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Montag, 1. Februar 2010

... Heho, Chef  &  Doc ...


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Be strong ;-) 


 

Montag, 7. Dezember 2009

How to Make Teaching Come Alive (MIT)





Zitat:

About the Lecture

The Council on Primary and Secondary Education 2002 summer program hosted 70 pre-college teachers at MIT to attend MIT Physics Professor Walter Lewin's inspired talk about physics. The teachers came from 15 US states and seven countries including Argentina, Austria, Hong Kong, Israel, Lebanon, Norway, and West Indies ...

[...]

=> gute Lehre auf einer Universität: "... in fact not only a task, it is your obligation ! " (1:48)

... und man achte auf die Lautstärke des Auditoriums => fast "Zero Dezibel" => das müssen erst mal Aachener Studenten in ihren Vorlesungsräumen der RWTH-Aachen schaffen !!! ... in schätzungsweise 10-20% aller Vorlesungen, die ich miterlebt habe, war der Geräuschpegel so niedrig, dass man sich voll auf das konzentrieren konnte, was der Mensch am Rednerpult einem beibringen und sagen wollte => ein wahrhaft königlicher, super Wirkungsgrad !


Related videos:

***


***



Montag, 14. September 2009

... Hochschule in MG-Town war irgendwie verwaist: FH hat zwar im September angefangen, aber so richtig beginnt es Ende September, Anfang Oktober, so der Student für Textilwissenschaften (4.Semester) ... weiter: er hoffte mehr auf betriebswirtschaftliche Elemente, für seinen Geschmack sind aber zu viele technische enthalten ... seine Erkenntnis: er hätte sich vorher noch besser informieren sollen ... insgesamt gefällt es ihm aber in MG-Town ! Studierendensekretariat: Rundbogen, Treppe hoch, rechts, letzte Tür rechts ... Der Komplex sieht sehr interessant aus: TH und FH integriert + einige Gebäude ausgelagert + im Verbund mit Krefeld:
Vorabinformationen erfolgen immer unter dem Aspekt: "Ohne Moos nix los", vll. noch dieses Semester, vll. nächstes Jahr, vll. nie mehr wieder (=> Vorabcheck - NiHa: Mo, Di, Sa):

Fachbereich der HN:

Koblenz

(chamber)
  • ...
  • ..
Bauing.:
  • Der konstruktive Ingenieurbau
  • Verkehrswegebau
  • Das Baumanagement
  • Baustoffkunde, Bauchemie, Bauphysik
  • Bauinformatik

Wasser und Umwelt ... zu diesem Bereich gehört:
  • die Wasserwirtschaft,
  • die Siedlungswasserwirtschaft,
  • die Abfallwirtschaft,
  • der Wasserbau,
  • das Küsteningenieurwesen,
  • der Energiewasserbau,
  • die Hydromechanik,
  • der Stahlwasserbau,
  • der Stauanlagenbau,
  • der Verkehrswasserbau
  • Hydrologie

Montag, 6. Juli 2009

Physik

Licht am Tempolimit |

Teil 1/3

NoXPhasma

2
Licht am Tempolimit | Teil 2/3

3
Licht am Tempolimit | Teil 3/3


Zitat:

Die Sonne - der Geburtsort eines Lichtstrahls.
  • In einem Augenblick entsteht er und geht auf eine lange Reise.
  • Auf eine Reise mit Lichtgeschwindigkeit.
  • Nichts ist schneller und nichts ist wichtiger für das Leben auf der Erde.
  • Je mehr wir über das Phänomen Licht erfahren, desto rätselhafter erscheint es uns.

Welle oder Teilchen?
  • Lichtstrahlen sind es auch, die den Londoner Augenarzt und Physiker Thomas Young Anfang des 19. Jahrhunderts nicht mehr los lassen.
  • Jahrelang schon dreht sich seine Arbeit um das Geheimnis des Lichts.

Licht bricht alle Rekorde
  • Licht steht auch ueber 200 Jahre nach dem Doppelspaltversuch im Mittelpunkt der Forschung mehr als Young es sich jemals erträumt hätte.
  • Nicht nur seine Eigenschaften als Welle und Teilchen machen Licht für den Stuttgarter Physiker und Informatiker Daniel Weiskopf zum Forschungsobjekt.
  • Eine weitere Besonderheit des Lichts fasziniert ihn seine unvorstellbar hohe Geschwindigkeit!

Lichtforschung im All
  • Lichtwellen kann man am besten dort untersuchen, wo sie sich ungehindert fortbewegen können: im All.
  • Deshalb baut die ESA ein neues Weltall-Observatorium: Das Herschelteleskop. 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt wird es 2008 seinen Dienst aufnehmen.

Das Plancksche Wirkungsquantum
  • Ein Forscher der Deutschen Physikalischen Gesellschaft stösst um 1900 herum an die Grenzen der Wissenschaft.
  • Die Formeln, die es über Licht gibt, widersprechen einem Experiment, das zu der damaligen Zeit in zahlreichen Laboren durchgeführt wurde.
  • Es ist Max Planck, der über Ergebnissen von Gustav Robert Kirchhoff brütet.
  • Dieser beschäftigte sich mit einer Apparatur, die aus Wärme Licht herstellen kann.

Mit Quanten rechnen
  • Jörg Wrachtrup baut auf der Basis von Plancks Quantentheorie Computer, die mit Licht arbeiten. Die Stuttgarter Forscher wollen den Rechner bei Zimmertemperatur betreiben. Damit das überhaupt funktioniert, müssen sie in einer Vakuumkammer Stickstoffatome in einen Diamanten einschleusen.

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physikerboard.de
  • tobeco

Mathetools

Das Zahlenspiel - Mathematik und Wirklichkeit

(1 von 3)

Julchen68

2
Das Zahlenspiel - Mathematik und Wirklichkeit (2 von 3)

3
Das Zahlenspiel - Mathematik und Wirklichkeit (3 von 3)


mathetools.de

suche:
  • Partialbruchzerlegung ;-)

Freitag, 12. Juni 2009


... arme Song (2.Sem. , muss die Verbindung zw. O-LED's und Schrödinger Gleichung herstellen ;-)


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Schrodinger's Equation

Frege100


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OLEDS demonstration

bloggingnext

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OLED Fraunhofer IAP

schengenland


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Donnerstag, 11. Juni 2009

Skelett für Arbeitszeugnis

Vorbemerkung:
  • vieles mit Obering. zusammen gemacht, ohne ihn würde kaum ein Projekt im Inst. laufen !!
  • fast alle Tipps, Tricks und Erklärungen von ihm + Leit.Ing. erhalten
  • Hilfestellung von anderen HiWis und vice versa: einige Arbeiten kann man nicht immer alleine erledigen => wo man kann, hilft man sich gegenseitig aus !

Thematisch

... vor dem ersten großen Projekt erst einmal eine bestehende Anlage vollständig abgebaut ... schon mal im Ansatz kennengelernt, was es heißt, auf Leitern zu stehen und zu schrauben => gegensätzliches Arbeiten zu Platinen bestücken, Menschen pflegen oder Leichen sezieren !

