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Old Tjikko – der älteste Baum der Welt

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Es gibt viele Arten, den ältesten Baum der Welt zu bestimmen und so gibt es verschiedene „älteste“ Bäume. Da nicht alle Bäume der Welt untersucht worden sind, sollte man vom ältesten bekannten Baum sprechen.

Old Tjikko in Schweden war 2011 ca. 9550 Jahre alt und ist heute folglich etwa 9560 Jahre alt. Das Alter bestimmt sich daraus, dass das Wurzelwerk des Baumes diese Alter hat. Es ist also ein Individuum, das unterirdisch über diese lange Zeit existierte und seinen eigentlich sichtbaren Baum immer wieder einmal neu gebildet hat.

Der Standort ist nicht allgemein bekannt und das soll auch so bleiben. Es gibt verbrecherische Religionsfanatiker, nicht nur bei den Muslimen, die so einen Baum gerne zerstören wollen. Das befriedigt das boshafte Ego und man rechtfertigt sich noch, etwas gutes für die „richtige“ Religion getan zu haben. Ein historisch bekanntes Beispiel ist Bonifatius, der einen für die damalige Bevölkerung heiligen und wahrscheinlich imposanten Baum fällte, um zu beweisen, dass ihre Religion kraftlos ist. In eine ähnliche Richtung geht die Zerstörung der Statuen in Bamiyan, auch wenn es sich da um ein Kulturdenkmal und nicht ein Naturdenkmal handelt.

Nun wollte ich diesen Baum gerne sehen, als ich in der Gegend war. Es gibt einmal oder zweimal in der Woche eine ganztägige Führung dorthin, aber ich war am falschen Tag dort. Man sagte mir, dass ich den Baum nicht finden würde und nicht enttäuscht sein solle. Ich musste ein langes Stück auf einem Wanderweg gehen und dann diesen an der richtigen Stelle verlassen und noch einmal einen lange Strecke querfeldein gehen.

Dann stand ich plötzlich vor dem Baum. Es ist ein unbeschreibliches Erlebnis. Dieser Baum stand schon zur Römerzeit und zur Zeit, als Jesus lebte, über 7000 Jahre an diesem Ort. Er ist viel älter als die Pyramiden und stammt aus der Zeit kurz nach dem Ende der letzten Eiszeit.

Ich finde, wenn wir ein einmaliges Stück Natur sehen, sollte uns das daran erinnern, wie wertvoll die Natur oder das, was wir davon noch haben, ist. Und wie wichtig es ist, diese zu schützen.

Alle Bilder habe ich fotografiert und sie unterliegen meinem Copyright. Ich habe viele davon auf commons.wikimedia.org in höherer Auflösung hochgeladen und sie stehen unter CC-BY-SA-3.0 bei Nennung des Autors zur Verfügung.

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Milliarden zur Rettung von Fluggesellschaften

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Nicht nur die Autoindustrie, auch die Fluggesellschaften haben um finanzielle Unterstützung gebeten, um die Corona-Krise zu bewältigen.

Man darf sicher einen Unterschied zur Kenntnis nehmen. Die Fluggesellschaften haben tatsächlich Einbußen erlitten, weil sie monatelang fast nicht fliegen konnten und auch jetzt noch starken Einschränkungen unterliegen. Die Autobranche kann, wenn nicht gegengesteuert wird auch ohne Subventionen zum Profiteur der Corona-Krise werden und leidet heute nur an Problemen, die unabhängig von der Corona-Krise sind und an dem allgemeinen Rückgang der Konsumfreude aufgrund der unsicheren Situation. Es gibt also keinen nachvollziehbaren Grund, speziell die Autoindustrie zu stützen.

Wie sieht es nun mit der Flugbranche aus? Man möchte aus Gründen des Umweltschutzes, womit ich den Klimaschutz einschließen möchte, und auch aus ökonomischen Gründen, dass der Flugverkehr sich selber finanziert und nicht von Staatshilfe lebt. Es gibt aber sicher ein gewisses Interesse daran, dass es Verbindungen in andere Länder, auch in entferntere Länder gibt.

Nun ist die Idee aufgekommen, dass man solche Subventionszahlungen oder Kreditgarantien an Fluggesellschaften an Bedingungen knüpft. In Frankreich wurde die Bedingung eingeführt, dass AirFrance keine Tickets für Kurzstrecken mehr verkaufen darf. Das wurde definert mit einer alternativen Bahnreisezeit unter 2.5 Stunden. Diese Flüge dürfen weiterhin angeboten werden, aber die Tickets dürfen nur noch als Teil einer längeren Umsteigeverbindung verkauft werden. Kurzstreckenflüge als Teil einer Umsteigeverbindung sind zeitlich sehr viel nützlicher als wenn sie wirklich nur die Kurzstrecke bedienen, weil man den Aufwand für das Fliegen, der so viel Zeit kostet, sowieso treiben muss.

Ich denke, dass 2.5 Stunden so kurz sind, dass die entsprechenden Flüge rein zeitlich sowieso sinnlos sind, es sei denn, sie kosten weniger als der Zug, die Person ist sehr Flug-affin eingestellt, die Züge zu den gewünschten Zeiten sind ausgebucht oder das eigentliche Reiseziel ist zufällig nah am Flughafen. Das sind alles Edge-Cases. Die 2.5-Stunden-Regel ist also ein kleiner psychologischer Sieg für die Umweltbewegung, aber sie ist so tief angesetzt, dass sie kaum reale Auswirkungen haben wird.

