09 Peak Oil - Peak Everything

Peak Oil, peak everything Öl, Kohle, Gas, Phosphor, Lithium, Uranium, … Diese Rohstoffe haben einiges gemeinsam. Ohne sie funktioniert in unserer technologisierten Welt gar nichts. Sie alle werden täglich mehr benötigt. Und: Sie alle gehen zur Neige. Wohl werden sie nicht von einem Tag auf den anderen ausgehen, aber ihre Gewinnung wird immer schwieriger und teurer, und wenn gleichzeitig der weltweite Bedarf steigt, bleiben Engpässe und Verteilungskonflikte unausweichlich.

Die Radiosendung

Eine Sendung von Andreas Pruner, Christa Reitermayr und Carola Timmel.

Musik: Lale Rodgarkia-Dara, Montage: Gerhard Kettler

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>>http://cba.fro.at/74214

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>>Hintergrundinformation zu Peak Oil - Peak Everything

>>Interviewpartner_innen in dieser Sendung

Hintergrundinformation

(Virus-Umweltbureau)

Peak everything

Kurzbeschreibung
Im Zusammenhang mit dem weltweiten Energieverbrauch haben sich einige Ressourcen als endlich herausgestellt. Sie werden nicht von einem Tag auf den anderen ausgehen, aber ihre Gewinnung wird immer schwieriger und teurer werden, und wenn gleichzeitig der weltweite Bedarf steigt, wird dies zu Engpässen (vor allem für weniger mächtige Abnehmer_innen), zu Qualitätsminderungen, zu Preissteigerungen infolge höherer Produktionskosten und höherer Konkurrenz in der Nachfrage und zu Verteilungskonflikten führen.
Der Begriff Peak drückt das weltweite, nationale oder anlagenspezifische Fördermaximum in Form einer Glockenkurve aus und wurde ursprünglich als „Hubbert-Linearization“ (siehe Glossar: englischer Text) auf Erdöl angewandt.

Derzeit bekannte Peaks (Auswahl):

  • Peak Oil
  • Peak Coal
  • Peak Gas
  • Peak Phosphor
  • Peak Seltene Elemente (Lithium, Germanium, Neodymium, Platin,…)
  • Peak Uranium

Ausführlichere Beschreibungen und Erläuterungen

1. Entstehung des Begriffs Peak Oil

Zu Beginn wächst die Öl-Industrie exponentiell, die jährliche Produktion ist proportional zur Menge des Wissens über Ölfelder, zu Ausrüstung, ausgebildetem Personal und Größe der Industrie.

Später jedoch, wenn sich die Ölquelle ihrem Ende zuneigt, wird es immer schwieriger, das letzte Öl aus dem drucklosen Loch 2 Kilometer unter dem Meeresspiegel „herauszuquetschen“.

Um die noch verfügbare Fördermenge oder auch die Gesamtproduktion eines Ölfeldes abzuschätzen, wurde die Hubbert-Linearization verwendet. Zu finden auf www.theoildrum.com. Bildlich dargestellt ergibt sie eine Glockenkurve, deren höchster Punkt als Peak Oil (Ölfördermaximum) bezeichnet wird. (Die genaue Definition auf Englisch ist im Glossar angeführt).

2. Abgrenzung und Orientierung im Begriff Peak Everything:

Die Hubbert-Gleichung gilt nicht nur für einzelne Ölfelder, sondern sie kann auch auf die gesamte Erdölproduktion der Welt übertragen werden. Dieses Prinzip ist jedoch nicht nur auf Erdöl, sondern im Weiteren auf viele andere Ressourcen anwendbar.

Ein Rohstoff, auf den die Hubbert-Kurve besonders gut passt, ist Phosphor - Peak Phosphor ist im Zusammenhang mit Energieproduktion für Biomasse relevant. Auf synthetischen Stickstoffdünger wirkt indirekt der Peak Oil, da die Stickstoffherstellung mithilfe großer Mengen elektrischer Energie erfolgt (Haber-Bosch Verfahren).
Andere Peaks können festgesetzt werden in Bezug auf:

  • seltene Metalle (Lithium, Germanium, Neodymium, Platin, usw.) spielen bei Energieerzeugung, Energiespeicherung oder Verbrennungsmotoren eine Rolle
  • Uran (Thema Atomenergierenaissance)
  • Kohle, Gas

Im übertragenen Sinne könnte man auch von weiteren Peaks sprechen:

Als Folge von Peak Oil dürfte bei der derzeitigen Abhängigkeit eine Art „Peak Wirtschaftswachstum“ erreicht werden, und natürlich ein Peak Energieverbrauch, gleichzeitig mit einem „Peak CO2-Ausstoß“. Auch in Bezug auf Verkehr wäre hier dann konsequenterweise ein Peak zu erwarten.

Es gibt gute Gründe davon auszugehen, dass der letzte „Peak Artenvielfalt“ bereits hinter uns liegt, und es auch gerechtfertigt ist, von einem „Peak Kulturpflanzenvielfalt“ auszugehen, der etwa in den 1950er-Jahren veranschlagt werden kann. Seither wird im Dienste der Marktfähigkeit die Landwirtschaft „vereinfältigt“ (immer weniger Sorten). Die Kulturlandschaftsvielfalt war vermutlich in den 1970er-Jahren am größten, als der Kunstdüngereinsatz die Glatthaferwiese ermöglicht hatte, gleichzeitig aber in Jahrhunderten ausgeplünderte Flächen auch noch in traditioneller Weise genutzt wurden.