Karr-Kolonne
  • Gerüstaufbau (guter deutscher Stahl)
  • Schaltschrank modifiziert / verdrahtet
  • Probe-Glas-Kolonne aufgestellt (grobes Maß für Ing. MA)
  • Pumpen angeschlossen
Bemerkungen
  • geschlossene Verbindungen müssen vorher geplant sein, da man sie im nachhinein nicht mehr einbauen kann
  • alle Zusatzanbauten werden mit halbgeschlossenen Verbindungen realisiert
Schwierigkeiten:
  • es mussten drei verschiedene Größen/Systeme von Stahlrohren miteinander verbunden werden: 2 Zoll, 1 1/2 Zoll und ein komisches (US-amerikanisches?) Zwischenmaß
  • bei Modifikationen kam man nicht umhin, ganz Teile neu aufzubauen, besonders der Unterbau hat mich richtig Nerven gekostet
  • Ing. MA legte großen Wert auf absolute waagerechte und senkrechte Lage der Bauteile + Toleranzbereich so eng wie möglich gehalten (=> "... die sechs senkrechten Stangen müssen jeweils genau auf 6.02 m geschnitten werden ..." Konsequenz: Obering. musste im wahrsten Sinne des Wortes auf den Putz hauen, damit es passte ;-)
das eigentlich Interessante an der Arbeit: die Anlage existierte schon woanders => Ordnen und Neuaufbau aller Teile, aber so gut wie keine Pläne vorhanden => Tipp vom Leit. Ing: "Du musst dir nur vorstellen, das wäre Lego und Fischertechnik in Groß" => im Grunde genommen wurde nach Fotos nachgebaut: war schon eine kleine Herausforderung für Ing.MA, der ja auch noch alle mathematischen Berechnungen für die Mechanik und für die verfahrenstechnische Schritte machen musste ... das Projekt wurde von einem anderen Ing. fortgesetzt + andere HiWi's (Studienarbeiten, Diplomarbeiten) ...

... danach folgen kleinere Projekte und Hilfestelllungen:

Flüssig-Flüssig-Extraktion:
  • leichte Modifikationen
  • Arbeitspunkteinstellungen (Volumenstrom/Zeitmessung)
Bemerkungen:
  • Schaltschrank + Lichtschalter + Steuerung befinden sich außerhalb des Raumes (Gefahr eines Zündfunkens)

Einzeltropfenlabor:
  • ein kleineres Gerüst aufgebaut
  • einige male bei Absetzversuchen assistiert (Videoaufnahmen, Zeit nehmen)
  • dieses Labor war unter der Regie von Ing.TG einer der saubersten, nach seinem Weggang: kein Kommentar ! => jetzt kommt durch HiWi MS wieder ein wenig mehr Ordnung rein

Theorie:
  • einmal mit Ing. TG Ergebnisse bis Mitternacht tausende Daten aus Versuchsergebnissen in ein Programm geschaufelt, am Ende hieß es: "Jetzt haben wir einen Punkt in dieser Grafik erfasst ... erst wenn ich weitere Punkte bearbeitet habe, kann ich damit zu Achema gehen"
  • Streitpunkt: muss ich tausende Werte und Daten erst schriftlich aufschreiben und dann übertragen, oder kann ich sie direkt in ein digitales System einspeisen (per Hand bzw. durch standardasierte Schnittstellenprogramme) ? (Bem. von Miguel: "... vielleicht findet er ja die Formel für Gold ;-)
  • (private kostenlose) Lektorarbeit für eine Diplomarbeit + zwei Studienarbeiten
  • Scannen und Kopieren

Im Zuge der Renovierung:
  • Abbau und Wiederaufbau fast aller Schränke, Unterschränke, Glaskästen, Poster etc
  • schwarze Holzwand im Eingangsbereich bearbeitet (Ermahnung von Leit.Ing: "Seine eigenen Ansprüche hoch halten und sorgfältig arbeiten")
  • Säuberung von Arbeitsflächen (Schleifen und Bekleben)
  • Milchfolien (?) an den Laboratorienfenstern befestigt (Fisselsarbeit)

Kleine Gestelle gebaut für:
  • Chemielager
  • Einzeltropfen
  • Rührkessel (Polymermischung)

Im Zuge der Bodenerneuerung:
  • den allergrößten Teil des gesamten Stuffs des Technikums in den Keller gebracht (Gestelle gekürzt, Glas, Mechanik, Pumpen etc.)
  • einen kleineren Teil wieder hochgeschleppt und wieder aufgebaut
  • besonders mit HiWi MS und Obering. die legendäre größte Anlage abgebaut => das "Runterhieven" und Transportieren von schweren Bauteilen (Motoren, Pumpem, Eisenkomponenten) war sehr lehrreich ... des Obering. Vorbilder sind die "Alten Ägypter" was Transport und Bau von schweren Teilen anbelangt => ist in Kairo zur "Deutschen Internationalen Schule" gegangen ...
  • ... besonders die zwei großen und teuren Glaskugeln waren eine kleine Herausforderung, da sie unter großer Spannung stehen => ein kleines Steinkörnchen kann Glasmaterial im Wert von tausenden Euros zerstören

Kreisel-Pumpen-Anlage:
  • am Neuaufbau mitgewirkt (Mechanik, Verdrahtung, Erdung, Glasteile)
  • diese Anlage wurde von allen Projekten gemessen an seiner Lebenszeit am häufigsten modifiziert: nicht immer einfach, da beengter Raum

neue Mixer-Settler-Anlage:
  • Säuberung, Leckagen behoben, Arbeitspunkteinstellung

Branntwein-AG:
  • im Rahmen des jährlichen "Spiritus Academicus" Alkohol mit Geheimrezept von Obering. verfeinert und schmackhafter gemacht => Destillationsprinzip angewendet

Miguels alte Anlage:
  • mit den anderen regelmäßig Proben gezogen

Werkstatt/Reparaturarbeiten:

Elektrik
  • am Anfang kleine Kühlgeräte mit HiWi S? repariert (eigentlich Schrottgeräte, Steuerung + Drehmechanismus gehen immer kaputt)
  • Rahmen für Videoleuchten (Gewinde schneiden in Kunststoff)
  • Konfektion von Stromleitungen (230 V + Drehstrom)
  • diverse Kleingeräte repariert
  • Kleinere Modifikationen für Schaltschränke
  • Leuchtstoffröhren
da wir kein Regeltrenn-Trafo haben und selten Schaltpläne, hielt sich meine Begeisterung für Reparaturen von 230V-Geräten in Grenzen => es hat für mein Leben gereicht im FZ-Jülich bei der Reparatur eines Fernsehers eine gewischt bekommen zu haben (Kondensator war noch geladen)

Elektronik
  • bis auf Wegschmeißen von schönen alten selbstgebastelten Platinen für Mess- und Regelungstechnik vom Leit.Ing. nichts Wesentliches auf diesem Gebiet geleistet
  • ab und zu kleine Fehlersuche, Verbindungen gelötet, Sicherung gewechselt etc.
Mechanik
  • Rohre schneiden + Entgraten => Experte => das kann keiner so schnell und sauber wie ich nachmachen
  • Flexen
  • Gewinde schneiden
  • weiter Tätigkeiten wie Bohren, Schrauben, Hämmern, Biegen, Sägen, Feilen
  • es fehlen Drehen, Fräsen und Schweißen