Aus meiner Sicht ist unter teilweiser Nutzung der Fahrzeit und Flugzeit für sinnvolle Tätigkeiten, zeitlich ab etwa 7.5 Stunden Zugfahrt das Flugzeug im Vorteil. Ich nutze trotzdem den Zug, wenn es etwas länger dauert, vor allem, wenn es Nachtzüge gibt. Ich bin schon mehrmals mit Zug und Schiff in drei Nächten und zwei Tagen nach Nordnorwegen gefahren.

Wenn man also diese grundsätzlich sinnvolle Idee aufgreifen möchte, sollte man die Zeitgrenze etwas höher ansetzen. Nicht bei 7.5 Stunden, da das meine persönliche Rechnung ist, die nicht für alle so gilt, aber auch nicht bei 2.5 Stunden. Ein guter Wert wären vielleicht 4, 4.5 oder 5 Stunden. Die Fluggesellschaft kann sich aussuchen, ob sie darauf eingeht oder ob sie die Krise ohne Hilfe überstehen kann.

Eine andere Idee wäre es, im Gegenzug zu der Finanzhilfe Bevorzugungen vom Flugverkehr bei Steuern abzubauen, also Mehrwertsteuer und Mineralölsteuer. Oder eine Flugticketabgabe.

Konkret wirft gerade die Frage der „Swiss“ in der Schweiz hohe Wellen, weil sie ja der Lufthansa gehört, was an sich schon der Schweizer Seele wehtut.

Dazu eine kleine Anmerkung: Die Swissair ist vor Jahren pleite gegangen, einfach aufgrund von Fehlentscheidungen des Managements. So etwas passiert in der Welt jedes Jahr mit größeren und kleineren Firmen. Man hat dann als Nachfolger die „Swiss“ aufgebaut, um eine „nationale Fluggesellschaft“ zu haben und diese dann als eigenständige, gewinnorientierte Aktiengesellschaft betrieben. Auch die Swiss lief nicht sehr gut und wurde dann für einen entsprechend niedrigen Preis von Lufthansa gekauft und erfolgreich saniert und in die Gewinnzone gebracht. Kauf und Sanierung haben sich also rentiert, waren aber auch mit einem Risiko verbunden.

Wenn nun also die Swiss Subventionen erhält, profitiert davon auch ein ausländischer Eigentümer. Das ist nicht viel anders als bei anderen größeren Schweizer Firmen. Viele von denen sind mit internationalen Konzernen verflochten oder Teil davon. Oder deren Aktien können gehandelt werden und entsprechend in ausländischen Besitz wandern.

Man soll sich nicht durch den Namen täuschen lassen, aber auch diese Besitzverhältnisse nicht übermäßig negativ bewerten.

Was ökonomisch sinnvoll ist, sollte die eine Obergrenze für so eine „Hilfe“ setzen. Aber man sollte immer auch daran denken, dass das eine Förderung eines Wirtschaftszweiges ist, dessen Kerngeschäft nun einmal nicht sehr umweltfreundlich ist und zumindest diesen Punkt auch in die Überlegungen einfließen lassen.

Die Schweiz führt eine Flugticketabgabe ein. Das ist beschlossen worden.

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Corona-Krise und Verkehrswende

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Man hört viel davon, dass die Coronakrise die Verkehrswende voranbringe, weil ja jetzt weniger gefahren und fast nicht geflogen wird und die Emissionen zurück gegangen sind.

Das ist aber ein temporärer Effekt. Es ist leider davon auszugehen, dass die Corona-Krise ein riesiger Rückschlag für die Verkehrswende sein wird.

Ein großer Erfolg der letzten Jahre ist ein leichter Trend hin zu den öffentlichen Verkehrsmitteln, Züge im Fernverkehr und städtischer Nahverkehr in Ballungsräumen und Großstädten. In der Schweiz noch mehr, dort schließt es sogar Mittelstädte und Überlandlinienbusse („Postbus“) ein.

Nun wurde empfohlen, möglichst wenig öffentliche Verkehrsmittel zu benutzen. Das bleibt bei einigen Leuten hängen und Bakterien und Viren gibt es ja immer, nur sind die normalerweise nicht so gefährlich und unser Immunsystem kann damit umgehen.
Klar wird es nicht ohne ÖV gehen und ein großer Teil wird wieder damit fahren, aber nicht so viele, wie vorher.

Ein anderer Trend könnte sein, dass Leute mehr also vorher aus Städten auf Land oder in Vororte ziehen, wo es weniger „Dichte“ und damit weniger Ansteckungsrisiko gibt. Naïve Menschen denken, damit sogar etwas für die Umwelt zu tun, denn auf dem Land ist die Luft besser als im „Moloch“ Stadt und man kauft auch mal was beim Biobauern direkt ein. Das ist aber in der Summe ein schwerwiegender Irrtum. Die kurzen Wege und die gute Verfügbarkeit öffentlicher Verkehrsmittel führen dazu, dass in Schweizer Großstädten zum Teil nur noch die Hälfte der Haushalte Autos haben und die Zahl war (vor Corona) noch am Sinken. Man legt Wege mit dem Fahrrad, mit ÖPNV oder gar zu Fuß zurück und findet sowieso keinen Gratisparkplatz. In abgeschwächter Form gilt das auch in Deutschland.