Auf die Endlichkeit der Ressourcen Wasser und Boden im Sinne der Landwirtschaft passt der Begriff des Peaks hingegen nicht. Beide Ressourcen sollten bei nachhaltiger Nutzung nicht verbraucht werden können, obwohl eine Tendenz zur Überbeanspruchung da ist (ausführlicher dazu siehe z.B. Text zur Sendung über Biomassekonkurrenzen).

3. Nun zu den „Energy-Peaks“ im engeren Sinne:

Zur Einstimmung folgt hier mit Abb.1 eine Grafik, die den Verlauf des Gesamtverbrauchs nicht regenerierbarer Energien der Menschheit insgesamt über einen sehr langen Zeitraum veranschaulichen soll, und dabei auch weit in die Zukunft projiziert. In den Abbildungen 2 und 3 wird der Verlauf des globalen Primärenergieverbrauchs, aufgeschlüsselt nach konventionellen Energiequellen, über einen vergleichsweise kürzeren Zeitraum dargestellt bzw. zur Ergänzung auch der Beitrag der regenerativen Energieträger (bezogen auf das Jahr 2004) angegeben.

Abbildung 1: Öl- und Gasverbrauch Langzeit (Quelle: Ruppert, IZNE, Universität Göttingen,http://www.holzhof-goettingen.de/typo3temp/pics/0224d3811c.jpg, Stand 10.02.2010)

Abbildung 1: Öl- und Gasverbrauch Langzeit (Quelle: Ruppert, IZNE, Universität Göttingen, http://www.holzhof-goettingen.de/typo3temp/pics/0224d3811c.jpg, Stand 10.02.2010)

Abbildung 2: Weltenergieverbrauch (ohne Biomasse) von 1982-2007 (Quelle: Statistical Review of World Energy, Juni 2008)

Abbildung 2: Weltenergieverbrauch (ohne Biomasse) von 1982-2007 (Quelle: Statistical Review of World Energy, Juni 2008)

Abbildung 3: Anteil verschiedener Energieträger am globalen Primärenergieverbrauch 2004. „Combustible renewables and ren. waste“ umfasst sowohl industriell als auch traditionell genutzte Biomasse (Feuerholz). Quelle: OECD/IEA (2007a): Renewables in Global Energy Supply: An IEA Fact Sheet. OECD/IEA, Paris

Abbildung 3: Anteil verschiedener Energieträger am globalen Primärenergieverbrauch 2004. „Combustible renewables and ren. waste“ umfasst sowohl industriell als auch traditionell genutzte Biomasse (Feuerholz). Quelle: OECD/IEA (2007a): Renewables in Global Energy Supply: An IEA Fact Sheet. OECD/IEA, Paris

3.1 Peak Oil

Ist der Zeitraum, in dem die maximale globale Ölförderkapazität erreicht wird. Nachdem dieser Zeitpunkt erreicht ist, geht es mit der jährlichen globalen Ölfördermenge kontinuierlich bergab, sprich: jedes Jahr ist weniger Öl verfügbar. (Die Ölproduktion eines Feldes folgt in etwa einer Glockenkurve, dies gilt aber auch für größere Fördergebiete und für die ganze Welt.) Entscheidend für Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft ist hierbei nicht die absolute Reichweite des Erdöls („Wann geht das Öl komplett aus“), sondern das Erreichen des Peaks.

Abbildung 4: Peak oil (Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Peak_Oil)

Abbildung 4: Peak oil (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Peak_Oil)

Indizien für einen globalen Oil-Peak in näherer Zukunft:

Zahlreiche Fördergebiete haben schon einen Peak erreicht und weisen eine rückläufige Produktion auf.

80% des heute geförderten Öls stammt aus Quellen, die vor 1973 entdeckt wurden.

Der laufende Verbrauch übersteigt die jüngeren Neufunde.

Naher und mittlerer Osten befinden sich vermutlich knapp vor dem Peak. (laut Energie-analyst Matthew Simmons).

Geschönte Statistiken kommen vor, da die Ölförderberechtigung an die Höhe der Reserven gekoppelt ist.

Wann also wird Peak Oil erreicht?

Jetzt (laut Energy Watch Group): „Es ist hinreichend sicher, dass die weltweite Ölför-derung nicht mehr signifikant ansteigen kann, sondern in Kürze definitiv abnehmen wird.“ (Energy Watch Group 2008, Zukunft der weltweiten Erdölversorgung)

in den nächsten 5 bis 15 Jahren: (laut OMV-Chef Ruttensdorfer): „Es ist aber auch nicht zu übersehen, dass die Förderung an konventionellem Öl in den nächsten 5 bis 15 Jahren wahrscheinlich ihren Höhepunkt erreichen wird“

Laut Fatih Birol (2008) von der IEA fehlen bis 2015 bereits 15% des Weltölbedarfs oder 12,5 Mb/d da die Ölförderung um 3,7-4,2%/Jahr zurückgehen wird, während der Bedarf weiterhin steigt. Versorgungsengpässe und eskalierende Preise können folgen.

Was ist so besonders am Erdöl?