Chemie:
  • Inventur aller Chemikalien inkl. Feststofflabor
  • fachgerechtes Entsorgen von Chemikalien (Etikettierung, Verordnungen und Richtlinien beachten, Kommunikation mit der übergeordneten Entsorgung der RWTH)
  • Säuren + Laugen neutralisieren: enorme Hitzeentwicklung + frustrierendste Arbeit, die ich je in meinem Leben gemacht habe
  • ab und zu Hilfestellung bei der Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm-Asche + Ultrazentrifuge

Lager-/Engsorgungs-/Putz-/Aufräumarbeiten
  • Glasteile im großen und kleinen Ultraschallbad säubern, Seifenreste mit klarem Wasser abwaschen (Seife=größter Feind neben Mulm für die Versuche) ... mit Aceton erfolgt Endreinigung (wichtig, wenn man im ppm-Bereich arbeitet)
  • was man mit Chrom-Schwefelsäure nicht sauber bekommt, kann man eigentlich wegschmeißen
  • Müllentsorgung und Reinigung (... gebe zu, den Obering. manchmal bis zum Wahnsinn getrieben zu haben, da ich jedes glänzende Teil, das auf dem Boden oder im Dreck liegt oder schon weggeschmissene Dinge, versuche zu retten ... dies geschah u.a. aus dem Gedanken heraus, dem Inst. Geld zu ersparen + dem krankhaften Messi-Syndrom, das aus tiefenpsychologischen Gründen entstanden ist .... steht im krassen Ggs. zum eineiigen Gegenpart, der alles wegschmeißt oder praktisch verschenkt ...)
  • Ordnung in gemeinschaftlich genutzten Räumen ist das halbe wissenschaftliche Leben !!!
  • das bestehende Ordnungssystem versucht aufrechtzuerhalten => das eigentliche Ziel, mal ein System zu schaffen, wo jeder neu hinzukommende Ing., HiWi, Doktorand etc., sich schnell zurechtfindet, ist bis jetzt noch nicht realisiert worden => viel Zeit geht flöten, weil man auf der Suche nach den Utensilien ist => selbst ich, der fast jedes Equipment, Werkzeug und Werkteil in der Hand hatte, habe manchmal Schwierigkeiten, Dinge auf Anhieb zu finden => an der Schnittstelle zwischen Maschinenbau + Chemie braucht man sehr viele verschiedenartige Werkzeuge und Werkmaterialien + Stoffsysteme
... dazu kann ich nur eins sagen: es wäre besser, wenn wie beim Chef im Bauing.Institut (die haben sogar zwei bis drei) ein Lagerarbeiter die Arbeit des Obering. entlastet. Es geht nicht an, dass ein so hochqualifizierter Mitarbeiter ständig sich darum kümmern muss, dass die Chemiebehälter richtig beschriftet sind, dass die Abfalleimer geleert sind, dass hier und dort aus Faulheit und Bequemlichkeit "Baustellen" ausgebessert werden müssen. Und gleichzeitig muss er für die meistenProjekte Hilfestellung + eigene wissenschaftliche Arbeit leisten.


Fazit:

... da ich kein Verfahrenstechniker bin, habe ich in diesem Sinne nichts Wissenschaftliches für das Inst. geleistet: Literatur-Recherche, mathematische Berechnungen, Modellierung + Scale up, Auswertung ... die Arbeit bestand im Wesentlichen aus:
  • a) dem großen Projekt "Karr-Kolonne"
  • b) kurz- bis mittelfristige Mitarbeit/Modifikation/Reparatur an den verschiedenen Projekten
  • c) regelmäßige Lager-/Engsorgungs-/Putz-/Aufräumarbeiten in den Laboratorien + Technikumbereich
Neben dem Erwerb und der Festigung von handwerklichen Tätigkeiten und dem Knüpfen von sozialen Beziehungen steht der größte Erkenntnisgewinn im technischen Bereich:
  • kein Mensch stemmt alleine große und wichtige Projekte und Aufgaben: mit der Koordination der Teilbereiche und dem persönlichen Einsatz + gefestigtes Wissen + Geschicklichkeit steht und fällt der Erfolg und die Effizienz !

P.S:

es fehlen immer noch:
  • die große Metallleiter
  • der Sicherheits-Klettergurt
  • der Messschieber

Freitag, 5. Juni 2009

Bauing.

3 Kriterien:
  • keine Studiengebühren
  • FH, nicht TH
  • Bewilligung für die momentane Befreiung von Krankenkasse

Angebot:
  • Bremen
  • Berlin
  • Rheinland-Pfalz
  • Hessen ?
  • alle neuen Bundesländer ?

Schwerpunkt:
  • Wasser
  • Kanalbau
  • Tiefbau

Zielsetzung:
  • Ausland
  • dünn- bis mitteldichte Besiedlung (keine Nerven mehr für Millionenmetropolen wie Jakarta)
  • Schnittstelle zwischen Wassergewinnung/-leitung und Aufbereitung
  • Kanalisation

Überbrückung:
  • Arbeitsamt/agentur
  • Nebenjobs

***

Studien- und Semestergebühren
(5. Juni 2009)
  • Semesterbeitrag + Studiengebühren variieren von Bundesland zu Bundesland
  • z.B. mom. Semesterbeitrag in Aachen (= 150 - 200) + Studiengebühren (= 500 Euro)
  • wo noch keine Studiengebühren verlangt werden, stehen sie bis zu den nächsten jeweiligen Landtagswahlen in Diskussion
  • nächste Bundestagswahlen: 27.9.2009 => kaum Einfluss auf Rahmengesetzgebung, da Schule + Uni in den Hoheitsbereich der einzelnen "Länder" fällt

Kosten ohne Semesterbeitrag
  • Bundesland // nächste Landtagswahl // Studiengebühr + Extras
=>
  • Bayern / Herbst 2013 / bis 500 + (50 nur bis SS 2009)
  • Berlin / Herbst 2011 / 0 +50 +36
  • Bremen / Frühjahr 2011 / 0 (f.Langzeit & Externe=500) + 50
  • Saarland / 30.08.2009 / 500 (Nachlagerung=300) + 0
  • Sachsen / 30.08.2009 / (Zweitstudium: 30-450) +25-150

CAVE: alle Summen ohne Semesterbeitrag !!!

***

Semesterbeitrag setzt sich zusammen aus

***

Beispiele für Semesterbeitrag (inkl.Säumnisgebühr ?)
...

FH-Bauing.: (Beispiele)


Technische Fachhochschule Berlin University of Applied Sciences
Bachelor- und konsekutive Masterstudiengänge

FH Deggendorf

Fachhochschule Frankfurt am Main
  • Bauingenieurwesen - Bachelor of Engineering
  • Bauingenieurwesen dual - Bachelor of Engineering (Dual)
  • www.fh-frankfurt.de

FH Mainz

FH Potsdam

Fachhochschule Wiesbaden

***


***

(Tipp von Teutone)


Regelstudienzeit

Die Regelstudienzeit beträgt in den Diplom-Studiengängen acht Semester und in den Bachelor-Studiengängen sechs Semester.