Es wird dringend nötig sein, die Verkehrswende wieder auf Kurs zu bringen, sobald die Verkehrsmenge wieder zunimmt.

Was wir nicht brauchen:

  • Wir brauchen sicher keine Subvention des Autokaufs
  • Wir brauchen keine eine weiteren Straßenprojekte nur für Autos.
  • Wir brauchen keine Subventionen für Fluggesellschaften ohne Gegenleistung für den Umwelt- und Klimaschutz
  • Kurzstreckenflüge
  • Benutzungspflichtige Radwege auf denen man langsamer als auf der Straße ist
  • Konzentration auf Alibi-Projekte wie Elektrobusse mit Akku
  • Fliegende Autos
  • Die heutigen PS-Giganten mit denselben Kilometerleistungen einfach in Elektroautos

Was wir brauchen:

  • Straßen für alle, die auch von Radfahrern genutzt werden können, um schnell voranzukommen.
  • Parkraumverknappung wie in der Schweiz auch in Deutschland
  • Eine flächendeckende Maut für Autos und Lastwagen und Fernbusse, vor allem Citymaut
  • Ein modernes Tempolimit, z.B. wie in der Schweiz oder etwas tiefer: 50/80/120
  • Autos die Geschwindigkeitsbeschränkungen automatisch erkennen und deren Überschreitung (ohne illegale Manipulation am Fahrzeug) schlicht unmöglich machen
  • Besteuerung von Flugtreibstoffen und Flugtickets mindestens im Umfang wie bei anderen Verkehrsmitteln
  • Verlagerung der Investitionen in Verkehrsinfrastruktur zur Schiene
  • Beschleunigtes Elektrifizierungsprogramm
  • Echte kreuzungsfreie Radschnellwege
  • Mehr Nachtzüge
  • Elektromobilität mit Bahn, Tram, Metro, Trolleybus, E-Bike und schwächeren, langsameren Autos die dem Transportzweck entsprechend dimensioniert sind

Das sind nur ein paar Stichpunkte, aber es ist und bleibt wichtig, die Verkehrswende trotz Coronavirus wieder auf Kurs zu bringen…

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Fliegende Autos

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Viele Menschen haben sich seit langem „fliegende Autos“ als den ultimativen Fortschritt in der Verkehrstechnik vorgestellt. Und zwar nicht als eine Spezialität für eine kleine Gruppe, wie heute Hubschrauber, sondern als Massenverkehrsmittel.

Einige von uns haben in jungen Jahren öfter oder gar jährlich Das Neue Universum gelesen und waren fasziniert davon, was es an Technik schon gab, fast gab oder in Zukunft geben würde. Das hat mich auch fasziniert. Daraus wurden dann lebenslange Träume. Für einige von uns der Traum von den fliegenden Autos für alle. Andere haben es damals schon als Unsinn erkannt.

Die Frage, was in der Hinsicht rein technisch machbar wäre oder in den nächsten Jahrzehnten einmal machbar werden könnte, will ich erst einmal ausklammern.

Worauf man sich aber verlassen kann, ist dass das Fliegen noch einmal mehr Energie benötigt als das Fahren. Und wie sich jetzt zeigt, ist der jetzige Verbrauch an fossilen Brennstoffen unter dem Aspekt der Treibhausgasemissionen und der Klimaerwärmung schon zu hoch und sollte massiv zurückgehen.

Nun gibt es natürlich Ideen, wie man das lösen könnte. Man kann sich zum Beispiel das ganze mit Elektroantrieb vorstellen. Zum Fliegen ist das nicht ganz unproblematisch, weil die Akkus recht schwer sind und das Gewicht stört beim Fliegen. Oder mit Solarantrieb. Ein Solarflugzeug mit 63 Metern Flügelspannweite hat eine Weltumrundung mit Solarenergie gemacht. Leider etwas sperrig für den Alltagsgebrauch. Dann kommt Wasserstoff oder e-Fuel ins Spiel. Die Idee ist, dass man elektrische Energie nutzt, um damit Wasserstoff oder mit etwas komplexeren chemischen und elektrochemischen Prozessen sogar Kohlenwasserstoffe wie Kerosin herzustellen.

