Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joachim Schellnhuber
Direktor Emeritus, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK);Mitglied, Päpstliche Akademie der Wissenschaften;
Mitglied, Wissenschaftlicher Beirat Globale Umweltveränderungen (WBGU)
Im Klimaspiegel: Das Neue Narrativ der Moderne
Energie- und Klimakongress, München, 11. Mai 2019
Beginn ~ 10 000 v.Chr.Neolithische Revolution
Weltbevölkerung (2050) ~ 9 Milliarden
Weltbevölkerung < 1 Million
Das Holozän der Revolutionen
Industrielle Revolution
James Watts Dampfmaschine (1765)
Richard Arkwrights Spinnmaschine (1769)
Kalifornischer Goldrausch 1859
https://www.gettyimages.de/detail/nachrichtenfoto/chinese-workers-panning-for-gold-in-california-a-man-nachrichtenfoto/3206929?adppopup=true
Cumulative human carbon dioxide emissions [Mt C]
0.010.001 0.1 1 10010 1000Data Source: CDIAC 2016 (Andres, R.J., T.A. Boden, and G. Marland. 2016) Animation: PIK 2016Bathymetry: NASA, Earth Observatory
Die C-Story der menschlichen Zivilisation
2018: 410 ppmCarbon Dioxide(ppm)
Radiative Forcing(W/m²)
Erste globale Temperaturrekonstruktion für die vergangenen 11000 Jahre
HistorischeEntwicklung der
CO2 -Konzentration
Marcott et al. 2013, Science IPCC 2007
Globale Durchschnittstemperatur 1850-2018
Risiken am Horizont: Kippelemente im Erdsystem
PIK, nach Lenton et al. 2008
Amazonas-regenwald
Arktisches Meereis
BorealerNadelwald
AtlantischeThermohaline
Zirkulation
BorealerNadelwald
YedomaPermafrost
IndischerSommer-Monsun
West-afrikanischer
Monsun TropischeKorallenriffe
Marine biologischeKohlenstoffpumpe?
WestantarktischerEispanzer
GrönländischerEispanzer
Zusammenbruchder Staubquelle?
Sahara Ergrünung?Sahel Absterben?
Elemente der Kryosphäre
Elemente der BiosphäreZirkulationsmuster
Bevölkerungsdichte [Personen pro km²]
Methan-hydrate
OstantarktischeGletscher?
Methan-hydrate
El Niño-Southern Oscillation
SW NordAmerika?
NASA Goddard Space Flight Center
Das Schlängeln des Jetstreams
Animation
Petoukhov Effekt:Wetterextreme durch stehende Rossby-Wellen
Petoukhov et al., PNAS, 2013Graphik: Mann, M., Scientific American, 2019
Polarer Jetstream
Krümmung evoziert Hoch- und
Tiefdruckgebiete
Bildung von stehenden
Rossby-Wellen
Extreme Wetterereignisse
(Bsp. 2018)
Dürresommer 2018
Quelle: Kornhuber et al. 2019
Stärkere Belege für Abschwächung des Golfstromsystems
Caesar et al. 2018, Nature
Schellnhuber et al. , Nature Climate Change, 2016
Kipp-Punkte relativ zur 2°C-Leitplanke
Weltkarte potentieller Kippelemente
Steffen et al, 2018, PNAS
Temperaturentwicklungen der letzten 65 Mio Jahre und potentielle geohistorische Analoge für
zukünftiges Klima
Burke et al. 2018, PNAS
Past
critical CO2 function
observed CO2 concentration (past)and
modeled for zero emissions (future)
CO2-Konzentration und Sonneneinstrahlung
Ganopolski, A., Winkelmann, R., Schellnhuber, H.J. (2016): Critical insolation-CO2 relation fordiagnosing past and future glacial inception. Nature.
Past
𝐂𝐜𝐫𝐢𝐭(𝐒) = 𝐂𝟎 + 𝐞-(𝐒-𝐒𝟎)/𝛂
Ganopolski, A., Winkelmann, R., Schellnhuber, H.J. (2016): Critical insolation-CO2 relation fordiagnosing past and future glacial inception. Nature
Past
critical CO2 function
observed CO2 concentration (past)and
modeled for zero emissions (future)
𝐂𝐜𝐫𝐢𝐭(𝐒) = 𝐂𝟎 + 𝐞-(𝐒-𝐒𝟎)/𝛂
Anthropogenic carbon injection so far: ≈ 500 Gt
1500 GtC1000 GtC
500 GtC0 GtC
0 100 ka AP
CO2-Konzentration und Sonneneinstrahlung
Munich Security Conference,Munich, 16 February 2019
Is This How Our Civilization Ends?
Professor H. J. Schellnhuber CBEDirector Emeritus, Potsdam Institute for Climate Impact Research;
Member of the German Advisory Council on Global Change (WBGU);Member, Pontifical Academy of Sciences
National Geographic, 2013
Wenn das ganze Eis schmilzt
Klimafolgen können die menschliche Thermoregulationskapazität überschreiten
Mora et al. 2017, Nature Climate Change
Geographical distribution of deadly climatic conditions under different emission scenarios.
Bangladesh Philippines
Indus Delta Tuvalu Mekong Delta
People‘s Republic of China
Klimafolgen und potentielle Migrationsrouten
Quelle: ADB Report 2017
Image: S. Salgado, Exodus
Mapping of countries according to different analysis criteria includingcountries with more than one conflict (CONFL), the 50 countries with the highest Gini coefficient (GINI), as well as the 50 countries with the highest
ethnic fractionalization (EF).
• Immigration QuotaAccording to National Cumulative Emissions?
• Nansen Passport for Climate Refugees?
• Global Green Card?
Managed Global Migration in a +2°C-World?
Fridtjof Nansen (1897)Pionier der Polarforschung
Träger des Friedensnobelpreises
The
Guar
dian
16
Nove
mbe
r 201
8
Es ist zu erwarten, dass Erneuerbare zunächst Atomenergie und später fossile Energie ersetzen werden.
Energiewende in Deutschland
Quellen: Bundesregierung; Bundesumweltministerium; Umweltbundesamt; Statistisches Bundesamt; Statistische Landesämter; Bundesanstalt fürGeowissenschaften und Rohstoffe; Deutsche Energie-Agentur(dena); eigene Berechnungen Aktualisierung bis 2019 durch PIK nach BMWi: Zahlen und Fakten – Energiedaten (2019). FAZ, June 2011; updated 2019
Share of energy sources in gross power generation in Germany (in percent)
11.4
34.3
21.9
12.512.5
4.8
Year 2013Year 2010Year 2018
Nuclear
LigniteRenewables
Natural Gas
Others
Hard Coal
Future share of renewables –concept of the Federal Government, 2010
31.1
3.6
27.7
25.6
6.5
30.8
5.5
22.2
16.7
23.0
14.1
18.5
5.6
Kommission Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung
Kommission Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung
• Ausstieg aus der Kohleverstromung bis spätestens 2038, ggf. 2035
• Einigung auf einen Ausstiegspfad:• 2022: 15 GW Braunkohle + 15 GW
Steinkohle (minus 12,7 GW ggü. 2017)• 2030: 9 GW Braunkohle + 8 GW
Steinkohle (stetiger Reduktionspfad ab 2022 angestrebt)
• Umfassende Unterstützung der betroffenen Bundesländer: €40 Mrd. über 20 Jahre
• Weitreichende Maßnahmen für Beschäftigte und möglichst einvernehmliche Lösungen mit Kraftwerksbetreibern
• Umfangreiche Strompreiskompensationen
Ergebnisse:
EU CommissionerCarlos Moedas
High-Level Panel of the European DecarbonisationPathways Initiative (HLP-EDPI)
Chair of HLP-EDPIH. J. Schellnhuber
Christian Thimann Catia Bastioli Paul Ekins Beata Jaczewska
Barbara Kux Laurence Tubiana Maria van der Hoeven Karin Wanngard
Transition Super-Labs!!!
The Transformation Roadmap
Rockström et al., Science 2017
Real Photovoltaics Development vs. IEA Projections
Graphik: https://www.pv-magazine.de/2017/12/01
Fig. 1: Main types of 100% renewable electricity systems based on their main source of electricity (>50% share of electricity generation). If none of the technologies have a share exceeding 50% defined as “Technology mix-based system”
Fig. 2: Levelized cost of electricity for 100% renewable electricity systems in 2050. Numbers are calculated based on the generation mix for 2050 and financial and technical assumptions for all electricity system components.
Quelle: Bogdanov et al. 2019
The Transformation Roadmap
Rockström et al., Science 2017
Die Biomasse der Insekten nimmt weltweit um 2,5% pro Jahr ab
Quelle von Daten und Bild: The Guardian 2019 https://www.theguardian.com/commentisfree/2019/feb/11/the-guardian-view-on-the-mass-death-of-insects-this-threatens-us-all
Bei diesem Tempo wird die Hälfte aller Insekten in 50 Jahren ausgestorben sein
– alle in 100 Jahren
Die zwei Hauptgründe: Klimawandel und
indsutrielleLandwirtschaft
In einem Regenwald in Puerto Rico sind bereits fast alle
Bodeninsekten und 75% der imBaumdach lebenden Insekten
verschwunden.
