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Peak-Oil, LROEI oder der Unterschied zwischen Möglichem und Sinnvollen

Abbildung 2 wurde noch einmal überarbeitet. Die Daten sind jetzt pro Einwohner und geglättet. Dazu ist dann noch das BIP gekommen. Dazu wurde auch die Dateninterpretation noch mal überarbeitet.

Der Disput um die fossile Energieversorgung dreht sich seit 40 Jahren um die Frage von Reichweite und Förderfähigkeit. Es geht im Kern immer um die Frage welche Produktion MÖGLICH ist. Daran hat auch die Debatte um Peak-Oil nichts geändert. Verwunderlich ist das nicht. Denn die Verwendung von Energie ist so allgegenwärtig, dass die vielleicht viel wichtigere Frage gar nicht gestellt wird. Nämlich die, in wie weit die Nutzung von Energie überhaupt SINNVOLL ist.

Aus physikalischer Sicht hat Charles Hall diese Frage gestellt und beantwortet. Bekannt ist dieses Konzept durch die zugehörige Messgröße „Energy Return on Energy Invested“ (EROEI). Es macht eben keinen Sinn, Energieträger zu fördern, wenn am Schluss keine nutzbare Nettoenergie mehr herauskommt.

Das ist aber nur ein Teil der Wahrheit. Um den anderen Teil zu finden, werfen wir einen Blick auf die zwei grundsätzlichen Einsatzfelder von Energie. Energie fließt in zwei Formen in den Produktionsprozess. Zu einem Teil wird sie als Prozessenergie benötigt. Also für alle Anwendungen bei denen Umgebungstemperatur oder Körperwärme nicht ausreichen, um für bestimmte Umwandlungsprozesse die notwendige Energie zu liefern. Das beginnt beim Kochen und endet noch lange nicht bei der Stahlverhüttung. Zum anderen Teil wird sie zum Ersatz menschlicher Arbeit durch energiegetriebene Maschinen verwendet. Dies ist der wesentliche Treiber für jede Art von realem Wirtschaftswachstum. Der Zusammenhang sieht so aus:

  1. Eine wohlstandssteigernde Erhöhung der Güterproduktion erfordert eine Erhöhung der Arbeitsproduktivität.
  2. Wesentlicher Treiber hierfür ist der Ersatz von Arbeitskraft durch mit Fremdenergie betriebene Maschinen.
  3. Der Arbeitsaufwand für die Bereitstellung der Fremdenergie am Ort ihrer Verwendung in der geeigneten Form muss geringer sein als der verdrängte Arbeitsaufwand.

Punkt 3 definiert die Grenze des sinnvollen Energieeinsatzes aus Sicht der Produktivitätserhöhung. Wir führen daher eine dem EROEI verwandte Größe ein. Den “Labor Return of Energy Invested“ (LROEI).

Abbildung 1: Ein Modell zum Zusammenhang Energie, Ressourcen und Produktion

Abbildung 1: Ein Modell zum Zusammenhang Energie, Ressourcen und Produktion

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Peak Hoyerswerda: Kohle und Leben in der Lausitz

Für Telepolis habe ich mir die Bevölkerungsentwicklung im Braunkohlerevier der Lausitz angeschaut. Für Leser des Peak-Oil.com-Blogs ist dieser Artikel aus mehreren Gründen interessant. Zum einen sind diverse Glockenkurven zu sehen, die Peak-Oil-Interessierten bekannt vorkommen. Nur, dass diese Glockenkurven nicht die Förderung von Öl beschreiben, sondern die Einwohnerentwicklung zweier Städte: Hoyerswerda und Weisswasser.

bevoelkerung-hoyerswerda-weisswasser-braunkohle

Diese beiden Städte waren die zentralen Wohnorte für die Kraftwerker und Bergleute und ihr Aufstieg und Fall dürfte ohne Beispiel in Europa sein. Zum anderen ist Braunkohle genau wie Erdöl ein zentraler Energierohstoff unserer Zeit, auch wenn die Bedeutung der Kohle bereits geschrumpft ist, während jene von Öl an ihrem Höhepunkt angekommen ist. Bedenklich sind mögliche Zusammenhänge zwischen Kohle und Einwohnerzahlen, die sich möglicherweise auch zwischen Öl und Einwohnerzahlen finden lassen. Als drittes habe ich eine Diskussion aus der Peak-Oil-Community auf die Kohle übertragen: Die Frage nach dem Energy Return on Energy Invested (ERoEI) und dem best-first-Prinzip. Ich würde mich freuen, wenn dieser Artikel auf Interesse stößt!

