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Umweltwissenschaften (Subject) / Kapitel 10 (Lesson)
Klima und Klimawandel (Drivers, Pressures, Responses)
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- Kohlendioxidemissionen Treiber: Änderung der Landbedeckung (Ausdehnung) und der Landnutzung (Intensivierung) CO2-Emissionen Abholzung → Verluste von Kohlenstoff, der in Vegetation und Boden gespeichert war. Änderung des Bodenkohlenstoffgehalts durch Art des landwirtschaftlichen Managements (z.B. Grünlandumbruch) CO2-Aufnahme (Kohlenstoffsenken) Änderung des Bodenkohlenstoffgehalts durch Art des landwirtschaftlichen Managements (Konservierende Bodenbearbeitung; Konversion Ackerland → Grünland)
- Methan Emissionen Nutztierhaltung (Treiber: Anzahl und Art der Tiere) Enterische Fermentation bei Wiederkäuern (Anaerobe Fermentation in den Mägen der Tiere) Lagerung der Gülle (Anaerober Abbau von organischen Material in der Gülle) Reisanbau (Treiber: Flächenausdehnung) Methan wird beim Nassreisanbau durch anaeroben Abbau der organischen Bodenmasse erzeugt.
- Strategien zur Bewältigung des Klimawandels Anpassung Maßnahmen um sich an die Auswirkungen des Klimawandels anzupassen und sie zu bewältigen. Klimaschutz (Mitigation) Maßnahmen um den Klimawandels zu verlangsamen und seine Intensität zu vermindern (Emissionsreduzierungen).
- Anpassungsstrategien (Beispiele) Erweiterung des Küstenschutzes an die veränderte Risikolage für Sturmfluten Einrichtung von Frühwarnsystemen (z.B. für Hitzeperioden und im Bereich Hochwasserschutz) Anpassung des persönlichen Lebensstils an die neuen Klimabedingungen (z.B. Verhalten bei Hitzewellen) Veränderung des Freizeitverhaltens und Tourismus
- Anpassung des Wassermanagements an Klimawandel: Häufigeres Auftreten von Hochwasserereignissen Erweiterte Wasserspeicherkapazität (Staudämme) Flussdeiche Erweiterung der Überflutungsflächen Frühwarnsysteme für Überflutungen
- Anpassung des Wassermanagements an Klimawandel: Reduzierte Wasserversorgung Erweiterte Wasserspeicherkapazität (Staudämme) Wassersparmaßnahmen Reduzierung der Verluste in Wasserverteilungssystemen
- Anpassungsstrategien in der Forst- und Landwirtschaft Forstwirtschaft Änderung der Artenzusammensetzung zur Stabilisierung des Ökosystems Wald (angepasste Arten, Mischkulturen) Verbesserter Schutz vor Waldbränden (Baumarten, Regulierung der Altersklassenverteilung, Entfernen von Totholz in Risikobereichen) Landwirtschaft Anbau von angepassten Arten und Sorten (z.B. Sommer- statt Winterweizen in Südeuropa oder trockenresistente Sorten) Anpassung der Aussaatzeitpunkte an die Klimabedingungen Verbessertes Bewässerungsmanagement Management der räumlichen Allokation und Intensität von Agrarproduktion (EU-Agrarpolitik als geeignetes Steuerungsinstrument?)
- Mitigation im Bereich Klimawandel „End of pipe“ Technologien Carbon Capture and Storage (CCS) Reduzierung des Schadstoffvolumens Substitution der Energieträger Effizienzsteigerung Energiesparmaßnahmen Waste Avoidance (Schadstoff- und Abfallvermeidung) Regenerative Energieproduktion Offset (Ausgleichsmaßnahmen) CO2 – Aufnahme in Wäldern als Ausgleich für Emissionen
- Maßnahmen zum Klimaschutz (Beispiele) Landwirtschaft Anbau von Energiepflanzen Verminderung von N2O und CH4 Emissionen Forstwirtschaft Aufforstung und Forstmanagement, zur CO2-Festlegung Produktion von Bioenergie Energieversorgung Effizienzsteigerung (z.B. KWK, d.h. Kraft-Wärme-Kopplung) Regenerative Energieträger Transportsektor Steigerung der Energieeffizienz Biokraftstoffe Nutzung von öffentlichen Verkehrsmitteln Gebäudesektor Steigerung der Energieeffizienz und verbesserte Gebäudedämmung
- Internationale Klimapolitik: Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (engl: United Nations Framework Convention on Climate Change UNFCCC) Erster internationaler Vertrag, der den Klimawandel als ernstes Problem bezeichnet und die Staatengemeinschaft zum Handeln verpflichtet Sie bildet den Rahmen für die Klimaschutz-Verhandlungen, die jeweils als Vertragsstaatenkonferenz der Konvention stattfinden. Bisher von 186 Staaten ratifiziert
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- Das Kyoto Protokoll der Klimarahmenkonvention Kontrolliert Emissionen u. a. von CO2, CH4, N20 (sog. Kyoto Gase) Industriestaaten (Annex B) → verbindliche Verpflichtungen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen um mindestens 5% (gegenüber 1990). (Deutschland: – 21 %) Verpflichtungsperiode: Zwischen 2008 und 2012 Muss von mindestens 55 Parteien ratifiziert werden. Entsprechend der Parteien, die zusammen 55% der gesamten globalen Emissionen vertreten Entwicklungsländer: Keine Verpflichtungen
- Flexible Mechanismen des Kyoto Protokolls Grundgedanke: Annex-B-Länder sollen ihre Reduktionsverpflichtungen teilweise im Ausland erbringen können. Emissionshandel: Allen Annex-B-Ländern ist für die erste Verpflichtungsperiode eine zulässige Emissionsmenge an Treibhausgasen zugewiesen. Laut Artikel 17 ist es erlaubt, dass Annex-B-Länder ihre Emissionsmenge selbst aufbrauchen oder Teile davon mit anderen Annex-B-Ländern handeln. Joint implementation: Artikel 6 ermöglicht es Annex-B-Länder, gemeinsam Klimaschutz-Projekte durchzuführen. Dabei wird das Projekt (z. B. die Errichtung einer Windkraftanlage) zwar in Land A durchgeführt, aber von Land B finanziert. Die in Land A vermiedenen Emissionen darf das Land B in der Verpflichtungsperiode zusätzlich emittieren oder sich als Emissionsguthaben gutschreiben lassen. Land A wird eine entsprechende Menge an Emissionsrechten abgezogen. Clean development mechanism: Der CDM ("Mechanismus für umweltverträgliche Entwicklung") in Artikel 12, ermöglicht es Industrie- und Entwicklungsländern, gemeinsam Klimaschutz-Projekte in den Entwicklungsländern durchzuführen. Dabei wird das Projekt vom Industrieland finanziert. Die hierdurch im Entwicklungsland vermiedenen Emissionen darf das Industrieland in der Verpflichtungsperiode entweder zusätzlich emittieren oder sich als Emissionsguthaben gutschreiben lassen.
- Post Kyoto: COP 16 in Kopenhagen 2009 und COP 17 in Cancun 2010 Ziel: Globale Erwärmung soll 2° C nicht überschreiten (gegenüber der vorindustriellen Zeit). Weg dorthin: Zusagen einzelner Staaten („Pledges“) zur Reduktion von Emissionen bis 2020 (bisher nicht bindend) Fragen: Kann das Ziel durch diese Zusagen erreicht werden? Wenn nicht, wie kann die Diskrepanz überbrückt werden?
- Wie kann die Emissionslücke zwischen der gewollten und der tatsächlichen Reduzierung von Treibhausgasen überbrückt werden? Politische Instrumente: Vermeidung von „Tricksereien” in der TG-Bilanzierung (Baselines). Vermeidung von „Double Counting” in TG-Bilanzen. Ambitioniertere Reduktionsziele und –zusagen. Festlegung eines Jahres ab dem die Emissionen zurückgehen sollen. Sektorale Ansätze: Veränderung des Energiesystems, u.a. durch Erhöhung der Energieeffizienz und der Nutzung von erneuerbaren Energien. Nachhaltiges Management in der Abfallwirtschaft, Landwirtschaft und Forstwirtschaft. Reduktion von CO2 und nicht CO2-Emissionen. Implementierung durch technologisch und ökonomisch sinnvolle Lösungen.
- Post Kyoto: COP 19 in Durban 2011 und COP 20 in Doha 2012 Neue institutionelle Einrichtungen zur Mitigation und Adaption „Green Climate Fund“ (100 Mrd. US$ ab 2020) Zentren zur Unterstützung des Technologietransfers in Entwicklungsländer REDD Mechanismus (“Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation”) Unterstützung bei der Entwicklung nationaler Anpassungspläne Fortführung des Kyoto Protokolls 2. Verpflichtungsperiode? Offene Frage ist weiterhin: Welche Staaten nehmen teil?
- Deutsche Klimaschutzstrategie Rahmen bilden das Energiekonzept der Bundesregierung von 2010 und das Gesetzespaket zur Energiewende aus 2011. Ziele: Senkung der TG-Emissionen bis 2050 um 80 bis 95% gegenüber 1990 Unterschiedliche Szenarien wie das Ziel erreicht werden kann Forschungsprojekt „Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global“ Ansatzpunkte: Massiver Ausbau der erneuerbaren Energien zusammen mit Erhöhung der Energieeffizienz (z.B. KWK, Gebäudedämmung, Elektromobilität) Flankiert von Maßnahmen im Nicht-Energie-Bereich (z.B. Landwirtschaft und Abfallbehandlung → Methan, N2O)
- Schlussfolgerungen Auf Grund der Zeitverzögerungen im Klimasystem, ist Klimawandel in gewissem Umfang unvermeidbar → Anpassung ist notwendig Anpassung ist nicht die einzige Strategie → Verlangsamen des Klimawandels durch „Mitigation“ Drei Mitigationsstrategien: Reduzierung der Emissionen, Vermeidung der Emissionen, Ausgleich der Emissionen Drei wichtige „Aktionsgebiete“ für Mitigation: Landnutzung, Energie, Technologie Deutsche Klimapolitik fokussiert auf die Energie-Politik Der Klimarahmenvertrag und das Kyoto Protokoll bieten einen internationalen Rahmen für die Anpassung an Klimawandel, und Mitigation von Klimawandel.