Nun stellt sich aber heraus, dass es in Europa extrem schwierig ist, überhaupt aus der Kohleverstromung auszusteigen. Und mit Kohlestrom Wasserstoff oder e-Fuels herzustellen, ist einfach absurd, weil der Gesamtwirkungsgrad des Systems viel schlechter ist als z.B. Kohleverflüssigung. Wasserstoff kann man auch sehr effizient durch chemische Prozesse aus Erdgas gewinnen. Solange die Kraftwerkskapazitäten es nicht leisten können, dass innerhalb von Europa etwa die 1.2-fache Menge des reinen Elektrizitätsbedarfs aus regenerativen Energiequellen und eventuell Kernenergie oder Kernfusion gewonnen werden können, erhöht man die CO_2-Emissionen, wenn man elektrische Energie verwendet, um chemische Brensstoffe aus CO_2 und Wasser zu gewinnen. Selbst bei einer Steigerung des Tempos beim Kohleausstieg ist es schwer vorstellbar, dass das Ziel vor 2050 überhaupt erreichbar ist. Und dann könnte man Wasserstoff oder andere brennbare Gase oder Flüssigkeiten herstellen, die sich als saisonaler Energiespeicher für Zeiten mit wenig Wasser, Wind und Sonne nutzen ließen, als Ausgangsstoff für Synthese von Chemikalien und Kunststoffen und vielleicht in kleinem Umfang als Energieträger für Verkehrsmittel. Für Auto- und Flugverkehr im heutigen Umfang und mit den heutigen Motorleistungen oder gar für fliegende Autos wird es kaum reichen. Damit das funktioniert, wird man in Zukunft sehr viel größere Anteile des Verkehrs als heute mit öffentlichen Verkehrsmitteln und Fahrrädern zurücklegen. Und die verbleibenden Autos und Motorräder werden auf weniger Energieverbrauch optimiert und viel tiefere Höchstgeschwindigkeiten als heute haben und außerdem noch kleiner und leichter sein. Dass es einmal fliegende Autos als Massenverkehrsmittel geben wird ist unrealistisch. Auch einige andere beliebte Zukunftsszenarien, z.B. die Idee, auf den Mars umzuziehen, wenn man die Erde zerstört hat oder den Mond als Ziel für den Massentourismus zu erschließen, muss man auch als unrealistische Phantasie ansehen.

Nun kommt das ganze für viele von uns etwas überraschend. Einige Menschen haben bis vor kurzem an eine Zukunft mit noch mehr Energieeinsatz geglaubt, die der Fortschritt schon herbei zaubern könnte. Und jetzt zeigt sich, dass wir in dem Bereich an Grenzen stoßen, wenn wir nicht die Erde durch extreme und extrem schnelle Klimaerwärmung stark schädigen wollen.

Vielleicht ist das ein Grund, warum die Überbringer der Nachricht und Zerstörer der (schon immer unrealistischen) Träume so viel Hass auf sich ziehen.

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Aktuelles Thema: Kaufprämien für Autokauf

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In Deutschland wird gerade sehr massiv darüber nachgedacht, größere Subventionen für die Autoindustrie und indirekt für die Autoförderung lockerzumachen.

Für den typischen Auto-Motor-Sport-Stammtisch wird das auch noch als „Umweltschutzmaßnahme“ verkauft, weil ja neuere Autos „umweltfreundlicher“ sind als ältere.

Allein der Coronavirus ist schon Autoförderung genug, weil jetzt monatelang von der Benutzung öffentlicher Verkehrsmittel abgeraten wird und diese möglichst nur 20% besetzt fahren sollen. Das wird bei vielen Menschen mit einer durchschnittlichen oder leicht überdurchschnittlichen Bakterien- und Virenphobie hängen bleiben. Noch schlimmer: Leute werden teilweise aus dicht besiedelten Kernbereichen, wo die Wege kurz sind und wo man sowieso häufig kein Auto hat oder dieses nur selten benutzt, weil man fast alles mit öffentlichen Verkehrsmitteln und dem Fahrrad macht, wegziehen. Das Leben auf dem Land ist gesünder, Virusärmer aber es macht unsere Welt abgasreicher, auch wenn sich die Abgase genau dort am meisten häufen, wo viele Haushalte gar kein Auto mehr haben.

Es werden größere Anstrengungen gebraucht, um den Stellenwert der öffentlichen Verkehrsmittel, den sie vorher hatten, wiederherzustellen und einen Zersiedlungsboom zu verhindern.

Klar, in vielen Bereichen wird es nicht anders gehen. Ohne leistungsfähigen ÖPNV ersticken größere Ballungsräume im Stau, egal wie viel man sich für den autogerechten Ausbau anstrengt. Deshalb haben z.B. Städte wie Dubai oder Los Angeles angefangen, Metrosysteme zu bauen.

Aber nun ausgerechnet für das schädlichste Alltagsverkehrsmittel Subventionen in Form von Kauf- und Abwrackprämien einführen ist absurd.

Wir sollten über die Einführung einer City-Maut in dicht besiedelten urbanen Gebieten nachdenken. Als Faustregel könnte die etwa so viel kosten wie die Fahrt von fünf Personen für die gleiche Strecke mit dem ÖPNV mit Einzelfahrkarten.

Längerfristig brauchen wir eine flächendeckende Maut. Nicht Lkw-Maut oder Pkw-Maut, sondern Motorfahrzeug-Maut, die sich nach Parametern des Fahrzeugs berechnet (Länge, Höhe, Breite, Gewicht,…) und die mit den realen Maßen für Lastwagen eben zur heutigen Lkw-Maut wird und mit den entsprechend niedrigeren Werten für Autos zur Pkw-Maut.

Ich halte eine Staffelung für sinnvoll. Man kann Zonen definieren, also dicht besiedelte Zonen, Wohngebiete, Innenstädte sind am teuersten und Straßen in unbewohntem Gebiet am billigsten. Oder man kann auch die hypothetische Fahrzeit in Rechnung stellen. In der Innenstadt ist der Verkehr langsamer und da kostet der Kilometer mehr. Staureiche Strecken kosten mehr. Strecken mit Geschwindigkeitsbeschränkung wegen Lärmschutz kosten mehr und verstärken den Lärmschutzeffekt. Der erste Schritt wäre sicher, mit der teuersten Zohne in den inneren Bereichen der Großstädte zu beginnen, eben mit der Citymaut.