Laufzeit der Semester

Sommersemester
1. März bis 31. August

Wintersemester
1. September bis Ende Februar


Bewerbungsfristen

Im Bachelor-Studiengang Architektur werden Studienplatzbewerber nur im Wintersemester aufgenommen.

Für alle Studiengänge hat die Vorlage der Anmeldung mit allen Bewerbungsunterlagen

  • für das Sommersemester bis zum 15. Januar für zulassungsbeschränkte Studiengänge (Ausschlußfrist) und bis zum 31. März für freie Studiengänge
  • für das Wintersemester bis zum 15. Juli für zulassungsbeschränkte Studiengänge (Ausschlußfrist) und bis zum 15. Oktober für freie Studiengänge

zu erfolgen.


Anmeldung zum Studium

Bei der Anmeldung sind folgende Bewerbungsunterlagen vorzulegen:

  1. vollständig ausgefüllter Zulassungsantrag
  2. Lebenslauf
  3. das Zeugnis, das zum Studium an der Fachhochschule Koblenz berechtigt (kein Zwischenzeugnis)
  4. Nachweis über praktische Vorbildung
    a) Praktikum oder
    b) Berufsabschluß
  5. Bescheinigung der Hochschule(n) über gesamte bisherige Studienzeiten.

Anmeldungen mit unvollständigen Bewerbungsunterlagen verzögern die Bearbeitung und gefährden die Berücksichtigung des Bewerbers zum Aufnahmetermin.

Zeugnisse bitte nicht im Orginal, sondern als beglaubigte Fotokopie vorlegen!

Aus Kostengründen wird es uns nicht möglich sein, die eingereichten Bewerbungsunterlagen - bei Nichtberücksichtigung bei der Studienplatzvergabe - den Bewerbern zurückzusenden.


Zulassungsanträge

  • Die beiden ausgefüllten Dokumente (Anschreiben zum Zulassungsantrag und Zulassungsantrag) schicken Sie für Studiengänge in Koblenz dann an die folgende Adresse:

Fachhochschule Koblenz
Studierendensekretariat
Rheinau 3-4
56075 Koblenz-Oberwerth

***

Plan B

  • alle Wege führen von der Arbeitsagentur in die Arbeitswelt
  • Quereinstieg durch Zufall oder Vitamin B

Plan C
  • Rucksack packen
  • direkt Ausland (mom. zu riskant, da noch keine Rücklagen)

Plan D
  • Aussteigen (notwendige Fitness + Härte antrainiert)
  • kontrakproduktiv, da keine tägliche Dusche + Brillenträger

Donnerstag, 4. Juni 2009

Schwerkraft - ultimative kosmische Energie

Nachtrag

Notizen & Schlagwörter

  • (das war ein hyperschneller Vortrag, in Lichtgeschwindigkeit wurden die Folien aufgelegt und erklärt, Sitzungssaal: ca. 45-50 Mikrofone, 4 Portraits, 2 große Portraits)
  • 10 Jahre an der FH, FB 6 / Raumfahrttechnik
  • Gravitation (=Schwerkraft): 1000 mal effizienter als unsere Sonne
  • Sir Isaac Newton
  • F1 = F2 = G * (m1 * m2 / r²)
  • Schwerkraft wirkt im dreidimensionalem Raum
  • keine Märchenstunde = daher einige Formeln
  • Gravitationsenergie = Pot. Energie = E(pot) = m * g * h
  • Bewegungsenergie = E(kin.) = 1/2 m * v²
  • Wasserkraftwerk: pot.E.en. => Bewegungsen. => elektrische En.
  • Faraday (1881): war auch mal Buchhalter

Meteor
  • Meteor mit der Masse m=1000kg stürzt auf die Erde
  • Geschwindigkeit bei Aufprall mit v = 14,6 km/s
  • Grav.en. = E(pot) = -6.5-10^10 Joule
  • E(pot) = -G * M(1/R - 1/10R)
  • ...

  • ohne Mond taumelt die Erde
  • Dozent hat selber 40 mal für jeweils ca. 3 Sekunden Schwerelosigkeit erlebt
  • Hermann von Helmholtz (1821-1894)
  • Energieerhaltung: es gibt immer nur die Umwandlung einer Energieform in eine andere => Summe der Energie bleibt erhalten
  • Erhaltungssätze beruhen auf Symmetrien
  • Homogenität der Zeit => Erhaltung der Energie
  • Amalie "Emmy" Noether (1882-1935), durfte in Preußen nicht habilitieren
  • Physiker erarbeiten sich / erhalten im Vgl. zu Ingenieurswissenschaften fundierte plausible Erklärungen (...diese Aussage muss man wohl etwas relativieren bzw. unter dem Aspekt des Anspruchs physikalischer Bandbreite und Tiefe betrachten => s. Bemerkung d. Kollegen aus der 11.: ... " ... ich lerne zur Zeit aus diesem Buch ... siehst du die Berechnungen? Die führen selten zu diskreten Ergebnissen in m, sec, kg, etc. sondern wieder zu Formeln, die man ihrerseits als Physikstudent interpretieren muss ... " ... macht ihm aber Spaß, da er Physik und Mathe als Leistungsfach hatte ...)

Sonne
  • ist ein Stern => Solare Strahlung => Erde => Fossile En.träger => En.chem. + En.elektr.
  • Stern = thermonuklearer Fusionrsreaktor = gemessen an der Lebenszeit des Menschen unerschöpfliche Quelle für Photovoltaik
  • Gravitationskraft nach innen + Druck durch Strahlung nach außen => zwei gegenläufige Kräfte
  • Lebensdauer t = En.vorrat / En.verlust = E/L = η*Mc²/4 = ca. 10^9 Jahre
  • Querschnitt: Korona + Chromossphäre+ Konvektionszone
  • Energietransport: seit 1937/38 thermonukleare Fusion bekannt
  • Hans Bethe (1906-2005)
  • C.F.v.Weizsäcker (1912-200?)
  • Koronardurchmesser = 40.000.000 km
  • kein Sonnenlicht ohne Quantentheorie
  • quantenmechanischer Effekt => Proton => überwindet Berg => 1929 Tunneleffekt
  • Relativitätstheorie: E = Mc²
  • 6,695100 - 10^27 kg - Protonen
  • 6,644565 - 10^27 kg - ?
  • Gravitationsphysik => hohe T: kT = GMm/R = 6*10^6 K (math. hergeleitet)
  • Physik der Atomkerne => Massendefekt
  • L = 3,9*10^26 J/s
  • Sonne - Stern unter Sternen
  • r(sun) = 109 Erdradien = 300.000 Erdmassen
  • Leuchtkraft = 10^26 Watt
  • Leuchtkraft unserer Galaxie = L = 10^11 Sonnen
  • Kontraktion: Gaswolke
  • Gravitationsenergie: therm. Energie
  • E(G) = GM²/R
  • delta E = 10^41 Joule
  • chem. Energie
  • Knallgas-Gemisch d. Masse d. Sonne = delta E = 10^33 Joule
  • Stern = hat eine eigene innere Energiequelle
  • Alter der Sonne = 4,6 Milliarden Jahre (Halbwertszeit)

Geburt eines Sterns
  • Gravitationskollaps
  • Abkühlung + isotherme Phase
  • nahezuh undurchlässig für IR-Wellenlänge
  • Aufheizung - Dissozation d. ?

