Guten Morgen allerseits.
Herzlich willkommen zum modernen Physik am Samstagmorgen an der Uni Erlangen.
Nur kurz als Hinweis wiederum, die Maskenregelung hier im Gebäude ist draußen, braucht man Maske.
Hier drin ist es so, wenn Sie 2 Meter Abstand zu anderen haben, können Sie die Maske auch abziehen.
Ansonsten wäre auch Maskenpflicht im Hörser. Wir wollen einfach ein bisschen aufpassen, dass niemand dann später im Bett liegt
und sich über die moderne Physik am Samstagmorgen beschwert.
Okay, nun zum heutigen Vortrag. Es ist eine besondere Freude heute, Martin Hunterhausen hier zu haben.
Er ist nicht nur Physiker, der sich mit Fragen zum Beispiel der Festkörperphysik befasst
und hier am Leerstuhl für Laserphysik tätig ist, sondern er hat auch eine sehr lange Tradition,
sich mit den Fragen der Energiewende zu befassen und ist darin Experte.
Es ist eine besondere Freude für uns heute, Ihnen einen Vortrag bieten zu können, der nicht nur sagt,
wie toll die Physik in der Grundlagenforschung ist, sondern wie direkt die Physik uns sehr praktische Hinweise führt,
dass er echte Leben geben kann, die vielleicht für Sie in den nächsten Jahren direkt in Ihrem Haus zum Beispiel relevant werden könnten.
Wie immer, schon während des Vortrags können Sie auch gerne die Hand heben, um Fragen zu stellen
und dann am Ende des ca. 45 Minuten oder so Vortrages besteht weiterhin Gelegenheit, Fragen an den Sprecher zu richten.
Der Vortrag wird aufgezeichnet und wir freuen uns, dass wir jetzt hier alle versammelt sind.
Es gibt sogar Experimente, mal schauen, wie das klappt.
Und dann möchte ich gar nicht mehr weiter viel sagen, sondern wünsche Ihnen sehr viel Spaß bei dem Vortrag von Martin Hohthausen
über Klimaschutz. Wie kann uns die Physik helfen?
Ja, geht's so weit. Vielen Dank für die Einladung hier zu sprechen.
Das ist insbesondere im Moment ja gerade der richtige Zeitpunkt, wo alles hochkocht mit der Energieversorgung,
aber der Klimaschutz, diese hohen Temperaturen, es wird uns immer bewusster, dass da was auf uns schu kommt.
Ich möchte kurz was zu mir sagen. Ich habe Physik in Marburg studiert, naja, das bin, glaube ich, schon 40 Jahre.
1982 habe ich Diplom gemacht und zwar in einer Gruppe, die mich zu diesem Thema schon mal angeführt hat,
die sich auch mit Photovoltaik beschäftigt hat, am Aufverhaltbleiter, also Dünnschichtslidium.
Und diese Grafik hier habe ich mal genommen, weil man da die Fortschritte der Photovoltaik sehen kann.
1986, wo ich sozusagen zum ersten Mal mit dem Thema in Kontakt kam, war es irgendwo hier.
Und von da an ist es ja hochgegangen mit den Wirkungsgraten.
Das sind jetzt unterschiedliche Technologien, teilweise auch welche, die man gar nicht so fürs Haus braucht,
sondern Hochleistungszellen für Weltall und so weiter. Aber die Forscher sind ja da dran, dem Thema.
Wir haben damals uns mit Amorphensiditium beschäftigt, weil das eine Möglichkeit war, die hohen Kosten zu umgehen.
Siditium, kristalline Siditium für Solarzellen, so das Standardmaterial waren damals sehr teuer.
Und da hat man geglaubt, das kriegt man nie hin mit dem Preis und man müsse günstigere Solarzellen machen.
Und das war auch die Motivation hier mit Amorphensiditium anzufangen.
Das ist das, was hier mit grünen, offenen Kreisen ist. Solarex steht hier.
Damit hatten wir uns damals beschäftigt und man sieht, das ist auch mit der Zeit hochgegangen
und endet hier irgendwo die Technik, hat in dem Moment im Grunde aufgehört, eine Rolle zu spielen,
wo die Wirkungsgrade von kristallinen viel höher waren, aber auch die Kosten massiv runtergegangen sind.
Und dann war diese Motivation weg. Amorphensiditium ist trotzdem eine wichtige Technologie,
wird in Flachbildschirmen und so weiter eingesetzt.
Aber dieser Ansatz damals, der mich aber zu dem Thema gebracht hat, Photovoltaik,
und dann auch in der Folge hier nach Erlangen, wo ich seit 1989 arbeite, eben auch die Photovoltaik gewesen.
Seitdem hat es eben eine starke Entwicklung gegeben und jetzt sind wir irgendwo hier mit kristallinen,
Sularzellen, Modulen, das hier sind nur Zellen, aber Module haben schon über 20 Prozent Wirkungsgrad.
Da geht sicher noch ein bisschen mehr, aber das ist schon so viel, da werden Sie sehen,
auf dem Dach bringt man locker genug, unterm das eigene Haus zu versorgen, also mehr als man so verbraucht
und die Nachbarschaft mit zu versorgen. Also das ist jetzt eine weit entwickelte Technologie,
die auch immer wieder verbessert wird. Ich selber bin also, wie gesagt, 1989 nach Erlangen gekommen
und habe hier dann anschließend auch habilitiert, an dem wir erstellt für technische Physik,
inzwischen ist es Laserphysik und ja, so wie Sie gesagt haben, war dann irgendwo der Moment,
wo ich gesagt habe, ja, warum nur Forschen an dem und natürlich einen Beitrag geben,
warum wenden wir das nicht selber an. Da war ich der eine der ersten hier in Erlangen,
die ein Photovoltaikanlager am Haus gebaut haben, das war 1999 und danach gab es ja diese auch doch
stürmische Entwicklung durch das Erneuerbar-Eingesetz und wir haben viel gemacht für die Photovoltaik,
Erlangen zu ersten und bis ja noch einzig in Großstadt gemacht, wo jede Schule eine Solaranlage hat
und ich denke, das ist so wichtig, dass wir das auch ins Bildungssystem reinbringen,
dass Schülerinnen und Schülerinnen das sehen können, auch an der Schule auf einem Display
und da haben wir uns sehr drum bemüht, da hat Erlangen wirklich einen sehr hohen Standard,
weil an jeder Schule, kann man das sehen, wenn sie Kontakt haben zu einer Schule,
kennen sie vielleicht das Display, sollte eigentlich überall sein und eine Solaranlage auf dem Dach dort.
Ja, das waren dann so die Bemühungen bei der Photovoltaik wirklich auch anzuwenden.
Ist das dann noch Physik? Ich denke, in Physik hat es leicht sich so auch in diese technischen Dinge reinzudenken
und das dann auch ein bisschen voranzutreiben, aber es geht ja auch um die Anwendung, das ist doch das Entscheidende.
Genau, bei der Gelegenheit, als wir dann bauen wollten, haben wir kein Standardhaus gebaut,
sondern ein Passivhaus, eines der Ersten in Deutschland und das Erste hier in Mittelfranken
und da gab es dann schon Buch mit Beispielen, Best Practice Beispielen überhaupt
und in dem tauch ich dann hier als Kapitel auf, hier steht der Physiker als Bauherr.
Insofern, wenn es jetzt noch ein Beleg gehabt hat, dass Physik eine Rolle spielt für sowas,
im Übrigen ist, dass Passivhaus erfunden worden und entwickelt worden, auch von einem Physiker,
Prof. Wolfgang Feist, der das Passivhaus Institut gegründet hat
und das hat diese Entwicklung durchaus vorangetrieben und da werde ich auch deswegen ein bisschen hier drüber sprechen,
weil das müssen wir anwenden, um diese Probleme zu lösen, die wir jetzt haben.
