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 Verfasser: Isabel Stege
Schule: Marie-Curie-Gymnasium
Klasse:
9c
Fachlehrer: Frau Leuendorf
Geoengineering
REICHT ES AUS UM DEN KLIMAWANDEL

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Verfasser: Isabel Stege Schule: Marie-Curie-Gymnasium Klasse: 9c Fachlehrer: Frau Leuendorf Geoengineering REICHT ES AUS UM DEN KLIMAWANDEL ZU STOPPEN? 2020_21 Schuljahr: Abgabetermin: 01.03.2021 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Geoengineering 2.1 Geschichte des Geoengineering 2.2 Arten von Geoengineering 3 Ansätze im Geoengineering 3.1 Solar Radiation Management (SRM) 3.1.1 Aufhellen von Siedlungen 3.1.2 Feldfrucht und Grünlandsorten 3.1.3 Wüstenreflektoren 3.1.4 Albedo der Ozeane 3.1.5 Albedo der Wolken 3.1.6 Stratosphärische Aerosolinjektion 3.1.7 Installationen im Weltraum 3.2 Carbon Dioxide Removal (CDR) 3.2.1 Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid 3.2.2 Biomasse und Biokohle 3.2.3 Aufforsten 3.2.4 Biologische und physikalische Pumpe 4 Rechtlicher Rahmen 5 Fazit 6 Literaturverzeichnis 7 Abbildungsverzeichnis 7 Erklärung über die selbstständige Anfertigung der Facharbeit S. 2 S. 3 S. 3 S. 3 S. 4 S. 4 S. 4 S. 4 S.5 S.5 S. 5 S. 6 S. 7 S. 7 S. 7 S. 8 S.9 S.9 S. 10 S. 11 S. 11 S. 12 S. 13 1 1 Einleitung Der Klimawandel ist ein weltweit wichtiges Thema, das in den letzten Jahren immer mehr Raum in politischen und gesellschaftlichen Diskussionen eingenommen hat. Es gibt verschiedene Theorien und auch viele unterschiedliche Meinungen darüber. Doch in einem sind sich die Wissenschaftler einig: Die globale Mitteltemperatur darf nicht über die 2 °C steigen, da sonst mit schweren irreparablen Schäden auf der ganzen Welt zu rechnen ist. Einige dieser Schäden bzw. globalen Veränderungen können wir täglich beobachten. So zeigen z.B. die steigenden Temperaturen und die extremen Wetterveränderungen, dass der Klimawandel ein reales und bedrohliches Thema ist. Um das zu stoppen, gibt es die verschiedensten Ideen. Eine davon ist das Geoengineering oder Climate-Engineering. Geoengineering ist ein weitumfassender...

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Begriff, der sich teilweise mit sehr kreativen Lösungsvorschlägen zum Klimawandel auseinandersetzt. Dazu gehört z. B. das Installieren von riesigen Spiegeln im Weltall oder das Düngen der Ozeane. Aber auch Vorschläge wie das Filtern von CO2 gehören zum Geoengineering. Einfach gesagt, umfasst Geoengineering also großtechnische Eingriffe in globale, ökologische Abläufe. Dabei stellt sich allerdings die Frage, ob das Geoengineering wirklich eine langfristige Lösung im Kampf gegen den Klimawandel darstellt. Aufbau der Arbeit In Kapitel (2) Geoengineering wird zuerst der Begriff ,,Geoengineering" erklärt, die Entstehungsgeschichte beschrieben und die verschiedenen Arten von Geoengineering vorgestellt. In Kapitel (3) folgen dann die zwei Ansätze des Geoengineering. Zum einen wir das Solar Radiation Management (SRM) beschrieben, das die Veränderung der Sonneneinstrahlung in den Blick nimmt. Zum anderen wird das Carbon Dioxide Removal (CDR) beschrieben, das sich auf die Minderung von CO2 bezieht. In Kapitel (4) wird schließlich der rechtliche Rahmen des Geoengineering erläutert. Neben den rechtlichen Bedingungen werden auch ethische Fragen zum Einsatz von Geoengineering-Methoden aufgegriffen. Abschließend folgt in Kapitel (5) das Fazit, in dem die Vor- und Nachteile von Geoengineering zusammengefasst werden. 2 2 Geoengineering 2.1 Geschichte des Geoengineering Die grundlegenden Arten des Geoengineerings wurden schon vor einigen Jahren erfunden. Die erste Idee, die Albedo (Oberflächenreflexion) zu erhöhen, wurde bereits in den 1960er-Jahren aufgestellt¹. 10 Jahre später schlug der italienische Physiker Cesare Marchetti vor, den in der Luft enthaltenen CO2 herauszufiltern und dauerhaft zu speichern². Somit wurden die Grundsteine des heutigen Geoengineerings gelegt. 