  • seine hohe Energiedichte,
  • seine gute Speicher- und Transportierbarkeit,
  • die hohe Nettoenergieausbeute, bzw. hoher EROEI (Energy Return on Energy Investment), insbesondere am Anfang der „Ölära“ (der EROEI sank von 100:1 auf z.Zt. 10:1)
  • Auch sehr einfache Handhabung möglich (vgl. im Gegensatz dazu die Kernenergie)

Mit Hilfe reichlich verfügbaren und billigen Erdöls wurde eine Infrastruktur aufgebaut, die auf einen hohen Input an Öl angewiesen ist und die nicht innerhalb kurzer Zeit umgestellt bzw. umgebaut werden kann:

  • Der industrielle Aufschwung im 20.Jahrhundert,
  • das „Wirtschaftswunder“ der Nachkriegsära,
  • der Siegeszug des Automobils und die Fülle der damit verbundenen Konsequenzen,
  • der Aufstieg der kommerziellen Luftfahrt
  • die Entkoppelung von Ackerbau und Viehzucht durch den Einsatz von Kunstdünger und die Möglichkeit, Futtermittel billig über weite Strecken zu transportieren.

Wodurch kann Erdöl ersetzt werden?

3.2 Erdgas?

„Innerhalb der kommenden 20 Jahre wird Norwegen vermutlich das Produktionsmaximum überschreiten. Bis zum Jahr 2020 wird die Abhängigkeit von russischem Erdgas deutlich zunehmen. Es ist jedoch keineswegs gesichert, dass Russland diese zusätzliche Versorgung in ausreichendem Maß übernehmen kann … (Schindler/Zittel 2000)“ Peak Erdgas ist bereits erreicht. In den großen alten Feldern geht die Förderung zurück, die neuen sind mit hohem Erschließungsaufwand verbunden, der Eigenverbrauch der bisherigen Gaslieferanten steigt. Hinzu kommt Konkurrenz mit asiatischen Gasverbrauchern. Unter diesen Voraussetzungen kann nicht erwartet werden, dass die Gasexporte nach Europa in den kommenden Jahren deutlich ausgeweitet werden.

Angesichts der oben geäußerten Differenzierungen muss sogar erwartet werden, dass in Europa (und auch weltweit) bereits wesentlich früher Versorgungsengpässe auftreten, und man sollte nicht überrascht sein, wenn bereits in diesem Jahrzehnt  Versorgungsprobleme sich verschärft auszuwirken beginnen.

3.3 Kohle?

Abbildung 5: Auch ein Kohlepeak ist absehbar. (Quelle: Energy Watch Group (2007): Coal: Ressources and Future Production, http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Report_Coal_10-07-2007ms.pdf )

Abbildung 5: Auch ein Kohlepeak ist absehbar. (Quelle: Energy Watch Group (2007): Coal: Ressources and Future Production, http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Report_Coal_10-07-2007ms.pdf )

Eine verstärkte Kohlenutzung führt zu einer Beschleunigung des Klimawandels, sofern nicht spezielle Maßnahmen zur CO2-Abscheidung und CO2-Lagerung eingesetzt werden (die auch problematisch sind).

Die Kohleverflüssigung ist sehr teuer, und die besten Lagerstätten dafür sind schon ausgebeutet (niedrige Kohleförderkosten an günstig situierten Standorten sind von wesentlichem Einfluss auf die Produktionskosten).

Hinzu kommt, dass nur 15% der Kohle weltweit exportiert werden. Den Rest behalten die Erzeugerländer zur eigenen Verwendung.

3.4 Ölsande, Ölschiefer?

Öl aus diesen Vorkommen ist in der Produktion sehr teuer, und auch in ökologischer Hinsicht höchst bedenklich.

3.5 Erneuerbare organische Energieträger?

Vorteil wäre die beinahe 1:1-Ersetzbarkeit von Erdölprodukten durch Alkohol oder Pflanzenöle. Nachteile sind hoher Flächenbedarf, Flächenkonkurrenz (siehe Text zur Sendung Biomassekonkurrenzen), Problematik Bio/Agro-Treibstoffe (siehe Text zur Sendung Agrosprit), teilweise sehr hohe Kosten - ein gigantisches Investitionsprogramm wäre nötig. Zusätzlich ist auch bei industrieller Landwirtschaft hoher Energieeinsatz nötig, und die Klimabilanz wird durch Lachgasemissionen beeinträchtigt. Zudem ist auch die Landwirtschaft von einem Peak der Energieträger betroffen, und sie hat neben endlicher Flächen- und Wasserangebote sogar ihren eigenen Flaschenhals, einen Peak Phosphor, der bereits in den 80er Jahren erreicht wurde:

3.5.1 Peak Phosphor

3.5.1.1 Phosphorrelevanz für die Landwirtschaft – Phosphor in Pflanzen

P ist Zentralatom von Adenosintriphosphat, dem Schlüsselmolekül für Transport, Speicherung und Aktivierung von Energie in Organismen. In der Pflanze ist Phosphor für Keimung, Bestockung und Wurzelwachstum wichtig. Die Schmetterlingsblütler brauchen ihn außerdem für die Stickstoffbindung. Pflanzen mit Phosphormangel wachsen nicht so gut. Die Blätter werden violett.

Phosphor in tierischem und menschlichem Organismus:

Phosphor ist neben Calcium ein wichtiger Baustein für die Knochen. Wie bei den Pflanzen für den Energiestoffwechsel und die Proteinsynthese. Ein Mensch mit 70kg Körpergewicht enthält ca. 700g Phosphor. Bei Phosphormangel kann Osteoporose folgen!

Phosphorvorkommen und Verhalten im Boden

„Mehr als 70% der Böden in Österreich haben derzeit keine ausreichende P-Versorgung“ (Heinzlmaier, Gerzabek, Baumgarten, 2005 – siehe Literaturliste). Phosphatwerte im Boden von unter 10mg P2O5 je 100g Feinboden zeigen eine unzureichende P-Versorgung an, Bei intensiverer Grünlandnutzung liegt der P-Düngebedarf der Pflanzen bei 0,8 bis 1kg P2O5 je 100kg geernteter Trockenmasse.

