Problematik irdischer Ressourcen und Bevölkerungsentwicklung

Bevölkerungsentwicklung

BEVÖLKERUNG IN WIEN

In Österreich leben rund 8,43 Millionen Männer und

Frauen Damit hat sich die Bevölkerungszahl laut Statistik

Austria seit 2001 um fast 400.000 (fünf Prozent) erhöht.

Den größten Anteil an ausländischen Bürgern

verzeichnete Wien mit 22 %, gefolgt von Vorarlberg (13,3

%) und Salzburg (13,1 %).

Mit Ausnahme Kärntens verzeichneten alle Bundesländer

ein Bevölkerungsplus. Die stärksten Zuwächse gab es in

Ballungszentren, in inneralpinen und peripheren

Gebieten ging die Einwohnerzahl hingegen zurück. Unter

den Landeshauptstädten steht Graz mit einem Plus von

16,8 % an der Spitze, gefolgt von Eisenstadt (+ 16%) und

Wien.

Bis 2020 wird die Bevölkerung Österreichs laut

Prognosen 9,1 Millionen betragen.

BEVÖLKERUNGBEVÖLKERUNG 1950 – 2075

BEVÖLKERUNG – EUROPA STAND 2012

**

BEVÖLKERUNG – WELTWEIT STAND 2012

B E V Ö L K E R U N GCHINA 1.343.239.923

INDIEN 1.205.073.612

VEREINIGTE STAATEN 313.847.923

RUSSISCHE FÖDERATION 142.517.670

JAPAN 127.368.088

THAILAND 67.091.089

SÜDAFRIKA 48.810.427

KANADA 34.300.083

BEVÖLKERUNG – WELTWEIT STAND 2012

PROGNOSE ZUR ENTWICKLUNG DER WELTBEVÖLKERUNG VON 2010 - 2100

VERÄNDERUNG DER BEVÖLKERUNG BIS 2100

Bevölkerungsdynamik der Länder unterscheidet sich bis zum Ende des Jahrhunderts erheblich. Länder

wie China, Russland und Deutschland werden bis zum Jahr 2100 einen deutlichen Bevölkerungs-

rückgang verzeichnen. Die Bevölkerungen von Länder wie Indien und Nigeria, werden aufgrund hoher

Fertilitätsraten und junger Bevölk-erungen stark zunehmen werden.

REGIONALE VERTEILUNG DER WELTBEVÖLKERUNG

Der asiatische Anteil an der Weltbevölkerung wird zurückgehen: Lebt heute noch deutlich mehr als die Hälfte der

Menschheit in Asien, werden es im Jahr 2100 nur noch 43 Prozent sein. Die stärksten Wachstumsraten verzeichnet

Afrika. Bis 2100 wird sich die Bevölkerung fast vervierfachen. Europa wird von einem Rückgang der Bevölkerung

geprägt sein, da die Kinderzahlen pro Frau in vielen europäischen Ländern sehr niedrig sind und wird sich von rund

zehn Prozent auf voraussichtlich etwa sechs Prozent schrumpfen.

Irdische Ressourcen

• Die Erde besteht nur zu einem Tausendstel aus Wasser – 1,4 Milliarden Kubikmeter

• Die Hydrosphäre bedeckt etwa 75% der Erdoberfläche

• Nur 2,5% der Hygrosphäre (35,1 Millionen Kubikmeter) ist Süßwasser

• 69% des Süßwassers ist in Eiskappen und Gletschern gebunden

• 30% des Süßwassers ruht unter der Erdoberfläche im Grundwasser

Ressource Wasser

Wasserverbrauch

• Der Wasserverbrauch ist in den letzten 300 Jahren um etwa das 35-fache gestiegen.

• Gründe dafür sind steigende Weltbevölkerung (1 Milliarde auf 6,7 Milliarden)

• Der Wasserverbrauch ist in Nord und Mittelamerika mit 300 l pro Tag doppelt so hoch wie in Europa mit 150 l pro Tag und viel höher als in Afrika mit 20 l pro Tag.

Auswirkung des Klimawandels auf das Grundwasser

• Bis Ende das Jahrhunderts drohen laut UNO-Report 15 - 55% der Gletschermassen zu schwinden.

