5. Rohstoffe und Energie - Panik und Fehlinvestition

Ressourcen Rohstoffe Energie Arbeit = Geld zu 1: Rohstoffe bleiben in und nach der Verwendung erhalten zu 2: Energieträger verlieren mit der Verwendung ihre Fähigkeit zu 3: Mit Geld kann man Menschen zum Arbeiten bringen – durch ihre Arbeit entsteht Wirtschaftsleistung (BIP in $/a)

Rohstoffe = Mineralien, Erze Rohstoffe = Mineralien, Erze. Ihr Wert entsteht erst durch Förderung (Schürfrecht meist nur vorübergehend wirksam) Energieträger: fossil: Kohle/Öl/Gas, nachwachsend: Nahrung, Baustoffe: C und H bleiben erhalten, Energie wird entnommen Geld: Erst durch Arbeit entsteht der Wert von Baumaterial (Beton), Metall, Kunststoffen, nachwachsenden Nutzstoffen (Kleidung, Isolierung), fossilen und nachwachsenden Energieträgern. – Seit es keine Sklaven mehr gibt, muss Arbeit bezahlt werden.

Panik ist die Reaktion auf einen unverstandenen Vorgang. Fehlinvestition führen nicht zum optimalen return on investment.

Die Krise ist ein produktiver Zustand, man muss ihr nur den Beigeschmack der Katastrophe nehmen. Max Frisch Alles Leben ist Problemlösen. So ist es unser aller Pflicht, statt etwas Schlimmes vorauszusagen, uns einzusetzen für jene Dinge, die die Zukunft besser machen können. Karl R. Popper

Club of Rome: 1968 gegründet (Aurelio Paccei), 1972: Limits to Growth D. u. D. Meadows: Die neuen Grenzen des Wachstums, 1992 Club of Rome: 1968 gegründet (Aurelio Paccei), 1972: Limits to Growth

Realistische Zukunftserwartung statt Angst

Rohstoffe

Reichweiten Silber 16 1991 Molybdän 23 1998 Schwachsinnige Prognosen: Reichweiten Bundesanstalt für Bodenforschung, Hannover 1974 nach Mesarovic, M. und E.Pestel: Menschheit am Wendepunkt, 2. Bericht den Club of Rome, dva 1974 Reichweite erschöpft Reichweite erschöpft . Jahre Jahr Jahre Jahr Silber 16 1991 Molybdän 23 1998 Zinn 18 1993 Kobalt 35 2010 Gold 20 1995 Kupfer 44 2019 Zink 22 1997 Eisen 75 2050 Die Verknappung müsste zu einem starken Preisanstieg führen

Der Metallpreis ist in 60 Jahren im Vergleich zum US-Lohn um 14 Der Metallpreis ist in 60 Jahren im Vergleich zum US-Lohn um 14.8 %/a gefallen

Schrott

Die richtige Frage ist: Wie viel ist notwendig um den technischen Kreislauf zu füllen und wie viel ist zugänglich?

Der Begriff Reichweite = Vorrat / Verbrauch pro Jahr [a] ist irreführend. Besser: Potential = Vorrat / Gesamtbedarf [-] (Gesamtbedarf um den technischen Kreislauf zu füllen.)‏

! Schätzung ! Hier ist konkrete Forschung erforderlich! Für alle Elemente (z.B. Co, Li, Ni, P, …)‏

Schätzung !

Die 5 wichtigsten sind die 5 Häufigsten

Erde: O = 510 Mio km², Festland 150 Mio km² Zugänglich: 1 km Tiefe: 150 Mio km³ (1 m³ = 2.3 t, 1 km³ = 2.3 10^9 t, 2.3 150 10^6 10^9 = 3.5 10^17 t 3.5 10^17/ (7 10^9) t/c = 0.5 10^8 t/c = 50 Mio t/c „Erde“ O 24.7 Mio t/c Cu 4 100 t/c Si 12.9 Li 3 500 Al 3.78 Ag 58 Fe 2.35 Au 3

Wir nutzen auch Rohstoffe ohne sie nachhaltig aus dem Kreislauf der Natur zunehmen: z.B. Holz, Kunststoffe, die Bestandteile der Luft (die überall umsonst zur Verfügung stehen), vor allem aber das Wasser.