Lebensweg Sonne
  • Sternentwicklung: thermonukleare Brennphasen + gravitative Kontraktion (Wechselspiel)
  • thermonukleare Fusion geht bis Fe (Badewannenprinzip)
  • exklusive Nukleosynthese
  • wir sind Sonnenstaub
  • Friedrich v. Hardenberg (1776-1801)
  • Kreislauf d. Materie i.d. Galaxis
  • Schwerkraft der Sterne
  • Atomkern-En.
  • Gravitations: starke + schwache Kräfte im Raum
  • Gravitations.En.=> begrenzte Energiegewinnung
  • gekrümmte Raum-Zeit-Geometrie
  • Galaxie, Lobe: Hot Spot + Counter Jet + Hot Spot
  • Parts of Dragon (Cygnus A)
  • Richtungsgedächtnis#
  • Lavall-Raketenmotor
  • Hubble-Space-Teleskop

Standardmodell v. AGN's
  • BH + AD + ?
  • L(Q) ca. = 1000 * L(G) = 100 AE
  • L(G) ca. = 10^11 L(Sonne)
  • lösen das Energieproblem
  • Quasaren und in den aktiven AGN: Zentren von Galaxien
  • Im Anfang war das Universum durchsetzt von 10^9 Antimaterie + 1 Materie => 10^9 Photonen + 1 Materieteilchen

Urknall
  • Galaxienbildung erfordert große Mengen dunkler Materie
  • fast völlig homogen
  • Bottom-up-Modell
  • Gaswolken mit ca.10^5 Sonnenmassen verschmelzen
  • dunkle Materie als Katalysator
  • weltraumgestützte Teleskope: wir sehen nicht in den Weltraum sondern in den Zeitraum => cosmic spheres of time
  • Big Bang Expansion: 13,7 Mrd. Jahre
  • 14. Mai: voraussichtlicher Doppelstart Ariane
  • die Welt ist undurchsichtig
  • Mikrowellen + Expasionsion => Adibiatische Kompression
  • damals: dicht, heiß und kompakt
  • Elemantarteilchen anstatt Galaxien
  • extrem hohe dichte Energiedichte => extrem starke Krümmung

Klassische Kosmologie
  • Hawkin-Penrose-Theorem
  • Nullpunkt d. Zeit (für phys. Forschung ungeeignet)
  • Planck-Universum
  • Quantentheorie => Singul.unphys. Anfang
  • Prof. Georges Lemaitre (1894-1966, Astronom + Priester) => "später ist auch er expandiert" ;-)
  • superradioaktiver Zerfall

Vakuumfluktuation
  • Pascal Jordan (1902-1980)
  • Richard Flyman (1918-1988)
  • Energie: E = Mc² - GM²/R = 0
  • Ruheenergie d. Materie = Gravitationsen.
  • Ruheenergie balanciert die Grav.en. aus !

Schwarzes Loch
  • ausgebrannter Stern
  • unaufhaltsamer Kollaps
  • Implosionen innerhalb eines Schwarzschilds-Radius
  • kein Licht entweicht
  • keine Rückkehr der Materie
  • Kollaps in Singularität

Das Ende der Sterne
  • entsprechend der Masse: Weißer Zwerg oder Neutronenstern
  • Schicksal massenreicher Sonnen = 5 M

Größenvergleich
  • Manhattan
  • Neutron Star: M = 1.5 M sun
  • R = 10 km
  • Black Hole (BH): M = 1.5 M sun
  • Rs = 4.5 km
  • ab welcher Gravitation entsteht Leben ?

Energiefreisetzung am BH (=Black Hole)
  • von pot.E nach kin.E
  • AE = ε * mc²
  • εG = 0.5
  • εW = 0,007
  • Schwerkraftsstrudel
Akkretion von Materie
  • pot. E.
  • kin. E.
  • therm. E.
  • Strahlungen
  • Röntgen-/Gammastrahlung
  • E(acc.)(R) = G * M m /R
  • L = E(acc.)(R) = G * M m° /R

BH im Sternenbild Schwan:
  • Röntgenquelle Cygnus X-1B
  • Doppelstern
  • Entfernung d=800 Lichtjahre
  • Masse:12 mal Sonne
  • Durchmesser: ca. 15 km
  • => wenn etwas flackert/flimmert kann man durch Intensitätsschwankungen/Zeit + 3. Keplersche Gesetz die Größe ableiten

Unsere Galaxie
  • das Zentrum
  • 3. Kepler Gesetz
  • Bahnkurven, Periode
  • Masse-/Dichteverteilung in galaktischen Zentren
  • BH müssen gefüttert werden => Akkretion gibt es auch in ruhigen Phasen
  • Werner Heisenberg (1901-1976): Unbestimmtheitsrelationen
  • Edward Tyran (1973): is the universe a vacuum fluctuation ?
  • "Our universum is simply one of those things that happens from time to time

Fazit:
  • 1. Energiesatz ist Voraussetzung => Anwendung auf die Welt als Ganzes ist problematisch
  • 2. Gravitation stellt eine enorme Energiequelle auf kosmischer Skala (Schwarzschildradius auf 9mm)
aber für die Erde gilt:
  • 3. Gravitation ist wesentlich für die Strukturbildung

weiter:
  • "Klein" bedeutet nicht "vernachlässigbar"
  • Erde empfängt Energie: Sonne T=5800K => 10^17 W => von Atmosphäre nach Erdoberfläche T=260K => Erdkern T=1000K
  • Abstrahlung: 10^17W bei T=3K
  • Energiebilanz ausgeglichen E°m=E°out
  • Enthropiebilanz ist positiv
  • "Wir verlieren Entropie in die Umges ebung (s. Frühling)
  • Der Kosmos - ein gestaltetes Universum



Rest vom zweiten Vortrag der "Energietage":

Erwartungstheorie
  • Expected utility theory (EUT)
  • "Maximiere den erwarteten Gesamtnutzen bzw. minimiere den erwarteten Schaden als Variante"
  • JB: "erwarte die größte Zahl"
Vorsorgeprinzip
  • Schwache Formulierung: Rio declaration on Enviroment and Developement 1992 => kein Entscheidungskriterium, sondern lediglich Metakriterium
  • Starke Formulierung: Wingspread Statement 1998 => alternativ: argumentatives und präskriptives Vorsorgeprinzip
  • Verlässlichkeit wissenschaftlicher Prognosen
Poppers Falsikation:
  • Vorhersagen z.T. aufgrund der große Zeitskalen nicht überprüfbar
  • Vorhersagen erlauben nicht die Widerlegung einer zu testenden Hypothese => Wahl des Szenarios, der Parameter ...

