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Mehr Komplexität -> mehr Energieverbrauch -> schnellerer Kollaps?

Vorteile durch Komplexitätserhöhung und Grenznutzen der Komplexität (nach Tainter)

Mal wieder ein Gastbeitrag in dem ich ein Thema, das mir seit 2016 im Kopf rumgeistert, ausgeführt habe. Die Inspiration dazu hat mir vor ca. 1,5 Jahren ein Artikel bei Malik [6] geliefert - welcher die Nutzung von Komplexität für die Lösung unserer Probleme thematisierte. Grundsätzlich stimme ich mit dem überein, wenn da (meiner Ansicht nach) nicht ein kleines Problem mit der Energie wäre...

So hoffe ich mit diesem Artikel auch das Forum wieder etwas zu beleben. Falls irgendwer Lust hat einen Gastbeitrag über thematisch halbwegs passende Dinge zu schreiben die Ihn bewegen und beschäftigen, dann bitte ich um Kontaktaufnahme im Kommentarbereich bzw. unter der eMail hier. Jede Initiative ist willkommen, wobei ich gerne Feedback gebe und vorab auch als Diskussionspartner zur Verfügung stehe.

Mit bestem Gruß,

H.C. (ein Gastbeitrag von H.C. Fricke @ limitstogrowth.de)

Hinweis: Die nachfolgend (schriftlich) niedergelegten Ansichten, Thesen, Analysen, Schlussfolgerungen, Meinungen & Co. müssen nicht mit denen des Betreibers dieses Blogs (peak-oil.com) übereinstimmen.


Letztens hatte auch Ugo Bardi die Thematik von des Ursprungs des Kollaps (von Zivilisationen) noch mal in seinem Blog behandelt [1]. Dabei war dann auch die recht bekannte nebenstehende Grafik aus Tainters Buch 'Collapse of complex societies'.

Tainter, der als Archäologe den Kollaps von vielen Zivilisationen untersucht hat, geht dabei davon aus, das es bei der Erhöhung der Komplexität zur Bewältigung von (immer neuen) Problemen einer (technischen) Gesellschaft bzw. Zivilisation einen Grenznutzen gibt. Ab einem bestimmten Punkt bringt die Komplexitätserhöhung nichts mehr - und Ihr Nettobeitrag ist dann sogar negativ (meint: Es werden mehr Ressourcen aufgewendet als zurück kommen bzw. frei werden).

Wichtig: Umso teurer bzw. knapper die Energie, desto schneller laufen in der Regel immer komplexere Lösungen (die ja selber in der Regel immer mehr Energie benötigen) gegen diese Grenze. Denn der Faktor der ausreichenden Energieverfügbarkeit treibt (anfänglich) das ganz System und hilft bei der Expansion.

Organismen und Gesellschaften streben nach höherer Komplexität

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Das ETP-Modell der HillsGroup: EROI des Ölfördersystems

Peak-Oil.com-Leser kennen das Prinzip des "Energie Return On Energy Invested" (EROI/EROEI): Dieses Konzept behandelt Energie-Ernte ähnlich wie eine Finanz-Investition, indem es fragt: Wieviel Energie muss ich z.B. in einer Ölförderanlage oder in das gesamte Fördersystem investieren, um eine Energie-Einheit Öl zu fördern? Dieser Frage geht eine Studie der HillsGroup nach. Spannend ist die Frage: Wie hat sich die Energieinvestition in 1 Barrel Öl über die Zeit verändert? Wann muss in das Ölfördersystem mehr Energie hineingeschoben werden, als das Ölfördersystem dafür an Energie liefert?

Mich erreicht eine Auswertung dieser Studie. Der Autor Berndt arbeitete als Physiker in verschiedenen Branchen, hat auch bereits für Töchter von Mineralölkonzernen gearbeitet. Seine Erläuterungen kann man als grundlegende Überlegungen zu EROI lesen: Eine Anwendung der Thermodynamik auf das Ölfördersystem. Eine interessante Schlußfolgerung lautet, dass die Ölförderung jährlich um 1,2% gesteigert werden muss, um die für die Globalwirtschaft frei verfügbare Energiemenge nicht absinken zu lassen.

Der Autor erhofft sich eine Diskussion um diesen Blickwinkel, und insbesondere eine Wahrnehmung dieses Modells unter Physikern.


Einführung
Jeder der sich mit dem Thema Grenzen der Ölförderung beschäftigt, wird den Begriff EROI (oder EROEI) kennen. EROI steht für Energy Return on Energy invested, und bezeichnet den energetischen Erntefaktor. Bei der Ölförderung war der EROI-Wert Anfang des 20.ten Jahrhunderts etwa 100, und ist seitdem kontinuierlich gefallen, und wird heute etwa auf 10 geschätzt. Das Problem bei der EROI – Bestimmung ist, welche Faktoren einzuberechnen sind. Um eine genaue Bestimmung der zu Ölförderung nötigen Energie durchzuführen, sind unter anderem zu berücksichtigen: Energie zum Bohren der Quellen, für die Fertigung der Stahlrohre, Pumpen, Fahrzeuge, Gebäude, Straßen. Energie zum Pumpen von Öl und Wasser, Energie zum Raffinieren des Öls, zum Transport usw. Die genaue Bestimmung des EROI durch Addition der Einzelenergien ist nahezu unmöglich.
Vor ca. einem dreiviertel Jahr stieß ich im Internet auf das EPT-Modell der Hillsgroup. (http://www.thehillsgroup.org/index.html) Die Berechnung der totalen Produktions Energie ETP erfolgt mit einem grundsätzlich anderem Ansatz: Die Gesetze der Thermodynamik werden auf die Ölförderung angewendet. Die Thermodynamik ist die Wissenschaft, die sich mit der Umwandlung von einer Energieform in eine andere beschäftigt. Da Ölförderung in erster Linie mit Energie zu tun hat, ist es selbstverständlich, das man sie thermodynamisch betrachtet; eigentlich ist es unverständlich, dass es vor der Hillsgroup (kurz: HG) niemand tat.
Ich habe mir die Studie der HG beschafft und begonnen die Theorie zu überprüfen. An einzelnen Stellen gebe ich die dort beschriebene Herleitung aufgrund eigener Überlegungen etwas anders wieder.

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