Ökologische Nachhaltigkeit: Ansprüche - Widersprüche - Chancen a.Univ.-Prof. Dr. Reinhold Priewasser

INHALTSÜBERSICHT Ungleichgewichte zwischen Ressourcenverfügbarkeit u. Ressourcenverbrauch: Beispiele fossile Energien und nicht-erneuerbare Rohstoffe Ungleichgewichte zwischen Integrationsvermögen der Umwelt u. Stoffeinträgen: Beispiele CO2 u. Säure bildende Luftschadstoffe Bevölkerungsentwicklung und Wirtschaftwachstum als Triebfedern der Ungleichgewichte Strategien nachhaltiger Umweltnutzung: Suffizienz, Effizienz, Konsistenz

Handlungsleitsätze ökologischer Nachhaltigkeit 1. Die Nutzung einer Ressource darf auf Dauer nicht größer sein als Ihre Regenerationsrate oder die Rate der Substitution ihrer Funktionen 2. Stoffeinträge in die Umwelt dürfen die regionalen und lokalen Assimilationskapazitäten nicht überschreiten 3. Gefahren und unvertretbare Risiken für den Menschen und die Umwelt durch anthropogene Einwirkungen sind zu vermeiden 4. Das Zeitmaß anthropogener Eingriffe in die Umwelt muss in einem ausgewogenen Verhältnis zum Zeiterfordernis der stabilisierenden Reaktion stehen Nach: Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages, 1994

Nicht-Nachhaltigkeit = Ungleichgewichte bestehend zwischen … Ressourcenbeanspruchung und Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen Ressourcenentnahme übersteigt die natürlichen Reproduktions- u. Regenerationskapazitäten Folgen: Erschöpfung der Rohstoff- u. Energievorräte, Wasserverknappung, Verlust von intakten Böden, Artenschwund Stoffeinträgen in die Umwelt und dem stofflichen Integrationsvermögen der Natur Die freigesetzten Stoffmengen übersteigen aufgrund zu hoher Mengen oder wegen der Stoffbeschaffenheit häufig die Assimilationskapazitäten von Organismen, Ökosystemen oder chem.-physikalischen Regelkreisen Folgen: Schädigungen der menschlichen Gesundheit, Beeinträchtigung der Vitalität nicht-menschlicher Lebewesen; Versauerung v. Böden u. Gewässern; Klimaveränderung, Zerstörung der Ozonschicht etc. In der folgenden Präsentation soll auf der einen Seite die Brisanz der Entwicklung dieser Ungleichgewichte veranschaulicht werden, auf der anderen Seite aber auch Pfade u. Strategien skizziert werden, mit denen sich diese Ungleichgewichte stabilisieren lassen und zumindest Exremsituationen vermieden werden können.

Energieträger (Ressourcen) Ressourcenbeanspruchung und Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen: fossile Energien Rechweiten fossiler Energieträger (Ressourcen) Quelle: Priewasser, 2003

Szenarien zu Entwicklung des Weltenergieverbrauches Ressourcenbeanspruchung und Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen: fossile Energien Szenarien zu Entwicklung des Weltenergieverbrauches 177 125 Index =100 Dem steht auf der anderen Seite ein künftig anahaltend wachsender Weltenergiebedarf gegenüber. Die vorliegenden Prognosen gehen bei business as usual (Referenzszenario=Beibehaltung der bisherigen Politikausrichtung) von einem Anstieg des Verbrauchsniveaus in den nächsten 25 Jahren um mehr als 50% aus (1,7% p.a.). Zwei Drittel des Zuwachses werden auf die Entwicklungs- u. Schwellenländer entfallen. Derzeit werden von den Industrieländern, =rd. 20% der Weltbevölkerung 70% des gesamten Energieverbrauches beansprucht. Auf die Ursachen wird in einem späteren Bild noch Bezug genommen. Quelle: IEA

Reichweiten wichtiger Rohstoffe1 Ressourcenbeanspruchung und Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen: Rohstoffe Reichweiten wichtiger Rohstoffe1 Auch hier zeichnen sich gleichermaßen Endpunkte der Verfügbarkeit ab. Auf der anderen Seite wird der Rohtstoffbedarf v.a. der Entwicklungs-u. Schwellenländer in Zukunft enorm zunehmen. Bewegt sich der Pro-Kopf-Materialinput in den OECD-Staaten dzt. zwischen 45-85 Tonnen im Jahr (Vorholz, Die Zeit, S. 4.), beträgt der eines Vietnamesen gerade einmal nur 2 Tonnen pro Jahr (Ø EU: 75 t/EW ) (Aachener Stiftung Kathy Beys, www.faktor-x.info/cms.php?id=180) Würde man die Schwellen- u. Entwicklungsländer ohne zusätzliche Maßnahmen auf unser westliches Konsumniveau bringen, würde das bis 2030 etwa einer Verzweieinhalbachung des Weltrohstoffverbrauches gleichkommen. (Versechsfachung bis 2050) 1) Bezogen auf nachgewiesene und derzeit wirtschaftlich gewinnbare Vorräte. Quelle: World Resources Institute 1997

CO2-Konzentration dzt. 380ppm; „Grenzwert“: 430ppm; Stoffeinträge in die Umwelt: Emissionen klimawirksamer Gase CO2-Konzentration dzt. 380ppm; „Grenzwert“: 430ppm; Anstiegsrate dzt. 3 ppm/Jahr

Stoffeinträge in die Umwelt: Emissionen versauernder Verbindungen Entwicklung der Emissionen bei SO2, NOx und NH3 in den EU15- und EFTA-Staaten Bei anderen Emissionen ist es gelungen, diese beständig in den letzten Jahren zu senken. So etwa die säure bildenden Stoffeinträge, aber auch bei der großen Gruppe der flüchtigen organischen Verbindungen (z.B. aus Lösemitteln). Bei manchen dieser Stoffe zeichnen sich jedoch in den letzten Jahren nach vorübergehenden Rückgängen wieder Aufwärtstrends ab. z.B. bei den NOx oder bei Staub (Feinstaub).

Nachhaltigkeitsorientierte Reduktionsziele bei wichtigen Schadstoffen für Deutschland (Basiszeitraum 1987-1990) (VOC) Quelle: Priewasser, 2003, nach SRU

Triebfedern globaler Umweltbeanspruchung Bevölkerungsentwicklung Wirtschaftswachstum (steigender materieller Wohlstand durch Produktions- u. Konsumdynamik) Treibende Kräfte für die vorhandenen Ungleichgewichte zwischen Ansprüchen und vorhandenen Kapazitäten sind die Bevölkerungsentwicklung und das Wirtschaftswachstum. Beide Wachstumsprozesse sind global nur schwer zu steuern Während das Bevölkerungswachstum politisch direkt schwierig zu beeinflussen ist (hängt von der Entw. des Gesundheitswesens, der Einkommens- und soziale Sicherungssysteme ab), ist anhaltendes Wirtschaftswachstum bekanntlich gewollt, da es eine gleichsam unverzichtbare Bedingung für Wohlstandsentwicklung und soziale Sicherung darstellt bzw. zur Verringerung des Wohlstandsgefälles zwischen den Industrieländern u. der dritten Welt beträgt. Stabilisieren lassen sich die ökologischen Belastungen durch diese Wachstumsprozesse nur dann, wenn es gelingt, im selben Ausmaß der Wachstumsraten gleichzeitig die spezifischen ökologischen Belastungen, also den Ressourcenbedarf pro Kopf bzw. je Einheit BIP u. auf der anderen Seite die spezif. Emissionen pro Kopf bzw. je Einheit BIP permanent zu senken. Gleichzeitig geht es qualitativ darum, ökologisch belastende durch weniger belastende Materialien u. Energien zu ersetzen. Darin liegen die Schlüssel einer nachhaltigen Industriegesellschaft.

Zusammenschau Entwicklung der Weltbevölkerung und des Weltenergieverbrauches Hier eine Zusammenschau zwischen der Entwicklung der Weltbevölkerung und dem erwarteten Energieverbrauchszuwachs (50% bis 2030 in der mittleren Variante) Schönwiese, 2003; erg. nach Jochem, 2004 / IEA, 2002

Prognose der Wirtschaftsentwicklung weltweit 2000-2050 2005-2015: ca. +35% Überlagert wird der Effekt des Bevölkerungswachstums vom weltweiten Wirtschaftswachstum, gleichbedeutend mit einem entsprechenden Anstieg des Produktions- u. Konsumvolumens; aktuellen längerfristigen Schätzungen zufolge sollte dieses zumindest bis 2015 global betrachtet etwa 3% p.a. ausmachen. D.h. die Weltwirtschaftsleistung wird sich allein innerhalb der nächsten 20 Jahre verdoppeln. Dabei werden bis 2015 40% des Wirtschaftswachstums auf den asiatischen Raum entfallen (dzt. rd. 8% p.a.), während die Wachstumsanteile der traditionellen Industrieländer deutlich zurückgehen sollten. Aus: IEA: Energy to 2050 Scenario for a Sustainable Future. Paris 2003

Entnahme an Rohstoffen und Energieträgern aus der Natur weltweit: 55 Mrd. Tonnen pro Jahr Anstieg des jährlichen Verbrauchs zwischen 1980 und 2002: 35%; d.h. jährlich +1,5 Prozent Verbrauchsunterschiede 1. Welt : 3. Welt Hoch entwickelte Industriestaaten: 40 und 80 Tonnen pro Kopf und Jahr Entwicklungsländer (Asien, Afrika) : 2 Tonnen und weniger pro Jahr Fazit: Eine fortschreitende Annäherung des materiellen Anspruchsniveaus der Schwellen- und Entwicklungsländer an jenes in den westlichen Industriestaaten würde bis 2050 eine Versechsfachung des jährlichen globalen Ressourcenverbrauchs zur Folge haben. Quelle: World Watch Institute (ed.): State of the World 2006, (W.W. Norton & Company), London/New York 200611

Einflussgrößen der Ungleichgewichte Bevölkerungswachstum Materieller Wohlstandszuwachs + 1,6 – 1,8% p.a. + 3 - 3,5% p.a. Ressourcenverbrauch Emissionen - - - Stabilisieren lassen sich die ökologischen Belastungen durch diese Wachstumsprozesse nur dann, wenn es gelingt, im selben Ausmaß der Wachstumsraten gleichzeitig auch den spezifischen Ressourcenbedarf u. die spezif. Emissionen (d.h. pro Kopf bzw. je Einheit BIP) zu senken. Gleichzeitig geht es qualitativ darum, ökologisch belastende durch weniger belastende Materialien u. Energien zu ersetzen. D.h., dass, allein um die Umweltsituation nicht zu verschlechtern, die spezifische Umweltbeanspruchung jährlich um rd. 4% gesenkt werden müsste. Darin läge ein wichtiger Schritt zu einer nachhaltigen Industriegesellschaft. In der Nachhaltigkeitsdebatte werden dafür 3 Grundstrategien genannt: die Suffizienzstrategie (z.B. ÖV statt Auto, Carsharing, Gemeinschaftswaschma- schinen etc.= „Neue Bescheidenheit“ Effizienzstrategie (gleicher oder höherer materieller Lebensstandard und Lebenskomfort bei abnehmender Ressourcen- u. Emissionsintensität Konsistenzstrategie (Substitution in Richtung umweltverträglicher Materialien u. Produkte; solche die sich im Rahmen des Reproduktions- u. Integrations- vermögens des Natur bewegen) Dzt. Unrealistisch erscheint die Suffizienzstrategie (völlig dem Zeitgeist entgegen-gesetzt); gute Aussichten gibt es für die Effizienzstrategie (mit Grenzen); ähnlich verhält es sich mit der Konsistenzstrategie (v. a. der Substitution in Richtung erneuerbarer Grundstoffe und Energien sind Grenzen gesetzt) Veränderung der stofflichen Qualitäten (erneuerbar, nicht- toxisch, ökologisch integrierbar) Senkung des spezifischen Ressourcenbedarfs (pro Kopf, je Einheit BNP) Verringerung der spezifischen Emissionslasten (pro Kopf, je Einheit BNP) Suffizienzstrategie (Einschränkung, Konsumverzicht) Effizienzstrategie (Verringerung der Ressourcen- u. Emissionsintensität) Konsistenzstrategie (Substitution von Materialien u. Energieträgern) Strategien nachhaltiger Umweltnutzung

Nachhaltige Umweltnutzung: Effizienzstrategie Das noch vorhandene Effizienzpotential dürfte gerade in den aufstrebenden Industrieländern allein durch Anpassung an den energietechnischen Standard der OECD-Staaten noch sehr hoch sein: So ist die Energieintensität der chinesischen Volkswirtschaft immer noch fast 6mal so hoch wie die der EU-Staaten; jene der USA um ca. 50% höher. Andererseits sind aber auch die Wachstumserwartungen bezüglich des materiellen Wohlstandes speziell im asiatischen Raum sehr groß: So liegt die PKW-Dichte in China z.Z. noch unter 50 PKW/1000EW; in Europa bei 500 und in den USA bei 800 PKW/1000 EW. Im Zuge einer Vollmotorisierung Chinas ähnlich wie in den Industriestaaten würden nicht nur der Energieverbrauch sondern in gleicher Weise der Rohstoffverbrauch, wie auch der ebenso wie die Emissionen und der Landschaftsverzehr für die Infrastruktur enorme Ausmaß annehmen.

Was ist tatsächlich nun an Effizienzsteigerungen möglich? Nachhaltige Umweltnutzung: Effizienzstrategie - 30% Was ist tatsächlich nun an Effizienzsteigerungen möglich? Nach den Erwartungen der EU-Kommission würde sich der spezifische Energiebedarf innerhalb von 20 Jahren (2000 – 2020) um 30% verringern, was einer Effizienzsteigerung um rd. 2% p.a. entspricht. Dennoch würde der absolute Energieverbrauch um rd. 12% zunehmen. Nach den massiven Energiepreisanstiegen bei Erdöl und auch bei Gas mit anhaltender Tendenz zu einem hohen Niveau sollten jedoch höhere Einsparraten möglich sein, wie z.B. jene der ESSO-Prognose. Derzufolge könnte der Energieverbrauch in den nächsten 20 Jahren sogar absolut um 5% abnehmen, wenn in den einzelnen Einsatzbereichen folgende Effizienzverbesserungen erzielt werden:

Gedacht ist bis 2010 sogar bis -30%. Nachhaltige Umweltnutzung: Effizienzstrategie Bei den Pkw würden die minus 30% bei Benzinfahrzeugen bedeuten, dass der Ø Flottenverbrauch von 8,8 l auf 6,2 zurückgeht; bei Diesel-Pkw von 7,2 l auf 4,3 l; eine durchaus realistische Möglichkeit (siehe 3 Liter Polo) Diese Prognose stützt sich auf eine freiwillige Vereinbarung zwischen der Autoindustrie und der EU-Kommission: Danach sind die spez. CO2-Emissionen bei Neuwagen bis 2008/09 gegenüber 1995 um 25% zu senken (von 186 auf 140g/km)= - 2% p.a. Gedacht ist bis 2010 sogar bis -30%. Dies ist nur möglich durch sparsamere KfZ bzw. einen höheren Dieselanteil (=höhere NOx- u. Partikelemissionen)

Auch Miniaturisierungen (z.B. Mobiltelefone, Hifi-Anlagen); Nachhaltige Umweltnutzung: Effizienzstrategie EU-15 In der EU-15 ist der Materialeinsatz pro EW in den letzten 20 Jahren insgesamt unverändert geblieben, während die Wirtschaftsleistung um 50% gestiegen ist. Folglich hat sich die Ressourceneffizienz um durchschnittl. 2% p.a. erhöht. (Rat für Nachhaltigkeit) Auch beim Materialeinsatz wären in ähnlicher Weise Effizienzsteigerungen, z.B. durch wachsende Einsatzanteile von Recyclingmaterialien (Papier, Glas bereits 90% Rückführung, bei Kunststoffen erst 40%); Auch Miniaturisierungen (z.B. Mobiltelefone, Hifi-Anlagen); neue Werkstoffe, wie Nanolacke mit 1/10 der Schichtdicke konventioneller Lacke bei gleich gutem Korrosionsschutz; auch sharing, pooling, Mieten statt Kaufen (Ski, teure Werkzeuge) In jedem Fall ist aber zu bedenken, dass Effizienzsteigerung bei anhaltendem Bevölkerungs- u. Wirtschaftswachstum ein permanenter Prozess bleiben muss, der technologische Sprünge und Innovationen erfordert (z.B. Hybridmotoren bei Pkw oder Passivehaustechnologien (1/6 bis 1/5 des üblichen Heizenergiebedarfes) mit kontroll. Raumbelüftung u. Abluftnutzung.

Weltweite Potentiale erneuerbarer Energien Nachhaltige Umweltnutzung: Konsistenzstrategie Weltweite Potentiale erneuerbarer Energien Quelle: Brüggemann/Obermeier, 11/2003)

Nachhaltige Umweltnutzung: Konsistenzstrategie Substitution von nicht-erneuerbaren durch erneuerbare Rohstoffe: Einsatzfelder In weiten Bereichen der chemischen Industrie ließen sich petrochemische Rohstoffe (v.a. Erdöl) durch erneuerbare Zucker, Stärke, Zellulose ersetzen. Auch im Baustoffbereich bieten sich Substitute an: Holz für Tragekonstruk-tionen und für die Gebäudehülle bzw. auch in Kombination mit Kunststoffen (Wood Plastic Composites); Biopolymere aus Stärke (Projekt „loop linz“-der Linz AG mit dem Energieinstitut - Biokunststoffe für Lebensmittelverpackungen u. verrottbare Säcke) Naturfasern für Bekleidung u. Dämmstoffe bzw. im Landschaftsbau (verrottbare Folien) Grenzen: Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, wesentlich höhere Kosten Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten

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