Genau, bevor ich, achso nochmal meinen Kontakt zu diesem Thema, was die Klimakrise anbetrifft,
also den menschengemachten Klimawandel, ist meine erste bewusste Wahrnehmung,
dass die deutsche physikalische Gesellschaft, ich denke, wir Physiker sind fast alle Mitglied dort,
dann gewarnt hat, dass da eine Problem kommt und der Klimawandel.
1986, wenn sich hier so die Daten angucken, da war es eigentlich hier noch nicht so mit den hohen Temperaturen,
es ging zwar hoch, aber im Grunde ist es ja jetzt in der letzten Zeit erst steiler geworden
mit diesem Jahresmitteltemperatur in Deutschland, die um die 2 Grad höher ist als vorindustriell.
Wir fangen hier an mit 8 Grad so typisch und landen zwischen schon bei 10 Grad
und hier sind vor allem auch diese Rekordtemperaturen eingezeichnet,
das hat der Meta-Höge Karsten Schwanker, der hier einen Vortrag gehalten hat, uns gezeigt, 40,2 Grad, dann 82, dann nochmal
und es kommt immer dichter und wird immer höher und die 45 Grad waren ja mal angekündigt, sind aber nicht gekommen,
heißt nicht, dass sie nicht hätten kommen können und man muss vermuten, dass sie irgendwann kommen werden.
Und deswegen ist es also ganz wichtig, dass wir uns damit beschäftigen.
Damals, 1986, war das noch nicht so ein Bewusstsein, der Spiegel hat dann dieses Titelfolie gehabt,
weil die Physiker gewarnt haben, den Kölner Dom so unter dem Wasser, vielleicht kennen sie diese Folie
und die Klimakatastrophe stand da schon drunter.
Ich glaube, man hat sehr lange gewarnt, die Physiker haben gesagt, es muss jetzt jedes Jahr 2 % weniger emittiert werden
und wenn man da rein guckt, seitdem jedes Jahr 3 % mehr CO2.
Und trotzdem müssen wir jetzt auf Null runter, es wäre damals doch locker gewesen,
in dieser langen Zeit, ich schon verstrichen, ist allmäher nicht so ein bisschen runter
und jetzt müssen wir es sehr viel rapider machen, aber ich glaube, geht kein Weg dran vorbei.
Die Physik, warum ist das ein Thema Klima, das Thema Klima oder Klimawandel, Klimaschutz?
Die wahrscheinlich wichtigste physikalische Größe ist die Energie, Energieerhaltung und so weiter.
Beim freien Fall ist potenziell ein kinetischer Energie ins Umher immer konstant
und die Energie spielt hier bei unserer Energieversorgung eine große Rolle.
Nicht nur die Energie, die wir selber durch unseren Heizkörper, hier haben wir auch welche,
in den Raum bringen, sondern auch die, die ankommt auf der Erde
und da werde ich zeigen, was die Sonne nun endlich macht.
Einerseits machen kann mit unseren Häusern, andererseits machen kann mit oder macht mit der Erde.
Klimaschutz heißt also Umstellung dieser Energieversorgung auf regenerative Energien,
ganz ohne CO2-Emissionen und das heißt, wir müssen weg von Kohle, Erdöl und Erdgas
und zwar nicht nur reduzieren, sondern zu 100 Prozent.
Umstellen auf die regenerative Energie in Photovoltaik, Windenergie, auch Biomasse, wo es nötig ist,
und auf Wasserkraft, also eine moderne Energieversorgung.
Jetzt glaube ich klar, warum es moderne Physik ist, was ich hier erzähle,
was um die moderne Energieversorgung geht, die wir brauchen.
Also der Gedanke, Sie haben ein Haus und Sie wollen es warm halten,
und da müssen Sie Energie reinstecken, Sie erhöhen die Temperatur,
können Sie abschätzen, wie viel Kilo-Wattstunden Sie brauchen, um einen Einfirm-Million-Haus von,
sagen wir mal, 10 Grad, Sie hätten es mal die ganze Zeit nicht geheizt wollen,
jetzt einziehen, es ist 10 Grad, auf 20 Grad angehen.
Wie viel Energie brauchen Sie, um diese 10 Grad Energieerhöhung zu bringen?
Hat da jemanden Tipp da hinten?
Genau, wie viel Energie ist nötig in Kilo-Wattstunden, oder wir sagen mal in Liter Öl, Heizöl, so als Einheit,
das sind 600 Kilo-Wattstunden, das ist die spezifische Wärme kapaziert vom Haus,
mal diese Temperatur differenz, und das ist die Energie von 60 Liter Heizöl.
Ist das viel?
Naja, Autofall tanken 2-3 Mal und dann sind die 60 Liter weg, sieht wie wenig aus, ist auch wenig.
Aber wie viel kaufen Sie jetzt von Ihrem Energieversorger, um Ihr Haus heiß zu warmzuhalten?
Ich will jetzt gar nicht zu sehr fragen, aber normalerweise ist das ganz viel höher,
und ich habe hier die Rechnung von den Stadtwerken bekommen,
wir haben das mit Erdgasen, Kubik mit Erdgas, das ist mit Heizöl entsprechend von der Energie,
und das wird immer in Kilo-Wattstunden angegeben.
Und da heißt es hier, damit man sich orientieren kann, ob man gut oder schlecht ist, mit seinem eigenen Verbrauch,
ein Familienhaus hat im Mittel 35.000 Kilo-Wattstunden, entspricht 3.500 Liter Heizöl.
Schon viel, oder?
Dann sieht man, diese 5.000, die sind hier zu sehen, liegt hier in der Mitte von hoch.
Ja, es ist Mitte hoch, aber auch gut fängt hier bei 25.000 an und weniger.
Und das sogar wird natürlich, wenn jemand so eine Rechnung sieht, ich habe jetzt 20.000,
ich bin ja gut, ich brauche doch nichts zu machen.
Fantastisch ist dann angeblich ab 17.000 und weniger.
Und ich sage Ihnen, was wir brauchen, 2.500, das liegt hier unten.
Das ist ja fantastischer als fantastisch, in Wirklichkeit ist es einfach unkompliziert
und kein Zauber in Wirklichkeit.
Wir müssen verstehen, wie das funktioniert.
Und dazu habe ich hier ein Experimenter aufgebaut, hier, wo ich das erläutern möchte.
Also das ist unser Haus und wir wollen sehen, was passiert mit dem Haus.
Und hier diese Flasche ist jetzt unser Haus.
Und das Wasser, was wir in der Flasche haben, soll symbolisieren, wie die Temperatur und die Energien im Haus ist.
Wir wollen also damit wir drin wohnen können, auf hier aufheizen, diese Stelle.
Moment ist ganz leer, also wir stellen die Heizung an, was wir hier aufmachen,
da fließt das nicht mehr unter Druck.
Und dann lasse ich hier mal reinlaufen.
Das sind jetzt unsere 600 Kilowattstunden, unsere 60 Liter Öl, die wir brauchen, um hier hinzukommen.
Auf die 20 Grad.
Prima, geht doch ganz gut.
Oh, geht nicht so gut, es kommt ja überall raus.
Und so richtig kriegen wir es nicht auf die Wunschtemperatur, also drehen wir einfach mal mehr auf.
Wir haben ja noch einen Vorrat.
Und das, was rausgeht, ist viel, viel mehr als diese 60 Liter,
sondern das sind dann eben diese 3000 oder 2000 Liter Heizöl, die man da braucht.
