Energieversorgung gefährden.

Der Autor bietet vernünftige Auswege an, die durch eine risikoarme Klima-, Energie- und Landnutzungspolitik gekennzeichnet sind. Zu den Vorsorgemaßnahmen einer solchen Politik gehören die Energieeinsparung durch bessere Energienutzung, der zügige Ausbau von Energiequellen, die wenig oder kein CO2 in die Atmosphäre abgeben, die Wiederherstellung des Gleichgewichts zwischen Abholzung und Wiederaufforstung, sowie eine auf die Erhaltung der Bodengüte bedachte Landnutzung.

Eine solche Vorsorgestrategie kann, wenn sie jetzt ernsthaft in die Planung einbezogen wird, noch rechtzeitig das CO2/Klima-Problem entschärfen. Da die vorgeschlagenen Maßnahmen schon im Interesse einer vernünftigen Energie- und Wirtschaftspolitik ergriffen werden müssen, besteht gedämpfter Optimismus, daß damit auch das CO2/Klima-Problem gelöst werden kann.

Professor Wilfrid Bach

Gefahr für unser Klima

Professor Wilfrid Bach - Gefahr für unser Klima - Wege aus der CO2-Bedrohung durch sinnvollen Energieeinsatz - 1982