Mit weniger Autos wird Radfahren und straßengebundener ÖPNV attraktiver und schneller, vor allem, wenn der ÖPNV öfter fährt und man weniger warten muss.

Hier sagt Arnold Schwarzenegger etwas über Unterstützung von Kohle.

Das gilt nicht nur für veraltete Energieträger in den Vereinigten Staaten. Es gilt sinngemäß auch in anderen Ländern. Und es gilt auch für Verkehrstechnologien.

Auch Ökonomen beurteilen diese Kaufsubvention negativ. Oder ökonomieorientierte Medien:
FAZ

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Wasserstoff statt Strom

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Schon in den 70er und 80er Jahren geisterten Ideen herum, dass man einfach den Strom durch Wasserstoff ersetzen sollte, der mit Sonnen- und Windenergie gewonnen wird.

Es wurde gedacht, man können das Stromnetz in Frage stellen, weil es die Achillesferse des Energiesystems ist und damit die Kernenergie indirekt angreifen. Widerstand gegen Stromtrassen bekam entsprechend hohe Priorität. Einige terroristische Gruppen verlegten sich auf Sabotage von Stromleitungen, erst mit Sprengstoff, dann hatten sie gelernt, wie es mit Eisensägen unauffälliger und billiger geht.

Nun stellt sich aber heraus, dass man die Stromnetze bei einem gestiegenen Anteil von alternativen Energien sogar in viel größerem Maße braucht als bei Kernkraftwerken, die weitgehend in der Großregion standen, wo der Strom gebraucht wurde, so dass das Leitungssystem nur zum Ausgleich diente, aber nicht zur Übertragung des gesamten Energiebedarfs einer Großregion über weite Strecken. Bei starkem Wind würde man das aber gerne tun, denn dann ist z.B. in Norddeutschland, wo die Windturbinen stehen, ein großer Überschuss vorhanden. Noch weiter gedacht könnte man mit Solarenergie aus der Sahara Strom gewinnen. Oder mit Wasserkraftwerken in dünn besiedelten Gegenden, was ja schon gemacht wird.

Warum nun Wasserstoff? Man kann die gewonnene Elektrizität nutzen, um Elektrolyse zu betreiben und dann durch elektrochemische und chemische Prozesse Wasserstoff, aber letztlich auch Methan, längerkettige Alkane und alles, was sich aus Erdöl, Erdgas und Kohle gewinnen lässt. In chemischer Form kann man Energie leicht speichern und wenn man sie dann verfeuert oder zu Plastik macht, das irgendwann verbrannt wird, dann gibt man nur CO_2 ab, das vorher aus der Atmosphäre geholt worden ist. Man kann elektrische Energie sehr gezielt bedarfsgerecht gewinnen. Das klingt alles verlockend.

Nur leider hat das Gesamtsystem einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Wasserstoff, den man mit Sonnenenergie gewinnt und später verfeuert, um Strom zu gewinnen braucht ein Vielfaches der Fläche wie die direkte Nutzung der Elektrizität. Der Grund liegt in der Thermodynamik und dem Carnot-Wirkungsgrad, der eine obere Grenze darstellt. Der reale Wirkungsgrad ist noch tiefer und auch bei der Elektrolyse ist der Wirkungsgrad unter 100%. Eine Brennstoffzelle kann diesen Wert überbieten, aber die Technik hat sich noch nicht gegen Verbrennungsmotoren und -turbinen durchgesetzt, schon gar nicht im großtechnischen Bereich.

Es ist durchaus denkbar und sogar wahrscheinlich, dass wir irgendwann solche Technik einsetzen, um einen Teil des Stroms, also Überschüsse, in chemische Energie umzuwandeln. Das kann der Speicherung und dem Transport für spätere Rückgewinnung eines Teils der Energie dienen, aber auch Öl und Gas als chemischen Rohstoff ersetzen.

Heute wird Wasserstoff in großen Mengen in der chemischen Industrie benötigt. Und meines Wissens wird dieser überwiegend aus Erdgas gewonnen. Wir verbrennen auch direkt Erdgas und andere fossile Energieträger für Heizung, Prozesswärme und vor allem für Kraftwerke und im Verkehrsbereich. Solange ein Teil des Stroms aus Verbrennungskraftwerken stammt und wir andererseits mit Strom Wasserstoff herstellen, führt das nur dazu, dass wir insgesamt viel mehr Erdgas verbrauchen, als wenn wir daraus direkt chemisch Wasserstoff gewinnen. Diese Technik bringt also erst Vorteile, wenn wir die Stromgewinnung fast ausschließlich auf zumindest CO_2-arme Energiequellen auslegen.

Heute ist es am nützlichsten, wenn man diese Dinge wohl erforscht und weiterentwickelt, aber den Strom zunächst dafür nutzt, die Verbrennungskraftwerke loszuwerden. Für Speicherung sind Pumpspeicherwerke die beste Idee und man kann sicher noch viel größere als heute bauen, z.B. in ehemaligen Braunkohlelöchern.

