Würde sich die Erde auch weiterhin aufheizen, wenn die gesamte Energie, die wir zurzeit und künftig verbrauchen, durch Photovoltaik gewonnen würde?
Das ist schließlich Sonnenenergie, die wir einfangen, die nicht durch die normale Abstrahlung unseres Planeten (Albedo) ins Weltall zurück gestrahlt wird. Dadurch sollte sich die Erde doch auch in gewisser Weise aufheizen, oder? Das gleiche gilt dann eventuell auch für die Gewinnung von Energie aus Windanlagen, die letztlich auch aus der Sonnenenergie stammt.
14 Antworten
Die Albedo ("Weißheit", Reflexionsvermögen) unseres Planeten ist nur für einen Teil seiner normalen Abstrahlung ins Weltall verantwortlich, nämlich für die Strahlung, die er reflektiert, statt sie zu absorbieren.
Den anderen Teil, hauptsächlich Wärmestrahlung, verursacht die Oberflächentemperatur der Erde. Die entsteht hauptsächlich durch den Teil der eingefangenen Sonnenenergie, die sie nicht reflektiert, sondern absorbiert. Das geschieht überall auf der Erdoberfläche. Am wenigsten dort, wo sie mit Eis und Schnee bedeckt ist, und am stärksten in den Wüsten und in den Städten. Auch die Ozeane absorbieren viel Sonnenstrahlung, aber wegen der großen Wärmekapazität des Wassers erwärmen sie sich dabei nicht so stark wie Landflächen.
Die Aufheizung der Erde geht bis zu der Temperatur, bei der ein Gleichgewicht der Energieströme eintritt, also bis die die abgegebene Strahlung gleich viel Watt beträgt wie aufgefangene Sonnenstrahlung (plus ein kleiner Anteil Wärme aus dem Erdinneren).
Ja, auch Photovoltaikanlagen sind dunkle Flächen, die Strahlung absorbieren und sich erwärmen. Aber selbst, wenn wir den gesamten Energiebedarf der Menschheit mit ihnen decken würden, wäre ihr Anteil an der Erdoberfläche ziemlich klein. Sie erwärmen dann zwar, wie Städte das ja schon tun, das Klima in ihrer direkten Umgebung, aber ihr Anteil an der gesamten Strahlungsbilanz des Planeten bliebe unerheblich.
Allerdings ist auch die Herstellung der Photovoltaikanlagen ein energieaufwendiger Prozeß, der wie andere Produktionstätigkeiten das Klima belastet, insoweit er noch durch fossile Energieträger gespeist wird. Es wäre ratsam, den energetischen Erntefaktor der Photovoltaik weiter zu verbessern und ihre Herstellung von der fossilen Energiewirtschaft zu entkoppeln.
https://en.wikipedia.org/wiki/Desertec#/media/File:Fullneed.jpg
https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungshaushalt_der_Erde
https://de.wikipedia.org/wiki/Erde#Globaler_Energiehaushalt
https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz
https://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_energy_budget (sehr ausführlich)
Vielen Dank für Deinen kompetenten Beitrag! Nun habe ich mal meine PV-Anlage ins Verhältnis gesetzt zu dem Bedarf an Primärenergie, den wir in Deutschland haben. Nach meiner π*Daumen-Rechnung müssten wir größenordnungsmäßig eine Fläche wie NRW mit PV-Modulen ausstatten, um diesen Bedarf zu decken. Dabei sind Verluste bei der Umwandlung in andere Energieträger nicht berücksichtigt.
Es ist unwahrscheinlich, dass die Erde sich weiterhin aufheizen würde, wenn wir alle unsere Energie durch Photovoltaik gewinnen würden. Photovoltaik ist eine saubere Energiequelle, die keine Treibhausgase produziert, die zur Erderwärmung beitragen. Wenn wir also alle unsere Energie durch Photovoltaik gewinnen würden, würden wir keine Treibhausgase mehr in die Atmosphäre freisetzen, was zu einer Verringerung der Erderwärmung beitragen würde.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Erderwärmung auf viele Faktoren zurückzuführen ist und dass Photovoltaik nur ein Teil der Lösung sein kann. Zu den anderen Faktoren, die die Erderwärmung beeinflussen, gehören unter anderem die Landnutzung, die Entwaldung und die industrielle Produktion. Um die Erderwärmung wirksam zu verringern, müssen wir also auch Maßnahmen in diesen Bereichen ergreifen.
