Gymnasium Grootmoor
Am Damm 47
22175 Hamburg
2017
S2 / 11P70
Hausarbeit im Fach Geographie
Geo-Engineering
von
Malte von Ehren, Julian Löhr und Laura Wittich
Betreuende Lehrkraft: Daria-Zoe Schikora
Abgabetermin: 29. Mai 2017
Bewertung der Arbeit: __________
(Unterschrift des Kursleiters)
Geo-Engineering 2
1 Inhalt
1 Inhalt .......................................................................................................................... 2
2 Einführung ................................................................................................................. 4
3 Leitfrage ..................................................................................................................... 5
4 Geo-Engineering Methoden ....................................................................................... 6
4.1 Carbon Dioxide Removal (CDR): ......................................................................... 7
4.1.1 CO2 Speicherung (CCS) ............................................................................... 7
4.1.2 CO2 Filterung aus der Luft ............................................................................. 7
4.1.3 Biomassespeicherung ................................................................................... 8
4.1.4 Aufforstung ................................................................................................... 8
4.1.5 Marine Geo-Engineering Methoden .............................................................. 9
4.1.6 Ozeankalkung ............................................................................................. 10
4.2 Solar Radiation Management (SRM): ................................................................ 11
4.2.1 Aufhellung von Siedlungen ......................................................................... 12
4.2.2 Einsetzen von Pflanzen mit hoher Albedo ................................................... 12
4.2.3 Wüstenreflektoren ....................................................................................... 12
4.2.4 Erhöhung der Albedo der Ozeane ............................................................... 13
4.2.5 Erhöhung der Wolkenalbedo ....................................................................... 13
4.2.6 Spiegel im Weltall ....................................................................................... 14
4.2.7 Stratosphärische Aerosoleinbringung .......................................................... 14
5 Stratosphärische Aerosoleinbringung....................................................................... 15
5.1 Beispiel aus der Natur - Der Pinatubo Vulkan .................................................... 15
5.2 Funktionsweise .................................................................................................. 16
5.2.1 Aerosole ..................................................................................................... 16
5.2.2 Mögliche Ausbringungsmöglichkeiten ......................................................... 16
5.3 Auswirkungen auf das globale Klima ................................................................. 17
5.3.1 Das G3 Szenario......................................................................................... 17
5.3.2 Temperatur ................................................................................................. 18
Geo-Engineering 3
5.3.3 Niederschlag ............................................................................................... 20
5.4 Kosten ............................................................................................................... 21
5.5 Risiken .............................................................................................................. 22
5.5.1 Folgen eines Ausstiegs ............................................................................... 25
6 Fazit ......................................................................................................................... 28
7 Literaturverzeichnis .................................................................................................. 29
8 Bildverzeichnis ......................................................................................................... 31
Geo-Engineering Julian und Malte 4
2 Einführung
Das globale Klima verändert sich. Die Hauptursachen hierfür sind die immer
weiterwachsende Weltbevölkerung und der steigende CO2-Ausstoß, bedingt durch das
rücksichtslose Konsumverhalten und das massive Verbrennen fossiler Energieträger in
den Industrie- und Schwellenländern.
Bereits das Jahr 2015 war im Mittel 0,9 Grad wärmer als der Durchschnitt des 20.
Jahrhunderts und damit global das wärmste Jahr seit Beginn der Messungen 1880. Die
Prognose der führenden Klimaexperten: Wenn die Industrie- und Schwellenländer
ihren Treibhausgasausstoß nicht drastisch senken, könnte die Durchschnittstemperatur
auf der Erde bis zum Ende des Jahrhunderts um weitere vier Grad ansteigen.1
Abb. 1: Projektion der Klimaerwärmung bis 2100 nach verschiedenen Szenarien
Wie man Anhand dieser Grafik sehen kann, wird, wenn wir nichts verändern, die lobale
Temperatur bis zum Ende des Jahrhunderts um durchschnittlich etwa 1-4°C steigt.
„2,9 Grad Unterschied: das heißt nichts anderes, als dass wir über die Differenz
zwischen der letzten Eiszeit und heute sprechen.“2
1 Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ). 2 Heinz Riesenhuber (*1935), dt. Politiker (CDU), 1982-93 Bundesministerium für Forschung
und Technologie, seit 1993 stellvertretender Vorstand Deutsch-Amerikanischer Akademischer
Konzil.
Geo-Engineering Julian und Malte 5
Ein zu starker Anstieg der globalen Temperaturen hätte drastische Auswirkungen auf
unser Leben. Durch das Schmelzen des grönländischen Eisschildes würde der
Meeresspiegel um mehrere Meter ansteigen und so den Wohnraum von rund einer
Milliarde Menschen, beispielsweise in Bangladesch, zerstören. Es würden häufiger
Waldbrände und Dürreperioden auftreten und der PH-Wert des Meerwassers würde
sich verändern. Eine so starke Veränderung der Lebensräume würde zu
massenhaftem Aussterben vieler Tierarten führen und könnte das globale Ökosystem
Erde zerstören.
„Wenn alle Fischarten ausgestorben sind, dann essen wir halt etwas Anderes. Diesen
Ausweg haben wir beim globalen Klima nicht.“3
Wir sind also, um langfristig auf der Erde überleben zu können, gezwungen, dem
Klimawandel entgegenzuwirken. Eine Alternative zur Veränderung unseres
Konsumverhaltens wäre Geoengineering.
3 Leitfrage
Unsere Leitfrage lautet daher: „Können wir mit Geo-Engineering die Folgen des Klimawandels langfristig ausgleichen
und so auf eine Veränderung unseres Konsumverhaltens verzichten?“
3 Manfred Milinski Professor Doktor (*1950), Evolutionsbiologe.
Geo-Engineering Julian und Malte 6
4 Geo-Engineering Methoden
Geo-Engineering beschreibt den gezielten Eingriff in das weltweite Klimasystem mit
dem Ziel, die anthropogene Klimaerwärmung zu mindern. Durch den Einsatz
technologischer Maßnahmen, soll die Energiebilanz der Erde beeinflusst und dadurch
das Klimasystem stabilisiert werden.4
Abb. 2: Verschiedene Geo-Engineering Methoden
Bis jetzt wurde noch keine der technischen Maßnahmen aktiv angewendet. Es gibt
jedoch eine Vielzahl an unterschiedlichen Ideen. Die Geo-Engineering Methoden
lassen sich unterteilen in zwei verschiedene Ansätze:
4 Umweltbundesamt 2017: 2.
Geo-Engineering Julian und Malte 7
4.1 Carbon Dioxide Removal (CDR):
CDR umfasst die Technologien zur Bekämpfung der Hauptursache des anthropogenen
Klimawandels. Mit dieser Methode soll die CO2 Konzentration in der Atmosphäre aktiv
verringert werden. Der Atmosphäre soll dabei durch biologische, chemische oder
physikalische Prozesse CO2 entzogen werden und dieses soll dann direkt geologisch
gespeichert werden (z.B. in Ozeanen).