• 1,4 Milliarden Menschen in Asien hängen am Tropf des Himalajas

Nutzung des Fluss- und Grundwassers das aus dem Gebirge strömtÄhnliche Situation in den Anden in Südamerika

• Selbst bei Einschränkung der Erderwärmung auf unter 2° wären bis 2100

• zusätzliche 8% der Menschen von Wassermangel betroffenBei ungebremster Erwärmung würde sich der Wert auf 13% erhöhen

die vergessene Ressource: BODEN

• er liefert einer wachsenden Weltbevölkerung Nahrungsmittel, Rohstoffe und Lebensraum

• es gehen jedoch jedes Jahr 24 Milliarden Tonnen verloren

• jeder Minute – verschwinden 5,5 Hektar unter Siedlungen und Straßen– verlieren zehn Hektar ihre Fruchtbarkeit– drohen 23 Hektar zu Wüste zu werden

• die Neubildung von nur einem Zentimeter Boden dauert mindestens 100 Jahre• bis 2050 wächst die Weltbevölkerung wahrscheinlich auf rund neun Milliarden

Menschen

→ immer weniger Boden muss die Bedürfnisse von immer mehr Menschen stillen

versiegelte Flächen

Über- und unterirdische Bauwerke verhindern, dass Niederschlag in die Erde eindringt. Durch diese sogenannte Boden- oder Flächenversiegelung werden die natürlichen Prozesse im Boden stark beeinträchtigt oder sogar ganz verhindert.

250 Quadratmeter Bodenfläche pro Einwohner sind in

Vaduz, Liechtenstein, versiegelt. Damit hat die Stadt

die höchste Versiegelungsrate pro Kopf in Europa. Am

niedrigsten ist sie mit circa 40 Quadratmetern im

albanischen Tirana.

Sensibler Kohlenstoffspeicher

20 % der von Menschen verursachten co2-Emissionen nimmt der Boden weltweit auf

Böden speichern Kohlenstoff – je nach Boden- und Vegetationstyp in unterschiedlich großer Menge. Ändern sich die Bedingungen,etwa weil ein Wald abgeholzt wird oder Permafrost taut, entweicht CO2 und die Speicherfähigkeitdes Bodens sinkt.

• Boden und Landwirtschaft

• Boden ist auch durch falsche landwirtschaftliche Nutzung bedroht

• Intensive Bearbeitung zerstört die gewachsene natürliche Struktur

• Probleme:

- die dabei freigesetzten Treibhausgase

- es verschlechtert sich die Bodenstruktur

- die Wasserspeicherkapazität nimmt ab

Energiequellen

Energiequellen

RessourcenTeil des vorhandenen Gesamtpotenzials eines Rohstoffs, der aber entweder noch nicht wirtschaftliche förderbar oder geologisch noch nicht erfasst ist

ReservenEin Rohstoffvorkommen gilt als Reserve, wenn

- Vorkommen durch Bohrungen bestätigt ist- mit heutiger Technik zu gewinnen ist- bei heutigen Preisen wirtschaftlich förderbar ist

Weitere Unterscheidung- Nachgewiesene, wahrscheinliche (50% Möglichkeit zur Förderung), mögliche

Reserven (5% Möglichkeit zur Förderung)

Allgemein

Erdöl

• Wichtigster Energieträger (35% Primärenergieverbrauch)

• seit 1980 stetig steigender Bedarf bei ungenügenden Reserven

• Produktion von Kunststoff! (mögliche Alternativlösung: PU Produktion aus CO2)

• Konventionelle Erdölvorkommen reichen bis ca. 2035 (<50 Jahre)

Reserven Ressourcen Verbrauch

1. Saudi-Arabien (15.7%) Kanada (28.6%) USA (21.2%)

2. Venezuela (14.7%) Venezuela (21.3%) China (10.9%)

3. Kanada (12.6%) USA (8.2%) Japan (5.2%)

4. Iran (9.4%) Russland (6.1%) Indien (3.9%)

5. Irak (9.0%) China (5.5%) Russland (3.7%)

Quelle: http://www.regenerative-zukunft.de/fossile-energien-menu/erdoel

Quelle: http://www.regenerative-zukunft.de/fossile-energien-menu/erdoel

Erdöl

• Ausstoß von Treibhausgasen

• Tanker-/ Ölbohrinselunfälle (~100.000 Tonnen Rohöl/ Jahr)

• katastrophale Auswirkungen auf Ökosystem

• Schweröle Ölfilm Verklumpen Meeresgrund können von Bakterien nicht

abgebaut werden

• knapper werdende Erdöllager schwierig zugängliche Gebiete (zB. Arktis)

Zunahme der Tankunfälle?

• Importabhängigkeit vieler Länder

Negative Auswirkungen

Erdöl

Erdgas

• Begleitmaterial von Erdöl, wird bei dessen Abbau verbrannt

• Vorkommen innerhalb der sog. „strategische Ellipse“ 2/3 der weltweit bekannten

natürlichen Erdöl-/Erdgaslagerstätten

• Reserven reichen bis ca. 2040

• 2009 Überangebot an Erdgas (globaler Bedarfsrückgang, ..)