2.2 Arten von Geoengineering Das Geoengineering befasst sich hauptsächlich mit zwei Ideen. Im Fachbereich spricht man von Solar Radiation Management (SRM) und Carbon Dioxide Removal (CDR). Das Solar Radiation Management befasst sich mit der Strahlung der Sonne. Ändert man diese, ändert sich nämlich auch das Klima auf der Erde. Das passiert unter anderem bei der Veränderung der ankommenden Solarstrahlung, wenn mal also z. B. die Erdumlaufbahn oder die Sonnenaktivität verändern würde. Eine weitere Möglichkeit wäre, die reflektierende Solarstrahlung zu verändern, indem man die Erdoberfläche aufhellt. Eine dritte Möglichkeit, ist die Veränderung der von der Erde abgegebenen Wärmestrahlung. Dazu gehört bspw. die Veränderung des Treibhaus oder Aerosol Gehaltes³. Das SRM verringert somit nur die Auswirkungen des Klimawandels und nicht die Ursache. Bei dem Carbon Dioxide Removal (CDR) hingegen wird die Ursache, nämlich der anthropogene Treibhauseffekt, verringert. Das heißt bei CDR wird im Gegensatz zum SRM die Ursache des Klimawandels beseitigt, nämlich der vermehrte Ausstoß von CO2. Was genau diesen 2 Kategorien vom Geoengineering zugeteilt werden kann, ist jedoch weit umstritten. 1 ¹ Vgl. Wikipedia 2021 2 Vgl. Wikipedia 2021 3 Vgl. Osterhage 2016, S. 12ff. 4 Vgl. Osterhage 2016, S. 5ff. 3 Abbildung 1 Weiße Städte 3 Ansätze im Geoengineering 3.1 Solar Radiation Management (SRM) 3.1.1 Aufhellen von Siedlungen Die Menschen haben sich auf der Erde weit verbreitet und bedecken mittlerweile einen großen Teil mit Siedlungen. Deshalb ist ein vermeintlich einfacher Vorschlag, die Städte und Dörfer auf der ganzen Welt aufzuhellen. Konkret ausgedrückt bedeutet es, dass wir unsere Dächer, Straßen, Gehwege usw. weiß bzw. hell anmalen müssten. Auch wenn dieser Ansatz leicht umsetzbar klingt, ist er jedoch nur mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand möglich. Um 1 % der Festlandsoberfläche weiß zu streichen, würden Kosten in Höhe von 300 Mrd. US$ auftreten. Und da die Auswirkungen dieser Methode in Hinsicht auf den jährlichen erzeugten Strahlungsantrieb der Menschen sehr gering ausfällt, raten die meisten Experten davon ab.5 3.1.2 Feldfrucht und Grünlandsorten Eine weitere kreative Idee ist es, die unterschiedliche Rückstrahlung verschiedener Pflanzen zu nutzen. Würde man also auf den ganzen Erntefelder der Welt größtenteils Obst oder Gemüse anpflanzen, das eine höhere Albedo hat, könnte man fast den doppelten Erfolg erzielen als beim Aufhellen der Siedlungen. Fraglich dabei ist jedoch, die dafür notwendige Umstellung der Ernährung. 5 6 3.1.3 Wüstenreflektoren Auch das Aufhellen der Wüsten wird in Erwägung gezogen, da es die 10 % der Landoberfläche erreicht, die benötig werden, um die jährlich hervorgerufene Erwärmung der Menschen auszugleichen. Die Wüste mit einer hellen Plane abzuschotten hätte jedoch einige gravierende Nachteile. Zum einen würde es nicht nur die empfindlichen Lebensräume der Erde zerstören, zum anderen wären auch die Ozeane stark betroffen. Der Wüstensand, der durch den Wind in das Meer getragen wird, ist nämlich eine wichtige Eisenquelle und notwendig für die Nährstoffversorgung vieler Algen. Außerdem könnte der teure und zeitaufwendige Eingriff die Ginzky et al. 2011, S. 12 ; Vgl. Osterhage 2016, S. 15 Ginzky et al. 2011, S. 13; Vgl. Osterhage 2016, S. 15 Abbildung 2 Wüstenreflektoren 4

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So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