4.1.1 CO2 Speicherung (CCS)
Bei der CO2 Speicherung (CCS - Carbon Capture and Storage) wird CO2 aus
Kraftwerken und Fabriken abgefangen und so daran gehindert, in der Atmosphäre zu
gelangen und dort als Treibhausgas zu wirken. Wenn man ein solches System
integriert, wird ein Großteil des produzierten Kohlenstoffdioxids abgefangen. Dieses
wird anschließend in Speicher befördert. Diese Speicher stellen den limitierenden
Faktor eines solchen Systems dar. Als Speicher könnten zum Beispiel tief gelegene
geologische Formationen dienen. Allerdings ist noch nicht ganz klar, wie die Sicherheit
und Kapazität solcher Formationen beschaffen ist. Weiterhin muss man bedenken,
dass das Abfangen und die Speicherung des CO2 auch Energie benötigen.5
4.1.2 CO2 Filterung aus der Luft
Die nächste Methode basiert auf einem ähnlichen Prinzip, wie das CCS bei
Kraftwerken. In diesem Fall wird das CO2 jedoch aus der normalen Luft anstatt aus
Kraftwerken gefiltert. Dies hat den Vorteil, dass man es nicht nur in Kraftwerken und
Fabriken, sondern überall verwenden kann. Im Gegenzug dazu steht der große
Nachteil, dass die CO2-Konzentration in der Luft extrem gering ist. Das führt zu einer
stark eingeschränkten Funktion der Filter. Außerdem gibt es denselben Nachteil wie
beim CCS in Kraftwerken: Die Speichermöglichkeiten sind begrenzt und weitestgehend
unerforscht.6
5 Vgl. Umweltbundesamt (Hrsg.) 2011: 20ff. 6 Ebd.
Geo-Engineering Julian und Malte 8
4.1.3 Biomassespeicherung
In Biomasse ist sehr viel Kohlenstoff gebunden, welches bei der Verbrennung in Form
von CO2 freigesetzt wird. Um die Menge von CO2 zu reduzieren besteht die Idee,
Biomasse zu speichern. Dies könnte zum Beispiel durch luftdichtes Verpacken und
Absenken in die Ozeane erreicht werden. Dieser Vorschlag hat allerdings viele
Nachteile. Unter Anderem ist er wirtschaftlich nicht realisierbar und entzieht der Natur
viele Nährstoffe, die in der Biomasse gespeichert sind.7
4.1.4 Aufforstung
Eine natürliche Methode (sie wird vom Umweltbundesamt nicht als Geo-Engineering
angesehen)8 ist die Aufforstung. Neu gepflanzte Bäume würden der Atmosphäre viel
Kohlenstoffdioxid entziehen und es speichern. So zieht ein Baum im Wachstum 95%
seiner Masse aus dem Kohlenstoffdioxid in der Luft.9
Die Menge an Aufforstung, die nötig wäre, scheint jedoch unrealistisch, da zurzeit
großflächig Rodung für Landwirtschaft betrieben wird und viele große Konzerne, für die
Umweltschutz nicht im Vordergrund steht, ihre Palmöl- und Soja-Monokulturen
aufgeben müssten, um neue Waldflächen zu schaffen.
7 Ebd. 8 Umweltbundesamt (Hrsg.) 2011: 23. 9 Ebd.
Geo-Engineering Julian und Malte 9
4.1.5 Marine Geo-Engineering Methoden
In Ozeanen könnte mehr Kohlenstoffdioxid gespeichert werden, als sich in der
Atmosphäre befindet. So sind im Moment in allen Ozeanen etwa 40.000 Gt CO2
gespeichert, während in der gesamten Atmosphäre nur 750 Gt vorhanden sind.10 Der
Ozean könnte also einen Großteil des Kohlenstoffs aus der Atmosphäre aufnehmen.
Das Problem dabei ist, dass die Aufnahmekapazität des Ozeans überwiegend in
tieferen Teilen des Meeres liegt, während der Austausch mit der Atmosphäre nur an
der Oberfläche erfolgt.11 Es gilt also den Kohlenstoff in die tieferen Meeresschichten zu
befördern. Dafür gibt es verschiedene Ansätze:
Bild kann nicht dargestellt werden, da das Copyright fehlt. Das Original findet sich
unter:
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf
Abb. 6 Abb. 3: Schaubild zu marinen Geo-Engineering Methoden
10 Johnston; Santillo; Stringer 1999: 14. 11 Umweltbundesamt 2011: 24ff.
Geo-Engineering Julian und Malte 10
4.1.5.1 Ozeandüngung
Bei der Ozeandüngung wird die sogenannte biologische Pumpe angekurbelt. Das
heißt, dass dem Ozean Nährstoffe zugefügt werden, die die Aktivität von
Mikroorganismen erhöhen. Dadurch nimmt mehr Plankton Kohlenstoff auf und sinkt mit
diesem zusammen in die Tiefsee. 80% des aufgenommenen Kohlenstoffes gelangen
zwar wieder in die Atmosphäre, die restlichen 20% gelangen jedoch in die Tiefsee und
werden dort gespeichert. Die Effizienz dieser Methode ist bis jetzt allerdings noch nicht
nachgewiesen. Ein Nachteil ist, dass eine große Fläche gedüngt werden muss.
Das größte Problem besteht allerdings darin, dass das Phytoplankton zu lange
braucht, um abzusinken und auf dem Weg in die Tiefsee zu große Mengen vom
Zooplankton gefressen werden. So gelangt der Kohlenstoff über die weitere
Nahrungskette wieder an die Meeresoberfläche und zurück in die Atmosphäre12.
4.1.5.2 Künstliche Pumpen
Mithilfe von Pumpen und langen Rohren könnte kohlenstoffhaltiges Wasser in die
Tiefsee transportiert werden. Da dies allerdings sehr viel Energie verbrauchen würde,
müsste im Gegenzug dazu Wasser aus der Tiefsee nach oben befördert werden. Man
pumpt Wasser von unten nach oben und von oben nach unten. Dabei würde zum
einen nährstoffhaltiges Wasser nach oben gelangen, welches die biologische Pumpe
weiter antreibt, andererseits würde allerdings auch viel CO2 aus der Tiefsee wieder in
die Atmosphäre gelangen.13
4.1.6 Ozeankalkung
Eine weitere Methode, um Kohlenstoff in die Meere zu befördern, wäre Ozeankalkung.
Hierbei wird Kalziumoxid, welches CO2 aus der Atmosphäre binden kann, in den
Ozean geleitet. So könnten auch die oberen Schichten der Ozeane Kohlenstoff
aufnehmen. Das Problem bei dieser Methode ist, dass die Gewinnung von Kalziumoxid
nicht nur viel Energie erfordert, sondern dabei auch CO2 freigesetzt wird.