  • Klimatologie als Teil der Geisteswissenschaften
  • Kuhn T., 1962: Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen
  • Lakatos, I. 1977: The Methodology of Scientific Research Programs

Fazit:
  • Ethische Aspekte der Energieversorgung
  • wissenschaftstheoretische Aspekte der Modellierung von Auswirkungen verschiedener Energieszenarien
***

Fragen von/Diskussion mit Zuschauern

Speichermedien für Energie
  • Schattenkraftwerke
  • Autos: Li-Batterien (Evonik, Degussa), noch zu teuer
  • Wasserstoffgewinnung
  • Tag/Nachtrhythmus => kurzfristige Planungen
  • Winter/Sommer => langfristig
Fotovoltaik
  • Silizium in Hülle und Fülle => genug Reserven
  • Quarz zu Silizium, rein => giftige Chemikalien, zwischengeschaltet, aber dichte Produktionskette
  • Moral abhängig vom Preis
  • Ablasshandel vs. CO2-Briefe
  • 500% Steigerung der landwirtschaftlichen Errungenschaften (Cave: Auslaugung, Erosion der fruchtbaren Böden)
  • ökonomische Aspekte müssen ethische nicht ausschließen
  • Philosophie: Nachhaltigkeit
  • Randbedingungen (human?)
  • Einfluss der Fakultät
  • hard & ready-capture
  • New developement
  • Zahlen sind diskutierbar
  • auch weniger fruchtbares Land nutzen
  • große Stellschrauben sind das menschliche Verhalten (Wechselwirkung zwischen Produktion + Konsum + Bedarf)
  • "Der Erneuerer von heute ist der Ölscheich von morgen"
  • Begriff d. Nachhaltigkeit wurde maßgeblich geprägt von der Forstwirtschaft seit ca. 20 Jahren => es werden wieder so viele Bäume neu gepflanzt, wie gefällt worden sind

Dienstag, 19. Mai 2009

BioScope II



Deckblatt:
  • User Manual
Warranty Information
  • Hinweise + Service
Table of Contents
  • ...
Seite

1)

Chapter 1, System Overview

Chapter 1 System overview
  • Das Bioscope II Scanning Probe Microscope (SPM) wurde speziell für die Anforderungen biologischer Wissenschaftsforschung entwickelt.
  • Das Design beinhaltet die erwartete /angestrebte Arbeitsleistung und eine einfache Handhabung eines Veeco SPM mit einer noch die dagewesenen Kompatibilität mit optischer Mikroskoptechnik.
  • Alle drei Drehachsen des Geräts sind mit hochauflösenden kapazitiven Sensoren ausgestattet, die es erlauben/ermöglichen, das Mikroskop in einem geschlossenen Regelkreislauf für verbessertes Abtastgenauigkeit und leichtere Handhabung laufen zu lassen.
  • Das Bioscope II ist nutzbar für den Einbau von Zeiss, Olympus, Nikon und Leica invertierte/seitenverkehrte optische Mikroskope.
  • Die volle Funktionalität des optischen Mikroskops wird gewährleistet durch eine großzügige Aussparung für die Objektive unterhalb des Abtast-Objekttisches und durch nahezu reibungslosen Zugriff von oberhalb für die Ausleuchtung/Beleuchtung mit standardisierten hochnumerischen Blendenöffnungen.
  • Das optionale/wahlfreie Bioscope Draufsicht-Anbauteil ermöglicht das Lokalisieren von gewünschten Arbeitsbereichen der Arbeitsprobe.
  • Um eine bessere Integration mit fluoreszierenden Techniken zu ermöglichen ist das Bioscope II mit einem infraroten Laser (850 nm) ausgestattet.
  • Das Bioscope II arbeitet in Verbindung mit dem NanoScope V Controller, welcher die neuste Innovation in SPM-Ansteuerung darstellt durch ein Angebot von sehr geräuscharmen Operationen und einer schnellen flexiblen digitalen Bauweise.
  • Die Kombination von SPM und Controller machen das Bioscope II zu einer erstaufgeführten SPM Arbeitsbühne für Biowissenschaftsforschung.

Dieses Manual beschreibt genau
  • die Anlagenvoraussetzungen,
  • Installationsbedingungen und Prozeduren,
  • Anforderungen für die Instandhaltung und
  • Prozeduren und Anwendungsmöglichkeiten für das Bioscope II Scanning Probe Microscope.

Dieses Kapitel behandelt folgendes:
  • Sicherheit: Abschnitt 1.1
  • Systemüberblick: Abschnitt 1.2
  • SPM Hardware: Abschnitt 1.2.1
  • Typische Systemkomponenten: Abschnitt Tabelle 1.2a
  • Optionale Draufsicht-Anbauteil installiert auf BioScope II: Abschnitt Abbildung 1.2b
  • Optionale Draufsicht-Anbauteil ohne invertiertes optische Mikroskop: Abschnitt Abbildung 1.2c
  • Systemdetails: Abschnitt 1.3
  • BioScope II Bodenplatte: Abschnitt 1.3.1
  • BioScope II Elektronische Schnittstellen-Box: Abschnitt 1.3.3
  • BioScope II Zubehör und Zusatzausrüstung: Abschnitt 1.3.4
  • Der NanoScope V Controller: Abschnitt 1.3.5
  • Das Computersystem: Abschnitt 1.3.6

1.1 Safety
  • hazard = Gefährdung, Gefahr
  • precautions = Vorsichtsmaßnahmen
  • invevitable =
  • cautionary information =
  • Das BioScope II ist so entwickelt worden, dass eine Gefährdung für die Anwender minimiert wird und es robust gegen Maschinenschaden ist, wenn Instruktionen und Gebrauchsanweisungen befolgt werden !

1.2 System Overview

1.2.1 SPM Hardware
  • brief overview
  • ...
Figure 1.2.a
  • in hooded isolation enclosure
3)

Table 1.2a Typical system components
  • sample
  • meter signals
  • cantilever deflection detection
  • coarse
  • EasyAlign
  • cradle
4)
  • align
5)

1.2.2 SPM Control Hardware
  • stage motor for tip and sample positioning
  • data acquisition
6)

System Details
  • sample holders = Probenhalter
  • closed loop operation
  • stable imaging = stabiles Bild
1.)
  • ...
2.)
  • spills
3)

4)
  • sample = Probe
5)

1.2.2 SPM Controlled Hardware
  • stage motors = Motoren für die Plattformen ?
  • Runs control software = Kontrollsoftware laufen lassen
6)

1.3.1 BioScope II Baseplate
  • Scan Stage = Abtastplattform / Scanbühne
  • closed loop = Regelkreis / Kreislauf

Montag, 18. Mai 2009

Nachhaltigkeit der Energieversorgung II

Risiken und Chancen - Eine ethische Bewertung
  • Professorin Rafaela Hillerbrand,
  • Human Technology Centre (HumTec) der RWTH Aachen
  • Physikerin und Philosophin

Schlagwörter und Notizen:
  • 1.) Ethik
  • 2.) Wissenschaftstheorie (Teile)
  • Anthropogener Treibhausheffekt (Anwendungsbeispiel)
besondere Relevanz:
  • ethisch nachhaltig,
  • technisch und ökonomische realisierbare Energieversorgung im 21. Jhd.
  • 7 Arbeitsgruppen (E-Techniker, Verfahrenstechniker, Philosophen)

Ethik:
  • "normativ" ungleich "deskriptiv" ungleich "empirisch"
  • Erderwärmung per se vermeiden
  • Kommunizierbarkeit auch in Ländern wie China anstreben