Ökosystem-Zerstörung
Nowosad et al. 2018
UN Bericht zu Biodiversität: Eine Million Arten vom Aussterben bedroht
Quelle: IPBES 2019, Graphik: https://www.helmholtz.de/fileadmin/user_upload/IPBES-Factsheet.pdf
Quelle: the Guardian 03.04.2019, www.theguardian.com/commentisfree/2019/apr/03/natural-world-climate-catastrophe-rewilding
Salt marshes can stash carbon more than 40 times fasterthan tropical forests
Ecological restoration can be a powerful means of protecting the atmosphere – we need to rewild on a massive scale
Evening Standard, 11/4/2014
Data from: Global Wealth Report 2013, CreditSuisse Research Institute
26Oxfam, 2019
3.8
www.faz.net/aktuell/politik/thema/gelbwesten www.spectator.co.uk/2017/03/from-now-on-ill-greet-brexiteers-with-a-grin/
„Gelbwesten“ in Paris „Brexiteers“ in London
Rückkehr des Nationalpopulismus
Charta von Athen (1933)
Novi Beograd
Le Corbusier‘s Plan für Paris
Quelle: Zeit Online 07.06.2019, UNEP 2019
Individuelle Mobilität: Das gebrochene Versprechen
Jakarta, Photographer: Bay Ismoyo/AFP/Getty Images
Globale Kreuzfahrtschiff-Emissionen, 2013-2015
34.500.000 35.000.000 35.500.000 36.000.000 36.500.000 37.000.000 37.500.000 38.000.000 38.500.000
2013 2014 2015
Source: ICCT 2017
CO2
in T
onne
s
Cruise ships can emit as much
particulate matter as one million cars
per day!
Malaysia – Ein Traumziel (für Plastik)
• Malaysia – das wichtigste Importland für Plastik
• Illegale Müllkippen und Müllverbrennung sind Gesundheitsrisiken für die Bevölkerung
Source: Süddeutsche Zeitung 2019
Bis Ende 2017: China
Ab 2018: Neues Importland Malaysia
Sackgasse Industrielle Landwirtschaft
„Tierproduktion“ „Dust Bowls Everywhere“
Die Bessere Moderne
1. Zirkulär – statt inflationär
2. Polyzentrisch – statt konzentrisch
3. Solidarisch – statt vorteilsgetrieben
4. Evidenzbasiert – statt machtgesteuert
Der Traum der digitalen Kreislaufwirtschaft
• 3-D Druck
• Internet der Dinge
• Automatisierung der Produktion
• Automatisierung der Dekonstruktion
Mehr Effizienz
Weniger Material- und Energieeinsatz
Besseres Monitoring der Materialströme
(Stahel, 2016)
Biomaterialien im Baubereich
Treibhausgasemissionen (Gt CO2 eq.)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Budget 2017-2050
Budget 2000-2050
Mineral-based materials(steel, cement, aluminum)
Mass timber + mineral-based materials
Gt CO2eq.
IPCC 2014, Olivier et al. 2017, Müller et al. 2013
Renaissance Northern Italy
Greek Polis
City-states Mesopotamia
Enlightenment Weimar / Jena
Urban P lyzentrism
Evolution of the EU-28 transport sector CO2emissions in a 100% transport decarbonisation
scenario
0
200
400
600
800
1000
1200
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Inland navigation
Aviation
Rail
Heavy and lighttrucksCars, vans and2wheelersPublic roadtransport
Source: Final Report, High-Level Panel of the European Decarbonisation Pathways Initiative, 2018
Wird sich dieser Zustand ändern?
Bsp. BMVI: Keine Erwähnung im
Aktionsplan „Schiene“
Das Europäische Hochgeschwindigkeitsbahnennetz:Ein Flickenteppich!
https://commons.wikimedia.org/wiki
A Tentative Dream Team?
Investment Requiredfor Transformation
Abundance of Capital on Financial Markets
Quelle: WBGU 2016
WBGU-Sondergutachten: ”Entwicklung und Gerechtigkeit durch Transformation:
Die vier großen I”
Zurück zur “echten” Demokratie?
Losverfahren für öffentliche Ämter in der klassischen Antike
Bild: Wikipedia
Klerotorion auf der Agora in Athen
Treffen der Pontifikal-Akademie der Wissenschaften im Vatikan, November 2018
Picture: Pontifical Academy of Sciences