Wenn in Europa fast keine Gas-, Öl- oder Kohlekraftwerke mehr mit fossilen Energieträgern arbeiten, erst dann ist der Zeitpunkt gekommen, Öl und Gas im großen Umfang durch mittels Sonnen- und Windenergie aus Wasser und Luft gewonnene brennbare Gase und Flüssigkeiten zu ersetzen und damit Gaskraftwerke, Industrie und z.B. Flugverkehr klimafreundlicher zu machen und eben auch Energie längerfristig zu speichern.

Die Stromnetze werden aber immer noch das bei weitem vernünftigste und effizienteste Mittel sein, um Elektrizität, die zur Zeit ihrer Erzeugung benötigt wird, direkt zu transportieren. Elektrochemie wird eine sinnvolle Ergänzung sein.

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Fähre Sassnitz – Trelleborg (Königslinie) eingestellt

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Die Fähre von Sassnitz nach Trelleborg stellt nach über 120 Jahren ihren Betrieb ein.

Dies war früher, sogar zu DDR-Zeiten mit sehr eingeschränkten Reisemöglichkeiten, eine Eisenbahnfähre, die Güterzüge, Reisezüge und Straßenfahrzeuge mitnahm. Für den Bahnverkehr war es eine gute Verbindung, weil die Seestrecke relativ kurz war und so in etwa acht Stunden die Fahrt von Berlin nach Malmö möglich war.

Nun ist diese Verbindung in den letzten Jahren allerdings langsam heruntergewirtschaftet worden. Die Bahnen haben sich aus dem Fährgeschäft zurückgezogen. Die Politik hat Straßenverkehr mehr als Schienenverkehr gefördert und so haben die privatwirtschaftlichen Betreiber sich auf Rostock konzentriert, was zwar ein Umweg und eine längere Seestrecke ist, aber bessere Straßenverbindungen aufweist.

Die Fähre wurde auf Rügen von Sassnitz nach Mukran verlegt, wo man noch zu DDR-Zeiten einen großen Hafen für Bahnverladung gebaut hat, primär um Güterverkehr mit dem damals sowjetisch besetzten Baltikum mit Eisenbahnfähren durchzuführen.

Der Hafen lag weit weg von dem Ortskern Sassnitz und wurde trotz Gleisanbindung mit der Zeit vom Personenverkehr abgehängt.

Wegen des Corona-Virus hat man die Verbindung Sassnitz – Trelleborg zunächst vorübergehend eingestellt und dann angekündigt, dass es das endgültige Ende ist.

Nun wird man in ein paar Jahren mit einem großen Umweg via Vogelfluglinie ähnliche Fahrzeiten von Berlin nach Malmö wie mit der jetzt eingestellten Fährverbindung erzielen können, wenn bis dann die Strecke von Lübeck nach Lüneburg oder von Lübeck nach Schwerin elektrifiziert, nach Möglichkeit durchgängig zweigleisig ausgebaut und für mindestens 160 km/h ertüchtigt wird. Und wenn man auch entsprechende Züge von Berlin via Lübeck nach Kopenhagen führt, die den Engpass und Umweg via Hamburg umfahren. Das wird aber erst in zehn Jahren sein und mindestens so lange wäre für einen guten Bahnverkehr von den neuen Bundesländern nach Skandinavien diese Verbindung noch nützlich. Außerdem wird die Öresundbrücke zur Achillesferse im Bahnsystem, wenn die Alternativrouten nach und nach verschwinden.

Es wird Zeit für eine echte Verkehrswende, für eine Priorisierung des Schienenverkehrs und für Rahmenbedingungen, die es interessant machen, schienenaffine statt straßenaffine Verbindungen anzubieten.

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Intensive and Extensive Quantities: How to make more useful Maps and Tables about COVID-19

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Deutsch

We are flooded with information about COVID-19.

Unfortunately most maps and tables and diagrams work with absolute numbers. With these China and the United States almost automatically are positioned in some of the first spots.

We should think which quantities are meaningful.

Let’s take a look at Thermodynamics and Physical Chemistry. There it is quite common to use intensive and extensive quantities.

An intensive quantity describes primarily the properties of a substance, while an extensive quantity describes the amount.

Some examples:

Typical intensive quantities are temperature, density, pressure, concentration, energy density…

Typcial extensive quantities are mass, weight, volume, number fo molecules/atoms, electric charge, energy,…

Now a lot of quantities, that are themselves extensive allow deriving closely related intensive quantities. For example electrical charge is an extensive quantity. That means, whenever we double the system, the charge is exactly doulbed. For a condensator as an energy storage or as part of an electric circuit, this is useful. And we see electrical engineers working with charges and capacities.

But from the viewpoint of physical chemistry, the density of charge might be more interesting. That can be the charge per volume, per number of molecules (molarity) or per mass. A system behaves locally differently, if the density of charge is differently.

Very often we encounter that Enthalpy, which is the inner thermal energy and Entropy are used. Please check Wikipedia or books about physical chemistry for an explanation….

Both can be viewed as total quantities of a system. So they double with the size of the system. That is interesting, because the first law of thermodynamics and the second law of thermodynamics are usually formulated like that. We just consider a closed system, which can be the whole universe and there it is valid. At least we think so. At least the second law of thermodynamics has been adjusted in some way that it still works in conjuncion with black holes.

Now we can derive intensive quantities from entropy and enthalpy. Usually this is done in viewing them „per mol. That just sets them in relation to the number of molecules, just with slightly more conveniant numbers.