12 Ebd. 13 Ebd.
Geo-Engineering Julian und Malte 11
4.2 Solar Radiation Management (SRM):
SRM sind die Technologien zur Verringerung der Strahlung in der Atmosphäre. Hierbei
soll die Temperatur durch eine Veränderung der Strahlungsbilanz beeinflusst werden.
Die Idee dabei ist, die kurzwellige Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche zu
verringern bzw. die langwellige thermische Abstrahlung ins Weltall zu verstärken und
so die Atmosphäre in Bodennähe abzukühlen.14
Diese Maßnahmen verringern zwar die Auswirkungen des Klimawandels, wirken aber
nicht den eigentlichen Ursachen der Klimaerwärmung entgegen, da sie die erhöhten
Treibhausgaskonzentrationen nicht vermindern. Sie sorgen vielmehr für Einsparungen
an anderen Wärmequellen.
Bild kann nicht dargestellt werden, da das Copyright fehlt. Abb. 4: Schaubild zu Solar Radiation Management Methoden
14 http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Climate_Engineering,
Zugriff am 10.04.2017.
Geo-Engineering Julian und Malte 12
4.2.1 Aufhellung von Siedlungen
Eine erste Möglichkeit der Beeinflussung besteht darin, Dächer und Städte im
Allgemeinen aufzuhellen. Wenn die Oberflächen heller sind, haben sie eine höhere
Albedo, es wird also mehr Strahlung reflektiert. Dies lässt sich nicht nur auf Dächer,
sondern auch auf Wege, Straßen o.ä. anwenden. Um mit dieser Methode spürbare
Änderungen zu erzielen, müssten riesige Flächen aufgehellt werden, was mit
immensen Kosten verbunden wäre. Außerdem ist zu bedenken, dass beim Aufbringen
von Farbe potenziell giftige Gase entstehen können. Außerdem können helle Flächen
sehr schnell verdrecken und müssen entsprechend oft gereinigt werden.15
4.2.2 Einsetzen von Pflanzen mit hohem Albedo
Ähnlich wie bei der ersten Möglichkeit wird auch bei der zweiten Methode versucht, die
Albedo zu erhöhen. Dies wird hier durch das gezielte Verwenden von Pflanzen mit
hoher Albedo erreicht. Es gibt beispielsweise eine Maissorte, deren Albedo 8% höher
ist. Würde man in allen Bereichen der Landwirtschaft Pflanzen mit erhöhter Albedo
verwenden, sind erhebliche Veränderungen im Strahlungshaushalt zu erwarten.16
4.2.3 Wüstenreflektoren
Der nächste Vorschlag zielt erneut darauf ab die Albedo zu erhöhen. In diesem Fall ist
die Überlegung, die Albedo riesiger Wüstenflächen zu erhöhen. Da man bis zu 10%
der Landflächen auf der Erde auf diese Weise modifizieren müsste, um die erhöhte
Treibhausgaskonzentration auszugleichen, ist dieser Vorschlag generell unrealistisch.
Diese Flächen könnten potenziell sensible Lebensräume betreffen und so die
Artenvielfalt drastisch einschränken. Außerdem würden, aufgrund der großen Fläche,
extrem hohe Wartungskosten anfallen.17
15 Umweltbundesamt 2011: 12ff. 16 Ebd. 17 Ebd.
Geo-Engineering Julian und Malte 13
4.2.4 Erhöhung der Albedo der Ozeane
Da die Ozeane über 70% der Erdoberfläche bedecken, gibt es auch Vorschläge, die
darauf abzielen, die Albedo der Meere zu erhöhen. Beispielsweise könnte man Kissen
mit einer sehr hohen Albedo auf der Meeresoberfläche platzieren, die das Sonnenlicht
wieder zurück reflektieren. Das hätte allerdings den gravierenden Nachteil, dass die
Meereswelt von dem Sonnenlicht komplett abgeschnitten ist und so viele Arten
aussterben würden. Das Ökosystem Meer wird bereits durch Verschmutzung stark von
uns beeinflusst und es wird deshalb versucht Müll auf den Weltmeeren zu reduzieren.18
4.2.5 Erhöhung der Wolkenalbedo
Damit sich Wolken bilden können, muss Wasser an kleinsten Partikeln in der Luft
kondensieren. Diese Partikel heißen Kondensationskerne. Über Land gibt es viele
solcher Kerne in Form von Staub und anderen Verunreinigungen. Über dem Wasser
hingegen sind solche Partikel nicht so häufig vorhanden. Durch das Ausbringen von
kleinsten Partikeln über der Meeresoberfläche kann die Wolkenbildung erheblich
beschleunigt werden. Die weißen Wolken haben eine deutlich höhere Albedo und
reflektieren so deutlich mehr Sonnenlicht, als das Wasser. Als Partikel könnten zum
Beispiel kleine Salzkristalle dienen. Diese würden dann mit Hilfe von Schiffen oder
Flugzeugen ausgebracht werden.
Ein Vorteil dieser Methode ist, dass die Auswirkungen direkt spürbar wären und es
genug Flächen gibt, auf denen man dieses Verfahren anwenden kann. Außerdem sind
Wolken nur temporäre Erscheinungen, sodass ein Einstellen des Partikelausbringens
direkt Wirkung zeigt.
Allerdings gilt es zu Bedenken, dass die gebildeten Wolken auch Einfluss auf das
lokale Wetter und Meeresströmungen nehmen könnten. Darüber hinaus ist noch nicht
erforscht, welche Auswirkungen diese Methode auf lokale Ökosysteme haben
könnte.19
18 Ebd. 19 Ebd.
Geo-Engineering Julian und Malte 14
4.2.6 Spiegel im Weltall
Eine weitere Idee um die Menge an Sonnenenergie, die die Erde erreicht, zu
reduzieren, ist, Spiegel zwischen Erde und Sonne zu platzieren, die die
Sonneneinstrahlung auf der Erde verringern. Dies wäre nicht nur mit Spiegeln, sondern
auch mit Linsen möglich, die dann das Licht von der Erde weglenken.20 Vorstellbar
wären zum Beispiel sogenannte Fresnel Linsen, da diese relativ flach und somit
vergleichbar leicht sind.21
Wenn man diese Spiegel oder Linsen im Orbit um die Erde kreisen lässt, sind sie nur
ein Bruchteil der Zeit zwischen Erde und Sonne. Eine Möglichkeit dieses Problem zu
umgehen wäre der Lagrange Punkt 1 (L1). Dieser befindet sich genau zwischen der
Erde und der Sonne. An diesem Punkt gleichen sich die Gravitation der Erde und der
Sonne genau so aus, dass ein Objekt mit nur sehr wenig Stabilisation dort gehalten
werden kann. Diese Eigenschaft macht den L1 optimal für Spiegel oder Linsen, da sie
sich dauerhaft zwischen Erde und Sonne halten und die Sonneneinstrahlung
verringern könnten.22
Abb. 5: Künstlerische Interpretation einer Fresnel Linse als SRM Methode
4.2.7 Stratosphärische Aerosoleinbringung
Im Folgenden wird die Methode der stratosphärischen Aerosoleinbringung erläutert.