3.5.1.2 Peak Phosphor weltweit:

Für tieferes Verständnis von Peak Phosphor ist der weblink vom Energybulletin (siehe Literaturliste) empfehlenswert, von dort wurden die folgenden Daten übernommen:

Abbildung 6: Der Vergleich der Produktionskurve mit den realen Daten legt einen Peak Phosphor nahe (Quelle: Patrick Déry and Bart Anderson, Peak phosphorus, 2007,  http://energybulletin.net/node/33164, Stand 10.02.2010)

Abbildung 6: Der Vergleich der Produktionskurve mit den realen Daten legt einen Peak Phosphor nahe (Quelle: Patrick Déry and Bart Anderson, Peak phosphorus, 2007, http://energybulletin.net/node/33164, Stand 10.02.2010)

Die mineraldüngerbasierte Landwirtschaft betreibt wie jede andere industrielle Produktion Raubbau an der Natur bzw. an natürlichen, begrenzten Ressourcen (wie Uranminen hinter Atomkraftwerken stehen, stehen Phosphatbergwerke und Stickstoffdüngerproduktion hinter der industriellen landwirtschaftlichen Produktion.) Die Landwirtschaft ist abhängig von bergbaulich gewonnenen Phosphaten. Der Peak in der Phosphatproduktion ist daher eine ernste Bedrohung. Quelle: U.S. Geological Survey (USGS): summary on phosphates <http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/phospmcs07.pdf> (PDF): Der Geologe Dery hat erkannt, dass der weltweite Peak-Phosphor bereits 1989 erreicht wurde.

Exzessiver Phosphat-Abbau durch Firmen aus England, Australien, und Neuseeland hat die Insel Nauru zu 90% in Ödland verwandelt und bedroht nun deren letzte nutzbare Landstriche. (CIA World Factbook: https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/geos/nr.html)

Anders als für Öl gibt es für Phosphor keinen Ersatz, denn er ist ein essentieller Baustein des Lebens. Glücklicherweise aber kann Phosphor zurückgewonnen werden. Antworten auf einen Peak Phosphor basieren daher zum größten Teil auf der Wiederherstellung des P-Kreislaufs.

3.5.1.3 Der P-Kreislauf und seine Lücken

Durch die Entnahme der Ernte von der Fläche wird Phosphor dem lokalen P-Kreislauf entzogen. Ausgewaschen wird Phosphor nicht, da er sehr reaktionsfreudig ist und sich sofort an Tonminerale bindet. Aber natürlich kann der gesamte Boden infolge von Erosion im wahrsten Sinne des Wortes „den Bach runtergehen“ – und landet dann auf Nimmerwiedersehen feinverteilt im Ozean.

Eine Phosphor-Nachlieferung aus dem Boden erfolgt über die Gesteinsverwitterung (Apatit). Eine Rückführung erfolgt, wenn tierische (Mist und Gülle) und menschliche Fäkalien (Klärschlamm) dem Kreislauf wieder eingegliedert werden.

Während bei Erdöl die Möglichkeit besteht, den Peak zu umgehen, indem man andere Energieträger erschließt (siehe oben), ist Phosphor als elementarer Baustein des Lebens nicht durch andere Stoffe ersetzbar. Anders aber als Energieträger, da kann er aus den Abfällen immer wieder zurückgewonnen werden. Hier besteht aber noch großer Handlungsbedarf. Phosphatdünger werden sehr sorglos gehandhabt, was zu Wasserverschmutzung und großen Mengen an Klärschlamm führt. Der Phosphor in den Abwässern landet größtenteils im Meer. Und dies, obwohl vor Jahrzehnten eine beinahe geschlossene P-Kreislaufwirtschaft in vielen Teilen der Erde noch gang und gäbe war und dort die Bodenfruchtbarkeit für Jahrtausende gewährleistet hat. (F.H. King in his classic Farmers of Forty Centuries: Organic Farming in China, Korea and Japan)

Klärschlammverwertung <http://www.aces.edu/crd/publications/ANR-721.html> ist eine Möglichkeit, P zurückzugewinnen. Probleme ergeben sich jedoch aus den anderen Abwasserbestandteilen. (Krankheitserreger, Schwermetalle, Medikamente). Erfolgversprechend sind unter anderem die Anwendung von Komposttoiletten und Abfallkompostierung, die Trennung von festen und flüssigen Fäkalien, gezieltere Düngerapplikation, technische Weiterentwicklung in der Abfallaufbereitung. Das Thema Peak Phosphor zeigt exemplarisch, dass Biomasseerträge nicht unbegrenzt gesteigert werden können.

Vielfach wird daher mit einem Ausweichen auf elektrische Energie geliebäugelt.

3.6 Elektrische Energie als Erdölersatz

Hierzu erfolgt grundsätzlich der allgemeine Hinweis, dass verschiedene Energieträger nicht beliebig und bedenkenlos gegeneinander austauschbar sind und vor allem auch Fragen der Energiequalität (Exergie) zu berücksichtigen sind. Von daher spricht vieles dagegen, nur auf Elektrizität zu setzen. Diesem Thema ist eine eigene Sendung gewidmet (Thermodynamo / Grundlagen, Energie begreifen). Hier wird daher darauf nicht weiter eingegangen. Im Folgenden werden verschiedene Substitute im Einzelnen diskutiert.