Was kann man denn da machen? Heizung abstellen, weil wir Energie sparen müssen.
Oh, es wird zu kalt.
Aber es ist ganz offensichtlich, wenn Sie das sehen, die Löcher zu machen.
Hier, hier war eins, da, da.
So, jetzt probieren wir das nochmal. Ich drehe mir die Heizung auf, fülle wieder nach, hier das letzte Loch ist jetzt auch gestopft.
Hier ist noch eins.
Oh, jetzt spritzt es hier schon drüber, weil der Druck größer geworden ist.
Oh, so hatte ich gar nicht gedreht, also jetzt, ein bisschen kommt ja immer noch raus.
Jetzt reicht doch viel, viel, viel weniger.
Also es ist offensichtlich, was wir tun müssen, wir müssen die Löcher stopfen.
Und deswegen müssen Sie uns die Hand gucken, wo kommen denn die Löcher her und was ist das?
Und da wollte ich die Energiebilanz von einem Haus kurz hier symbolisieren und zeigen.
Ich habe es hier hingemalt, ein Haus, und da geht, ich kann mir dann da die Tafel noch drauf schalten,
da geht natürlich Energie so durchs Dach durch, durch die Wände, und das ist alles so Energiemängeln pro Zeit,
natürlich dann, Kuh, Energiewärme, die da durchfließt, und durch die Fenster, da geht auch was raus, auch hier Luft austauscht.
Wenn wir uns das so anschauen, dann sehen wir, wir haben es eigentlich verstanden, wo das hier kommt, wo die Löcher sind hier.
Aber wir sehen sie nicht direkt, und wir wissen nicht, was wir tun müssen.
Und damit aber warm bleibt, brauchen wir hier einen Zufluss, das ist jetzt unser Kuhin, vorher war es Verluste,
und das machen wir indem wir hier unsere Erdgasleitung legen, hier unseren Brenner, und der hat halt hier unsere Flamme und macht schön warm.
So gleichen wir im Grunde nur diese Verluste aus, und um das zu reduzieren, ist klar, was wir tun müssen,
die Lücken schließen, dass also nicht mehr so viel Wärme verloren geht.
Bevor ich jetzt darauf komme, wie man das konkret machen kann, will ich so ein bisschen die Grundlagen der Klimafysik behandeln,
und belegen, warum haben wir auf der Erde eigentlich die Temperatur, die wir haben.
Und das ist im Grunde das selbe wie unser Haus, es ist ein Gleichgewicht zwischen Energie rein und Energie raus.
Und dann haben wir jetzt aber die Erde und nicht nur ein Haus, und die Energie kommt von der Sonne.
Da ist ja mal Kuhin eine Wärmemenge in einer bestimmten Zeit, die da kommt.
Die wacht uns die Erde warm, ist doch super, dann ist es nicht so kalt, aber übertreiben sollten wir es nicht,
die Sonne kann es auch überhitzen, und genau das haben wir ja natürlich auch, und deswegen ist klar,
wir haben immer ein Gleichgewicht zwischen Gewinnen von der Sonne und Abstrahlung,
das sind die Energieverluste, die wir in dem Fall auch dringend brauchen, als wir müssen ja auch kühlen.
Und dieses Kühlen, das ist Infrarotlicht. Infrarotlicht, Wärmestrahlung, die von jedem Ort ausgeht,
deswegen wird es in der Nacht, wir sind ja auf der Nachtseite, auch kälter, und das muss im Gleichgewicht sein.
Wenn hier mehr ist als hier, dann wird es wärmer, dann erhöht sich die Temperaturen,
wenn Temperaturen sich erhöht werden, die Verluste wieder größer, und zwar proportional zur vierten Potenz der Temperatur,
nicht in Kratz-Helzius, sondern in Kelvin, also physikalisch in Temperatur.
Und im Grunde ist das schon die Erklärung dann für den Klimaeffekt, wenn wir wissen,
dass wir hier diese Infrarotstrahlung beeinflussen können, dass wir die Erde besser dämmen mit mehr CO2,
was unglug ist, weil es dann zu warm wird.
Da städigt sich diese Theorie, und da habe ich jetzt hier ein Bild von unserem Sonnensystem.
Sie wissen, die Sonne ist im Zentrum, und von jeder Planetenbahn im Zentrum, also in der Lipse,
in der Fokus, in der Brennpunkt von der Eier-Lipse, und die Planeten sind auch wegen um die Sonne, alle.
Merkur, Venus, Erde und Mars, und dann natürlich außen Saturn, Jupiter und Saturn und so weiter.
Und wenn wir das verstanden haben, Einstrahlung von Sonnenenergie, je näher man dran ist, umso heißer ist es.
Wie weiter wir weg sind, umso kälter, und wie wir wollen, wie quantitativ machen, funktioniert auch ganz gut.
Wollen wir erstmal die Abstände uns angucken? Die astronomische Einheit, ein AU ist 150 Millionen Kilometer Abstand,
Erde zur Sonne so im Mittel.
Dann ist Venus deutlich näher dran, schon in Merkur 40 Prozent der astronomischen Einheit, Venus 70 Prozent,
Erde dann eben 100 Prozent, Mars ist dann weiter weg, 50 Prozent mehr, Jupiter ganz weit.
Hat das Konsequenzen auf die Temperaturen natürlich.
Und zwar deswegen, weil die Intensität des Sonnenlichts am Ort des Planeten, wenn er weiter weg ist, natürlich niedriger ist,
und zwar quadratisch abnimmt.
Doppelso weit weg ist ein Viertel, weil ja die Oberfläche der Kugel quadratisch mit dem Abstand geht, mit dem Radius dann.
Und dann schauen wir uns an, wie die Temperaturen sind.
Merkur 430 Grad, minus 450 Grad, Erde 15 Grad, die mittlere Temperatur, die wir hier haben.
Das ist so die Größenordnung.
Mars minus 50, Jupiter minus 144.
Wir sehen also, es ist wohl nur ein schmaler Bereich, wo es funktioniert, wo die Temperatur nicht so hoch wird,
denn auf Mars geht nichts, es ist zu kalt und Venus offensichtlich schon zu warm.
Aber da ist ja noch viel Duft dazwischen 30 Prozent und 50 Prozent, aber es ist offensichtlich viel enger der Bereich.
Es passt gerade, ein glücklicher Zufall, sonst würden wir hier gar nicht sitzen.
Wenn das Quarantie, dass die Faust rechnen will, dann überlegt man das mit dem Sonnenlicht, die Intensität nimmt ab.
Abstand 1 durch Erg quadrat, eben erklärt.
Und das andere, die Abstrahlung von den Verrotlicht, die geht proportional zur 4. Protenz der Temperatur.
Das ist die blankste Strahlungsgesetz, was wir hier haben.
Also doppelte Temperatur heißt 16 Mal so viel Energie, die abgestrahlt wird.
Das Ergebnis ist also, die Temperatur nimmt umgekehrt proportional zur Wurzel des Planeten Baden-Radius ab.
Wenn man diese beiden Dinge zusammennimmt, dann kann man die Temperatur mit einem ganz, ganz einfachen Modell ausrechnen.
Und dann habe ich das mal gerechnet und hier eingetragen diese Proportionalität, die da reinpasst.
Diese Kurve ist hier 1 durch Wurzel vom Radius zum Quadrat.
Erde ist dann hier.
Da haben wir diese knapp über 0 Grad Celsius.
Mars, Jupiter.
Das liegt die theoretische Kurve ganz gut zusammen mit den Experimentellen oder den gelbenen Daten.
Bis auf Marko und Venus, da muss irgendwas sein.
Venus hat eine fast 100-prozentige CO2-Atmosphäre.