• Lukrative Rohstoffvorkommen am Nordpol klimabedingter Eisschmelze führt zu

„kaltem Krieg am Nordpol“

• Investitionen zur Erforschung der Rohstoffvorkommen, politische Spannungen

Erdöl / Erdgas

• In den letzten Jahren trotz laufender Förderung Anstieg der Reserven keine exakt bestimmbaren Grenzen

Gründe: - Neufund und Neubewertung von bestehenden Lagerstätten- Bessere Bewertung von Lagerstätten durch neue Erkenntnisse- Technischer Fortschritt bessere Nutzung als in Vergangenheit

Ressourcen werden zu Reserven

• Vorräte gehen zur Neige Umstieg auf Ersatzstoffe

• High TechOffshore Plattformen Produktion zu wettbewerbsfähigen Kosten

Prognosen und Entwicklung

Kohle

• Energierohstoff mit der größten geologischen Verfügbarkeit• deckt ¼ des weltweiten Energiebedarfs• Primäre Verwendung: Stromerzeugung (preiswert, permanent)• Verteilung relativ gleichmäßig über Kontinent (geringes Konfliktpotenzial)• Seit EU Ost-Erweiterung Zunahme an Bedeutung• Gleichbleibender Verbrauch könnte über mehrere Jahrzehnte /Jahrhunderte

gedeckt werden

Quelle: http://www.regenerative-zukunft.de/fossile-energien-menu/kohle

Kohle

• Hohe CO2 Emission / höchste Treibhausgasemission

• Schwefeldioxid (Verbrennung von Braunkohle) saurer Regen

- Eingriff in die Natur bei Kohleabbau

- Feinstaubbelastung (Schwermetalle in Nahrungskette!) – hohes Risiko vor allem in

Schwellenländern (fehlendes Bewusstsein)

- Umsiedlung bei Kohleabbau Konflikte mit Bevölkerung

Negative Auswirkungen

Kernenergie

Kernbrennstoffe:• UranRohstoff, muss angereichert werden, gegenwärtig am meisten genutzt

• PlutoniumBrennstoff, künstlich gewonnen aus Kernwaffenmaterial

• ThoriumRohstoff, gegenwärtig nicht wirtschaftliche, Technologien in Entwicklung

Nutzung:- Fast ausschließlich zur Stromproduktion- Sicherheitspolitik

• Stromerzeugung aus Kernenergie volkswirtschaftlich sehr ungünstig; extrem hohe Kapitalkosten trotz

günstigem Betrieb (Petermann (2006): fast keine AKW-Neubauten in den vergangenen 25 Jahren)

• Viele AKWs am Laufzeitende; aber keine Erfahrung mit AKW-Rückbau, u.U. ebenso teuer wie Aufbau

• Seit 9/11 verstärkte Diskussion über Gefahren terroristischer Anschläge

• Zukünftige Rolle der Kernenergie stark abhängig von politischen Grundsatzentscheidungen

• Uran geht zur Neige, Umstellung auf Brütertechnologie ermöglicht langfristige Brennstoffversorgung;

allerdings hochriskant, fortwährende Produktion von Atombombenmaterial

KernenergiePrognosen und Entwicklung

Conclusio / Denkanstöße

• Reserven neigen sich dem Ende Tatsache, keine Vermutung!

• Stetig steigender Verbrauch (Industrie-, Schwellen- und Entwicklungsländer)

• Komplexes Thema: Verknüpfung mit anderen Themen/ Problemen

• Kampf um die Rohstoffe ist verbunden mit ökologischen, gesellschaftlichen,

politischen und ökonomischen Spannungen und Konflikten

• Fehlender bewusster Umgang mit noch bestehenden Vorkommen

• Suche nach Alternativlösungen/ neue Technologien- …

exotische energiequellen

algenkraftstoff

• biodiesel,• bioethanol,• biogas,• biowasserstoff

keine kommerzielle produktion, wird jedoch intensiv daran geforscht

vorteile• ertrag pro fläche deutlich höher als bei landwirtschaflticher produktion aus biomasse• CO2 aus abgasen kann abgefangen werden

nachteile• im winter ist die produktion deutlich geringer – algen wachsen besser bei höherer

temperatur• hohe betriebskosten

algenkraftstoff

kultivierung von algen

in algenreaktoren in offenen becken

gewitterblitze, hygroelektrizität

erreichbare spitzenwerte • über 2 mio mal blitzt es in deutschland pro jahr• spannung – einige 100 Mio Volt • stromstärke – ca 100 000 Amper• riesige elektrische leistungen – aber wenig energiemenge – ein blitzeinschlag entspricht ca der

energie von 50 l dieselöl

probleme • 90% der blitze schlagen innerhalb der wolken ein, nur selten kommen sie bis zum boden durch• blitze einzufangen,• treten jedes mal an einem anderen ort auf – energie speichern?

kernfusion

kernfusionsreaktoren erst ab 2060 erwartet

forschungsschwerpunkt heute – deuterium-tritium reaktionen –

• ITER projekt – kernfusionsreaktor in frankreich, ab 2020 wird energie produziert. • nachteil – hohe radioaktivität von tritium – radioaktiver müll• umsetzung von einem gramm deuterium-tritium erzeugt 100 MWh energie.

deuterium-tritium fusion

kernfusion – helium 3

• nicht radioaktiv – kein atommüll• keine massivhülle bei reaktoren benötigt – durch magnetfelder einschließbar – führt zur

direkten stromerzeugung• 70 g HE3 gleicht der energiegewinnung einer tankerladung öl

kernfusion – helium 3

• wird von der sonne produziert• natürliches vorkommen – auf dem mond• entdeckung um 1985 – untersuchung des mondgesteins der apollomissionen• „vision space exploration” 2020 – permanente mondbasis – USA – HE3 abbau• f. 1000 MW strom braucht man ca 75 kg HE3 /jahr - ca 1,5 qkm mondoberfläche bis in

etwa 3 m tiefe verarbeiten.• durch den abbau von HE3 entsteht auch H20

antimaterie

• gleiche masse, identische form, entgegengesetzte ladung• „antimaterienkraftstoff” - effizintester vorgang der energiegewinnung – nahezu 100%• der urknall

antimaterie

• gewonnen im teilchenbeschleuniger• in der atmosphäre durch el. felder in gewitterwolken• bei einer gaserhitzung auf 10 milliarden grad

• 100% der materie in strahlung (energie) verwandelt – bsp. uran kernspaltung 0,1-0,3% • 1kg AM – genung energie für eine mittelgroße stadt f. ein jahr• 1kg wasserstoff 39 kW – 1kg AM 51 milliarden kW• nachteil – keine ausgereifte methode um AM herzustellen – energieaufwand zur

energiegewinnung liegt heute bei 1 000 000 : 1

antimaterie

• lagerung...• magnetfeld, bei 1K

supraleitung

• materialien deren el. widerstand (bei krit. temp.) auf 0 fällt• ein von außen angelegtes magnetfeld um dieses material – bsp. quecksilber• beliebig höhe ströme und magnetfelder wären möglich• wenn die temperatur sinkt – sinkt auch der el. widerstand• problem – abkühlen von quecksilber auf ca 4K – sehr teuer und aufwendig

• supraleitende platte + magnet in der nähe...

supraleitung

supraleiter + magnetfeld, zukunftsvision

supraleitung

Auswirkungen: Zukunft in 100 Jahren?

Szenario: Eiszeit

• Durch höhere Niederschläge, das Gletscherschmelzen und das Abschmelzen des

Grönland-Eisschildes werden dem nördlichen Teil des Atlantiks mehr Süßwasser

zugeführt als bisher

• Dadurch verringert sich die Dichte und damit auch das Gewicht des Wassers

• Verschiebung der Meeresströmungen

• Nordatlantikstrom bricht zusammen

• Europa kühlt aus

→ neue Eiszeit

Szenario: Massensterben

• die wachsenden Zahl von Dürren, Überflutungen und Stürmen wird zu einer

abnehmenden Zahl von Arten führen: Pflanzen und Tiere werden ausgerottet

• weiters kommt es zu einer Verschiebung der Klimazonen

• In folge wandern Insekten mit der klimatischen Verschiebung mit und bringen

verschieden Krankheitserreger in Regionen wo dir Menschen keine Immunisierung

dagegen besitzen

• Es brechen Epidemien aus

→ Massensterben

• Als Folge des Klimawandels kommt es zum Abschmelzen der Eisschilde

• Es kommt zu einem Meeresspiegelanstieg um 60-70 m

→ Überflutung der Erde

Szenario: Überflutungen

Szenario: Ausbreitung unserer Spezies ins Weltall

• wenn man unproduktive Gegenden wie Wüsten, Hochgebirge und Eisfelder

subtrahiert wird es bei 9 Milliarden Menschen im Jahr 2050 für jeden nicht einmal

mehr 8000m² der gesamten Landfläche der Erde übrig bleiben

• Durch die gegenwärtige Bevölkerungsexplosion und die endlichen irdischen

Ressourcen wird im Laufe des Jahrhunderts auch irgendwann eine Grenze unseres

wirtschaftlichen Wachstums erreicht sei

• Verschieden Länder (Indien, China, Japan) betreiben ambitionierte und durchaus

kostenintensive steuerfinanzierte Programme, um Menschen ins All zu schicken

und letztlich irgendwann da draußen zu siedeln