3.6.1 Atomkraft als Erdölersatz?

Neben den grundsätzlichen Risiken und den Problemen bei der Endlagerung der ausgebrannten Brennstäbe und der stillgelegten Kraftwerke gibt es auch noch einen Peak Uranium: „Soweit die Stromerzeugung aus Kernenergie jedoch maßgeblich ausgeweitet werden soll, müssten vergleichsweise schnell Uranvorkommen erschlossen werden, deren Produktionskosten bei einem Mehrfachen des heutigen Uranpreises liegen, bzw. die risikoreiche technologische Linie der Wiederaufarbeitung massiv verfolgt werden.“ (Matthes/Ziesing, 2005)

Zum Thema Energie aus Kernspaltung gibt es ebenfalls eine eigene Sendung, weshalb hier nur kurz auf das Vorhandensein eines Peak Uranium hingewiesen wurde.

3.6.2 Wasserstoffwirtschaft?

Hier wird leicht vergessen, dass es sich dabei nicht um eine (zusätzliche) Energiequelle, einen Primärenergieträger handelt, sondern um ein Umwandlungsprodukt, also einen Sekundärenergieträger, der zu Speicherungs- und Transportzwecken dient. Die Vorteile in Speicherung und Transport sind mit den Umwandlungverlusten abzuwägen. Wenn alle Umwandlungs- und Transportschritte berücksichtigt werden, um aus Elektrizität Wasserstoff zu gewinnen und in einer Brennstoffzelle wieder in Elektrizität umzuwandeln, stellt sich heraus, dass 75% der Energie dabei verloren gehen (Bossel 2004).

3.6.3 Erneuerbare anorganische Energieträger? Wind, Sonnenlicht, Sonnenwärme, Wasserkraft

Die Energieträger besitzen teilweise hohe theoretische Potenziale, aber fluktuierendes Aufkommen. Schwierige Speicherbarkeit, geringe Energiedichte, hoher Flächenbedarf, teilweise hohe Kosten, Entwicklungs- und Investitionsbedarf erschweren den Einsatz.

Das derzeitige (2005) globale Ölverbrauchswachstum pro Jahr (1,5Mb/d=1,5%,  Quelle ÖGUT, siehe Literatur/Links), entspricht dem 3-fachen der weltweiten jährlichen Windenergieerzeugung, oder dem jährlichen Zubau von 2,5Mrd m2 Solarkollektoren, oder dem 400-fachen des weltweiten jährlichen Zubaus an Photovoltaik (Quelle ÖGUT)

Auch die Wasserkraft ist in Europa schon bis an ihre ökologischen und ökonomischen Limits ausgebaut. Die sozialen Komplikationen, wenn wegen eines Staudamms ganze Flusstäler entvölkert werden, sind auch nicht zu unterschätzen (Türkei, China). Zum Thema Wasserkraft gibt es eine eigene Sendung.

3.7 Seltene Erden ermöglichen, elektrische Energie mobil zu speichern

Für die Speicherung von Energie für elektrisch betriebene Transportmittel braucht man leichte und kleine Akkumulatoren. Dafür werden häufig die sogenannten „seltenen Erden“ benutzt. Wie die Bezeichung schon sagt, ist die Ausbeutbarkeit sehr enden wollend. In den meisten Fällen sind die Recyclingraten höher als die Neugewinnungsraten.

Es gibt zusätzlich einige Quasimonopole: Indium und Neodym werden vor allem in China gefördert, Platin in Südafrika und Lithium in Bolivien und Chile. Japan und die USA haben aus Angst vor Abhängigkeit schon begonnen, strategische Reserven solcher Metalle zu horten.

Die seltenen Erden sind im Allgemeinen Begleitelemente anderer Metalle, aus deren Erzen sie durch Elektrolyse gewonnen werden. Dies ist ein sehr energieaufwendiger Prozess, und er wird umso teurer, je weniger reichhaltig das Ausgangsmaterial ist.

Die im Folgenden angeführten Elemente sind eine Auswahl.

3.7.1 Lithium

http://www.energybulletin.net/node/48013

Li ermöglicht aufgrund seines im Vergleich zu Nickel geringeren Gewichts eine höhere Energiespeichermenge und daraus folgend eine höhere Reichweite für Elektroautos.

Am einfachsten ist Lithium aus den bolivianischen Salzseen zu gewinnen. Die Hälfte der derzeitigen Förderung stammt von dort. Das Salzwasser wird langsam in der Sonne verdampft, das Li in der Sole aufkonzentriert und anschließend raffiniert. Es gibt aber auch andere Li-Vorkommen, die bei Preissteigerungen nutzbar gemacht werden könnten. Da der Rohstoff Li nur einen geringen Preisanteil an den Akkus hält, ist diese Praxis denkbar.

3.7.2 Gallium:

Für Mikrochips, Photovoltaik-Module und weiß leuchtende LEDs werden derzeit pro Jahr rund 30 Tonnen des silbrig glänzenden Metalls benötigt. In 20 Jahren könnten es über 600 Tonnen sein – sechs Mal so viel, wie heute auf der ganzen Welt gefördert wird.

Ga ist Nebenprodukt der Aluminium-Herstellung und wird aus der Natronlauge durch Elektrolyse gewonnen - ein sehr energieaufwändiger Prozess.

Die Menge an produziertem Gallium ist gering, die Weltprimärproduktion betrug 2008 95 Tonnen, eine weitere wichtige Quelle ist das Wiederaufbereiten von galliumhaltigen Abfällen, daraus wurden 2008 weitere 135 Tonnen Gallium gewonnen. Hauptproduktionsländer sind die Volksrepublik China, Deutschland, Kasachstan und die Ukraine, für das Galliumrecycling auch die Vereinigten Staaten, Japan und das Vereinigte Königreich

3.7.3 Neodymium

Massenanteil der Erde: 22ppm.