Und da merkt man schon, die Atmosphäre spielt noch oder die waren in unseren Überlegungen nicht drin.
Wir haben da gesagt, den schwarzen Kugeln, die Planeten.
Und dann haben wir das ganz gut hinbekommen.
Aber im Detail natürlich nicht, da ist natürlich die Physiker gefragt, das gut zu verstehen, Eis spielen eine Rolle, Wolken spielen eine Rolle.
Man muss also eine Anpassung machen, weil die Erde nicht einfach nur ein schwarzer Körper ist,
Teil reflektiert wird, geringere Aufheizung dann.
Und dann aber vor allem die Erde strahlt dann in Fraut nicht ab, aber nicht zu 100 Prozent,
sondern Treibhausgase in der Atmosphäre absorbieren, das Sonnenlicht.
Da haben wir eine höhere Aufheizung in dem Fall.
Und das ist auch so, denn sonst hätten wir minus 20 Grad, wenn die Atmosphäre hier rein Stickstoff oder Sauerstoff wäre
und kein Treibhausgase dabei wäre, wäre nicht gut, zu kalt.
Diese Klimamodelle müssen natürlich das Beides berücksichtigen, deswegen ist es vielleicht auch ein bisschen kompliziert,
aber grob kann man sagen, die Verdopplung von CO2 bedeutet, dass die mittlere Temperatur um 3 Grad zunehmend.
Das ist so die Größenordnung, wo dann auch nach Jahren immer noch die Forscher sagen, dass das so stimmt.
Kann man nun den Effekt von CO2 nachweisen?
Ja, natürlich, das kann man ja messen, die Absorption von CO2.
Und ich mache gleich ein Experiment dazu.
Aber hier nochmal so die Größenordnung, damit Sie eine Vorstellung haben, wie die Energiemengen sind, die Intensitäten.
Die Einstellung von der Sonne ist außerhalb von der Atmosphäre 1.370 Watt pro Quadratmeter.
Auf der Erde kommt dann, was ja durch die Atmosphäre durchgeht, so typisch 1.000 Watt pro Quadratmeter an.
Haben Sie also so eine Quadratmeterfläche von Ihrem Haus, Fenster auf den Sonne, scheint Rhein 1 Kilowatt an Leister.
Aber die Sonne Erde ist natürlich auf der anderen Seite im Schatten
und die Oberfläche ist größer als nur dieser Querschnitt.
Und das führt dazu, dass wir dann letztendlich landen bei dem, was hier gegeben ist, 341 Watt pro Quadratmeter im Mittel auf einen Quadratmeter Erde.
Weniger natürlich am Nordpol, aber im Mittel ist es drinnen 41.
Von dem wird ein Teil dann eben schon reflektiert, durch Wolken, Eis und so weiter, 102 geht schon mal weg, bleiben 239 Watt Einstrahlung, die dann da ist.
Und die müssen kompensiert werden durch Abstrahlung, sonst ist es nicht im Gleichgewicht, sonst erhöht sich die Temperatur.
Und das ist auch hier auf der Info-Seite Verluste, die dann eben diese 239 haben.
So, was passiert jetzt, wenn wir hier die Abstrahlung beeinflussen und reduzieren, weil wir mehr CO2 in der Atmosphäre bringen?
Dann sind es hier nicht mehr 239, sondern weniger und das ist der sogenannte Strahlungsantrieb.
Der Strahlungsantrieb im Vergleich zu dieser Vorzeit im Jahr 2000 war ungefähr 2 Watt pro Quadratmeter.
Also zusätzlich zu den 239, ungefähr 1 Prozent.
Dasselbe hätten Sie, wenn Sie in Abstand um ein halbes Prozent erhöhen würden, hätten Sie auch ein Prozent Abweichung.
Aber die Erde einfach ein Prozent weiter wegbringen oder näher dranbringen, aber den gleichen Effekt, nämlich den Strahlungsantrieb von 2 Watt pro Quadratmeter.
Da klingt jetzt nicht viel, muss aber kompensiert werden und zwar durch eine höhere Temperatur, weil wenn etwas wärmer ist, strahlt es mehr ab und zwar, wie gesagt, mit dem blanken Strahlungsgesetz mit der vierten Potenz CO4.
Alles gut verstanden.
Das ist also die Ursache dafür, dass dieser Strahlungsantrieb zu einer Höhe der Temperatur führt.
Und eine der wesentlichen Größen von Treibhausgasen ist das CO2, aber auch Methan.
Das meiste ist CO2, ungefähr 1,5 Watt pro Quadratmeter ist CO2, 0,5 ist Methan, verändert sich alles.
Und wir schauen uns mal an, wie denn die CO2-Konzentration über die Jahrtausende gewesen ist.
Die Messdaten, die aus Bohrkernen von Gletschern und so weiter ermittelt worden sind, da kann man auch sagen, wie war die Temperatur, die Physiker entwickeln, da auch die Messverfahren dazu.
Das kann man also hier glauben.
Und dann sieht man hier auch ein relativ systematisches Variation von Eiszeiten, nicht schön, Eiszeiten hier unten, wenig CO2.
Da geht es runter auf 180 ppm und dann hoch auf 300 ppm.
Und niemals in diesen 400.000 Jahren ist es höher als 300 ppm gewesen, hier einmal gerade so, aber jetzt.
Und zwar landen jetzt schon über 400 ppm.
Und das, die Quelle dafür ist, dass CO2 ist der Verbrennung für Siderenergie.
Also weit drüber und diese rote Kurve zeigt das.
CO2 kann man auch messen.
Konzentration wird dann an verschiedenen Orten gemacht, zum Beispiel in Hawaii und das sind, sagen muss Hawaii.
Und da sieht man 1960 noch relativ niedrig, 320 ppm und dann geht das hoch auf über 400, die wir jetzt haben, fast 420 sind es jetzt.
Außerdem geht es immer so hoch, runter, hoch, runter, das ist hier links in dieser, als das Inset hier noch gezeigt.
Und das kann man gut verstehen.
Die Vegetation, wenn auf Sommer es dann wächst, auf der Nordhalbkugel, dann wird CO2 entnommen aus der Atmosphäre,
aber es geht auch wieder rein in die Atmosphäre und das tut es dann halt im Winter.
Deswegen, diese Schwankungen gibt es, jahreszeitlich, aber da drüber liegt ein permanenter Anstieg und Sie sehen, es wird nicht unbedingt flacher.
Und es müsste jetzt auf konstant bleiben, damit es nicht noch wärmer wird.
Und es geht nur, wenn wir 100% CO2 reduzieren, also keine fossilen Brennstoffe mehr haben.
Ich denke, es gibt keine wissenschaftlich begründeten Zweifel an diesen Fakten.
Und trotzdem gibt es immer wieder Zweifel, die geäußert werden und die manche vielleicht auch aus Plausibel sehen.
So wenig CO2, das macht doch nichts aus, man kann es ja noch nicht mal sehen.
Und 400 ppm ist ja nur 400 Moleküle CO2 in 1 Millionen Molekülen dürft, nur 0,04% und da noch eine Änderung mehr oder weniger.
Es spielt doch keine Rolle, so reden manche.
Würden wir sehen im Inferotbereich, da wo es entscheidend ist, hier für die Abstrahlung 13 Mikrometer Wellenlänge,
dann wäre dieser Hörsaal schwarz, wir könnten uns gar nicht sehen, weil die Atmosphäre dazwischen das alles absorbiert.
Aber unser Auge kann das nicht sieht nur im sichtbaren Bereich, deswegen haben wir das Gefühl, da ist nichts.
Wir können ja gar nicht sehen, dass das da ist, müssen wir meist Methoden machen.