Ich bin in der Lausitz geboren und gehöre zu denen, die von dort weggezogen sind. Die Schule, in die ich in Weisswasser ging, steht nicht mehr. Sie wurde "zurückgebaut", wie so viele Gebäude der Stadt. Wann auch immer ich dorthin zurückkehre, werde ich nichts mehr finden, was an meine Schulzeit erinnert. Wo früher diese Schule stand, holt sich heut der Wald seinen Raum. Es ist diese Entwurzelung, die andere Lausitzer noch viel drastischer trifft: Jene, die nicht nur ihre Schule, sondern ihr Haus verloren haben oder verlieren sollen. Bei denen dort, wo teils jahrundertealte Familienwurzeln wuchsen, ein Loch bleibt.

Ich erinnere mich gut an das Quietschen der eisernen Bagger in der Nacht, welches für mich (warum auch immer) nach dem Schreien von Löwenbabys klang. Kurz vor dem Heimatdorf meiner Mutter stoppten die Bagger letztlich, zogen sich später zurück und machten Platz für den größen See Sachsens. Die Kulisse von heute könnte widersprüchlicher nicht sein: Vom idyllischen Sandstrand des Bärwalder Sees aus sieht man auf der anderen Seeseite das Kraftwerk Boxberg, welches dieses und andere Löcher buchstäblich in die Erde gefressen hat. Man kann die Maschinerie erahnen, die aus Kraftwerk und Förderbändern bestand, die wie fleißige Hände die Kohle in den Verdauungstrakt transportierten, aus der Erde gekratzt durch saurierhafte Kohlebagger.

Was mich umtreibt, wenn ich an die Lausitz denke ist, ob die Planer der realsozialistischen Kohleförderung (und ihre Nachfolger) vor Augen hatten, was am Ende dieses Prozesses stehen würde. Dass die wachsenden Städte in rasantem Tempo wieder in sich zusammenfallen würden, dass Löcher bleiben würden, so unfassbar groß, dass kein Mensch mit Spaten in den Händen je auf die Idee käme, sie könnten menschengemacht sein. Dass die umgegrabene Erdkruste zu einem Phänomen namens "Braune Spree" führen würden, das zustande kommt weil feinste Eisenpartikel im Boden mit dem Luftsauerstoff zu Rost reagieren und durch das wiederkommende Grundwasser ausgespült und die Spree entlang Richtung Berlin transportiert werden. Durchaus 100 Jahre und mehr wird uns allein dieses Ergebnis der Braunkohleförderung beschäftigten, bestätigte mir ein befreundeter Wasserwirtschaftler. Wieviel Exergie werden wir wohl in den kommenden 100 Jahren aufwenden, um das Braune-Spree-Problem einzudämmen? Wird das Verhältnis zwischen eingesetzter Energie und geförderter Braunkohle in einigen Jahrhunderten noch positiv sein?

Wenn aber die Planer von damals nicht in der Lage waren, die Auswirkungen ihres Handelns 100 Jahre später zu beurteilen - droht uns auch bei anderen Energieträgern eine vergleichbare Entwicklung?

 

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Die Energiefalle

Ein Artikel von Prof. Tom Murphy von Do the Math, übersetzt von Tom Schülke und Benedikt Oelmann. Im Original heißt er The Energy Trap, wurde im Oktober 2011 veröffentlicht und gehört zu den meistgelesenen des Blogs.

 

Viele der "Do the math"-Postings beschäftigten sich mit dem unausweichlichen Ende des Wachstums und den Herausforderungen, die uns bei der Entwicklung einer Ersatztechnologie begegnen werden, wenn unser fossiles Erbe erst einmal aufgebraucht ist. Der Fokus lag auf langfristigen, physikalischen Grenzen und nicht auf den vielen schmutzigen Details und unseren aktuellen Reaktionen auf diese Probleme. Unsere heutigen Reaktionen auf die nachlassende Verfügbarkeit von Energie werden darüber entscheiden, ob wir den Übergang zu einer nachhaltigen, technologischen Existenz bewerkstelligen, oder ob wir es unserer Gesellschaft erlauben werden, zu kollabieren. Ein Stolperstein auf diesem Weg macht mir besondere Sorgen. Ich nenne ihn The Energy Trap (deutsch: Die Energiefalle).

