Facharbeit im Fach Biologie
Thema: Umweltschutz
Fachlehrer XXXXXXXXXXXX
XXXXX XXXXXXXXXXXXXX
Umweltschutz
Allgemeines:
Der Begriff des Umweltschutzes ist erst zu Beginn der 1970er Jahre aufgekommen. Dieser basiert auf die Gesamtheit aller Maßnahmen und Bestrebungen, die darauf zielen, die Lebensgrundlagen des Menschen sowie die der Natur insgesamt zu erhalten und eingetretene Umweltschäden wieder zu beheben, das heißt, die Auswirkungen früherer, jetziger und zukünftiger Tätigkeiten des Menschen so zu gestalten, daß die menschliche Gesundheit gewahrt wird und die Natur sich entwickeln kann.
Spätestens seit dem Beginn der Industrialisierung wird die Umwelt in vielen Gebieten der Welt, aber auch global und sogar darüber hinaus etwa in Form von Weltraummüll, durch Lärm, von Menschen verursachte Schadstoffemissionen und Verbrauch von Landschaft (Zersiedelung, Straßenbau, Rodung von Wäldern), Rohstoffen und anderen Ressourcen belastet. Aber auch schon viel früher begann der Mensch damit, Einfluß auf seine Umwelt zu nehmen. Bereits vor 10.000 Jahren begannen die Menschen im Vorderen Orient damit ein neues Überlebensmodell zu entwickeln. Sie verließen sich nicht auf das Nahrungsangebot der Natur, sonder beeinflußten diese durch Anbau von Getreide, Viehzüchtung oder auch durch Abholzung von Wäldern für Brennholz beziehungsweise für den Schiffsbau.
Die gegenwärtige Belastung der Umwelt hat zahlreiche Ursachen, auf die hier leider nur zum Teil eingegangen werden kann. Die Luftverschmutzung machte sich als erste deutlich bemerkbar durch Zunahme der Atemwegserkrankungen (zum Beispiel Allergien), Smogbildung in verkehrsreichen Ballungszentren, Gebäudeschäden und besonders gravierend im sogenannten Waldsterben durch den sauren Regen und durch Klimaveränderungen (Ozonloch und daraus resultierender Treibhauseffekt). Zwar spielen auch Brandrodungen in Entwicklungsländern und wachsende Viehhaltung eine wesentliche Rolle, doch Hauptproblemfaktoren sind Autoabgase und Industrieemissionen. Maßnahmen wie der Einbau von Entschwefelungs- und Entstickungsanlagen oder das gesetzliche Vorschreiben von Katalysatoren reduzieren zwar den Schadstoffgehalt der Luft, werden jedoch oft durch die Zunahme der Schadstoffquellen konterkariert. Ähnliche Ursachen hat die Wasserverschmutzung, da ein großer Teil der Schadstoffe aus der Luft in Grund -, Fluß- und Meerwasser ausgewaschen wird. Hinzu kommen Versickerungen (unter anderem Mineralöle, Müllrückstände) und direkte Einleitungen von Abwässern aus Industrie und Haushaltungen. Augenfällig wird die Wasserverschmutzng in Anbetracht der verheerenden Unfälle mit Öltankern. Ein weiterer besonderer Faktor sind Düngemittel sowie die als Düngemittel genutzten tierischen Exkremente aus der Landwirtschaft, die zur Belastung des Grundwassers und zur Eutrophierung (Überdüngung) von Gewässern führen, welches wiederum eine Reduktion des zum Überleben von Organismen erforderlichen Sauerstoffs im Wasser zur Folge hat. Unmittelbar betrifft jeden die Bodenverschmutzung, zu der auch der Bodenverbrauch durch Kultivierung und Bebauung gehört.
Gesundes Wohnen, Erholung in freier Natur und landwirtschaftliche Nutzung sind gefährdet durch großflächigen Einsatz von Pflanzenschutz-, Unkrautvertilgungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln, durch Verseuchung der Böden und Pflanzen mit Schwermetallen aus industrieller Produktion aus Zeiten, in denen man noch keinen Wert auf Umweltschutz legte (sogenannte Altlasten), sowie Autoabgase, Kontaminierung durch radioaktiven Fallout (Tschernobyl) und das wilde strafbare Abkippen von Haus- und Gewerbemüll in Wald und Flur durch Umweltsünder. Schäden in der Natur machen sich nur sehr langsam bemerkbar, häufig ist dann noch nicht einmal genau anzugeben wo die Ursache für die ungewollte Veränderung liegt. Ursache und Wirkung können zeitlich und räumlich weit auseinander liegen daher ist der vollständige Beweis des Zusammenhanges oft sehr schwer. Die dramatisch wachsende Bevölkerung, vor allem in der Dritten Welt, verschärft das Problem noch um die Dimension des Hungers, der zu zusätzlichem Raubbau (Vernichtung des Regenwaldes) führt. Der Umweltschutz gehört zu den vordringlichsten Aufgaben der Industriegesellschaften, die allein die Kosten für effektive Programme tragen können.
Umweltschutz ist ein weltweites Problem
Der größte Teil der Energie, von der wir abhängig sind (Fossile Energie) wird einmal zu Ende gehen. Dies bedeutet, daß nur beschränkte Reserven vorhanden sind und daß sie immer mehr abnehmen. Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Erdöl fallen in diese Kategorie. Im Gegensatz dazu sind die Energieträger wie Sonne und Wind immer vorhanden und erneuern sich täglich. Vergleicht man nun einmal die statistischen Zahlen so muß man mit Erschrecken feststellen, daß die stark besiedelten Gebiete nicht einmal den größten Anteil des weltweiten Energieverbrauchs ausmachen. Die sogenannten Entwicklungsländer stellen mit 55 Prozent den wohl größten Anteil an der Weltbevölkerung dar. Der Energieverbrauch liegt hier allerdings bei nur 17 Prozent des gesamten weltweiten Energieverbrauchs. Als anderes gegensätzliches Beispiel kann man Japan und Australien anführen. Hier liegt der Bevölkerungsanteil mit nur 3 Prozent relativ weit unten. Der Energieverbrauch liegt hier allerdings bei 6 Prozent. Westeuropa macht 7 Prozent der Weltbevölkerung aus und nimmt einen Energieverbrauch von 16 Prozent in Anspruch. Wie bereits erwähnt, tragen die Kraftfahrzeuge und Industrieanlagen den größten Teil der derzeitigen Umweltverschmutzung. So wurde in den letzten zehn bis fünfzehn Jahren sehr viel an neuen oder überarbeiteten Energiequellen in diesem Bereich getestet, beziehungsweise entwickelt. So wird derzeit bei Daimler- Benz ein Fahrzeug entwickelt, welches allein mit den Energieträgern Wasser und Luft auskommen soll. Durch eine chemische Reaktion aus Wasserstoffgas und Luft gewinnt dieses Fahrzeug Strom. Auf der Basis eines normalen Serienfahrzeugs soll somit ein alltagstaugliches Fortbewegungsmittel für die Zukunft entwickelt werden. Bei dem heutigen Forschungsstand kann ein solches Fahrzeug sechs Personen rund 250 Kilometer weit, mit einer Tankfüllung, umweltfreundlich und leise transportieren. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt dabei maximal 120 Stundenkilometer. Aus dem Auspuff entweicht dabei nur Wasserdampf - weder Stickoxide und Rußpartikel noch das für den Treibhauseffekt mitverantwortliche Kohlendioxid. Der eigentliche Grund einen solchen Prototypen zu konstruieren ist der immer noch stets steigende Anteil an Fahrzeugen auf den Straßen. Solange der mobile Verkehr auch weiterhin von der einzigen Energiequelle Erdöl abhängig ist, werden parallel zum Energieverbrauch weltweit auch die Kohlendioxid- Emissionen ansteigen. Vorsichtigen Schätzungen zufolge dürfte sich die Zahl der weltweit rund 800 Millionen Fahrzeuge bis zum Jahr 2030 verdoppeln. Dann werden aus den Auspuffen schätzungsweise 6,7 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangen, dieses sind etwa 50 Prozent mehr als heute. Auch hier kann man den Vergleich zwischen den Industriestaaten und der sogenannten „Dritten Welt“ anführen. Vergleicht man nun einmal die Zulassungszahlen der Fahrzeuge in der dritten Welt mit denen der Bundesrepublik Deutschland, stellt man fest, daß in Nordrhein - Westfalen ebenso viele Autos fahren, wie auf dem gesamten afrikanischen Kontinent. Benzin und Dieselmotoren werden zwar zunehmend verbrauchs- und abgasärmer, aber dennoch ist dieses auf lange Sicht gesehen längst nicht ausreichend. Stickstoff- und Schwefeloxide sowie Rußpartikel, die Verbrennungsmotoren beim Betrieb ausstoßen, konzentrieren sich vor allem in den Ballungsgebieten sowie den Großstädten, in denen in der Zukunft vermutlich 40 Prozent der Weltbevölkerung von insgesamt etwa neun Milliarden Menschen wohnen werden.
Die Vorbildwirkung, die wir auf die südlichen und östlichen Länder der Hemisphäre ausstrahlen, führt dazu, daß die Menschen dort einen ähnlichen Lebensstandard wie wir anstreben, und dabei auch vergleichbare Energie- und Rohstoffmengen konsumieren wollen. Wenn es jedoch nicht gelingt, diesen Prozeß umzulenken und einen angemessenen Lebensstandard für alle Bewohner dieser Erde zu erreichen, ohne dabei die allerletzten Reserven des Planeten zu plündern, wird es bald keine natürlichen Energiequellen mehr geben. Siehe hierzu auch angeführtes Diagramm, welches Aufschluß darüber gibt wieviel Barrel Öl pro Tag in dem jeweiligen Land benötigt werden.
Ein Problem für die Zukunft stellt aber auch die Energie, die von Industrie und privaten Haushalten benötigt wird, dar. Diese wird derzeit in der Bundesrepublik Deutschland und vermutlich auch in fast allen anderen Staaten, größtenteils aus Fossil (Kohle, Brennholz) und durch Kernenergie gewonnen. Vielen erscheint die Kernenergie als der Stein der Weisen. Häufig wird uns versichert, daß damit alle Energieprobleme zu lösen seien. Jedoch birgt diese Energiequelle auch stille Gefahren. Des Weiteren werden bei der heutigen Nutzungstechnik die Uranvorräte nur noch für etwa 100 Jahre ausreichen. Bei der Anwendung der Brütertechnologie dagegen noch sehr viel länger, doch setzt dies den Wiederaufbereitungsprozeß voraus, der bisher nirgendwo in ökologischer und ökonomisch vertretbarer Weise funktioniert. Es handelt sich bei der Wiederaufbereitung durchaus nicht um einen Kreislauf, wie es die Betreiber immer wieder darstellen, sondern um eine Verlängerung des Weges von der Gewinnung des Uranerzes, über die Nutzung, bis hin zum sogenannten Endlager. Dabei wird das Volumen des radioaktiven Materials vervielfacht. Die Radioaktivität wird quasi auf ein größeres Volumen verteilt, die Problematik wird aber in keiner Weise einfacher. Zusätzlich stellt die Lagerung von radioaktivem Abfall immer ein Problem dar. Es ist sehr schwer sich ein Lager vorzustellen in dem die Abfälle für zigtausende von Jahren absolut unzugänglich und sicher gelagert werden können. Man denke nur einmal ebensoweit in die Vergangenheit zurück und betrachte die klimatischen, biologischen und gesellschaftlichen Veränderungen einer derartigen Zeitspanne. Kernenergie wird immer anfällig sein für Terrorismus, Sabotage oder nur für „einfache“ Unfälle innerhalb eines solchen Atomkraftwerkes. Somit setzt man sich quasi eine potentielle Bombe ins eigene Land. Spätestens nach dem verheerenden Unfall im Atomkraftwerk Tschernobyl ist man sich darüber bewußt geworden.
