Seite - 161 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

161 Umweltrelevante Systeme & Technologien 5 Lösungen mit Kosten verknüpft sind. Anschließend wird eine Gesamtlösung gesucht, die ein gesetztes Ziel wie die Begrenzung der atmosphärischen CO2-Konzentration auf 450 v-ppm, das sind 450 Millionstel Volumsanteile, oder die Begrenzung der Tem- peraturerhöhung um 2 °C erreicht und zudem die Gesamtkosten zur Zielerreichung minimiert. Dabei setzt sich üblicherweise nicht eine einzelne Maßnahme durch, sondern das Optimum wird durch Maßnahmenpakete erreicht (Abbildung 5.1.4). Diese volks- wirtschaftlichen Modellrechnungen berechnen auch die Kosten pro Tonne vermiede- nem CO2-Ausstoß im Zeitablauf. Es zeigt sich, dass diese beträchtlich ansteigen kön- nen, sobald relevante Emissionsreduktionen angestrebt werden (Kriegler et al. 2014). Abbildung 5.1.4: Maßnahmenmix zur Erreichung des 450 v-ppm CO2-Szenarios (Datenquelle: IEA 2010) 5.1.2 Physikalische Grundlagen der Energietechnik 5.1.2.1 Bedeutung der Energietechnik Bei der Gestaltung eines nachhaltigen Energiesystems ist das Wissen um die zur Ver- fügung stehenden technologischen Möglichkeiten von großem Nutzen. Dieses Wissen geht vom Verständnis der physikalischen Grundlagen der Energietechnik aus. Im Folgenden versuchen wir, ausgewählte Erscheinungsformen der Energie physikalisch zu beschreiben und einfache Bewertungskriterien für Energieumwandlungsketten vorzustellen sowie diese anhand von praktischen Beispielen zu erläutern. 5.1.2.2 Arbeit und Leistung Zentrale Grundlage energietechnischer Überlegungen ist Klarheit über die physikali- schen Begriffe Arbeit und Leistung. Arbeit W (englisch: work) wird in der SI2-Einheit ____________________ 2 Internationales Einheitensystem oder SI (französisch: Système international d’unités)