Moralische Verpflichtung
  • aus ethischen Gründen,
  • Stern-Report 2006, Executive Summary
  • anthropozentrische (pathozentrische) Ethik
  • Auswirkungen auf menschliches Wohlbefinden + Natur (Teilbereiche) als instrumenteller oder intrinscher Wert
  • Physiozentrische oder holistische (ganzheitliche) Position
  • Natur (oder Teilbereiche) als Wert an sich (s. Fledermaus/Elbbrücke)
  • J. Auxebel 1995: "One hundred years ago"
  • British Liver Titanic
  • Diskussion hängt auch von der Höhe der Belastung ab
  • Berücksichtigung von Nachfolgegenerationen
  • Input => Messung der Einwirkung => normative Analyse
  • Anstieg des Meeresspiegels + Zyklone + Erderwärmung etc.
  • lt. Stern könnte Bangladesch den Standard der NL erreichen ?
Impact Modell:
  • ...
Ausbooten der normativen Debatte
  • empirisch: Energy scenaries => Level of Greenhouse Gas & Aerosol Concentration => Climate Models => Impact un Human Welfare
  • Umweltprogramm der UNO = IPCC ?
  • Normative Assessement => ?
  • manchmal Vermischung der Ebenen
  • Szenario: signifikante Polarisierung des Reichtums
  • Finanzwelt: => Diskontinuierung
  • Schadenseinschätzung: "akut" vs "in Zukunft" => zukünftiger Schaden wird niedriger eingeschätzt als momentaner Schaden
Diskontinuierung:
  • ...
Pragmatische Argumente:
  • Durchsetzungsfähigkeit politischer Vorgaben
Gratizifierungsverfall im Zug zunehmender Verfügbarkeit:
  • psychische Annahme
Wachsen des Realzinssatz u. konkave Wachstumsrate v. Volkswirtschaft
  • Diskontinuierungsrate: 3-6%
Ende der Menschheit:
  • Stern: 0,1 % => ist eine geringe Annahme im Vgl. z.B. von Wohlfahrts- und ökonomischen Organisationen
Monetisierung von Schäden
  • human capital approach
  • willingness-to-pay Ansatz
  • willingness-to-accept Ansatz
  • hauptsächlich Klimaschäden in Nichtmarkt-Sektoren erwartet
  • Geld lässt sich tauschen, verleihen ... vermag Zinsen einzubringen ... Verluste lassen sich z.T. durch Reserven kompensieren ... usf...

Normative Bewertung:
  • "moralisch" ungleich "ökonomische Bewertung"
  • eine Aufgabe der praktischen Bewertung
  • Einbettung der Klimaproblematik im breiteren Kontext
  • Stern 2006: -1 % BIP nötig, um gravierendste Schäden zu vermeiden + 2) 450 Millionen $ zum Vergleich: 1,3 Mrd $ für die H2O-Versorgung Afikas
  • moralisches Dilemma: moralische Verpflichtungen lassen sich nicht alle gleichzeitig realisieren
  • grobe Schätzungen können fehlerbehaftet sein

Teil II: Wissenschaftstheorie
  • wie unsicher sind die Klimaprognosen ? (Vgl. im Alltag)
  • Harte wissenschaftliche Fakten über CO2
Skizze:
  • Sonne scheint in alle Richtungen
  • Umwandlung von UV nach IR
  • Anstieg atmosphärischer Konzentration (CO2 kann nun mal nicht in den Weltraum entweichen)
  • von 280 ppm (1740) auf 379 ppm (2005)
  • "Unsicherheit" ungleich " unwissenschaftlich"
Klimasysteme:
  • Atmosphäre
  • Biosphäre
  • Hydrosphäre
  • Kryosphäre
  • Litosphäre
  • Kondensationskeime
  • welche Feed-back Schleifen existieren ?
Quellen der Unsicherheit:
  • Kausalitäten
  • Parameterunsicherheiten quantifiziert (politische Entscheidungen mit Unsicherheiten behaftet)
  • (Modell-) Konzeptisierungsunsicherheiten nicht quantifiziert
  • IPPC (workgroup IV)
  • Quelle: Summary for Policy makers, 2007
Technikfolgenforschung
  • Risiko (risk) vs. Unsicherheit + Ungewissheit (uncertainity)
  • für alle Handlungsfolgen sind Eintrittswahrscheinlichkeiten bekannt
  • ignorance
Umgang mit Unsicherheiten:
  • Vorsorgeprinzip (precautionary)

Vorsorgeprinzip
  • schwache Formulierung: Rio declaration on Enviroment and Development 1992 => kein Entscheidungskriterium sondern lediglich Metakriterium
  • starke Formulierung: wing spread statement, 1998
  • alternativ: argumentatives & präskriptives Vorsorgeprinzip

Verlässlichkeit wissenschaftlicher Prognosen
  • Poppers Falsikation: Vorhersagen z. T. aufgrund der großen Zeitskalen sind nicht überprüfbar
  • Klimatologie als ein Teil der Geisteswissenschaften ?!
  • Popper: 1935: Die Logik der Forschung
  • Kunt T 1962: Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen
  • Laktos, I., 1977: The Methodology of Scientific Research Programs
  • Vorhersagen erlauben
Erwartungsteorie:
  • Kosten-Nutzen-Abwägung (expected utility theory, EUT)
  • Maximiere den erwarteten Gesamtnutzen bzw. minimiere

Freitag, 15. Mai 2009

Nachhaltigkeit der Energieversorgung

Vortrag
entnommen aus Broschüre

Genug Lebensenergie für alle


Grenzen & Möglichkeiten

Die technischen Aspekte


Professor Andreas Pfennig,
Aachener Verfahrenstechnik
Thermische Verfahrenstechnik
RWTH Aachen

Die ökologische Tragfähigkeit der Erde darf durch menschliches Wirtschaften nicht überschritten werden, um unser Wohlergehen langfristig sicherzustellen.
  • Werden die Ressourcen der Erde den Bedürfnissen der Menschen gegenübergestellt, wird offensichtlich, welche Optionen auf dem Wetg in die Nachhaltigkeit überhaupt noch möglich sind.
Diese Gegenüberstellung soll in dem Vortrag als ein erster Schritt auf dem Weg zu einer umfassenderen Modellierung der Zusammenhänge diskutiert werden und folgende Fragen beantworten:
  • Wie viel Bioenergie können wir uns leisten, ohne die Ernährung zu gefährden ?
  • Kann Sonnenenergie unseren Energiehunger stillen ?
  • Können wir das Klimaschutzziel von maximal +2°C mit geeigneten Technologien noch erreichen ?