Damit wir es dann doch sehen, würde ich ein kleines Experiment machen mit blauer Tinte und zwar auch ganz wenig Tinte in Wasser.
Das ist ein analoges Problem und zeigt auch, dass es spektral abhängig ist, also blaues Licht anders als rote Licht.
Blau wird es, weil das rote Licht absorbiert wird.
Und ich will mal gucken, dass wir hier nochmal reinschauen mit der Kamera, weil wir jetzt hier einen Laserstrahl drin haben.
Da kommt da an.
Wenn man da so ein bisschen tiefer guckt, geht leider mit der Kamera nicht, dann sieht man richtig, wie der so durchgeht durchs Wasser.
Und hier geht er auf einen Detektor und der Detektor zeigt hier an 10, ja 10 mA ist im Bereich der Umgebung.
Wir kriegen also rotes Licht durch diesen Wasserbehälter durch.
Und wollen wir mal gucken, ob jetzt das einen Unterschied macht, ob wir da ein bisschen Tinte reinmachen.
Und zwar zunächst mal mache ich was mit 400ppm.
Das geht so.
Nimm ich hier erst mal 100ppm Wasser rein dringend.
Noch ein bisschen.
Und jetzt verdünne und zwar auch schon verdünnte Tintenflüssigkeit.
Hier ist Tintenflüssigkeit.
Da ist 4% dieser Farbstoff, der das Ganze macht.
Also 1ppm davon rein.
Das ist so viel.
Oder wollen wir mal gucken, ob das die Absorption von dem Wasser beeinflusst, obwohl es so wenig ist.
Bläutig schaut es durch.
Also wie man kann das ein bisschen noch sehen.
Also im blauen absorbiert es nicht, aber im roten absorbiert es, deswegen ist es blau.
Und deswegen verwenden wir auch Tinte, um irgendwas zu unterschreiben.
Und verdünnen wir es mal noch mehr in 3d Wasser und schauen wir mal, ob da weniger ankommt von dem roten Licht vom Laser.
Ich könnte jetzt noch ein bisschen rühren oder so.
Das was hier ist, ist eigentlich nur noch Licht vom Hörsaal, was da drauf ist.
Da ist kein Roter Laser mehr.
Das ist durch.
13ppm Tinte beeinflusst die Absorption von dem Wasser schon so stark.
Und das ist nur 2 Meter.
Die Atmosphäre ist viel dicker eigentlich, 10 Meter entsprechend, weil die Lichtdessen natürlich noch ne andere.
Das heißt, Sie können sehen, es kann ganz, ganz starke Effekte haben auf die Absorption.
Und das Ganze spielt sich jetzt im Infrarot ab mit CO2.
Auch spezielle Farbe würde ich mal nennen, wird es absorbiert.
Und je mehr wir haben, umso mehr wird absorbiert.
Das ist also das Problem.
Und der Effekt ist groß und ist gut verstanden.
Und führt zu den steilen Temperaturen, die wir schon haben.
Wenn wir dieses Ziel von 1,5 Grad einhalten wollen oder 2, das ist ja in dem Paris Accrementor ein bisschen offengehalten.
Auf jeden Fall unter 2, aber besser wäre 1,5.
Was bedeutet das?
Das bedeutet, dass wir nicht hier ein bisschen reduzieren und weiterhin emittieren,
sondern wir müssen die Menge CO2 begrenzen, die zu diesen 1,5 Grad oder 2 Grad gehört.
Und das sind wir jetzt schon nah dran.
Und das nennt man CO2-Büje.
Hat also der Klimaforscher Stefan Ramstoff gezeigt, hier haben Sie die Quelle.
Wie viel kann denn Deutschland noch ausstoßen?
Und das ist hier gezeigt, der Pfad, wie wir jetzt runterfahren müssen,
um dieses 1,5 Grad Ziel einzuhalten.
Und der wäre so.
Also drastisch 35 weg, aber vorher 30 schon ungefähr die Hälfte und dann so runter.
Und ob das reicht ist sogar unklar, weil man hat eigentlich diesen Pfad hier diese frühe Reduktion noch nicht gemacht.
Je früher man reagiert, umso einfacher geht es eigentlich.
Warum haben wir nicht 2.986 schon damit angefangen, aber das ist jetzt zu spät.
Die Frage ist also, wie groß ist dieses verbleibende Budget?
Und das ist Stand 2018, dieses Dokument von Prof. Ramstoff,
ein Rest-Büje von Deutschland 7,3 Gigatronnen CO2 in die Atmosphäre.
Denken Sie an eine, das ist eine Person, an einen Einwohner, einer Wundererin,
dann haben wir 88 Tonnen je Bürger und Bürger.
Und im Moment emittieren wir diesen Fußabdruck, gewollt oder ungewollt,
aber teilweise auch mit unserem eigenen Haus etwa 10 Tonnen pro Jahr, vielleicht auch 9, wie wir es sind,
aber in der Größenordnung.
Das heißt, 8 Jahre und von 2018 ist ja schon irgendwie was abgelaufen, da bleibt nicht mehr viel.
Deswegen müssen wir runter und reduzieren.
Jetzt bräuchten wir 6% pro Jahr Reduktion, mit 2018 wahrscheinlich sind es jetzt schon mehr.
Also müssen wir das klassisch oben kropfen wandeln.
Nur kurz zu diesen nicht sichtbaren Absorptionen vom CO2 im Gegensatz zu der Tinte hier,
Beispiele aus dem Wärmebereich.
Wärmeverluste kann man sichtbar machen, da haben wir hier im Hörseil dahinten die Kamera,
vielleicht wird sie jetzt gar nicht mehr auspacken, haben ein paar Bilder dazu gemacht,
die vorbereiten für den Vortrag, da kann man Temperaturen messen, weil man genau diese Strahlung dort mit der Kamera sieht.
Haben Sie sicher schon gesehen, Wärmebettkameras?
Die Enten, die da in einem Teich rumschönen, habe ich fotografiert.
Da sieht man schon einen Trick, den die haben, irgendwo am Kopf ist es relativ warm, das andere ist nicht so warm.
Wärmedämmung, die haben einen Federfeld, die kommen auch ohne Haus über den Winter mit der richtigen Methode.
Warum haben wir Menschen eigentlich das irgendwann vergessen, so zu machen?
Weil da einfach nur immer mehr reinbuttern an Kohle.
Das können die Enten natürlich nicht machen, also haben sie es auch nicht so erfunden.
Meine Hand ist viel heller, noch keine Wärmedämmung, ist auch kein Problem, war ja Sommer.
Und hier, unser Solarkocher, ich habe damals die Temperatur gemessen, da steht er in so einem Reflektor und manchmal kochen wir damit 99 Grad.
Also es funktioniert, wir können Temperaturen sehen.
Können wir aber auch anwenden, um zu sehen, funktionieren diese Maßnahmen, stopfen wir die Löcher, so wie da die Knetter auf die Löcher, geht das bei der Wärme auch.
Und hier ist ein Beispiel vom Passivhausinstitut in Darmstadt, die ein altes Objekt von so Schosswohnungen genommen haben und modernisiert haben, hier oben drauf nochmal aufgestockt haben, alles gut eingepackt.
Und vorher sah es so aus, mit vielen Wärmeflüsten und nachher sieht es so aus dunkler, niedrigere Temperaturen, weil da nicht so viel Wärme rausgeht und natürlich dann die Wände an der Außenkelder ist.
Also das Ganze funktioniert gut und dieses Projekt hat eine drastische Reduktion gehabt.
Jetzt will ich einfach mal so ein Beispiel, was ich kenne, so ein eigenes Haus, Ihnen vorstellen, wie man es da macht.