Kurz gesagt ist die Grundidee der Energiefalle die Überlegung, dass unsere wachstumsbasierte Ökonomie Schwierigkeiten mit der Energieverknappung bekommen wird, wenn wir erst einmal in die Phase eines Rückgangs der fossilen Treibstoffe (zunächst Mineralöl) geraten. Die Benzinpreise werden in den Himmel schießen, Individuen und exportierende Nationen werden mit dem Horten von Treibstoffen reagieren und Energiemangel wird schnell zur neuen Norm werden. Die unsichtbare Hand des Marktes wird uns für unseren Wunsch nach einer neuen Energieinfrastruktur, die auf erneuerbaren Lösungen beruht, ohrfeigen. Hier liegt das Problem. (mehr …)

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Video: There’s no tomorrow

Seit Februar im Netz und mit ca. 300.000 Abrufen recht erfolgreich: Das Video "There's no tomorrow", entstanden in Zusammenarbeit mit dem Post Carbon Institute, thematisiert Peak Oil und Wachstumsgrenzen und bietet eine Gesamtschau der resultierenden globalen Probleme:

Untertitel sollten in Deutsch erscheinen (Übersetzerdank an Thaddl, KAOS, Max und Moritz!). Falls nicht, bitte bei "CC" auswählen... Dank an PeakDame für den Hinweis.

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Debatte: Energieausbeute bei Erneuerbaren

In der deutschsprachigen Internetszenerie läuft derzeit eine Debatte um die Zukunftsfähigkeit der erneuerbaren Energien. Diese Debatte kommt offenbar nicht aus der Lobby der fossilen Energieträgerverwerter, sondern aus der kritischen Avantgarde, die das Thema seit Jahren begleitet. Im Kern steht der "Energy Return on Energy Invested" (EROEI) zur Diskussion: Das Verhältnis zwischen investierter und nutzbarer Energie. Diese Kennzahl wird in der Diskussion um den Peak Oil immer wieder betont, hat es jedoch bislang noch nicht angemessen in die Öffentlichkeit geschafft. Denn es gilt auch bei der Ölförderung: Als man begann, Erdöl zu fördern, waren die Reservoirs noch leicht erreichbar und der Energieaufwand überschaubar, den man investieren mußte. Heute verfügen wir über neue Explorations- und Fördertechniken, aber deren Energieaufwand ist weitaus höher! Das zeigt bereits der Fakt, dass wir heute kilometertief ins Erdinnere müssen, wofür Bohrer und Rohrleitungen geschaffen werden müssen, deren Material gefördert, transportiert, geschmolzen und geformt werden muss. Jede menschengemachte Energie-Erzeugungsanlage benötigt zuerst Energie, um sie zu produzieren, erst dann kann sie Energie abwerfen. Doch während das Verhältnis zum Höhepunkt der Ölförderung durchaus bei 1:100 lag (Energie von 1 Fass Erdöl investieren, um 100 Fass Erdöl zu ernten) sinkt das Verhältnis inzwischen drastisch (1:14 in den USA). Windkraftanlagen und Photovoltaik-Anlagen arbeiten mit einer weitaus weniger energiedichten Quelle: Dem Sonnenlicht und dem Wind. Zwar besitzen wir heute die Technologie, daraus für uns nutzbare Energie zu zapfen, aber es ist fraglich, ob wir mit Erneuerbaren jemals dieselben Energiemengen ernten können, wie sie uns heute durch Öl, Gas und Kohle gebracht werden. Einfach ein paar PV-Anlagen auf die Dächer krachen ist kein Garant für das "über den Berg kommen".

Deshalb dokumentieren wir hier einen Beitrag von Saral Sarkar:

Noch einmal über "grüne Energie"

Ich verfolge die Debatte seit den frühen 1990er Jahren und bin immer noch nicht klüger geworden. (mehr …)

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Peak Oil Info-Grafik

Unterschiedlicher können Ansichten kaum sein: Während Dennis Meadows im Zusammenhang mit Peak Oil von "weniger konsumieren" spricht und davon, dass wir "elastische Widerstandsfähigkeit gegen katastrophale Entwicklungen" bräuchten, sehen andere Peak Oil als aussichtsreiches Sprungbrett hin zu tollen neuen Industrien mit grüneren Technologien, sauberer Luft, gesünderen Menschen und enger zusammenrückenden Gemeinschaften. Alles halb so wild, kauf noch schnell dein neues Auto (sagt der Sponsor...)

Eine umfassende Info-Grafik (1,3 MB, englisch), woher Öl kommt, wer es verbraucht, wofür es verbraucht wird, was Peak Oil und EROEI bedeutet und wie die verbleibenden Reserven aussehen (mehr …)

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