Schlagwörter und Notizen:


Statische Reichweite [Jahre]
  • Statisch = begrenzt
  • Rohöl: 42
  • Erdgas: 63
  • Steinkohle: 163
  • Braunkohle: 227
  • Quelle: Arnd et al. Chem.Ing., Tech. 79(5)

Bild:

  • McCarthy - Gletscher in Alaska
  • 1909: ganz normal
  • 2004: fast verschwunden

Ressourcen
  • Änderung der Vorräte = - Förderung

Atmosphäre
  • Förderung und Verbrennung

Begriffserklärung Nachhaltigkeit:
  • kommt aus der Forstwirtschaft => soviele Bäume aufforsten wie gefällt bzw. abgeholzt wurden

Verfahrenstechnik:
  • Prozesse für Energierohstoffverarbeitung entwickeln und bereitstellen

Reichweite der Rohstoffe
  • statisch
  • dynamisch

Rohölpreis
  • Kollege BWL-Dipl. ?? aus Frankfurt wg. Diplomarbeit: "Wie entsteht der Rohölpreis ?" fragen
  • Diagramm: Euro/Barrel über Zeit
  • jährlicher Anstieg: 10 bzw. 20 % (Schnittpunkt dort, wo Preis am höchsten)

Mauna Loa, Hawaii
  • CO2 Messung in der Atmosphäre
  • Diagramm: Konzentration (300-400ppm) über Zeit (1960-2010)
  • Monatswert (=linear) + gleitendes Mittel
  • ansteigend

Wie lange reichen die fossilen Energieträger ?
  • "wo nicht anders angegeben, gelten globale Bilanzen"

Verbrauch von Primärenergieträgern [kWh pro Kopf und Jahr]
  • weltweites Mittel: 19.272
  • USA: 101.026
  • Deutschland: 48.609
  • China: 14.981
  • Indien: 5.931
  • Afrika: 4.073

Stromrechnung von den Stadtwerken
  • Bürger sollten ihre Stromrechnung sehr genau anschauen
  • Detektion von Stromfressern + persönliches Verhalten
  • Def: Energie kann man nicht verbrauchen => es handelt sich immer um Energietransformation / Umwandlung

Anteile der Primärenergieträger am täglichen bundesweiten Verbrauch [%]
  • Kohle: 25,7
  • Erdgas: 21,6
  • Erdöl: 34.6
  • Biomasse: 10
  • Kernenergie: 5,6
  • Wasserkraft: 2,3
  • in Deutschland werden umgerechnet 8,3 kg/Tag, weltweit 4,24 kg/Tag verbraucht

Energienutzung [%]
  • Industrie: 28,5
  • Verkehr: 30,3
  • Gewerbe, Handel, Dienstleistung: 15,6
  • Haushalt:

Energieträger:
  • Kernspaltung und Kernfusion unter nachhaltigem Aspekt eher negativ
  • Fossil mit CCS: Carbon Capture and Sequestration)
  • Wellen und Gezeiten
  • Wasserkraft
  • Wind
  • Geothermie
  • Solarthermie
  • Photovoltaik
  • Biomasse

Anteile Primärenergieträger am Verbrauch
  • Welt: 19.272 kWh/Jahr => 4,24 kg /(Kopf * Tag)
  • Deutschland: 48.609 kWh/Jahr => 8,38 kg /(Kopf * Tag)
  • früher mussten die Schüler noch Kohlebriketts in die Schule mitnehmen, um die kalten Räume zu heizen !

Welche Alternativen habe ich ?
  • Prinzipielle Alternativen: vor 2050 keine Kernfusion

Solarthermie:
  • besonders im Mittelmeerraum (Dach)
  • in Deutschland für warmes Wasser im Haushalt

Schwerpunkt:
  • Solarthermie
  • Photovoltaik: vorsichtige Abschätzung
  • Biomasse: Konkurrenz zu Nahrungsmittel

Ernährungsparadigmen
  • Fleisch vs. Pflanzen
  • Veredlungsverluste von Fleisch bis 3 % (???)

Weltenergievorräte
  • Skizze: Masse (?) (2*10^15 - 1*10^16 kg) über Zeit (2010 - 2060)
Start bei 2010
  • Kohle: 6*10^15 fällt ab bis nach 2060
  • Gas: 8*10^15 fällt ab bis 2040
  • Erdöl: 1*10^16 fällt ab bis knapp vor 2040 (?)
  • zwischen 2025 und 2045 befinden wir uns in den gewünschten +2°C-Bereich
  • wenn > 2°C dann sprunghafte Änderung: z.B. Beeinflussung des Golfstroms
  • Umstieg von Kohle nach Erdöl erfolgte um 1920
  • ungenaue Schätzungen (Meer, Pflanzen, Kreisläufe, Zeit, Reserven etc.)

Ing. /Projekt / Zeitplan
  • Prozess planen
  • Genehmigungsverfahren
  • Kontraktionen
  • dauert 10-15 Jahre

Pflanzliche Nahrung in Deutschland: [kcal/(m²*Jahr)]
  • Tomaten: 3050
  • Mais: 2740
  • Kartoffeln: 2566
  • Weizen: 2261
  • Möhren: 1450
  • Apfel: 1430
  • Rot- und Weißkohl: 990
  • Blumenkohl & Broccoli: 450
  • Gurken: 292
  • Salat: 230
  • Spargel: 50

Lösen nachhaltiger Bilanzen / Der Clou:
  • Prof. berechnet verbleibende Nutzfläche Fläche für jeden Einzelnen
  • (Vgl.: Fußballfeld = 7.000 m²)
  • man muss von allen Flächen Wüsten + Permafrost abziehen (=nutzbar)
Heute:
  • Landfläche insgesamt: 22.000 / Kopf
  • nutzbare: 15.500/ Kopf
2050:
  • Landfläche insgesamt: 15.200 m² / Kopf
  • nutzbare: 11.068 m² / Kopf
  • Erhaltung der Umwelt: - 1107 m²
  • Siedlungsfläche: - 750 m²
  • Ackerfläche: - 2300 m²
  • Weide: - 5300 m²
  • Biomasse als Chemierohstoff: - 400 m²
  • Restenergiefläche: 1.211 m²
  • das entspricht maximal 18% der Primärenergieträger bei 4 kWh /(m² * Jahr)
... das Energieverhalten der Menschen ist wichtiger als jede neue technische Entwicklung !

UN-Prognose zur Weltbevölkerung
  • Skizze: hohe, mittlere und niedrige Variante der Weltbevölkerung
  • niedrig: 7,79 Mrd. Menschen /mittel: 919 Mrd /hoch: 10,76 Mrd

Variante für Konventionelle Ernährung
  • verbleibende Nutzfläche: - / - / -238 m²
  • Fläche für Photovoltaik: 64m² / 121m² / 161 m²
  • Max. Anteil Biomasse an Energieversorgung: 44% / 18% / -

Variante für pflanzenbasierte Ernährung
  • verbleibende Nutzfläche: 2315 / 296 m² / -
  • Fläche für Photovoltaik: - / - / 38
  • Max. Anteil Biomasse an Energieversorgung: 78% / 81% / 64 %

Energienutzung in Deutschland [kWh/(m²*Jahr)]
  • Sonnennutzung: 100
  • Biodiesel: 1,5
  • Biogas: 2,5
  • Biomasse to Liquid: 3

Photovoltaik:
  • 30mal mehr als Biomasse

Fazit:
  • zwei Probleme: Energie und Klima
  • Landfläche ist ein knappes Gut
  • Preis tierischer Nahrung wird steigen
  • Energiepflanzen nur zwischenzeitliche als Energieträger
  • nachhaltiger Energiemix: Restbiomasse
  • langfristig: Photovoltaik wird preiswerter, ist sicher und nachhaltig
Für genauere Angaben: