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Mr.Z
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 Mr.Z Verfasst am: 26. Mai 2025 13:08 Titel: Entropieerhöhung durch erneuerbare Energien |
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Meine Frage:
Schönen guten Tag,
ich habe eine Frage zur Thermodynamik, speziell zum Thema Entropieerhöhung durch erneuerbare Energien.
Und zwar bin ich auf folgendes Paper gestoßen: bernhard-wessling.com/wp-content/uploads/2024/07/Entropie-und-Nachhaltigkeit-korr-V7-mit-Abb.pdf
Unabhängig dessen, ob ich jetzt CCS oder andere Verfahren als sinnvoll erachte, stellt sich mir die Frage: Ist Entropie tatsächlich ein Maß für Nachhaltigkeit?
Und viel mehr frage ich mich: in wie fern stimmt es, dass auch erneuerbare Energien die Entropie in der Atmosphäre erhöhen? Das ist für mich nämlich irgendwie nicht wirklich nachvollziehbar.
Denn angenommen, ich gehe jetzt von einer Stromerzeugung mittels Solarzellen aus. Dann habe ich Energie der Sonne, welche in die Atmosphäre eindringt und ich nutzen kann, um zb ein CCS Verfahren zu nutzen, bei dem ja eigentlich die Entropie in der Atmosphäre wieder reduziert wird. Oder sehe ich hier etwas falsch?
Zudem, bedeutet eine Entropieerhöhung in der Atmosphäre gleichzeitig eine Steigerung der durchschnittlichen Temperatur?
Meine Ideen:
Ich will mit meinen Fragen keinesfalls den Autor des Papers diskreditieren oder ähnliches, sondern ich verstehe gerade einfach nicht, wie regenerative Energien die Entropie global erhöhen soll.
Vielen Dank für fachlich dienliche Antworten! |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 26. Mai 2025 14:28 Titel: Re: Entropieerhöhung durch erneuerbare Energien |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Ist Entropie tatsächlich ein Maß für Nachhaltigkeit? |
Nein. Nachhaltigkeit wird an Folgeschäden gemessen und die gibt es bei der in die Atmosphäre abgegebenen Entropie nicht. Die anthropogene Abwärme hat ohnehin schon einen lächerlich kleinen Anteil an der globalen Wärmebilanz. Würden wir diese Emissionen stoppen, dann würde die Atmosphäre praktisch sofort einen neuen Gleichgewichtszustand einnehmen.
Ganz anders sieht es beim Kohlendioxid aus. Das verschwindet nicht sofort, wenn wir aufhören es zu emittieren. Da zählt jede Tonne, die emittiert wird. Es ist unsinnig CCS anhand der Entropie zu bewerten. Viel wichtiger ist hier ein Blick auf die Lagerstätten. Ist das CO2 da wirklich fest eingeschlossen und wenn ja, hat das negative Auswirkungen auf Vorgänge an der Oberfläche oder dicht darunter (z.B. Hebungen oder Senkungen des Bodens, Kontamination von Grundwasser u.ä.)?
Vielleicht wird das Thema interessant, wenn die Menschheit in rund 300 Jahren Stufe 1 auf der Kardaschow-Skala erreicht. Aber auch dann spielt es keine Rolle für CCS weil es gar nicht genug fossile Brennstoffe gibt um damit so weit zu kommen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 26. Mai 2025 14:46 Titel: |
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Das Thema ist sicher interessant, der Artikel aber unzureichend.
Einerseits wird von Nichtgleichgewichtsthermodynamik geredet sowie von in der Wissenschaft fehlender Berücksichtigung gewisser Aspekte, andererseits sagt bzw. zitiert der Artikel dazu selbst nichts.
Dass die Gesamtbilanz immer schwer zu bestimmen und in vielen Fällen unbekannt sein dürfte – Stichwort Materialgewinnung, -entsorgung / -recycling ist wohl allen Beteiligten klar.
Zu den Kennzahlen: Die direkte Kennzahl ist die (durchschnittliche) Temperaturerhöhung der Erdatmosphäre, ggf. ergänzt durch weitere Kennzahlen (Feuchtigkeit, Niederschlag, Stürme …). Die Entropie wäre eine sehr mittelbare und m.E. untaugliche Kennzahl. Der CO2-Gehalt ist keine Kennzahl im eigtl. Sinne sondern ein Parameter, der in die Berechnung der Temperatur einfließt.
Zu offenen Systemen: In einem offenen System kann dessen Energie oder Entropie trotz Energiezufuhr abnehmen, in dem die sozusagen überschüssige Energie oder die produzierte Entropie an das umgebende System übertragen wird. Das geschieht z.B. beim Kühlschrank, bei einem Lebewesen, und auch bei der Erde: die Erde produziert Entropie, indem wenige IR- bis UV-Photonen in viele thermische Photonen umgewandelt werden – welche teilweise in den Weltraum abgestrahlt werden, und wobei diese Entropieproduktion nicht notwendigerweise bzw. nicht vollständig zu Lasten der Erde selbst geht. Z.B. könnte es sich lohnen, große Flächen mit geeigneten Materialen zu bedecken, wobei die reflektierte bzw. emittierte Strahlung in einen Frequenzbereich fallen sollte, in dem die Atmosphäre transparent ist; die Maßnahme dürfte dann kurzfristig sogar eine schlechte CO2-Bilanz haben.
Es ist also m.E. noch viel komplizierter als in dem Artikel dargestellt. Ich gehe aber davon aus, dass Fachleute dies zumindest theoretisch überblicken, auch wenn nicht alle Details in die Modelle einfließen.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 26. Mai 2025 17:07 Titel: |
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Guten Tag TomS,
herzlichen Dank für die Antwort.
Das die Entropie in offenen Systemen abnehmen kann, ist klar. Wir Menschen sind ja selbst solche "offenen Systeme", die Energie aufnehmen, um die Entropie im Körper gering zu halten.
Was ich mich aktuell noch Frage: wird wirklich die Entropie in der Erdatmosphäre (diese Setze ich mal als Systemgrenze an) erhöht, wenn ich Solarstrom nutze, um CO2 aus der Atmosphäre abzuscheiden und unterirdisch zu verpressen? Eigentlich müsste doch dann die Entropie sinken, wenn sämtliche Energie, die für den Prozess benötigt wird, zb aus Solarenergie stammt. Oder begehe ich einen Denkfehler |
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Gast
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| antwort_schreiben Verfasst am: 26. Mai 2025 17:15 Titel: |
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Entropie kann nicht vernichtet oder rückgängig gemacht ohne dabei eine noch grössre Entropie an die Umgebung abzugeben. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 26. Mai 2025 17:46 Titel: |
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Wenn ich ein Subsystem (Systemgrenze sei die Grenze der Erdatmosphäre) betrachte, dann gibt es keinen prinzipiellen Hinderungsgrund, die Entropie dieses Subsystems auf Kosten des umgebenden Systems zu verringern.
Wie das praktisch funktionieren kann, muss man anhand des jeweiligen Prozesses im Detail betrachten.
Allerdings geht es bei der CO2-Verpressung überhaupt nicht darum, Entropie zu senken, es geht noch nicht einmal darum, kurzfristig die Temperatur zu senken.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Gast
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| antwort_schreiben Verfasst am: 26. Mai 2025 17:53 Titel: |
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Subsystem Erde und Atmosphäre? Das gehört ja schon zusammen oder.
Wenn dann durch ein Erdbeben oder so alles freigesetzt wird.. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 26. Mai 2025 18:10 Titel: |
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Habe ich doch geschrieben: Systemgrenze ist die Grenze der Erdatmosphäre.
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Gast
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| antwort_schreiben Verfasst am: 26. Mai 2025 18:14 Titel: |
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Ja sorry es gibt halt zwei Grenzen einmal zum All und einmal zum Boden. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 26. Mai 2025 19:09 Titel: |
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| Zitat: | Wenn ich ein Subsystem (Systemgrenze sei die Grenze der Erdatmosphäre) betrachte, dann gibt es keinen prinzipiellen Hinderungsgrund, die Entropie dieses Subsystems auf Kosten des umgebenden Systems zu verringern.
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Okay, dass meine ich nämlich auch. Also, dass es prinzipiell kein Problem ist, die Entropie in der Erdatmosphäre zu senken. Natürlich würde dann die Entropie im All erhöht werden, da ja aus dem All (in der Regel die Sonne) die Energie geliefert wird.
In dem Paper klang es nur so (vielleicht habe ich es auch falsch verstanden), dass dies grundsätzlich nicht möglich sei und bei entsprechenden Prozessen immer zusätzlich Entropie in der Atmosphäre entsteht, sodass die Entropie niemals gesenkt werden könne.
| Zitat: | | Allerdings geht es bei der CO2-Verpressung überhaupt nicht darum, Entropie zu senken, es geht noch nicht einmal darum, kurzfristig die Temperatur zu senken. |
Ja klar, es geht einfach darum, CO2 bei der verbrennung abzuscheiden, sodass sich die CO2 Konzentration nicht weiter in der Atmosphäre erhöht.
So wie es aber im Paper beschrieben wurde, ging es dort eher darum, CO2 aus der Atmosphäre zu filtern und dann zu verpressen. Wenn ich CO2 aus der Atmosphäre filter, sollte doch eigentlich schon die Entropie sinken. Oder habe ich einen Denkfehler?
Zudem, bedeutet ein Entropieanstieg in der Atmosphäre zwingend ein Temperaturanstieg in der Atmosphäre? |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Mai 2025 20:19 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Was ich mich aktuell noch Frage: wird wirklich die Entropie in der Erdatmosphäre (diese Setze ich mal als Systemgrenze an) erhöht, wenn ich Solarstrom nutze, um CO2 aus der Atmosphäre abzuscheiden und unterirdisch zu verpressen? |
Ich denke auch, dass der Begriff Entropie für Privatanwender aktuell keine große Relevanz hat. Da ist es einfacher zu erklären, dass die globale Lufttemperatur mit dem emittierten CO2 steigt. Dann haben auch Experten die begründete Hoffnung, dass mit der Umkehrung dieser Emissionen die globale Lufttemperatur langfristig gesehen wieder sinken wird. Fertig.
Bezüglich CCS bin ich auch eher skeptisch und stimme mit dem Autor des pdf überein, dass Ökosysteme ebenfalls sehr effektive Filter für CO2 darstellen. Die Privatperson kann sich dann damit auseinandersetzen die selbst erzeugten Emissionen so gut es geht zu reduzieren und kann den Rest von der Natur machen lassen 
Alternativ dazu gibt es auch noch eine klimapositive Pyrolyse: https://www.energie-experten.ch/de/wissen/detail/pflanzenkohle-klimapositive-energie-mit-co2-speicherung.html
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Freundliche Grüße, T. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 26. Mai 2025 20:38 Titel: |
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Mir geht es tatsächlich gar nicht darum, über die Sinnhaftigkeit von CCS oder ähnlichem zu diskutieren.
Vielmehr meint der Autor (zb hier: nd-aktuell.de/artikel/1186635.klimawandel-nachhaltige-illusion.html), dass ja allein die Nutzung von Solar- und Windenergie zu einer Entropieerhöhung in der Atmosphäre führen, da der Wirkungsgrad dieser Prozesse 20-30% betragen. Der Rest sei Entropie. Wenn nun also 70 % des Prozesses nicht mehr nutzbare Abwärme/Energie sind, wird dann dadurch die Atmosphäre erhitzt?
Eigentlich dachte ich, es sei viel schlauer, die kostenlos zur Verfügung stehenden Energiequellen wie Sonne und Wind zu nutzen. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Mai 2025 20:54 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Vielmehr meint der Autor (zb hier: nd-aktuell.de/artikel/1186635.klimawandel-nachhaltige-illusion.html), dass ja allein die Nutzung von Solar- und Windenergie zu einer Entropieerhöhung in der Atmosphäre führen, da der Wirkungsgrad dieser Prozesse 20-30% betragen. |
Falls dem wirklich so sein sollte, ist das Unsinn, weil die größte Temperaturquelle für die Temperatur auf der Erde natürlich die Sonne ist. Ohne die Sonne würde auf der Erde nach einigen Wochen (schätzungsweise) sogar die Luft gefrieren.
Weiter oben wurde schon bestätigt, dass die Abwärme von Wärmepumpen und Co im Vergleich zur Erwärmung durch die Sonne weitgehend zu vernachlässigen sind. Sie dürfen Ihre Solaranlage also gerne weiterbetreiben und das sogar mit gutem Gewissen
Sobald der CO2-Gehalt der Luft in einigen Jahrzehnten sinken wird, wird die Strahlungsenergie der Sonne wie vor 100 Jahren endlich wieder in den Weltraum weitergegeben und wird nicht mehr wie heute im globalen Erdreich verbleiben.
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Freundliche Grüße, T. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Mai 2025 20:58 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Eigentlich dachte ich, es sei viel schlauer, die kostenlos zur Verfügung stehenden Energiequellen wie Sonne und Wind zu nutzen. |
So ist es weitgehend auch. Bei den Windrädern gibt es zusätzlich das aus der Politik bekannte Problem, dass sich manche Menschen an dem Erscheinungsbild und dem Schattenwurf stören.
Spätestens wenn in Deutschland wieder Atommüll produziert wird, wird man dann schon sehen, wer medial besser vertreten wird: Atomkraft- oder Windkraftgegner.
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Freundliche Grüße, T.
Zuletzt bearbeitet von Telefonmann am 26. Mai 2025 21:01, insgesamt einmal bearbeitet |
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antwort_schreiben
Gast
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| antwort_schreiben Verfasst am: 26. Mai 2025 21:01 Titel: |
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Alle Energie auf diesem Planeten (geothermie mal ausgenommen) kommt von der Sonne. Also das ist kein Argument das einzige was wirkt ist das weniger CO2 weniger Treibhauseffekt bedeutet also es wird mehr von der Energie der Sonne zurück ins All gestrahlt. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Mai 2025 21:09 Titel: |
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| antwort_schreiben hat Folgendes geschrieben: | | Alle Energie auf diesem Planeten (geothermie mal ausgenommen) kommt von der Sonne. |
Richtig. Was würde also passieren, wenn heute die Sonne komplett erlöschen würde? Würde es dann auf der Erde mit der Zeit kälter oder wärmer werden?
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Freundliche Grüße, T. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Mai 2025 21:36 Titel: |
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| nachtsistkälteralsdraußen hat Folgendes geschrieben: | | Es wird schon bei einer totalen Sonnenfinsternis merklich kühler ... oder eben auch Nachts. |
So ist es. Danke für die korrekte Antwort.
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Freundliche Grüße, T. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 26. Mai 2025 22:08 Titel: |
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Mir ging es tatsächlich nur darum, dass ich den Artikel so interpretiert habe, dass selbst bei komplett regenerativer Energieerzeugung (also angenommen, es gäbe keine fossile Energieerzeugung mehr) CCS oder ähnliche Verfahren schädlich seien, da durch sie die Entropie in der Atmosphäre erhöht wird. |
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antwort_schreiben
Gast
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| antwort_schreiben Verfasst am: 26. Mai 2025 22:11 Titel: |
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Eine komplett regenerative Energieerzeugung produziert sowieso kein CO2 mehr.
CCS ist doch nur eine Krücke für fossile. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 26. Mai 2025 22:27 Titel: |
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@antwort_schreiben –
ein angemessener Ton war das nicht, derartige Beiträge landen im Spam!
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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antwort_schreiben
Gast
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| antwort_schreiben Verfasst am: 26. Mai 2025 22:32 Titel: |
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TomS und sein Handlanger Telefonmann entscheiden was angemessen ist?
Wenn ich sachlich falsch bin löscht es ruhig aber nur weil ich ARSCHKALT schreibe is schon was albern oder |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 26. Mai 2025 22:34 Titel: |
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Ja, natürlich wird dann kein CO2 mehr produziert. Es klang trotzdem so, dass auch regenerative Verfahren der Ernergiegewinnung schlecht seien, da diese Entropie erzeugen würden. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 26. Mai 2025 22:38 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Mir ging es tatsächlich nur darum, dass ich den Artikel so interpretiert habe, dass selbst bei komplett regenerativer Energieerzeugung (also angenommen, es gäbe keine fossile Energieerzeugung mehr) CCS oder ähnliche Verfahren schädlich seien, da durch sie die Entropie in der Atmosphäre erhöht wird. |
Die meisten thermodynamischen Prozesse sind irreversibel und erhöhen die Gesamtentropie. Daraus resultieren die Fragen, wie hoch diese Entropieerhöhung ist, und wo wird diese Entropie deponiert wird. Spinnt man das weiter, sollten wir wohl besser aufhören zu existieren, da unsere andauernde Existenz auch die Entropie der Atmosphäre erhöht 🙃
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nachtsistkälteralsdraußen
Gast
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| nachtsistkälteralsdraußen Verfasst am: 26. Mai 2025 22:54 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Es klang trotzdem so, dass auch regenerative Verfahren der Ernergiegewinnung schlecht seien, da diese Entropie erzeugen würden. |
Die Abnahme der Entropie (d.h.: der Export von Entropie) verursacht (aufgrund des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik) eine Zunahme der Entropie außerhalb jeder CCS-Anlage, und zwar zusätzlich zu der Entropiezunahme im Zusammenhang mit der Umwandlung und Bereitstellung der Prozessenergie
Mit CCS wird einem System Entropie entnommen aber der Energieaufwand dafür ist außerhalb des Systems so groß, dass dort die Entropie ansteigt. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 27. Mai 2025 07:26 Titel: |
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| Zitat: | | Die meisten thermodynamischen Prozesse sind irreversibel und erhöhen die Gesamtentropie. Daraus resultieren die Fragen, wie hoch diese Entropieerhöhung ist, und wo wird diese Entropie deponiert wird. Spinnt man das weiter, sollten wir wohl besser aufhören zu existieren, da unsere andauernde Existenz auch die Entropie der Atmosphäre erhöht 🙃 |
Aber wenn wir doch zb die Energie, welche wir zur Entropieverringerung brauchen, von der Sonne beziehen?
Irgendwie klingt es für mich auch nicht einleuchtend, warum man die Solarenergie nicht nutzen sollte. Wenn die Sonne scheint, erwärmt diese doch eh die Atmosphäre. Ob bei der Stromerzeugung mit Solarzellen dann weitere Entropie entsteht, ist doch dann komplett unerheblich.
| Zitat: | | Mit CCS wird einem System Entropie entnommen aber der Energieaufwand dafür ist außerhalb des Systems so groß, dass dort die Entropie ansteigt. |
Wie gesagt, wann der Entropieanstieg außerhalb unserer Atmosphäre stattfindet, wäre das doch egal. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 09:54 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wie das praktisch funktionieren kann, muss man anhand des jeweiligen Prozesses im Detail betrachten. |
Im Prinzip schon, aber danach wurde ja nicht gefragt. Es geht nur darum, ob sich die Entropie der Atmosphäre durch CCS erhöht und ob das ein geeignetes Kriterium für Nachhaltigkeit ist. Das kann man ohne Kentnis des Prozesses beides mit Nein beantworten.
Die Entropie ist eine Zustandsgröße und als solche vom Prozess unabhängig. Wir müssen also nur die Entropie einer Atmosphäre mit viel bzw. wenig CO2 vergleichen und es ist klar, dass sie geringer wird, wenn man CO2 entfernt.
Zur Nachhaltigkeit habe ich oben schon etwas geschrieben. Selbst wenn sich die Entropie der Atmosphärme durch Abwärme erhöht, wird sie diese zusätzliche Entropie nach dem Ende des Prozesses von selbst wieder abgeben. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 10:41 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nur darum, ob sich die Entropie der Atmosphäre durch CCS erhöht und ob das ein geeignetes Kriterium für Nachhaltigkeit ist. Das kann man ohne Kentnis des Prozesses beides mit Nein beantworten. |
Wenn ich "Entropie" mit "Abwärme" gleichsetze, erhöht jegliches CCS die Entropie in der Atmosphäre genau dann, wenn der Treibhauseffekt komplett vernachlässigt wird. Anders ausgedrückt, wenn die Erde mit ihrer Atmosphäre als thermodynamisch abgeschlossenes System betrachtet wird, was so eben nicht der Realität entspricht.
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Freundliche Grüße, T. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 11:09 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Die Entropie ist eine Zustandsgröße und als solche vom Prozess unabhängig. Wir müssen also nur die Entropie einer Atmosphäre mit viel bzw. wenig CO2 vergleichen und es ist klar, dass sie geringer wird, wenn man CO2 entfernt. |
Wenn du Prozesse mit identischen Anfangs- und Endzuständen vergleichst, und die Endzustände sich ausschließlich im CO2-Gehalt unterscheiden, dann hast du natürlich recht.
Aber in der Praxis wirst du verschiedene Prozesse P1, P2 ... und verschiedene Endzustände haben, z.B. identischer CO2-Gehalt jedoch unterschiedliche Temperatur T1, T2 ... der Atmosphäre, weil eben kein Wirkungsgrad von 100% für die CO2-Verpressung vorliegt.
(vgl. Kühlschrank: verschiedene Kühlschränke verbrauchen unterschiedlich viel Strom und heizen die Küche unterschiedlich auf, obwohl sie im Inneren die selbe Temperatur = den selben Makrozustand erreichen)
Und dann macht es eben einen Unterschied, ob man die notwendige Energie aus Erdwärme oder aus der Sonne gewinnt, und wie effizient der Prozess tatsächlich, ist von weiteren Details ganz zu schweigen. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 27. Mai 2025 11:27 Titel: |
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| Zitat: | | Zur Nachhaltigkeit habe ich oben schon etwas geschrieben. Selbst wenn sich die Entropie der Atmosphärme durch Abwärme erhöht, wird sie diese zusätzliche Entropie nach dem Ende des Prozesses von selbst wieder abgeben. |
An was wird sie abgegeben? Ins Weltall? Verringert sich nicht auch auf natürlichen Wege die Entropie in der Atmosphäre, indem Wärme ins All angestrahlt wird?
Und noch was anderes. Aus dem verlinkten Artikel habe ich es so wahrgenommen, dass Entropie mit nicht mehr weiter nutzbarer Abwärme gleichgesetzt wurde. Wenn ich mir nun zb aber ein klassisches Beispiel aus der Thermodynamik, den Otto-Prozess, anschaue, dann erhöht sich dort während der isochoren Wärmezufuhr erst die Entropie, und im nächsten Schritt wird während der isentropen Expansion Arbeit verrichtet. Wäre es somit nicht falsch, Entropie mit nutzlosen Abwärme gleich zu setzen?
Und generell, noch ein anderes Gedankenexperoment. Ich stelle mir mein Auto vor, wie es über eine Straße fährt. Dabei erzeugt es natürlich auch einen Luftwiderstand, wobei Wirbel entstehen, die Energie dissipieren. Somit wird natürlich auch Entropie erzeugt. Nun verstehe ich es allerdings nicht, warum diese Luft nicht mehr nutzbar sein sollte. In dem Sinne ist es ja keine unnutzbare Abluft?!? |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 11:39 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | An was wird sie abgegeben? Ins Weltall? Verringert sich nicht auch auf natürlichen Wege die Entropie in der Atmosphäre, indem Wärme ins All angestrahlt wird? |
Genau so ist das, wenn die Radioaktivität im Inneren der Erde vernachlässigt wird. Die Erde kühlt sich ab, wenn Wärmestrahlung in's All abgegeben wird und erwärmt sich, wenn Strahlung von der Sonne aufgenommen wird.
Aufgrund der Größe der Erde dürfen diese Vorgänge nicht vernachlässigt werden, wenn über Nachhaltigkeit diskutiert wird.
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Freundliche Grüße, T. |
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jhdhbf
Gast
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| jhdhbf Verfasst am: 27. Mai 2025 11:44 Titel: |
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Geht es nicht einfach nur darum, dass das Verhältnis zwischen Bindung von CO2 mittels CCS zu Lasten des CO2 Ausstoß für den dazu benötigten Energieaufwand steht? Es geht in dem Artikel nicht darum, dass die Energie z.B. mittels Solar erzeugt werden kann, sondern das Maß der Entropie eine wirklich belast- und vergleichbare (gemäß Aussage des Autors) Bewertung der Nachhaltig zulässt. Der Autor meint, dass dies mit den etablierten Methoden nicht so eindeutig ist.
Man könnte außerdem argumentieren, dass die Solarenergie sinnvoller genutzt werden könnte, wenn die Menschheit einfach weniger CO2 produzieren würde. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 12:09 Titel: |
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| jhdhbf hat Folgendes geschrieben: | | Es geht in dem Artikel nicht darum, dass die Energie z.B. mittels Solar erzeugt werden kann, sondern das Maß der Entropie eine wirklich belast- und vergleichbare (gemäß Aussage des Autors) Bewertung der Nachhaltig zulässt. |
Wie DrStupid oben bereits ansatzweise erklärt hat, geht es bei Nachhaltigkeit darum in welchem ökologischen Zustand die Erde von einer Generation zur Nächsten übergeben wird, und dafür gibt es durchaus Kriterien aus der Biologie.
| Zitat: | | Der Autor meint, dass dies mit den etablierten Methoden nicht so eindeutig ist. |
Da gibt es vermutlich ein gewisses Verbesserungspotential im Sinne der Biologie. Die Prozessabwärme gehört da aber nur sehr am Rande dazu und birgt ganz andere verborgene Gefahren für Diskussionen. Beispielsweise die Gefahr, dass am eigentlichen Thema vorbei diskutiert wird.
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Freundliche Grüße, T.
Zuletzt bearbeitet von Telefonmann am 27. Mai 2025 12:11, insgesamt einmal bearbeitet |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 12:10 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aber in der Praxis wirst du verschiedene Prozesse P1, P2 ... und verschiedene Endzustände haben, z.B. identischer CO2-Gehalt jedoch unterschiedliche Temperatur T1, T2 ... der Atmosphäre, weil eben kein Wirkungsgrad von 100% für die CO2-Verpressung vorliegt. |
Wenn die Temperatur vom CO2-Gehalt abhängt (und davon geht man ja üblicherweise aus), dann sind im Endzustand bei identischem CO2-Gehalt auch die Temperaturen identisch. Sie können während des Prozesses durch die Abwärme etwas höher sein, aber nicht am Ende. Und selbst diese Erhöhung ist in der Praxis komplett irrelevant. Ich habe zwar nicht ausgerechnet, wie viel Wärme man emittieren müsste, um die Temperatur der Atmosphäre signifikant zu erhöhen, aber ich wette dass dafür nicht einmal unser kompletter Primärenergieverbrauch ausreichen würde. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 12:26 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | An was wird sie abgegeben? Ins Weltall? Verringert sich nicht auch auf natürlichen Wege die Entropie in der Atmosphäre, indem Wärme ins All angestrahlt wird? |
Genau darum geht es doch. Wenn wir zusätzliche Entropie in die Atmosphäre abgeben, dann gibt die sie über diese natürlichen Prozesse ins All ab.
| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Wäre es somit nicht falsch, Entropie mit nutzlosen Abwärme gleich zu setzen? |
Das ist schon deshalb falsch, weil Entropie eine Zustandsgröße ist und Wärme eine Prozessgröße. Bestenfalls kann man Wärme und Entropieänderungen gleichsetzen. Aber dafür muss man die gesamte Wärmebilanz berücksichtigen - einschließlich der Abstrahlung ins All. Und dabei kommt raus, dass die Entropie der Atmosphäre (bei Vernachlässigung anderer irreversibler Prozesse) schon nach einer winzigen Temperaturerhöhung konstant bleibt - egal wie viel Entropie man da mit CCS-Anlagen rein pumpt. Das geht alles raus ins Weltall.
| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Somit wird natürlich auch Entropie erzeugt. Nun verstehe ich es allerdings nicht, warum diese Luft nicht mehr nutzbar sein sollte. In dem Sinne ist es ja keine unnutzbare Abluft?!? |
Niemand sagt, dass sie nicht nutzbar ist. Nur der Anteil nutzbarer Energie verringert sich:
F = U - T*S
Je höher die Temperatur T oder die Entropie S um so kleiner ist die freie Energie F bei gleicher innerer Energie U. |
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jhdhbf
Gast
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| jhdhbf Verfasst am: 27. Mai 2025 12:35 Titel: |
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@Telefonmann
Ja das ist nachvollziehbar. Im Prinzip geht es aber um das heutige nachhalten/aufrechterhalten der Ressourcen, sodass zukünftige Generationen die gleichen Voraussetzungen wiederfinden, wie heute.
Wiki -> Es soll dauerhafte Bedürfnisbefriedigung gewährleistet werden, indem die natürliche Regenerationsfähigkeit der beteiligten Systeme bewahrt bleibt
Das heute ist der Dreh- und Angelpunkt, denn gestern können wir ja nichts mehr ändern.
Das ganze ist m.E. nur Augenwischerei, denn solange der Country Overshot Day, beispielsweise für Deutschland, wie dieses Jahr schon in die erste Jahreshälfte fällt, erübrigt sich die Diskussion um Nachhaltigkeit...es gibt eben keine Nachhaltigkeit, die zu schützen wäre. Wir müssten erstmal wieder in diese Richtung kommen, dass der Tag zum Ende des Jahres fällt. |
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jhdhbf
Gast
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| jhdhbf Verfasst am: 27. Mai 2025 12:41 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Wenn die Temperatur vom CO2-Gehalt abhängt (und davon geht man ja üblicherweise aus), dann sind im Endzustand bei identischem CO2-Gehalt auch die Temperaturen identisch. Sie können während des Prozesses durch die Abwärme etwas höher sein, aber nicht am Ende. Und selbst diese Erhöhung ist in der Praxis komplett irrelevant. Ich habe zwar nicht ausgerechnet, wie viel Wärme man emittieren müsste, um die Temperatur der Atmosphäre signifikant zu erhöhen, aber ich wette dass dafür nicht einmal unser kompletter Primärenergieverbrauch ausreichen würde. |
Der Gehalt der Treibhausgase in der Atmosphäre bleibt aber nicht konstant. Die Entropie der Atmosphäre erhöht sich unwiederbringlich durch den Ausstoß durch CO2, weil weniger Wärme in das All abgegeben wird und demnach die Wärme steigt.
Gleichzeitig werden die biologischen Filter dezimiert, in dem beispielsweise die Regenwälder abgeholzt werden. Was am Ende auch die Entropi erhöht. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 12:55 Titel: |
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| jhdhbf hat Folgendes geschrieben: | | Die Entropie der Atmosphäre erhöht sich unwiederbringlich durch den Ausstoß durch CO2, weil weniger Wärme in das All abgegeben wird und demnach die Wärme steigt. |
1. Wir reden hier nicht über den Ausstoß von CO2 in die Atmosphäre, sondern um die Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre - also genau das Gegenteil.
2. Nicht die Wärme steigt, sondern die Temperatur oder die thermische Energie. Systeme haben keine Wärme, sondern sie tauschen sie mit anderen Systemen aus.
3. Der Anstieg der Entropie der Atmosphäre ist nicht unwiederbringlich, sondern er wird mit der Verringerung des CO2-Gehaltes wieder rückgängig gemacht. |
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dfghkfsd
Gast
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| dfghkfsd Verfasst am: 27. Mai 2025 12:58 Titel: |
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Kohle, Gas und Öl sind auch nur gespeicherte Sonnenenergie.
Im Grunde sogar auch Kernenergie, nur halt von einer anderen Sonne.
Vermutlich würd viel mehr bringen aufzuforsten und aufzuhören Regenwald abzufackeln als bisschen CO2 unter das Meer zu pressen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 13:16 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Die Entropie ist eine Zustandsgröße und als solche vom Prozess unabhängig. Wir müssen also nur die Entropie einer Atmosphäre mit viel bzw. wenig CO2 vergleichen und es ist klar, dass sie geringer wird, wenn man CO2 entfernt. |
Und letzteres ist falsch, weil du den Mikrozustand zu sehr vegröberst, nämlich ausschließlich den CO2-Gehalt betrachtest. Die Makrozustände sind abhängig von weiteren Einflussfaktoren.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Sie können während des Prozesses durch die Abwärme etwas höher sein, aber nicht am Ende. |
Doch, natürlich.
Du produzierst Abwärme in ein nicht-lineares, getriebenes System hinein, d.h. du wirst im Allgemeinen immer einen anderen Endzustand erreichen.
So pauschal kannst du eben leider gar nichts sagen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | 3. Der Anstieg der Entropie der Atmosphäre ist nicht unwiederbringlich, sondern er wird mit der Verringerung des CO2-Gehaltes wieder rückgängig gemacht. |
Das wäre für sich betrachtet eine interessante Rechnung.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 14:10 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und letzteres ist falsch, weil du den Mikrozustand zu sehr vegröberst, nämlich ausschließlich den CO2-Gehalt betrachtest. Die Makrozustände sind abhängig von weiteren Einflussfaktoren. |
Welche Einflussfaktorern meinst Du? Natürlich kann es in einem wärmeren Klima zu anderen Prozessen wie z.B. dem Abschmelzen der Polkappen und damit verbundenen langfristigen Folgen für das Klima kommen. Das hat dann aber nichts mit dem Thema zu tun. Wir reden hier nur über die Abscheidung von CO2 mit CCS. Das heißt CO2 aus der Atmosphäre raus und Abwärme rein.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Du produzierst Abwärme in ein nicht-lineares, getriebenes System hinein, d.h. du wirst im Allgemeinen immer einen anderen Endzustand erreichen. |
Wir reden hier über Wärme, die in den natürlichen Schwankungen komplett untergeht. Wie ich oben schon sagte, könnte das in rund dreihundert Jahren anders aussehen, aber momentan spielt selbst unsere gesamte Abwärme für das Klima keine Rolle.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das wäre für sich betrachtet eine interessante Rechnung. |
In den IPCC Publikationen gibt es entsprechende Rechnungen. Im Grunde basiert deren gesamte Argumentation darauf, dss CO2 der entscheidende Klimafaktor ist. |
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