20 Ebd.
21 Leifi Physik.de 2017: Overheadprojektor.
22 NASA 2006: Lagrangian Point.
Geo-Engineering Julian und Malte 15
5 Stratosphärische Aerosoleinbringung
Eine der am meisten untersuchten und am weitesten entwickelten Methoden des SRM
ist das Einbringen von Aerosolen in die Stratosphäre. Die Idee dabei ist, die Effekte
des Klimawandels zu verringern, indem die Nettoeinstrahlung kurzwelliger
Sonnenstrahlen reduziert wird. Hierfür sollen Aerosole in die Stratosphäre eingebracht
werden, damit diese einen Teil der Sonneneinstrahlung direkt ins Weltall reflektieren.23
5.1 Beispiel aus der Natur - Der Pinatubo Vulkan
Der Pinatubo Vulkan ist ein aktiver
Vulkan auf den Philippinen. Der 1486 m
(bis zu seinem letzten Ausbruch 1991
noch 1745 m) hohe Vulkan galt bis 1991
als erloschen. Nach einer rund 550-
jährigen Ruhezeit ereignete sich an ihm
am 15. Juni 1991 eine der größten
Eruptionen des 20. Jahrhunderts.24 Der
Ausbruch bewirkte die größte Freisetzung
von Aerosolen in die Stratosphäre seit
1883, die Folgen waren weltweit spürbar.
Insgesamt wurden 17 Millionen Tonnen
Schwefeldioxid in die Atmosphäre
eingebracht, diese haben sich über die
nächsten Jahre über den gesamten
Planeten ausgebreitet und an manchen
Orten führten sie zu saurem Regen.
Als Folge dieser gewaltigen Injektion
verringerte sich die Sonnenstrahlung auf
der Erde um durchschnittlich 5%, was für einen globalen Temperaturabfall von im Schnitt
0,5°C sorgte. Dafür stiegen die Temperaturen in der Stratosphäre um mehrere Grad an.
Die durch die Eruption entstandenen Aerosolwolken blieben drei Jahre bestehen.25 23 SRMGI.org 2017: What is SRM? 24 Mountpinatubo.net 2017: About Mount Pinatubo. 25 Wikipedia.de 2018: Pinatubo. Aubruch 1991. Globale Auswirkungen
Abb. 6: Explosion des Pinatubo
Geo-Engineering Julian und Malte 16
5.2 Funktionsweise
Die stratosphärische Aerosoleinbringung oder SO2-Injektion versucht die Temperatur nach dem gleichen Prinzip, wie dies 1991 durch den Ausbruch des Vulkanes Pinatubo geschah, zu senken. Dabei wird das Ziel verfolgt, SO4-Partikel (Sulfat) in die Stratosphäre (Schicht der Atmosphäre, die bei 7 - 17 km beginnt und bis ca. 50 km Höhe reicht) zu befördern.26 Die Stratosphäre ist hierfür am besten geeignet, weil hier vergleichsweise wenig Luft ist und somit weniger Luftzirkulation stattfindet. So bleiben die Partikel in dieser Schicht besonders lange.27
5.2.1 Aerosole
Aerosole sind Teilchen, die in einem gasförmigen Medium, wie in diesem Fall der Luft, schweben. Wolken und andere Wasserkondensate fallen somit auch unter die Definition von Aerosolen. Die Teilchen haben einen Durchmesser von 1nm bis 100μm. Aerosole können auf natürlichem Weg, zum Beispiel durch Vulkanausbrüche, aber beispielsweise auch durch die Verbrennung fossiler Stoffe durch den Menschen, in die Atmosphäre gelangen. Die Lebensdauer von Partikeln in der Stratosphäre kann ein bis drei Jahre betragen. Aerosole wirken den Treibhausgasen entgegen, da sie für eine geringere Sonneneinstrahlung und somit eine geringe Temperatur in der unteren Atmosphäre sorgen. Dies geschieht zum einen, indem sie kurzwellige Strahlung reflektieren oder absorbieren, zum anderen indem sie die Albedo des Erdbodens erhöhen. Der wissenschaftliche Kenntnisstand über Aerosole und ihre klimatischen Auswirkungen ist allerdings vergleichsweise gering. Sicher ist jedoch, dass der Temperaturanstieg der letzten Jahrzehnte deutlich höher ausgefallen wäre.28
5.2.2 Mögliche Ausbringungsmöglichkeiten
Um das Schwefeldioxid gezielt in der Stratosphäre zu verteilen gibt es verschiedene Ansätze:29
1. umgebaute Fracht oder Militärflugzeuge 2. Nutzen von bestehenden Passagierflügen durch Schwefel Treibstoffe 3. stratosphärische Ballons
26 vgl. Robock, A. 2014: 167 ff. 27 vgl. Robock, A. 2014: 164 f. 28 Klimawiki 2019: Aerosole. 29 vgl. Robock, A. 2014: 166.
Geo-Engineering Julian und Malte 17
4. Kanonen
5.3 Auswirkungen auf das globale Klima
Im Folgenden gehen wir auf die Auswirkungen von stratosphärischer
Aerosoleinbringung ein. Der Fokus liegt hierbei auf den zu erwartenden
Temperaturveränderungen. Wir werden allerdings auch auf die Veränderung des
globalen Niederschlags eingehen. Zur Analyse und zur Erstellung unserer Klimakarten
nutzen wir das Szenario G3.
5.3.1 Das G3 Szenario
Das G3 Szenario vom Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) ist
das komplizierteste der Szenarien. Es geht nicht von einer konstanten SO2-Injektion
aus, sondern sieht vor, dass die SO2 Menge anpasst wird, um die globale
Mitteltemperatur möglichst zu halten.30 Das Schwefeldioxid wird entlang des Äquators
injiziert und durch die stratosphärische Zirkulation in Richtung der Pole verteilt.31 Das
Szenario beginnt im Jahr 2020 und sieht einen Abbruch im Jahr 2070 vor.32 Da die
Technologien schon weit entwickelt sind, halten wir einen Beginn im Jahr 2020 für
realistisch, sollte die Politik
den Einsatz unterstützen.
Der vorgesehene Abbruch
im Jahr 2070 gab uns die
Möglichkeit genauer zu
analysieren, wie sich das
Klima nach einem Ausstieg
aus dem Geo-Engineering
zurück entwickeln würde.