Brennholz oder Kohle sind dagegen zwar relativ ungefährliche Produkte, aber dennoch ist auch der Gebrauch dieser Energien mit Vorsicht zu genießen. Denn auch hier entstehen Probleme. Bekannte Folgen sind Abholzung der Wälder, Erosion und der ständig steigende Anteil an CO2 in unserer Luft. Darum wird über alternative Energien, die ihre Energie nicht aus Uran oder Kohle gewinnen immer wieder nachgedacht, beziehungsweise darüber debattiert. Im Rahmen des Klimaschutzes werden häufig die Kernkraftwerke lobend erwähnt, da sie im Betrieb kein CO2 ausstoßen. Aufgrund der erwähnten Gefahren ist ein weiterer Ausbau der Kernenergie oder der Stromgewinnung aus Kohle aber trotzdem weder sinnvoll noch zu verantworten. Die Frage, ob die Laufzeit der bestehenden Kernkraftwerke noch genutzt werden soll, oder ob ein sofortiger Ausstieg anzustreben ist, kann hier nicht weiter ausgeführt werden. Die Gelder, die seit Jahrzehnten in Erforschung, Errichtung und Betrieb kerntechnischer Anlagen geflossen sind, wären mit dem Ziel der CO2 Einsparung besser und effektiver in Energieeinsparungsmaßnahmen und in die erneuerbaren Energien (Wind, Sonne Biomasse) investiert worden. Auch im Hinblick auf die bereits erwähnte wachsende Weltbevölkerung. Denn auch den Menschen in den armen Länder ist mit elektrischer Energie aus Kohle oder Uran nicht geholfen., denn solche Kraftwerke setzen ein elektrisches Verbundnetz voraus. Die industrialisierte Welt verfügt über ein solches enges Netz von Hochspannungsleitungen und die entsprechende Verbrauchsstruktur in Form von elektrischen Geräten jeglicher Art. In den Ländern der „Dritten Welt“ existiert häufig jedoch kein elektrisches Netz und es gibt auch kaum elektrische Verbraucher. Diese Infrastruktur bis in die letzten Dörfer auszubauen, verschlänge unvorstellbare Summen und würde nicht die individuellen Bedürfnisse und Gewohnheiten der Bewohner berücksichtigen. Zur Befriedigung ihres sicherlich steigenden Energiebedarfs benötigen diese Menschen eher dezentrale Biogasanlagen, solarthermische Systeme zum Kochen oder Wind- und Solarstromanlagen zum Betrieb von Pumpen oder ähnlichem. Auf diese soll im weiteren verlauf noch genauer eingegangen werden.
Großkraftwerke werden in den Ballungszentren noch mindestens solange mit fossilen Brennstoffen betrieben, bis preisgünstige Alternativen zur Verfügung stehen, die in der industrialisierten Welt praktiziert werden. Kein Entwicklungsland wird sich mit dem Hinweis auf die Umweltverschmutzung und Ressourcenknappheit an erneuerbaren Quellen versuchen, während die Industrieländer sich weiterhin mit fossiler und nuklearer Energie versorgen. Die Aufgabe der entwickelten Länder ist es, eine sichere und saubere Energieversorgung auf der Basis der erneuerbaren Energien zu entwickeln, diese in die Wirtschaftlichkeit bringen und zu praktizieren. Dann werden auch Entwicklungsländer derartige Technologie übernehmen und bezahlen können. Daraus würde sich dann eine global „saubere Welt“ ergeben.
Alternative Energiequellen
Der größte Teil der Energie, von der wir abhängig sind (Fossile Energie) wird einmal zu Ende gehen. Dies bedeutet, daß nur beschränkte Reserven vorhanden sind und daß sie immer mehr abnehmen. Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Erdöl fallen in diese Kategorie. Im Gegensatz dazu sind die Energieträger wie Sonne und Wind immer vorhanden und erneuern sich täglich.