Often intenive quantities are way more interesting. Doubling the system should ideally not change anything, if we neglect that the system might behave differently at its borders or that it might be so small that the number of molecules introduces observable granularity. Having too large system can be bad too, because they put together too many unrelated things in one measurement.

How does this apply to the current coronavirus pandemic?

We often see charts and tables and maps that show absolute numbers. How many people got infected, how many died, how many recovered? Some of these maps are dark red for countries with many inhabitants. They use extensive quantities. Which is actually quite absured.

But we should want to use intensive quantities. We should count the cases per million inhabitants. Maybe the number of cases pare area, but this is already less interesting. So the strong advice, always display number of cases divided by the number of inhabitants (and multiplied by 1’000’000 or 10’000 for nicer numbers).

Another aspect: small countries like Switherland or Iceland can be considered as one unit, at least for a map of Europe of a world map. The question is if relatively large countries with relatively few inhabitants like Sweden or Norway should be subdivided into regions. The map could allow to regcognize differences between a denser populated south and a thinner populated north. For countries with many inhabitants and a large area like India, the United States, China, Brazil this should be done. For countries with small area and a lot of inhabitants like Singapore, Hong Kong etc. there is no point in subdividing into areas.

We should also be aware that data is very inaccurate, I would say to a factor of ten. So it is hard to compare numbers between countries, because they measure differently.

By now actually data should be sufficient to actually guess more accurately thant the official numbers of the country. By guessing I mean a team of scientists applying data and software and knowledge, not guessing out of nothing.

But now matter how accurate the data are, they already make more sense as intensive quantities and using extensive quantities is just a widespread absurdity. And of course it should always be mentioned what the numbers really measure.

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Rüdiger Nehberg gestorben

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Am 1.April 2020 ist Rüdiger Nehberg gestorben.

Mich hat er beeindruckt, weil er sich für Dinge engagiert hat, die ihm wichtig waren und mit seinem Engagement wirklich Erfolge erzielt hat. Und es waren Dinge, die man nur zu gut befürworten kann. In früheren Jahren hatte er sich gegen die Verfolgung und Ausrottung der Yanomami-Indianer in Südamerika engagiert und als sich dort Erfolge Abzeichneten, gegen die weibliche Genitialverstümmelung.

Vor ein paar Jahren hielt er einen Vortrag in Aarau und ich habe ihn mir angehört. Er war eigentlich zunächst ein Abenteurer und es fing an mit Fahrradtouren und er entwickelte Survival-Techniken auf hohem Niveau. Auf seinen Reisen hat er die Menschenrechtsfragen, für die er sich nachher engagierte entdeckt und dann die Aufmerksamkeit, die er durch seine Abenteuer erzielte, genutzt, um seinen Anliegen voranzubringen. Mit einigem Erfolg.

Der Vortrag hat mir noch gefallen, weil er einen sehr guten und authentischen Vortrag gehalten hat und sich als sehr sympathischer Mensch erwiesen hat. Ich werde Rüdiger Nehberg nie vergessen.

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Intensive und Extensive Größen: Sinnvolle Karten und Zahlen zu Covid-19 & Coronavirus

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English

Wir werden überflutet mit Informationen zur Ausbreitung und Eindämmung der Covid-19-Krankheit und des verursachenden Coronavirus.

Leider haben die meisten Karten und Tabellen absolute Zahlen im Auge. Da ist China immer weit vorne.

Wir sollten uns aber Gedanken machen, was sinnvolle Zahlwerte sind, die wirklich etwas aussagen.

Ich möchte eine Anleihe aus der Thermodynamik und der physikalischen Chemie machen. Dort spricht man von intensiven Größen und extensiven Größen.

Eine Intensive Größe beschreibt primär eine Eigenschaft einer Substanz, eine extensive Größe primär die Menge.

Ein paar Beispiele:

Typische intensive Größen sind Temperatur, Dichte, Druck, Konzentration eines Reinstoffs in einem Gemisch, Energiedichte etc.

Typische extensive Größen sind Masse, Gewicht, Volumen, Anzahl der Moleküle/Atome…, elektrische Ladung, Energie etc.

Nun kann man viele Größen intensiv oder extensiv betrachten. Z.B. die elektrische Ladung an sich ist eine extensive Größe. Wenn ich mein System verdopple, ist die Ladung auch verdoppelt. Das kann für einen Kondensator als Energiespeicher die wichtigste Größe sein. Deshalb arbeiten Elektrotechniker damit.

Aber für die physikalische Chemie ist es vielleicht interessanter, die Ladungsdichte zu betrachten. Also Ladung pro Volumen, Ladung pro Molekül, Ladung pro Kilogramm. Das System verhält sich lokal anders, wenn die Ladungsdichte größer ist.

Häufig befasst man sich aber mit Enthalpie, das ist die „innere Wärmeenergie“ und mit Entropie, für deren Erklärung ich heute auf den Wikipedia-Artikel und die Lehrbücher über physikalische Chemie verweisen möchte.

Enthalpie und Entropie kann man als Gesamtgrößen betrachten, die sich mit Verdopplung des Systems auch verdoppeln. Das ist interessant, weil sich der erste Hauptsatz der Thermodynamik mit der Energieerhaltung und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik mit der immer steigenden Entropie befassen. Dabei sehen wir intuitiv ein System als gegeben an, das kann das ganze Universum sein und dafür gilt es. Glauben wir. Mit einem Trick für schwarze Löcher. Es gilt aber auch für kleinere abgeschlossene Systeme, die keine Energie und keine Materie mit der Umwelt austauschen. Oder annähernd für annähernd abgeschlossene System.