30 Kravitz et al. o.J.: 7. 31 Klimawiki 2017: Solar Radiation Management (SRM). 32 Kravitz et al. 2010: 165.
Abb. 7: Schema des G3 Szenarios
Geo-Engineering Julian und Malte 18
5.3.2 Temperatur
Abb. 8 Temperaturdifferenz (mit minus ohne Aerosoleinbringung)
In dieser Karte wird der Zeitraum von 2050 bis 2069 betrachtet. Es wird die Differenz
zwischen dem G3 Szenario (mit Aerosoleinbringung) und dem Szenario RCP4.5
gezeigt. Negative Werte entsprechen dabei einer niedrigeren Temperatur im G3
Szenario gegenüber dem RCP4.5 Szenario.
Wie man sehen kann bewirken die Aerosole eine globale Abkühlung von im Mittel
0,6°C. Die Abkühlung findet global relativ gleichmäßig statt, wobei über Land mehr
Abkühlung stattfindet als über Wasser. Im nördlichen Polarkreis sinken die
Temperaturen besonders stark (Bis zu -2,7°C). Trotzdem gibt es einige Bereiche (zum
Großteil über Wasser), in denen die Aerosole für eine Erwärmung sorgen. Das
Szenario entspricht in etwa den Temperaturveränderungen, die auch 1991 nach dem
Ausbruch des Pinatubo Vulkans eintraten.
Geo-Engineering Julian und Malte 19
Abb. 9 Temperaturdifferenz (nach minus vor Aerosoleinbringung)
Die obenstehende Karte vergleicht die Temperaturen vor und nach der
Aerosoleinbringung. So kann man feststellen, wie sich das Klima nach dem Einbringen
von Aerosolen verändern wird. Es wird deutlich, dass es trotz der Aerosole zu einer
Erwärmung von im Mittel 0,2°C kommen wird.
Dies mag vielleicht viel
erscheinen, allerdings ist zu
bedenken, wie viel stärker
sich die Temperatur
verändert, wenn man nichts
unternimmt. Auf der
nebenstehenden Karte ist
die ohne stratosphärische
Aerosoleinbringung zu
erwartende Änderung von
2050 – 2069 in Differenz
des Zeitraumes 2015 - 2025 dargestellt. Dabei wird deutlich, dass sich die globale
Mitteltemperatur um 0,9° erhöhen würde. Die stratosphärische Aerosoleinbringung
stellt also eine große Verbesserung dar.
Abb. 10 Temperaturdifferenz (ohne Aerosoleinbringung)
Geo-Engineering Julian und Malte 20
5.3.3 Niederschlag
Abb. 11 Niederschlagsdifferenz (mit minus ohne Aerosoleinbringung)
Anhand dieser Karte kann man sehen, wie sich der globale Niederschlag durch das
Einbringen von Aerosolen in die Stratosphäre verändert. Wie auch die erste
Temperaturkarte bezieht sie sich auf den Zeitraum von 2050 bis 2069 und vergleicht
Werte mit und ohne Aerosoleinbringung. Negative Werte stehen in diesem Fall für
weniger Regen im G3 Szenario.
Der Niederschlag verändert sich, mit einer globalen Änderung von nur 18 mm pro Jahr,
kaum. Einzelne Regionen haben jedoch bis zu 630 mm weniger oder 580 mm mehr
Regen jährlich. Diese Regionen befinden sich ausschließlich in Äquatornähe.
Geo-Engineering Julian und Malte 21
5.4 Kosten
Es wären 1,0 bis 5,0 Tg (Terra Gramm ≜ 1 Millionen Tonnen) Schwefel pro Jahr nötig,
um die Effekte des Klimawandels auszugleichen.33 Um die Kosten hierfür zu decken
wären Ausgaben von 1 bis 8 Milliarden US Dollar nötig.34 Dies mag vielleicht viel
klingen, ist es jedoch nicht:
Die USA haben einen jährlichen Haushalt von 4 Billionen US Dollar.35 Somit
entsprechen die Ausgaben für Geo-Engineering nur ca. 0,025% bis 0,2% der jährlichen
Ausgaben der USA. Weiterhin gibt die USA jährlich 584 Milliarden US Dollar für Militär
aus.36 Würde man also die Militärausgaben der USA um 0,17% bzw. 1,37%
reduzieren, ließen sich die gesamten Kosten für die Stratosphärische
Aerosoleinbringung ohne Mehrkosten decken. Da nun aber nicht nur die USA alleine
die Kosten decken müssten, wird deutlich, wie einfach die Ausgaben tragbar sind.
33 Rasch, P. et al. 2008: An Overview of Geoengineering of Climate using Statospheric Sulfate
Aerosols. 34 McClellan et al. 2012: Cost analysis of stratospheric albedo modification delivery systems. 35 CBO 2017: Bugdet. 36 CBO 2017: The Federal Budget in 2016: An infographic. https://www.cbo.gov/publication/52408, Zugriff am 03.05.2017.
Geo-Engineering Laura 22
5.5 Risiken
Ein heiß diskutiertes Thema sind die Risiken des Solar Radiation Management (SRM). Generell ist der Einsatz des SRM schwer zu kontrollieren. Es ist ungewiss, wie viele Aerosole in die Stratosphäre eingebracht werden müssen, um eine Verminderung der Temperatur in Bodennähe zu erreichen.37 Bei historischen Vulkanausbrüchen wie etwa dem des Vulkans Tambora auf den kleinen Sunda-Inseln in Indonesien im Jahr 1815 kam es zur Einbringung großer Mengen von Aerosolen in die Atmosphäre, was weltweit eine Abkühlung über mehrere Jahre hervorrief und in Europa durch klimabedingte Missernten eine Hungersnot auslöste38. Ein vergleichbarer Prozess bei Einsatz des SRM muss ausgeschlossen werden können. Die SRM-Methode scheint sehr schnell und effizient wirksam, technisch sehr einfach umsetzbar und auch finanzierbar zu sein. Fraglich ist aber die Beherrschbarkeit der SRM-Methode. Beim Einsatz der Methode müsste die technische Beeinflussung der Strahlungsbilanz punktgenau so lange aufrechterhalten werden, wie die Atmosphäre einen zu hohen Treibhausgasanteil (THG-Anteil) aufweist, da durch SRM der THG-Auslöser nicht gestoppt wird.39 Es muss ständig der positive THG-bedingte Strahlungsantrieb, der zu einer Temperaturerhöhung führt, durch den SRM-induzierten negativen Strahlungsantrieb, der zu einer Temperaturverminderung führt, ausgeglichen werden. Durch die beiden gegenläufigen Strahlungsantriebe können globale Mitteltemperaturen eingestellt werden. Jedoch liegt eine sehr unterschiedliche regionale und zeitliche Verteilung der gegenläufigen Strahlungsantriebe vor. Der THG-bedingte Strahlungsantrieb ist sehr gleichmäßig in der Atmosphäre verteilt. Dagegen würde der SRM-induzierte negative Strahlungsantrieb, der auf einer Reduzierung der Sonneneinstrahlung beruht, einen Tag- und Nacht- und einen jahreszeitlichen Zyklus aufweisen.40 Wenn z. B. im Winterhalbjahr in der Nordpolarregion wegen der Polarnacht keine Sonneneinstrahlung stattfindet, dann kann auch SRM keine Wirkung erzielen. Auf Grund des schnellen Energietransportes in der Erdatmosphäre wird dennoch davon ausgegangen, dass durch SRM eine weitgehend homogene Temperaturminderung der gesamten Atmosphäre möglich ist.41 Gegen das SRM eingewandt wird aber weiter, dass die ökologischen und geophysikalischen Nebenwirkungen im Erdsystem nicht erforscht seien. Es könne nicht
37 Dovern, J. et al. 2015: 20. 38 Behringer, W. 2007: 31 ff. 39 Gawel. E, 2011: 4. 40 Caviezel; Revermann 2014: 90. 41 Smith, R. o.J.: Strahlung und Strahlungsgesetze.
Geo-Engineering Laura 23
ausgeschlossen werden, dass sich die klimatischen Veränderungen regional sehr unterschiedlich zeigen und es eventuell zu Belastungen einzelner Erdregionen kommen könne. So wird gewarnt, in nahe am Äquator liegenden Ländern (Afrika, Indien) seien erhebliche Missernten zu erwarten.42 Solche Befürchtungen sind berechtigt, da in der Vergangenheit Vulkanausbrüche ab Vulkanexplosivitätsindex (VEI) 3, bei der große Mengen an Gasen und Partikeln in die Stratosphäre gelangen, weltweit zu mehreren Jahren der Missernten und des Hungers führten.43 Es werden auch noch weitere Umweltauswirkungen, die SRM-Maßnahmen zur Folge
haben könnten, diskutiert:
1. Durch die Einbringung von Schwefel in die Stratosphäre könnte der Ozonabbau
durch anthropogene Halogenkohlenwasserstoffe (z. B. FCKW) begünstigt werden, da
die Schwefelaerosole hierbei als Katalysator wirken. Dies könnte in den Polarregion zu
einem Abbau der Ozonschicht um 10 bis 15 Prozent führen. Hierdurch würde die
Erholung der Ozonschicht über der Antarktis um 40 bis 70 Jahre verzögert werden.44
Die Ozonschicht absorbiert UV-Strahlung und schützt damit Organismen vor
Strahlenschäden.45 Der Abbau der Ozonschicht erhöht die Intensität der UV-Strahlung
auf der Erdoberfläche, wo sie für pflanzliche und tierischen Zellen zerstörerisch wirkt.
2. Die eingesetzten Schwefelaerosole würden in Form des „sauren Regens“ auf die
Erdoberfläche zurückkehren, so dass die Gefahr besteht, dass sich das „Waldsterben“
der 1980er Jahre wiederholen könnte, das ebenfalls durch die Freisetzung von
Schwefel ausgelöst worden war. Hier wird von den Befürwortern des SRM
argumentiert, dass es sich bei den erforderlichen Mengen um weniger als 10 Prozent
des gesamten anthropogenen Schwefeleintrags handeln würde, so dass keine
Auswirkungen zu erwarten seien. Hiergegen kann allerdings eingewandt werden, dass
dies dennoch eine erhebliche Ausweitung der Schwefelimmissionen darstellt, deren
Auswirkungen bisher nicht erforscht sind. Nicht erforscht ist darüber hinaus, ob es
durch Transportvorgänge in der Stratosphäre zu einer lokalen Kumulation der
Schwefelmengen kommen würde, so dass es lokal zu einer stärkeren Versauerung der
Niederschläge kommen könnte.46 Würde es beispielsweise zu einer Kumulation des
Schwefels in der innertropischen Konvergenzzone kommen, würde es zu einer
Versauerung der tropischen Regenfälle kommen. Ein Waldsterben in den tropischen 42 Umweltbundesamt 2011: 36. 43 Behringer, W. 2007: 32. 44 Caviezel; Revermann 2014: 104. 45 Brey, L. 2009: Die Ozonschicht. 46 Caviezel/Revermann 2014: 104.
Geo-Engineering Laura 24
Wäldern würde aber zu unübersehbaren Konsequenzen für das Weltklima führen, da
die tropischen Wälder als „grüne Lunge“ der Erde maßgeblich zum Abbau des
Treibhausgases CO2 beitragen.
3. Aber auch positive Nebeneffekte sind nicht ausgeschlossen: Die Einbringung von
Aerosolen führt zu einer Verschiebung von direkter zu diffuser Sonneneinstrahlung.
Diese begünstigt die Photosynthese. Auf diesem Wege kann das SRM zusätzlich zum
Abbau von CO2 durch Pflanzen beitragen.47 Allerdings würde die Effizienz von
Solaranlagen sinken, da diese auf dem Prinzip der Lichtbündelung beruhen.48
4. Durch SRM wird zwar die Temperaturentwicklung beeinflusst, abgesehen von
indirekten Effekten wie der Verstärkung der Photosynthese aber nicht die
Konzentration der Klimagase. Hier führt die zunehmende Lösung des CO2 im
Meerwasser zu einer Versäuerung. Bereits bei der gegenwärtig zu beobachtenden
Verringerungen des pH-Wertes um 0,1 kommt es zu einer Beeinträchtigung der
Kalkbildungsprozesse z.B. in den Korallenriffen. Die sich aus einer weiteren
Verringerung des pH-Wertes ergebenden Folgen sind bisher nicht erforscht. Sichtbar
ist bisher nur, dass Tiere im Embryonal- und Jungstadium empfindlicher reagieren als
ausgewachsene Tiere.49 Die Versäuerung der Meere wird durch SRM nicht
aufgehalten. Im Gegenteil wird das Herabsinken der in die Atmosphäre eingebrachten
Schwefelaerosole die Versauerung der Meere weiter beschleunigen.
5. Die Einbringung von Aerosolen würde das Himmelsblau tagsüber aufhellen. Der
Himmel würde weißer erscheinen, so wie dies heute schon in städtischen Regionen mit
Smog der Fall ist. Hier wird diskutiert, ob dies psychische Auswirkungen auf den
Menschen haben könne.50
Auch aus politischer Sicht sind gegen SRM Einwände erhoben worden: SRM könne
politisch als Argument genutzt werden, dass eine Verringerung der
Treibhausgasemissionen nicht erforderlich sei, da die Klimaerwärmung durch SRM
technisch beherrschbar sei. Damit würden die klimapolitisch reaktionärsten
Industriebranchen gestärkt werden. In einer „Post-Obama-Situation“ könne ein neuer
47 Dovern, J. et al. 2015: 14. 48 Caviezel; Revermann 2014: 104. 49 Dovern, J. et al. 2015: 14. 50 Gawel, E. 2011: 454.
Geo-Engineering Laura 25
Präsident dem Verlangen dieser Industriebranchen nachgeben, indem er auf dieses
Argument verweise.51 Dieses Argument wird mittlerweile von der Realität überholt:
Präsident Trump hebt die Beschränkungen, die Präsident Obama z. B. für die
Kohleindustrie eingeführt hatte, um den CO2-Ausstoß zu beschränken, auf, ohne dass
er dabei auf Technologien wie SRM zurückgreift. Er leugnet schlicht die Existenz des
Klimawandels, um seine Maßnahmen zu rechtfertigen.
Von politische Seite her ist aber auch zu berücksichtigen, dass die Nebenwirkungen
des SRM zum Entstehen von internationalen Spannungen führen können:52 Kommt es
z. B., was Modellrechnungen ergeben, durch die Ausbringung von Schwefelaerosolen
zu einem erheblichen Rückgang des asiatischen und afrikanischen Sommermonsuns,
dann gefährdet dies die Nahrungsmittelversorgung von Millionen von Menschen, was
lokale Konflikte bis hin zu großräumigen Wanderungsbewegungen als Folgen haben
könnte. Hingegen würde sich der Niederschlag in der südpazifischen Konvergenzzone
erhöhen, mit der Folge einer erhöhten Häufigkeit von Überschwemmungskatastrophen,
was auch dort die Nahrungsmittelproduktion gefährden würde.53
5.5.1 Folgen eines Ausstiegs
Weiterhin wird eingewandt, dass die Menschheit, nachdem sie SRM-Maßnahmen
eingesetzt habe, nicht mehr in der Lage sein würde, zu einem früheren Klimazustand
zurück zu kehren, weil die Einbringung von Aerosolen in die Atmosphäre nicht
rückgängig zu machen sei. Die Risiken des SRM würden damit auf zukünftige
Generationen zurückfallen. Würden sich die Risiken der SRM-Methoden, die sich auf
die atmosphärische Wind- und Wasserzirkulation und die regionale
Niederschlagsintensität und -verteilung beziehen, als unannehmbar erweisen, während
die Emission von Treibhausgasen in den Jahren des Einsatzes des SRM weiter
gestiegen wären, ständen die nachfolgenden Generationen vor einem globalen
Klimadilemma, das nur zwei verschiedene Handlungswege offen ließe: Entweder mit
den Nebenwirkungen des SRM zu leben oder aber den Einsatz des SRM einzustellen
mit der Konsequenz, einen rapiden Klimawandel hervorzurufen.54 Die Darstellung
unten zeigt den simulierten Verlauf der globalen Mitteltemperatur ohne bzw. mit
Radiation Management (RM)-Technologien sowie nach Abbruch der RM-Technologien.
51 Ott, K. 2010: 37. 52 Bearbeitete Darstellung von Caviezel; Revermann 2014: 99 nach Jones et al. 2010, S.6002. 53 Dovern, J. 2015: 12. 54 Gawel, E. 2011: 454.
Geo-Engineering Laura 26
Der globale Mittelverlauf wird unter folgenden drei unterschiedlichen Grundannahmen
dargestellt:
1. Beim unkontrollierten Klimaszenario findet keine Bemühung zur Reduktion der
THG-Emission statt, es werden aber keine RM-Maßnahmen eingeleitet (schwarz
dargestellt).
2. Beim RM-kontrollierten Klimaszenario finden ebenfalls keine Bemühungen zur
Reduktion der THG-Emissionen statt, dem Temperaturanstieg wird aber mit dem
Einsatz von 5 Mio. t Aerosole pro Jahr entgegengewirkt (grau dargestellt).
3. Bei der dritten Grundannahme wird dem Temperaturanstieg zunächst mit RM-
Technologien entgegengewirkt. Der Einsatz der RM-Technologie wird aber nach 25
Jahren sprunghaft abgesetzt (gestrichelt dargestellt).
Abb. 12: Temperatur- und Niederschlagsentwicklung bei einem SRM-Abbruch nach Klimamodell-
Experimenten: a) Veränderung in der globalen Mitteltemperatur in °C und b) der mittleren globalen
Niederschläge in %. Die durchgezogene Linie zeigt Temperatur und Niederchlag bei einem SRM-
Experiment, das den Ausgleich eines Anstiegs der CO2-Konzentration von 1 %/Jahr simuliert und nach 50
Jahren abgebrochen wird. Die gestrichelte Linie zeigt die Simulation bei dem Anstieg der CO2-
Konzentration von 1 %/Jahr ohne SRM-Maßnahme.
Die Simulation lässt darauf schließen, dass nach Abbruch der RM-Methode nach 25
Jahren, die Mitteltemperatur binnen weiterer 15 Jahre auf die Mitteltemperatur des
unkontrollierten Klimaszenarios ansteigen würde. Dies bedeutet eine doppelt so
schnelle Erwärmung, als sie bei unkontrolliertem Temperaturverlauf eingetreten wäre.
Es lässt sich bei solch einem drastischen Temperaturanstieg, der nach einem abrupten
Ausstieg aus der RM-Technologie entstehen würde, nicht ausschließen, dass das
globale Ökosysteme noch stärker gefährdet werden würde, als dies bei einem
unkontrollierten Klimaszenario der Fall wäre.
In einer anderen Simulation ist die Klimaentwicklung berechnet worden, die sich nach
einem Abbruch von im Jahr 2020 begonnenen RM-Maßnahmen im Jahr 2070 ergeben
Geo-Engineering Laura 27
würde (sogenanntes CE Szenario G3 10-20 Jahre nach Abbruch in 2070):
Abb. 13 Temperaturdifferenz zum RCP4.5 Szenario 10-20 Jahre nach Abbruch der Aerosoleinbringung
Im G3 Szenario wird ab 2020 zunächst durch die Einbringung von Aerosolen in die
Stratosphäre der THG-Antrieb ausgeglichen. Pro Jahr werden etwa ein bis zehn
Megatonnen an Schwefeldioxiden in die niedere äquatoriale Stratosphäre
eingeschleust. In der Zeit zwischen 2020 und 2070 wird der Strahlungsantrieb nach
dem RCP4.5 Szenario konstant gehalten. Nach Abbruch steigt der CO2 Gehalt gemäß
dem RCP4.5 Szenario an. Das Klima zwischen 2050 und 2069 kann dem
ursprünglichen Klima von 2015 bis 2025 gleichgesetzt werden. Nach Abbruch der RM-
Maßnahmen würden sich die Aerosole nur noch 1 bis 2 Jahre in der Stratosphäre
halten, bis sie zum Erdboden absinken.55 Die obige Grafik zeigt die
Temperaturabweichung zu einem nicht RM-kontrollierten Szenario 10 bis 20 Jahre,
nachdem die RM-Maßnahmen eingestellt worden sind. Überwiegend weicht die
Temperatur nur noch um 0,1 Grad von dem unkontrollierten Szenario ab, lokal kommt
es aber sogar zu einer Temperaturerhöhung von bis zu 1,1 Grad gegenüber dem
unkontrollierten Szenario. Gerade in den Polarregionen kommt es teilweise sogar zu
einer stärkeren Erwärmung als im unkontrollierten Szenario.
55 Caviezel; Revermann 2014: 102.
Geo-Engineering Julian und Malte 28
6 Fazit
Wie an dieser Hausarbeit deutlich wurde, gibt es viele Möglichkeiten dem Klimawandel
mit technologischen Maßnahmen entgegenzuwirken. Die meisten von ihnen sind
allerdings noch nicht ausreichend erforscht und entwickelt um sie effektiv einzusetzen.
Die Methode der stratosphärischen Aerosoleinbringung jedoch hat sich - trotz einiger
Risiken und noch unerforschten Folgen - als eine wirksame Möglichkeit erwiesen, die
globale Temperatur langfristig zu senken, da sich Ihre Effizienz bereits in der
Vergangenheit in der Natur (beispielsweise nach dem Ausbruch des Pinatubo Vulkans)
bewiesen hat. Nach der Ausarbeitung verschiedener Methoden können wir sagen,
dass diese Methode eine der erfolgversprechendsten ist. Dennoch wird ein
Temperaturausgleich allein durch stratosphärische Aerosoleinbringung bei
gleichbleibendem CO2 Ausstoß nicht ausreichen (vgl. Abb. 9).
Können wir mit Geo-Engineering die Folgen des Klimawandels jetzt also langfristig
ausgleichen und so auf eine Veränderung unseres Konsumverhaltens verzichten?
Zusammenfassend kann man sagen, dass Geo-Engineering uns zwar maßgeblich im
Kampf gegen einen zu starken Temperaturanstieg unterstützen kann, als einzige
Maßnahme gegen den Klimawandel allerdings nicht ausreicht. Wir können also mit
Geo-Engineering einen Teil des anthropogenen Treibhauseffekts ausgleichen, müssen
allerdings trotzdem unser Konsumverhalten so anpassen, dass wir weniger
Treibhausgase produzieren.
Geo-Engineering Julian und Malte 29
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8 Bildverzeichnis
Abb. 1: Projektion der Klimaerwärmung bis 2100 nach verschiedenen Szenarien.
Quelle: Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ). Mit freundlicher Genehmigung durch Michael
Böttinger, DKRZ.
URL:
Abb. 2: Verschiedene Geo-Engineering Methoden
Quelle: Kiel Earth Institute, Rita Erven GEOMAR. Lizenz: CC BY-ND 4.0.
URL: https://www.spp-climate-engineering.de/Downloads_d.html.
Abb. 3: Schaubild zu marinen Geo-Engineering Methoden
Quelle: Umweltbundesamt 2011
Geo-Engineering Julian und Malte 32
URL: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf S.
25
Abb. 4: Schaubild zu Solar Radiation Methoden
Quelle: Umweltbundesamt 2011
URL: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf.
S.19.
Abb. 5: Künstlerische Interpretation einer Fresnel Linse als SRM Methode
Quelle: Mikael Häggström. Lizenz: Public domain.
URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Space_lens.png Abb. 6: Explosion des Pinatubo
Quelle: U.S. Geological Survey. Lizenz: Public Domain.
URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinatubo_Ausbruch_1991.jpg.
Abb. 7: Schema des G3 Szenarios
Quelle: Hamburger Bildungsserver, Darstellung nach Kravitz, B., Robock, A., Boucher, O., Schmidt, H., Taylor, K. E., Stenchikov, G., and Schulz, M.: The Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) (2011): Atmospheric Science Letters. 12, 162–167, doi:10.1002/asl.316, 2011. URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4672326/g3-niederschlag/
Abb. 8: Temperaturdifferenz (mit minus ohne Aerosoleinbringung)
Quelle: eigene Abbildung, erstellt mit Panoply.
Datenquelle: Niemeier, Ulrike; Schmidt, Hauke 2013; IMPLICC - Implications and risks of engineering solar radiation to limit climate change. World Data Center for Climate. CERA-DB "DKRZ_lta_695" http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695. Mit freundlicher Genehmigung von Ulrike Niemeier, Max Planck Institut für Meteorologie.
URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4652158/g3-temperaturen/.
Abb. 9: Temperaturdifferenz (nach- minus vor Aerosoleinbringung)
Quelle: eigene Abbildung, erstellt mit Panoply.
Datenquelle: Niemeier, Ulrike; Schmidt, Hauke 2013; IMPLICC - Implications and risks of engineering solar radiation to limit climate change. World Data Center for Climate. CERA-DB "DKRZ_lta_695" http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695. Mit freundlicher Genehmigung von Ulrike Niemeier, Max Planck Institut für Meteorologie.
URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4652158/g3-temperaturen/.
Abb. 10: Temperaturdifferenz (ohne Aerosoleinbringung)
Quelle: eigene Abbildung, erstellt mit Panoply.
Geo-Engineering Julian und Malte 33
Datenquelle: Niemeier, Ulrike; Schmidt, Hauke 2013; IMPLICC - Implications and risks of engineering solar radiation to limit climate change. World Data Center for Climate. CERA-DB "DKRZ_lta_695" http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695. Mit freundlicher Genehmigung von Ulrike Niemeier, Max Planck Institut für Meteorologie.
URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4652158/g3-temperaturen/. Abb. 11: Niederschlagsdifferenz (mit- minus ohne Aerosoleinbringung)
Quelle: eigene Abbildung, erstellt mit Panoply.
Datenquelle: Niemeier, Ulrike; Schmidt, Hauke 2013; IMPLICC - Implications and risks of engineering solar radiation to limit climate change. World Data Center for Climate. CERA-DB "DKRZ_lta_695" http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695. Mit freundlicher Genehmigung von Ulrike Niemeier, Max Planck Institut für Meteorologie.
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Abb. 12: IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate
Change, FAQ 7.3, Figure 2L; Copyright-Bestimmungen des IPCC finden sich hier Abb. 13: Temperaturdifferenz zum RCP4.5 Szenario 10-20 Jahre nach Abbruch der
Aerosoleinbringung
Quelle: eigene Abbildung, erstellt mit Panoply.
Datenquelle: Niemeier, Ulrike; Schmidt, Hauke 2013; IMPLICC - Implications and risks of engineering solar radiation to limit climate change. World Data Center for Climate. CERA-DB "DKRZ_lta_695" http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695. Mit freundlicher Genehmigung von Ulrike Niemeier, Max Planck Institut für Meteorologie.
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