Und es ist sogar ein Plusenergiehaus geworden, also erstens Passivhaus, um die Verluste reduzieren und dann aber auch Photovoltaik, um mehr Energie zu generieren aus Solarstrahlung natürlich, als das Haus verbraucht.
Ist eigentlich nicht schwierig. Das ist also ein Passivhaus, hat Solarthermie hier integriert und eine Photovoltaikanlage auf dem Dach, die Sie hier nicht sehen können.
Die Komponenten von so einem Passivhaus ist eigentlich das, was wir hier brauchen, um diese Verluste zu reduzieren, ist die Wärmedämmung unten am Boden, an den Wänden auf dem Dach.
Die Fenster, heute allmählich schon stand da, Dreifachverglasung statt zweifach, die Fenster haben gute, hochgedämmte Rahmen.
Und die Fenster sind auch die Energiequelle im Winter, teilweise die Sonne erhältst mit, weil wenn die Sonne da reinkommt, wird der Licht absorbiert.
Kann man einfangen und nehme innen vor Rot und andere, geht es nicht so raus. Und Fenster, Passivhaufenster nach Süden, ist eher ein Gewinn über ein Jahr, als volles Sonnst sind Fenster, vor allem wenn es Ältere sind, große Verluste.
Lüftungsanlagen mit Wärmeringewinnung sollte sowieso auch Standard werden, gerade auch in Bildungsanrichtungen.
Hier haben wir ja eine Lüftungsanlage, ich weiß nicht wahrscheinlich ohne Wärmeringewinnung, aber einfach, um frische Luft im Herose zu haben,
dann wird das ja nicht funktionieren in Schulzimmern, ist es normalerweise noch nicht der Fall, ist aber wirklich dringend notwendig.
Jedes Klassenzimmer könnte so eine Lüftungsanlage mit Wärmeringewinnung haben.
Solarthermie für Warmwasser und Heizungsunterstützung, wie ist dann noch der Rechtsenergiebedarf?
Wir haben den gedeckt und noch kurz was zur Photovoltaikanlage.
Hier ist einfach mal ein paar Bilder aus der Bauphase, dieses Haus hat keinen Keller, wenn man den braucht, ist es gut, den wegzulassen.
Dann macht man Polistirol auf dem Boden, relativ Druckfestes und darauf dann die Betommendecke, den Boden, die Bodenplatte
und hier drin natürlich alles übliche Bewerbungen, irgendwelche Abwasserrohre und so.
Der Wandaufbau ist dann Kalksandstein und darauf dann Wärmedämmung.
Gibt unterschiedliche Materialien, auch Hand oder Stroh kann man nehmen
und hier sind es halt Polistirol von dieser relativ guten Wärmeleitungsklasse mit dem Lambda von 0,035 Watt pro Meter und Kälbien.
Wenn man das hat, dann kann man ausrechnen, wie die Verlöste sind durch so eine Wand.
Doppel zu dicht, dick wie normal ist das, also gesetzliche Vorgaben waren viel, viel geringer, haben wir mal ignoriert.
Dann kann man auch Holzbauweise einsetzen und so eine Vorsatzwand machen, die ist hier gezeigt, die hat Vorteile für diesen Sonnencollektor, den Sie gesehen haben.
Da wird praktisch die fertige Wand mit Wärmedämmung und allen Drum und Drantern schon angeliefert und einfach nur festgeschraubt
und der Rest ist dann klassisch und hier oben am Dach sehen Sie vor allem auch diese relativ hohen Sparren und zwischen den Sparren wieder ausgeblasen mit einem Dämmstoff.
So kriegen Sie also die Verluste mit diesem Isoflock hier in dem Fall runter.
Gibt es auch andere Materialien.
Hier ist das mal gezeigt, also das ist die dicke Wand an der Südseite, dazwischen ist dann schon diese Wärmedämmung jetzt drin
und dann hat man so eine Installationsebene von innen gesehen hier nochmal eine Wand davor gesetzt,
einfach damit man nicht in die Wand reinbohren muss, in die Wärmedämmung reinbohren muss, wo dann auch Luft rausgeht, das ist ja unkontrolliert und funktioniert nicht gut.
Deswegen kann man jetzt hier einfach in diese Vorsatzwand steckdosen und Elektrokabel und so weiter sorglos verlegen.
Fenster sitzen hier vor der eigentlichen Wand aus Kalksanstein und werden dann anschließend eingepackt durch die Wärmedämmung
und das sind Holzrahmen, Holz ist gar nicht so schlecht mit der Installation und innen drin dreifach scheiden.
Damals, als wir das hier 2000 gemacht hatten, war das ungewöhnlich, heute ist es ja zum Glück so, dass diese Fenster auch günstig geworden sind und eigentlich schon Standard.
Lüftung, kalte Luft, rein, warme, raus, natürlich auch Energieverluste, kann man reduzieren, indem man mechanisch belüftet.
Also die Fenster bleiben zu, man kann sie aufmachen, bleibt man aber zu und dann sammelt man Küche und Bad, die Luft auf,
die ist ja verbraucht in Anführungszeichen, die geht raus aber über ein Wärmetauscher und hier sieht man diese Lüftungsrohre frisch und Luft rein, andere raus
und wird im Haus entsprechend verteilt und dann verkleidet, also das kann man ganz gut bei einem Baum machen.
Hier ist dieses Lüftungsgerät mit dem Wärmetauscher, mit Ventilatoren für beide Seiten, Frischluft, Abluft
und hier oben sieht man mal ein Beispiel, wo dann die Luft ins Zimmer reinkommt, einfach so eine Düse und da kann man ganz kontinuierlich den Luft austauschen.
Wie Sie da so hinfassen, das ist gar nicht besonders kalt, weil es ja schon wieder vorgewärmt ist, 17, 18 Grad
und keine Zugerscheinungen und da funktioniert eigentlich auch ganz gut und ist sehr komfortabel.
Damit schon ein Haus belüftet werden kann, darf nicht überall reinziehen, wenn Sie teilweise älteräuse angucken und der Wind bläst ein bisschen,
zieht es da so rein unter den Fenstern und überall. Deswegen muss man relativ dicht bauen, die Fenster haben gute Lichtblippen und so weiter
und das prüft man, indem man hier so einen Ventilator rein macht, einen kleinen Unterdruck im Haus macht
und dann sieht man, dass wenig Luftwechsel da ist. Wenn man diese Kontrolle hat, 0,5 Facher Luftwechsel pro Stunde bei 50 Pascal unter Druck im Haus,
dann ist das so ganz in Ordnung. Wenn man da Fenster aufmacht, dann geht sofort der Druck weg. Das funktioniert also.
Ein ganz normales Haus, einfach nur so ein Blowerdorfter, da kriegen Sie viel, viel mehr Luftwechsel bei 50 Pascal.
Hier ist nochmal gezeigt die thermische Scholeinlage, die ist hier in dem Fall integriert in die Fassade.
Das ist auch ganz gut, weil im Winter die Süden die Sonne ziemlich bald drauf geht und wenn sie mal scheint, warm macht
und das geht in so einen Hammespeicherein, der dann auch gedämmt ist und für ein paar Tage die Energie auch hält.
Resteinigie, ja, sehr gering, aber immer noch da. Wenn Sie es ganz auslassen wird, zwar nicht so unendlich kalt,
wenn Sie nie ausprobieren, da werden wir mal die Heizung abstellen, würde im Passivhaus, ich glaube, 15 Grad wird vielleicht erreichen.
Aber wie Sie machen das mal in einem normalen Haus, dann geht es in Richtung 0 Grad.
Insofern ist das ein Qualitätsmerkmal, das heißt nicht, dass man das machen muss.