Nun kann man aber aus Entropie und Enthalpie auch entsprechende intensive Größen bilden. Z.B. in dem ma sie „pro mol“ rechnet, also letztlich ins Verhältnis zur Anzahl der Moleküle setzt, nur mit griffigeren Zahlen. Dann kann man viele Dinge auch damit formulieren. Das hat mein Buch über physikalische Chemie so gemacht, wenn ich mich richtig erinnere.

Oft sind die intensiven Größen interessanter. Die Verdopplung des Systems sollte idealerweise nichts ändern, wenn man einmal vernachlässigt, dass das System sich am Rand anders als in der Mitte verhält oder dass eine Mindestgröße da sein muss, damit die Granularität durch Moleküle und Atome vernachlässigbar wird. Ein zu großes System kann auch uninteressant werden, weil sich dort verschiedene Effekte abspielen und man Dinge datenmäßig durchmischt, die für sich genommen interessanter wären.

Nun zur COVID-19-Pandemie.

Wir haben sehr oft Tabellen und Karten, die absolute Zahlen angeben. Wieviele Menschen haben in Land xy die Krankheit bekommen, wieviele sind gestorben, wieviele sind gesund geworden. Zum Teil sind auf den Karten dann die einwohnerreichen Länder dunkelrot, weil es dort naturgemäß viele Fälle gibt. Und kleine Länder sind hell. Länder unter 1’000’000 Einwohner werden meistens weggelassen. Die sind aus Optik der extensiven Größen uninteressant.

Hier sollte man unbedingt primär mit intensiven Größen arbeiten. Also mit Fällen pro Einwohner, oder wem das mehr behagt, pro Million Einwohner für griffigere Zahlen. Man kann auch Fälle pro Fläche betrachten, aber die Größe ist weniger interessant, weil in dünner besiedelten Gebieten naturgemäß schon die absoluten Zahlen pro Fläche kleiner sind. Und es kann sogar wegen größere Distanz zu weniger Fällen pro Einwohner führen. Daher: Einfach immer mit Fällen pro Million Einwohner rechnen und dann hat man eine vernünftige Basis. Außer bei Größen, die schon per se intensiv sind, wie z.B. die Mortalitätsrate und die prozentuale Zunahme.

Was auch noch sinnvoll wäre: Flächenmäßig und einwohnermäßig kleine Länder wie die Schweiz kann man als eine Einheit betrachten, zumindest wenn man eine Karte von Europa oder der ganzen Erde zeichnet. Die Frage ist, ob es sich lohne, flächenmäßig große Länder wie Schweden, Finnland und Norwegen in Regionen zu teilen und getrennt zu betrachten. Die Karte gibt das her und Norden und Süden zu unterscheiden kann interessant sein. Auf jeden Fall sollte man für Länder, die viele Einwohner haben, soweit es von den Daten möglich ist, eine Unterteilung in Regionen vornehmen. Für kleine, sehr dicht besiedelte Länder bringt das nichts, weil die auf der Karte zu klein sind und weil auch wahrscheinlich die Ausbreitung über die kurze Distanz zu schnell erfolgt, um sinnvoll zu differenzieren. Aber Länder wie die Vereinigten Staaten, Brasilien, Indien, China mit vielen Einwohnern und viel Fläche sollte man unbedingt in Regionen aufteilen. Ich würde schon bei mittleren Ländern wie Ukraine, Deutschland, Frankreich, Italien etc. nach Möglichkeit in eine kleine Anzahl von Regionen aufteilen. So kann man Tabellen und Karten bekommen, die zumindest eine relevante Aussage transportieren, soweit es die Daten hergeben.

Natürlich muss man sich im Klaren sein, dass die Daten ungenau sind. Ich gehe von einem Fehler bis zu Faktor zehn aus. Und wir haben nicht einmal Vergleichbarkeit zwischen Ländern, weil überall nach verschiedenen Kriterien gemessen wird.

Eigentlich sollten langsam genug Daten weltweit zur Verfügung stehen, dass man die realen Zahlen sehr viel genauer schätzen könnte, als die „offiziellen“ Zahlen. Ich meine nicht eine „ad-hoc“-Schätzung, sondern eine Schätzung durch ein kompetentes Team aufgrund von vielen Daten und unter Verwendung von viel Rechenleistung.

Aber egal wie ungenau die Daten sind, wenn man sie als intensive Größe versteht, sind sie schon viel sinnvoller als die Absurdität, mit absoluten Zahlen und verschieden großen Systemen (Staaten) Karten und Tabellen zu füllen. Und bitte klar dazuschreiben, was für Zahlen man darstellt. Auch wenn „Mathe“ nicht das Lieblingsfach war.

Und es lohnt sich, interessante und gut ausgearbeitete Ideen aus einem Fachgebiet zu abstrahieren und auf ein völlig anderes Fachgebiet anzuwenden. Wir haben z.B. die Entropie aus der Thermodynamik in die Informationstheorie übernommen. Das ist nicht dasselbe, aber es die abstrakten Ideen sind doch ähnlich genug, dass man sogar dasselbe Wort verwendet.

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