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Zum anderen wird das Carbon Dioxide Removal (CDR) beschrieben, das sich auf die Minderung von CO2 bezieht. In Kapitel (4) wird schließlich der rechtliche Rahmen des Geoengineering erläutert. Neben den rechtlichen Bedingungen werden auch ethische Fragen zum Einsatz von Geoengineering-Methoden aufgegriffen. Abschließend folgt in Kapitel (5) das Fazit, in dem die Vor- und Nachteile von Geoengineering zusammengefasst werden. 2 2 Geoengineering 2.1 Geschichte des Geoengineering Die grundlegenden Arten des Geoengineerings wurden schon vor einigen Jahren erfunden. Die erste Idee, die Albedo (Oberflächenreflexion) zu erhöhen, wurde bereits in den 1960er-Jahren aufgestellt¹. 10 Jahre später schlug der italienische Physiker Cesare Marchetti vor, den in der Luft enthaltenen CO2 herauszufiltern und dauerhaft zu speichern². Somit wurden die Grundsteine des heutigen Geoengineerings gelegt. 2.2 Arten von Geoengineering Das Geoengineering befasst sich hauptsächlich mit zwei Ideen. Im Fachbereich spricht man von Solar Radiation Management (SRM) und Carbon Dioxide Removal (CDR). Das Solar Radiation Management befasst sich mit der Strahlung der Sonne. Ändert man diese, ändert sich nämlich auch das Klima auf der Erde. Das passiert unter anderem bei der Veränderung der ankommenden Solarstrahlung, wenn mal also z. B. die Erdumlaufbahn oder die Sonnenaktivität verändern würde. Eine weitere Möglichkeit wäre, die reflektierende Solarstrahlung zu verändern, indem man die Erdoberfläche aufhellt. Eine dritte Möglichkeit, ist die Veränderung der von der Erde abgegebenen Wärmestrahlung. Dazu gehört bspw. die Veränderung des Treibhaus oder Aerosol Gehaltes³. Das SRM verringert somit nur die Auswirkungen des Klimawandels und nicht die Ursache. Bei dem Carbon Dioxide Removal (CDR) hingegen wird die Ursache, nämlich der anthropogene Treibhauseffekt, verringert. Das heißt bei CDR wird im Gegensatz zum SRM die Ursache des Klimawandels beseitigt, nämlich der vermehrte Ausstoß von CO2. Was genau diesen 2 Kategorien vom Geoengineering zugeteilt werden kann, ist jedoch weit umstritten. 1 ¹ Vgl. Wikipedia 2021 2 Vgl. Wikipedia 2021 3 Vgl. Osterhage 2016, S. 12ff. 4 Vgl. Osterhage 2016, S. 5ff. 3 Abbildung 1 Weiße Städte 3 Ansätze im Geoengineering 3.1 Solar Radiation Management (SRM) 3.1.1 Aufhellen von Siedlungen Die Menschen haben sich auf der Erde weit verbreitet und bedecken mittlerweile einen großen Teil mit Siedlungen. Deshalb ist ein vermeintlich einfacher Vorschlag, die Städte und Dörfer auf der ganzen Welt aufzuhellen. Konkret ausgedrückt bedeutet es, dass wir unsere Dächer, Straßen, Gehwege usw. weiß bzw. hell anmalen müssten. Auch wenn dieser Ansatz leicht umsetzbar klingt, ist er jedoch nur mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand möglich. Um 1 % der Festlandsoberfläche weiß zu streichen, würden Kosten in Höhe von 300 Mrd. US$ auftreten. Und da die Auswirkungen dieser Methode in Hinsicht auf den jährlichen erzeugten Strahlungsantrieb der Menschen sehr gering ausfällt, raten die meisten Experten davon ab.5 3.1.2 Feldfrucht und Grünlandsorten Eine weitere kreative Idee ist es, die unterschiedliche Rückstrahlung verschiedener Pflanzen zu nutzen. Würde man also auf den ganzen Erntefelder der Welt größtenteils Obst oder Gemüse anpflanzen, das eine höhere Albedo hat, könnte man fast den doppelten Erfolg erzielen als beim Aufhellen der Siedlungen. Fraglich dabei ist jedoch, die dafür notwendige Umstellung der Ernährung. 5 6 3.1.3 Wüstenreflektoren Auch das Aufhellen der Wüsten wird in Erwägung gezogen, da es die 10 % der Landoberfläche erreicht, die benötig werden, um die jährlich hervorgerufene Erwärmung der Menschen auszugleichen. Die Wüste mit einer hellen Plane abzuschotten hätte jedoch einige gravierende Nachteile. Zum einen würde es nicht nur die empfindlichen Lebensräume der Erde zerstören, zum anderen wären auch die Ozeane stark betroffen. Der Wüstensand, der durch den Wind in das Meer getragen wird, ist nämlich eine wichtige Eisenquelle und notwendig für die Nährstoffversorgung vieler Algen. Außerdem könnte der teure und zeitaufwendige Eingriff die Ginzky et al. 2011, S. 12 ; Vgl. Osterhage 2016, S. 15 Ginzky et al. 2011, S. 13; Vgl. Osterhage 2016, S. 15 Abbildung 2 Wüstenreflektoren 4