Der wichtigste Lieferant mit 97% der Weltproduktion ist China[3]. Weitere wirtschaftlich verwertbare Vorkommen finden sich in Australien.

Neodym-Eisen-Borverbindungen zur Herstellung stärkster Magnete. Sie werden genutzt für Kernspintomographen, Mikromotoren und Festplatten (Positionierung der Schreib-/Leseköpfe), Dauermagnet-Rotoren (z. B. Schritt- und Servomotoren, effiziente permanenterregte Gleichstrommaschinen zum Antrieb von Elektro- und Hybridfahrzeugen sowie als Modellbau-Antriebe und für Windkraftturbinen), Linearmotoren für Positionierachsen, z. B. CNC-Maschinen, hochwertige Lautsprecher und Kopfhörer. Gegenüber den Samarium-Cobalt-Magneten sind sie wesentlich preiswerter.

Die verwandten Elemente Terbium und Dysprosium werden hinzugefügt, um die Magneteigenschaften des Neodyms bei hohen Temperaturen zu stabilisieren. http://www.greencarcongress.com/2009/07/magnets-20090708.html#more (Stand 9.1.2010)

Das seltene Metall Lanthan ist ebenfalls ein Hauptbestandteil von Hybridautobatterien.

Jack Lifton, ein Experte für strategische Rohstoffwirtschaft, nennt den Toyota Prius (Hybridauto) den weltgrößten Verbraucher seltener Erden. Jeder elektrische Prius enthält 1kg Neodym, und jede Batterie braucht 10-15kg Lanthan. Dieser Wert soll sich noch verdoppeln, wenn Toyota das Auto für größere Reichweiten aufrüstet. 2009 sollten 100000 „Priusse“ in den USA verkauft werden. 180000 waren für 2010 geplant.

Der Konzern denkt laut der Nachrichtenagentur Reuters bereits über Strategien nach, wie er sich die notwendigen Rohstoffe sichern kann. (http://www.reuters.com/article/pressReleasesMolt/idUSTRE57U02B20090831)

3.7.4 Indium

Indium ist Begleitmetall der Zinn- und Blei-Vorkommen und wird im Anschluss an eine Anreicherung in einer Salzlösung durch Elektrolyse gewonnen.

Die Primärproduktion (Minenproduktion) von Indium lag im Jahr 2006 zwischen 500[17] und 580 Tonnen.[14] Auf Grund der geringen natürlichen Vorräte von 11.000 Tonnen[14] bei gleichzeitig hoher Nachfrage zählt Indium zu den knappsten Rohstoffen auf der Erde. Im Jahr 2008 wuchsen insbesondere für China die Angaben zu den natürlichen Indium-Vorräte von 280 auf 8.000 Tonnen, was die statische Reichweite von vormals 6 auf 19 Jahre verlängerte. Die Sekundärproduktion, also das Recycling, übertrifft die Primärproduktion und lag im Jahr 2008 bei 800 Tonnen. (wikipedia)

Indium braucht man sowohl für Dünnschicht-Photovoltaikzellen als auch für Flüssigkristallbildschirme (LCDs). Würde Indium sehr viel teurer, hätte die Solarindustrie das Nachsehen – an ihren Kosten hat das Metall einen hundertfach höheren Anteil als bei den Displays.

Dünnschicht-Technologie: Technologie bei der die elektrisch leitenden Schichten direkt auf eine Glasplatte aufgetragen werden. Es wird meist amorphes Silizium (a-Si), Kupfer-Indium-Selenid (CIS), Kadmium-Tellurid (Cd-Te) oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) verwendet.

Indium kann zwar in den meisten Anwendungen durch andere Stoffe ersetzt werden, dabei verschlechtern sich jedoch häufig die Eigenschaften des Produktes oder die Wirtschaftlichkeit der Produktion. So kann etwa Indiumphosphid durch Galliumarsenid ersetzt werden und auch für Indiumzinnoxid sind einige – wenn auch qualitativ schlechtere – Ersatzstoffe möglich. (wikipedia)

4 Das Problem von Peak-Oil ist ein prinzipielles

Jeder alternative Pfad, der auf den Einsatz von Technologie im großen Maßstab setzt, erfordert ein höchst ambitioniertes Investitionsprogramm und benötigt zunächst auch zusätzliche Energie, abgesehen davon, dass die derzeitigen Lösungsvorschläge sehr häufig auch durch andere Peaks begrenzt werden (siehe oben).

Das ist vor dem Hintergrund einer Welt zu sehen, die wahrscheinlich zunehmend von Wirtschaftsrezession und Ressourcenkonflikten geprägt sein wird, und die auch weniger billige Energie (Energieträger mit einem niedrigeren EROEI) und andere billige physische Rohstoffe für einen Transformationsprozess zur Verfügung haben wird.

4.1 Politische Auswege aus Peak-Oil

Ist die Politik ernsthaft gewillt, mit wirksamen und problemadäquaten Maßnahmen aktiv zu werden, führt kein Weg daran vorbei, eine drastische Reduktion des fossilen Energieverbrauchs herbeizuführen bzw. zu ermöglichen, auch wenn manche der erforderlichen Maßnahmen konfliktträchtig sind, und gemäß immer noch verbreiteten gesellschaftlichen Paradigmen zweifellos als „Schikane“ empfunden werden. Die Alternative des Nichthandelns führt jedoch zu einem letztendlich umso heftigeren Kollaps des Systems mit weitaus nachteiligeren Folgen. Pointiert formuliert ist ein Rückfall in einen vorindustriellen Zustand (oder wird dem Mangel an verbreiteten alternativen handwerklichen Fähigkeiten Rechnung getragen, sogar in einen vormittelalterlichen Zustand) durchaus in Reichweite. Gasversorgungsschwierigkeiten, Häufung von Stromausfällen, Versorgungsengpässe bei Treibstoff sind die logische Konsequenz und sind von höherer Verschuldung (sowohl von Einzelpersonen als auch des Staates) wegen der hohen Energiepreise begleitet. Wenn die Menscheit lernt, mit wenig Strom, Gas und Treibstoff auszukommen, sind etwaige Engpässe nicht so drastisch in ihren Auswirkungen, und es bleibt mehr Zeit, adäquate Technologien, Lebensstile und Wirtschaftsweisen zu entwickeln und zu verbreiten, und die Übergänge sanfter zu gestalten.

Die folgenden Vorschläge einer Anpassung an ein Leben nach Peak Oil sind an die Ausführungen von Moermann (2006) angelehnt. Einige Vorschläge wurden abgewandelt, da sie im Original den Einschätzungen der Bearbeiter_innen nach gesellschaftlich oder ökologisch nicht vertretbar waren. Moermann (2006) steht exemplarisch für viele zum Teil utopische Ideensammlungen zur Rettung der Welt. Einige davon sind sehr monokausal oder technokratisch. Oft werden dabei soziale Komplikationen oder ökologische Folgen nicht wahrgenommen.
Die Ziele dabei sollten sein:

  • Grundbedürfnisse für alle sichern – Verteilungsgerechtigkeit
  • Ressourcen auf Problemlösungen fokussieren
  • Um diesen Lernprozess in Gang zu setzen, ist er vor allem einmal nicht durch falsche Förderpolitik zu verhindern!
  • Verkehr: Angesichts der großen Bedeutung des motorisierten Verkehrs als Verbraucher von Erdölprodukten ist es wenig verwunderlich, dass dieser Sektor zu den prioritären Handlungsschwerpunkten gehören muss. Um es in aller Klarheit zu sagen: es ist nicht möglich, das erdölbasierte Verkehrssystem in der gegenwärtigen individualverkehrszentrierten Form und mit der gegenwärtigen Wachstumsdynamik einfach auf andere Technologien bzw. Energieträger umzustellen und ansonsten weiterzumachen wie bisher.
  • Auch der Güterverkehr und das zugrundeliegende Produktionssystem müssen in weiten Bereichen relokalisiert werden. Vorschläge z.B. wie das Leben mit weniger Verkehr organisiert werden kann, wie die richtigen Preissignale zu setzen sind, und in welcher Form soziale Ausgewogenheit gesichert wird, damit allen eine gewisse „Mobilität“ zugestanden wird, lassen sich auf der hier gebotenen generellen Ebene nicht mit dem erforderlichen Detaillierungsgrad abhandeln.
  • Moermann (2006) schlägt als Mittel zu einer Reduktion des Ölverbrauchs auch eine Rationierung von Treibstoffen vor. Wenn dies tatsächlich in Betracht gezogen werden sollte, so ist darauf zu achten, dass eine solche Maßnahme nicht nur Haushalte trifft.
  • Die Streichung aller Förderungen des motorisierten Individualverkehrs sollte die vielzitierte Kostenwahrheit im Verkehrssektor endlich auch in der Praxis herstellen. Beispiele: Umlegung der Straßenerhaltung auf den Treibstoffpreis, kilometerabhängige Maut, Diskussion, unter welchen Bedingungen, für welches Verkehrsmittel bzw. ob überhaupt Pendler_innenpauschale und der Vermeidung von kontraproduktiven Polit-Aktionen wie (noch dazu als Umweltprämie titulierte) Verschrottungsprämie, Verteilung von Gratis-Vignetten als Standard- Abogeschenk, Ausgabe von „Freibenzin“ an Landestankstellen.
  • Konkurrenzvorteile für energieverbrauchsärmere Mobilitätsformen schaffen: sanfte Mobilität in der Planung bevorzugen, Tempolimits, Ampelschaltungen fußgeher_innen- und straßenbahnenfreundlicher gestalten. Parkende Autos aus dem öffentlichen Raum verbannen (Der Weg zum Parkplatz soll länger sein als der zur nächsten Busstation, wie es auch Univ.Prof. Knoflacher in Österreich empfiehlt). Alternativen anbieten: Fahrrad, Öffentliche Verkehrsmittel mit attraktiven Taktfahrplänen, etc. (Hinweis: in den Sendungen der Themengruppe Verkehr und Mobilität wird auf einige dieser Einzelfragen ohnehin noch detaillierter eingegangen).
  • Förderung einer Relokalisation der Infrastruktur und der Stadt der kurzen Wege.
  • Ausstiegsszenarien aus der wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und politischen Abhängigkeit von der Automobil- und Tiefbauindustrie, sowie anderer erdölabhängiger Gewerbezweige sind zu entwickeln.
  • Rigorose Programme zur Dämmung des Gebäudebestandes
  • Schutz landwirtschaftlich produktiver Flächen
  • Umbau des Energieversorgungssystems
  • Rigorose Regeln für den Energieverbrauch sowie konsequente Strafen statt jahrelanger Ausnahmen für uneinsichtige Wirtschaftstreibende (Moermann 2006).
  • Neue Entwicklungen sollten in ihrer Wirtschaftlichkeit an dem von ihnen induzierten Energieverbrauch gemessen werden.
  • Rechtzeitige Anpassung kann für die Gesellschaft und für die Einzelpersonen viele Kosten und viel Elend ersparen.
  • Neben einer langfristigen Planung sind aber auch Notfallspläne vorzubereiten (Moermann 2006).