Im Gegenteil, wenn Sie es warm haben wollen, lieber ein Passivhaus, dann können Sie auch auf 22, 23 Grad gehen,
wenn Sie es wollen und verbrauchen trotzdem viel weniger. Also einfacher Physik.
Da hat man dann doch hier so eine Brennwertterme noch eingebaut mit Flüssigast in dem Fall.
Der Flüssigast-Tank ist hier so eingegraben. Das ist eigentlich eine lustige Geschichte,
weil das ist ein normaler Tank, der für ein normales Haus reicht.
Und den zu füllen kostet 2500 Euro und das reicht für zehn Jahre.
Denken Sie mal an die Energieunabhängigkeit von Russland oder so.
Das kann man doch mal aussetzen, zehn Jahre oder so. Also sehr wenig.
Dennoch, ja hier ist nochmal die Photovoltaikanlage auf dem Dach gezeigt, komplett belegt.
Und hier eben im Dach parallel auch eine Möglichkeit.
Damals mit diesen 75 Modulen mit 195 Grad, heute hat man eher noch größere Leistung.
Also auch da, seit diesen zehn Jahren hat sich einiges entwickelt.
Und der Architekt hat sich hier hingestellt und da habe ich das Foto aufgenommen.
Der Architekt hat auch dieses Haus geplant.
Und der Strom von den Solarzellen auf dem Dach wird mit einem Wechsellichter zu Wechselstrom,
Drehstrom für das Netz gemacht. Das ist dann eben so ein Gerät, wie es hier zu sehen ist.
Hat sehr hohen Wirkungsgrad, modernen Bauelamenten auch.
Und die Gesamtbilanz, die wir dann haben für dieses Haus, ist,
dass wir doch heizen mit ungefähr 2000 Kilowattstunden pro Jahr.
Also das ist relativ wenig, immer noch mehr als diese 600, die ich dann gegeben habe,
aber nicht so drastisch mehr, weil ja die Löcher gut geschlossen sind.
Wenn man dann so 2500 im Jahr einen Strom verbraucht,
dann aber eine Stromproduktion auf dem Dach hat von 13.500, da bleibt ein Plus von 9000 gekriegt.
Ein Plus-Energiehaus. Ein normales Haus kann hier dick im Minus sein aus verschiedenen Gründen,
da werden wir vielleicht doch mehr verbraucht an Strom, vor allem viel mehr heizen,
denn dann steht hier minus, haben wir eben gesehen, 35.000.
Also das ist schon ganz gut. Trotzdem macht es mir ein bisschen Sorgen,
es ist immer noch nicht ganz unabhängig von fossilen Energien, auch wenn es wenig ist.
Übrigens hat das Haus was bewirkt hier in Erlangen.
Der Oberbürgermeister hat gesagt, da gehen wir hin, hat seine ganze Verwaltung mitgenommen.
Und das Haus wurde vorgestellt, 2011 ist das schon wieder her.
Und daraufhin hat der Oberbürgermeister gesagt, okay, die nächste Siedlung, die wir machen,
das sind Plus-Energie-Siedlungen. Und so ist es gekommen.
Und so hat Erlangen, ich glaube, die erste Plus-Energie-Siedlung in Bayern bekommen.
Und da hat man die Bilanz aufgestellt, es ist Plus.
Vielleicht nicht so Plus, wie es nach meiner Rechnung wäre,
vielleicht gibt es auch Gründe, ich weiß nicht, wie die Leute es schaffen,
dann doch so viel zu verbrauchen. Aber es ist Plus und nicht Minus in der Jahresbilanz.
Also es geht und so muss man es eigentlich immer machen.
Das ist dann diese Siedlung, die da geplant worden ist.
Ich glaube, dieses hier ist diese Plus-Energie-Siedlung, das andere hat man wieder geändert und zwar nicht ganz so.
Aber in die Richtung wird es jetzt hoffentlich immer mehr kommen.
Für mich ist es immer ein bisschen für, ich bin ja Physiker und dann sitze ich jetzt auch in Stadtrat
und argumentiere dafür und manchmal habe ich das Gefühl, es wird nicht so ganz verstanden.
Also dieses Bewusstsein, das müssen wir jetzt immer so machen, ist nicht ganz so.
Die Vorstellung, es könnte ja weitergehen wie bisher.
Ganz weg von zum Beispiel Erdgas geht auch.
Der Wärmebedarf ist also wie vorgerechnet 2.500 Kilowattstunden pro Jahr relativ gering.
Das haben wir also gemacht.
Und fast 20 Jahre auf die Weise geheizt, wenig.
Aber vor drei Jahren haben wir dann auch ein Klima-Gerät umgestellt.
Sie kennen die sicher, also außen so ein Außengerät, so ein Innengerät.
Wenn es jetzt zu warm ist, dann macht man da auf, dann kommt die Luft raus.
Ist das sozusagen eine Klimaanlage, die kann kühlen.
Sie kann aber auch heizen und in einem Passivhaus brauchen sie fast nicht zu kühlen.
Es kommt ja nicht zu viel durch die Wände, durch an der hohen Temperatur.
Aber man kann im Winter heizen.
Und so eine Wärmepumpe war ein Investment von 3.000 Euro.
Und hat eine Arbeitszahl, sie stecken eine Kilowattstunde Strom rein
und kriegen drei oder vier Kilowattstunden Wärme raus,
sodass wir nicht mehr die 2.500 im Jahr brauchen, sondern 700 Kilowattstunden pro Strom im Jahr.
Ungefähr 200 Euro im Jahr kostet das nach bisherigen Preisen,
wenn sich Strompreise sich verdoppeln 400 Euro.
Mit Erdgas war es nicht billiger, ungefähr gleich, aber es steigt.
Das ist also eine Lösung.
Und ich möchte trotzdem sagen, wie sieht dann die Bilanz aus?
Die Bilanz ist positiv, das heißt ein Plus-Energiehaus,
weil Photovoltaik, man nutzt jetzt ein Teil des Strom selber
und gibt nicht mehr an, dass es insgesamt produziert,
sondern wieviel man einspeist, wieviel die Stadtwerke und wieviel man dann bettiert.
Und die Zahlen stehen hier.
6.000 Kilowattstunden eingeschweißt, weil man das zeitgleich nicht braucht.
Ein Teil gebraucht, ich weiß nicht mehr genau, 2.500 Kilowattstunden, vielleicht plus den Strom für diese Wärmerkumpel
und beziehen, was dann doch mal nicht reicht, sind 750 Kilowattstunden nur.
Der Rest macht die Photovoltaik-Anlage selber mitten,
speicher, also dass man in der Nacht auch noch ein bisschen hat.
Das ist nicht null.
Das Haus ist nicht autark, wir könnten nicht einfach kappen
und wäre auch nicht sinnvoll, weil wir auch viel liefern.
Aber es ist nicht autark.
Und zwar geht mit der Photovoltaik alleine nicht,
weil im Winter natürlich weniger Strom ist.
Wir werden auch gleich an Daten sehen.
Wir brauchen Windenergie für die Versorgung,
gerade was den Halswärmenbedarf und den Bedarf für die Wärmepumpen,
die ja mehr und mehr werden anbetrifft, brauchen wir dafür Windenergie, auch in Bayern,
und es geht ja hier Windpark in Mittelfranken, hier in Maustorf, in der Nähe,
vielleicht sind sie da mal gewesen, kann man den sehen
und regional kann man so Strom produzieren.
Und das ist die Lösung für das.
Und warum ist das wichtig?
Die Wärmeversorgung ist vor allem im Winter.
Und im Winter hat Solar, dieses rote hier, wenig.
Im Sommer ist es viel, im Winter ist es wenig.
Das heißt, das reicht dann für das nicht.
Aber wir haben als Ausgleich Windenergie
und der Wind ist in den Wintermonaten stärker,
als im Sommermonat, wo häufig lauter ist.
Und zusammen im Mix ist das der Schwarze relativ flach.
Aber wir brauchen trotzdem noch diesen Zusatz,
den Wärmebedarf im Winter, also dafür vor allem auch auf Windenergie setzen,
ist notwendig.
Ich habe mir hier mal die Daten von unserem Hauswiese gemessen.
Mich interessiert der Winter.
Also reicht die Photovoltaik als Quelle?
Ich habe Ihnen die Antwort ja schon gegeben.
Es reicht nicht für Wärmepumpen im Winter.
Da ist hier mal der Monatsertrag der Photovoltaikanlage gezeigt.
Oktober 500, ungefähr November weniger,
Dezember nur noch 100, Januar 100,
Februar geht es wieder hoch, März wieder.
Wieder viel, ohne im Sommer natürlich noch mehr.
Das ist hier 100, etwas mehr für so drei Monate.
Und jetzt schauen wir den Strombedarf an für das Haus,
für Haushalt in blau und für diese Wärmepumpe,
die sehr sparsam ist natürlich, in Rot oder in Orangschir.
Das sieht man ja sogar mehr als der normale Hausbedarf,
auch wenn der hier ist, sondern komme ich so auf 400,
im Januar auf 330 im Dezember.
Und es sind so ein paar Monate, wo es tatsächlich nicht reicht.
Und was fehlt?
Die Photovoltaikanlage macht ein bisschen,
aber Heizbedarf, das ist höher,
und so typisch 210 Kilowattstunden für den Heizbedarf
in Dezember und Januar.
Wie viel Windenergie ist dafür nötig?
Das ist natürlich nicht auf dem eigenen Haus,
sondern verteilt irgendwie im Deutschland und im Bundesland.
Und dann sieht man hier den Ertrag von Windkraftanlagen,
wie Deutschland insgesamt dasteht.
Im Moment haben wir irgendwie eine Maximalleistung von 47 Gigawatt Wind.
Und das sind Monatsmesser dargestellt.
Und wenn man das sieht, dann kann man sich vorstellen,
wie viel man zubauen muss, hier zum Beispiel in Bayern,
das geht, Bayern hat für das eine Lücke von 4 Gigawatt
installierter Leistung von Windkraftanlagen.
Da muss man hingehen und das Ausbau,
und sonst fehlt es dort.
Und es ist natürlich noch mehr nötig,
aber 4 Gigawatt im Vergleich zu den 60, die Deutschland installiert hat,
ist ja auch so viel Bayerns großes Bundesland.
Also noch mehr als das,
aber für, wenn alles Passivhausstandard wäre, 4 Gigawatt.
Da ist das nicht, also wirklich auch noch mehr,
aber es geht mir um das Grundlegende, was möglich ist.
Da haben wir diese Größenordnung.
Geht also dieses Konzept auf,
wir haben ja hier nur über den Wärmebereich so gesprochen,
es gibt natürlich mehr, und überall ist es ähnlich, denke ich.
Beim Neubau ist klar, warum sollte man noch andere Häuser bauen,
als Passivhäuser, da ist es ja wirklich kostengünstig.
Maximale Photovoltaik auf das Dach.
Und dann eben mit Wärmepumpen heizen
und nicht mehr mit Erdgas oder Erdöl.
Aber auch der Wohnbestand muss modernisiert werden, dringend.
Und zwar in dieser Richtung mit Vorsatzwänden zum Beispiel,
oder mit dem Polis Tirol auf die Wände klebt
und andere Sachen, bessere Fenster, Lüftungsanlagen nachrichten.
Da gibt es dieses Programm NRFIT,
eine Fit irgendwie soll fit heißen,
PHS Passivhaus, was also das Passivhausinstitut entwickelt hat,
also möglichst kostengünstige Ansätze.
Wenn Sie mal Ihr Haus neu streichen lassen wollen,
wird ein Gerüst aufgebaut, machen Sie bitte dann auch gleich Wärmedämmung mit,
denn sonst kommt der Wärmedämmer und das Gerüst wird aufgebaut,
treibt ja nur die Kosten hoch. So ist so die Idee.
Und ein innovativer Ansatz ist die serielle Sanierung
nach dem Energiesprung-Prinzip.
Da tut sich gerade in Erlangen, was bei der Geobau-Erlangen,
die Deutschlandweit bachte,
die Sache hat 6000 Wohneinheiten zu sanieren,
mit dieser Methode und die erreichen tatsächlich
nicht Passivhausstandard, aber Energieeffizienzhaus 40,
tastische Reduktion im Vergleich zu dem, was jetzt ist.
Da wird also viel erreicht werden und gemacht werden.
Geobau geht da so vor, dass diese Fassaden von den Wohnungen
vermessen werden, gibt es auch tolle Messtechnik mit Lasern,
wird einfach abgescanned und dann weiß man, wie die Wand ist,
wie sie im Computer sind und fertig dann
Holzelemente, die dann angediefert werden,
an die Fassade geschraubt werden und das kann innerhalb von zwei Tagen passieren.
Und in diese Fassaden kann man auch Lüftungsanlagen
mit Wärmergewinnung rein integrieren, kann auch Leitungen
von den Wärmerpumpen oder so dorthin legen.
Ist also eine ganz, ganz interessante Methode
und ich glaube, es kann auch nur so gehen, jedenfalls nicht,
nur kostenkünstig. Und das machen sie dann,
damit sie es auch überall vermessen können, sogar mit so einer Messdrohne,
wo dann dieses Scanner drunter sitzt.
Ja, wir können bei dieser Klimakrise noch abwenden.
Wir müssen das Löcher schleunigst fließen
und mein Wunsch wäre, auf öffentlichen Gebäuden überall
Solaranlagen, ich glaube 97% der bayerischen öffentlichen Gebäude
haben noch keine, betrifft insbesondere auch unsere Universität.
Wir haben ja gesprochen über das neue Gebäude, Forschungsgebäude,
wo man eine kleine Solaranlage hat, aber keine große.
Neu sollte man nur noch in dieser Richtung bauen gleich,
aber alte Gebäude müssen energetisch saniert werden
und wir brauchen mehr Photovoltaik, auch Windkraft,
fünfmal so viel wie heute möglichst schnell.
Anbieten tun sich auch große Solaranlagen,
es können die Energieversorger machen an Autobahnen und an Bahnen.
Wenn man das alles nutzt, kriegt man sehr kostengünstige Produktion,
weil natürlich so große Solaranlagen auch günstiger produzieren können.
Ja, dieses Verbot von Windenergie in Bayern ist schwierig
mit dieser pauschalen Abstandsregel von 10a, was 2 km bedeutet.
Das ist ein echtes Hindernis und wir brauchen ja die Windkraftanlagen auch dringend
und auch hier.
Wenn man es wirklich einfach haben will, dann mal das Tempolimeter auf Autobahnen,
180, 30 oder so, dann würde man schon viel einsparen.
Der Rest ist dann weniger Fusil und manche Leute sagen,
wenn es dann Elektroautos sind, dann sollen die wieder rasen.
Das muss auch nicht sein, denn auch Elektroautos brauchen weniger Strom,
wenn sie langsamer fahren.
Es ist auch für sich quadratisch zur Geschwindigkeit,
dass der Luftwiderstand.
Also wenn man da das alles anwendet, kommt man sehr weit
und ich hoffe, dass wir das jetzt machen, damit wäre ich durch mit meinem Vortrag
dann bereit, auch Fragen zu beantworten.