Bitte sag mir wie hoch der Anteil des menschlichen Beitrags zum CO2 ist und wie hoch der Anteil am Sauerstoff ist.
Dr. Matthias Heil (Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung): „Jeder Mensch unterscheidet sich, deshalb lässt sich diese Frage leider nicht pauschal beantworten. Man kann sich aber annähern: Der CO2-Gehalt der Ausatemluft liegt recht konstant bei 4 Prozent, also 40 Milliliter CO2 pro Liter Luft. Dies entspricht bei 0 Grad Celsius ungefähr 80 Milligramm.
Der Sauerstoffverbrauch wird von vielen Dingen beeinflusst – etwa durch die Körpergröße beziehungsweise -masse und durch die Aktivität des Menschen. Auch die Anteile an Fett und Muskulatur haben einen Effekt: Muskulatur hat im Verhältnis zu Fettgewebe einen wesentlich höheren Grundumsatz, sodass eher muskulöse Menschen bereits in Ruhe mehr CO2 produzieren als eher untrainierte.
Noch vielschichtiger wird es bei körperlicher Aktivität. Während in Ruhe ungefähr 4 Liter Luft pro Minute die Lunge passieren, steigert sich dies bei körperlicher Belastung auf über 50 Liter pro Minute. Über das Jahr verteilt, bedeuten diese beiden Extreme 2.100 Kubikmeter Luft oder 168 Kilogramm CO2 in Ruhe gegenüber 25.500 Kubikmeter Luft oder 2.040 Kilogramm CO2 bei Dauerbelastung.
Die Zahlen zeigen vor allem eines: Die individuelle Lebensweise hat einen enormen Einfluss auf unseren CO2-Ausstoß. So gesehen, hätte der kleine, unsportliche Typ, der sich nie bewegt, sondern den ganzen Tag auf dem Sofa liegt, die beste Klimabilanz. Liefe dabei jedoch der Fernseher, würde die Rechnung schon wieder nicht mehr aufgehen.“
Da aus einem Molekül Sauerstoff genau ein Molekül Kohlendioxid gebildet wird, ist der Verbrauch an Sauerstoff von der Stoffmenge logischerweise derselbe.
Ich rede von unserem Planeten Erde und nicht vom einzelnen Menschen.
Die Weltbevölkerung umfasste im November 2022 rund 8,03 Milliarden Menschen. Das kann man in wenigen Sekunden bei der Wikipedia nachlesen. Und um Die Werte eines einzelnen Menschen auf die Gesamtheit der Erdbevölkerung umzurechnen, muss man diese mit der Anzahl der Menschen auf der Erde multiplizieren (malnehmen). Das erledigt der einfachste Taschenrechner bei richtiger Bedienung.
@ ApolloXVIC4:
Photovoltaik ist eine saubere Energiequelle, die keine Treibhausgase produziert, die zur Erderwärmung beitragen.
Ein PV-Panel wird im Betrieb (hier in Mitteöeuropa) bis zu 90 Grad Celsius heiß. Diese Wärme wird in der Regel an die Umgebung abgegeben und heizt somit auch die Atmosphäre auf.
Die einzige Lösung für dieses Problem, die ich sehe, ist: Ab in den Erdorbit mit den PV-Panelen...
Der Treibhauseffekt entsteht durch die Anreicherung von Schwereren Molekülen in der Atmosphäre. Dadurch wird weniger Energie zurück ins Weltall abgestrahlt! Die Heizleistung von 0,2 grad innerhalb der nächsten 20 Jahren auf die gesamte Atmosphäre müsste ein Vielfaches sein, was der Mensch im gleichen Zeitraum an Energie braucht. Das müsste man zwar ausrechnen bevor man das behauptet, aber ich bin mir da ziemlich sicher. Daher wird das durch die Energiebilanz alleine nicht korrigiert.
Natürlich ist es wichtig, dass es nicht zu noch mehr von den schweren Gasen in die Atmosphäre gelangen. Wenn Solar Öl und Gas ersetzt ist es tatsächlich sehr hilfreich!