Wasser

Wasser pro Kopf (1.38 Mrd km³, 250 000 km³/a Pool 4x1.5 m x 33 000 km, oder ein Neusiedler See/c 4.6 m³/c.h: alle Menschen können permanent Duschen, für Landwirtschaft etwa 1000 m³/c.a: 6 200 km³/a (2.5 % des Niederschlags) (Der Ausfluss der Donau aus Österreich reicht als Trinkwasser für alle Menschen.) „1 Woche Krieg kostet soviel wie 5 Entsalzungsanlagen“ (israelischer Politiker)‏

Rohstoffe Es gibt alles im Überfluss, aber nichts umsonst. Rohstoffe werden nicht v e r braucht sondern nur g e braucht. Es bleibt alles im Kreislauf. Es gibt immer einen Ersatz. Weil immer der billigste Rohstoff gewählt wird, sind alle vor der völligen Erschöpfung geschützt. In der zugänglichen Erdrinde gibt es viel mehr Rohstoffe als im technischen Kreislauf erforderlich. (Die vier technisch wichtigsten Rohstoffe (O, Si, Al, Fe) sind zugleich die vier häufigsten.)‏

Beenden der Hysterie: Es gibt genug Ressourcen für alle Menschen und zukünftige Generationen. Aber nicht umsonst. Eingriffe in die Natur sind unvermeidlich. Welche Ziele wollen wir erreichen? (Temperatur, CO2-Pegel, N.N.,,,)‏

Energie gibt es auch im Überfluss, aber auch nicht umsonst. Wer die billigste Energie wählt ist wirtschaftlich überlegen.

LICHT WÄRME physisch chemisch PHOTSYNTHESE PHOTOVOLTAIK (<0.1 %)‏ VERBRENNUNG REIBUNG WÄRME (THERMIK,VERDUNSTUNG)‏

200 W/m² 150 100 (Kopenhagen)‏

Strahlungsintensität W/m².µm Photosynthese (360-720 nm)‏

Cyanobakterien können auch zwischen 500 und 600 nm die Strahlung nutzen Wüstenpflanzen öffnen nur nachts die Atemöffnungen (Wasserverlust)‏

Wir sprechen von Energieverbrauch wenn wir den Energiedurchgang von einer höheren zu einer niedrigeren Temperatur nutzen.

Hoch- und Niedertemperaturenergie

Hochtemperaturenergie scheint wertvoller, weil mit hohem Wirkungsgrad in andere Formen umwandelbar (z.B. elektrischer Strom in mechanische Energie). Niedertemperaturenergie muss vorwiegend mit thermischem Wirkungsgrad genutzt werden (z.B. thermisches Kraftwerk, Ausweg Brennstoffzelle?), ist aber leichter zu lagern und zu transportieren.

Der Ölpreis steigt solange es keine potente Alternative gibt. Zuletzt war es offshore-Öl (etwa 40 $/bbl), bald wird es Öl aus Ölsanden sein (etwa 80 $/bbl), später vielleicht Methanhydrat (100/$/bbl ?). 1 bbl = etwa 1500 kWh CO2-Sequetrierung kostet etwa 2 EUct/kWh (?)‏

Einspeisetarife Österreich 2007 , 1€=1.3 $, in €ct/kWh Strombörse Leipzig 5.0 12.2.2010 Windkraft 7.55 Photovoltaik < 5 kW 46.- >10 kW 30.- Pflanzenöl 12.50 feste Biomasse 11.1 – 15.65 Mineralöl 60 $/bbl 3.0 90 4.6 120 6.1 150 7.7

Verbrauch/Prod.: EU: 3.6, USA: 3.0, China: 1.8, Russland: 0.25

Wie jedes Wirtschaftsgut steigt er Ölpreis steigt so lange, bis es eine Alternative gibt.

Wie verändern sich die Preise. (Durch techn Wie verändern sich die Preise ? (Durch techn. Fortschritt, durch Wettbewerb, …....)‏

?

Die Photosynthese ist Voraussetzung für das Leben auf der Erde. Ohne Photosynthese gäbe es keine Sauerstoffatmosphäre; die Erdoberfläche wäre wüst und leer wie die der Nachbarplaneten. Optimale Bedingungen für Photosynthese Über 1000 ppm CO2, 35 °C, Ausreichend Wasser und Mineralien