Aufgrund des stetig steigenden Energieverbrauchs in den westlichen Industriestaaten, wird der „Schrei“ nach alternativen Energiequellen immer lauter. Aus diesem Grunde versucht man Strom immer häufiger durch Wind, Biomasse beziehungsweise durch die Sonne zu erzeugen. Es gibt aber auch noch weitere Möglichkeiten Energie auf umweltfreundliche Art und Weise herzustellen, wie zum Beispiel durch Wasserstoff, Schilfgras oder auch durch Raps. Leider kann auch hier rauf nicht im Einzelnen eingegangen werden.
Erneuerbare Energien wie Wind und Sonne bergen eigentlich keinerlei Gefahren in sich. Ein Mißbrauch ist mit ihnen nicht möglich. Die Energiegewinnung durch Sonne, Wind oder durch Biomasse ist faszinierend, da man quasi aus dem Nichts Energie schöpfen kann. Die Umwelt wird bei der Nutzung dieser Geräte (Windkrafträder, Solarzellen) in keinerweise ge- beziehungsweise beschädigt. Noch vor knapp 100 Jahren waren Windmühlen oder auch Wassermühlen ein selbstverständliches Bild in unserer Landschaft, denn seit Jahrhunderten waren Wind und Wasser eine in beliebigen Mengen verfügbare Energiequelle. Diese sind zwar unstetig, ebenso wie die Sonne, aber dennoch von großer Bedeutung für das tägliche Brot der Menschen. In unsere Zeit haben Windmühlen eine andere Gestalt angenommen. Sie liefern inzwischen die wertvollste aller Energieformen, die elektrische Energie (Windkrafträder). Alle Methoden zur Energiegewinnung sind im Betrieb völlig sauber, abgasfrei und ohne Verbrauch wertvoller Rohstoffe eine sichere und technisch ausgereifte Energiequelle für den Menschen. Mit solchen alternativen Energiequellen wäre auch den Menschen in der „Dritten Welt“ geholfen. Diese wären für ihre eigene Energie selbst verantwortlich. Sie wären nicht mehr abhängig von den großen Industriestaaten. Des weiteren sind in den Ländern der „Dritten Welt“ viele große ungenutzte Flächen, die zur Energiegewinnung durch Wind oder durch die Sonne genutzt werden könnten. Ein weiterer Vorteil in den genannten Energiequellen liegt darin, daß diese nicht nur zentral eingesetzt werden können. Jedes Wohnhaus könnte dort über ein eigenes kleines Stromnetz verfügen. Somit umgeht man auch die Problematik des groß auszubauenden Energienetzes.
Vergleicht man nun einmal die Stunden die die Sonne in den Afrikanischen Gebieten im Jahr scheint mit denen von Deutschland, wäre dies mit Sicherheit ein Grund beziehungsweise eine Möglichkeit dort Energie durch Solarzellen zu gewinnen.
Trotz all dieser genannten Erkenntnisse bedeutet dies auch für die Industriestaaten solche alternativen Energiequellen in ihrem eigenen Land zu bauen um auch hier die Sonnenenergie oder Windenergie voll zu nutzen. Leider wird dies immer noch nicht so ergiebig genutzt wie es eigentlich sein sollte beziehungsweise wie es unsere Umwelt wohl nötig hätte. Vermutlich resultiert dies aber auch daraus, daß eben noch nicht alle Möglichkeiten der Energiegewinnung auf diesem Gebiet ausgeschöpft werden. Zusätzlich spielt der Faktor Geld wohl wieder einmal eine wesentliche Rolle. Die Länder in der dritten Welt sind zu arm um sich umweltfreundliche Energiequellen im Land aufzubauen. Die Industriestaaten hingegen hätten die finanziellen Möglichkeiten für Bau und Forschung solcher Anlagen, warten aber dennoch vermutlich solange darauf bis auch die letzte fossile Energiequelle ausgeschöpft worden ist. Hoffentlich ist es dann aber nicht schon zu spät für uns alle, da die Erde wieder Millionen von Jahren bräuchte um die fossilen Energiequellen wieder aufzubauen.