So weit hilft es schon, dass wir Photovoltaik nutzen um das zu verringern. Aber auch Windkraft wird durch Prozesse erzeugt, die ursprünglich durch den Eintrag der Sonne auf die Atmosphäre stammen.
Wir haben also noch einiges vor, nach dem wir uns von den Fossilen Kraftstoffen gelöst haben.
Das sehe ich auch so. Treibhausgase zu reduzieren ist ein Gebot der Stunde. Keine Frage! Aber was passiert, wenn wir als Alternative die Sonne anzapfen? Dazu habe ich noch nichts erfahren.
Wir zapfen dich mittels PV und Windkraft die Sonnenenergie an. Oder?
Wieso mich? Nein, wir konservieren die Sonnenenergie per PV und Windkraft auf der Erde und produzieren dadurch Wärme. Genau wie durch die Verbrennung von Kohle , Gas oder Öl. Allerdings ohne die Emission von Treibhausgasen.
Ah. Jetzt verstehe ich das. Die Sache mit dem Strom ist ja so, dass es fließt. Lässt sich per se nicht konservieren. Vielleicht kann man ein bissel in Batterien Speichern, was aber deinem Ziel nicht nahe kommt. Es wäre auch so teuer, dass man mit weniger dafür mit anderen Methoden mehr gegen den Klimawandel erreichen könnte!
Außerdem hat das anreichern mit Treibhausgasen Effekte, die das Klima zum Kippen bringen. Algen die aus CO2 Sauerstoff umwandeln werden durch das Sauer werdende Wasser im Wachstum gebremst! CO2 macht das Wasser sauer. Wir müssen an so vielen Punkten arbeiten, um den Planeten zu retten.
wenn die gesamte Energie, die wir zurzeit und künftig verbrauchen, durch Photovoltaik gewonnen würde
Da die Sonne nicht 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr scheint ist dieses gar nicht möglich. Wir brauchen auch nachts, bei Schneefall und bei bewölktem Wetter Strom. Zudem brauchen wir den meisten Heizstrom in der Jahreszeit wo die Sonne die kürzeste Zeit scheint und Schnee liegen kann.
Gewinnung von Energie aus Windanlagen
Winenergie ist auch extrem unzuverlässig, da es auch windstille Tage gibt. Zudem verbrauchen die Windkraftanlagen Strom wenn sie keinen Strom produzieren. Derzeit kosten uns die bestehenden Windkraftanlagen schon sehr viel Geld für Phantomstrom.
Um mit möglichst wenig erzeugtem CO2 Strom zu produzieren, der auch zuverlässig an 24 Stunden und 365 Tagen im Jahr bereit steht sind derzeit die Kernkraftwerke die beste Variante. Leider aber von der grünen Ideologie unerwünscht.
@ H2Onrw:
Da die Sonne nicht 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr scheint ...
Du bist mir ja ein Spaßvogel! NATÜRLICH scheint die Sonne 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr. Oder glaubst Du, es käme da abends jemand im Westen und knipst die Sonne aus und am nächsten Morgen im Osten wieder an?
Spiel doch mal "Hans Guck in die Luft" und sieh nach oben ins Weltall...dann dämmert es Dir vielleicht und Du bekommst einen ganz neuen Blickwinkel...
Vermutlich schon, denn der Prozess der Aufheizung ist allmählich in Fahrt gekommen, und wird dann auch nicht von einem auf den nächsten Tag beendet sein.
Ein allmählicher Rückgang des Tempos vom Aufheizen wäre denkbar, mit einiger Zeit, die vergeht, bis eine höchste Temperatur erreicht ist, um dann eventuell allmählich - erst langsamer, dann schneller, wieder zu fallen ... oder auch nicht. Welche kritischen, irreversiblen Prozesse bereits gestartet wurden, lässt sich noch nicht präzise einschätzen.
Wenn wir also alle unsere Energie durch Photovoltaik gewinnen würden, würden wir keine Treibhausgase mehr in die Atmosphäre freisetzen, was zu einer Verringerung der Erderwärmung beitragen würde.
Ja, das ist meiner Meinung nach richtig. Aber was, wenn wir die entsprechende Energie von der Sonne durch PV einfangen? Das führt natürlich auch zu einer Erwärmung.