Glossar

Begriff Peak Oil:

The idea behind the equation is that early on, the oil industry grows exponentially - the annual increase in production is proportional to the total amount of knowledge of resources, oil field equipment, and skilled personnel, all of which are proportional to the size of the industry. …

Later, however, the system begins to run into the finiteness of the resource - it gets harder and harder to get the last oil from the bottom of the depressurized fields, two miles down in the ocean, etc, etc.

To estimate future production and total production, some analysists have turned to the technique of Hubbert Linearization (H-L).

Hubbert Linearization was first developed by geologist Kenneth Deffeyes, an associate of M. King Hubbert. The technique has been discussed by analysts such as Stuart Staniford, Jeffrey J. Brown and Robert Rapier at The Oil Drum. The term Hubbert Linearization was coined by Stuart Staniford.

In Hubert Linearization, the production data from the bell-shaped Hubbert curve is plotted as a line. On the graph:

the y-axis (vertical) is P/Q where P = annual production and Q = total production to date

the x-axis (horizontal) is Q (total production to date).

By extending the line in the graph, one can estimate Ultimate Recoverable Reserves (URR) for the region (Qt). (Quelle: www.theoildrum.com)

Literatur/Links

Verschiedenes zum Thema „Peak Oil“: www.theoildrum.com (Stand 08.11.2009)

http://de.wikipedia.org/wiki/Peak_Oil (Stand 08.11.2009)

http://server10.igwindkraft.at/redsystem/mmedia/2009.01.21/1232559317.pdf: A.T. Kearney 2007: Studie zur Gasversorgung in Europa (Stand 10.02.2010), siehe auch: http://www.atkearney.at/content/presse/pressemitteilungen_unternehmen_detail.php/id/49850 (Stand 10.02.2010)

Cerveny Michael (2008): Entwicklungen am internationalen Ölmarkt, http://www.oegut.at/downloads/pdf/e_energiekrise-vortrag_06-2009.pdf (Stand 31.01.2010): Update der Präsentation von 2008

http://www.oegut.at/downloads/pdf/e_energiekrise_cerveny.pdf (Stand 31.01.2010)

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Energy Watch Group (2008b), Präsentation Teil 1, http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Praes_2008-07-14_d_Teil_1.ppt (Stand 08.11.2009)

Energy Watch Group (2008c), Präsentation Teil 2, http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Praes_2008-07-14_d_Teil_2.ppt (Stand 08.11.2009)

Moermann (2006): Ten Principles of Post Oil-Peak Planning, http://www.atlanticplanners.org/events/Conferences/2006 Conference/2006API Principles of Post-Peak Planning.pdf (Stand 10.02.2010)

Rakos (2008): Energie. Entwicklung der Versorgung, politische Reaktionen und die Rolle von erneuerbarer Wärme, Vortrag für den F-Kurs für EnergieberaterInnen

Heinberg Richard (2004): The Party´s over, Riemann Verlag

Heinberg Richard (2007): Peak Everything. Waking Up to the Century of Declines, New Society Publishers

Kunstler James H. (2006): The long Emergency. Surviving the End of Oil, Climate Change, and Other Converging Catastrophes of the Twenty-First Century, Grove/Atlantic Inc.

http://energybulletin.net/28720.html (Energy Bulletin) (Stand 08.11.2009) Spitzentext über Peak Phosphor und den Peak-Begriff

http://www.zukunft-ennstal.at/peak_everything.php
(Stand 08.11.2009)

Christoph Chorherr zum Thema

http://www.zukunft-ennstal.at/cubas_peak_oil.php (Stand 08.11.2009)

Cubas Peak Oil

http://peakenergy.blogspot.com/2009/02/peak-lithium-will-supply-fears-drive.html (Stand 08.11.2009)

Der Artikel bezweifelt die Akutheit eines peak lithium, und meint, der Unterschied zu Ni bestehe lediglich im geringeren Gewicht. Und Ni gibt es im Überfluss. http://www.zeit.de/2009/44/IG-Erden (über seltene Erden) (Stand 08.11.2009)

Schindler, Zittel (2000) Sehr guter Artikel zum Thema Peak Oil, leider ohne Titel: http://www.eco-world.de/service/news/archiv/287/index.html (Stand 08.11.2009)

neuere Studien zu Peak Oil: Colin Campbell, Association for the Study of Peak Oil (ASPO): www.energiekrise.de (Stand 08.11.2009)

Heinzlmaier, Gerzabek, Baumgarten; Pflanzennährstoffe in Österreichs Böden: Räumliche und zeitliche Variationen sowie Wechselwirkungen und Bodeneigenschaften. Mitt. Ges. Pflanzenbauwissensch. 17, 96-97, 2005; zitiert auch in:

http://impressum.lebensministerium.at/article/articleview/67672/1/4995 (Stand 27.01.2009)

A.T. Kearney, Gaskrise: Russland am Gashahn - Europa friert

Die Abhängigkeit steigt – was muss getan werden?, 2009 http://www.atkearney.at/content/veroeffentlichungen/whitepaper_practice.php/practice/energie/id/50093 (Stand 27.01.2009)

Fußnoten

Hinweis: Theoretisch kann das „Wirtschaftswachstum“, konkret das Wachstum der begrenzt aussagekräftigen Messgröße Bruttoinlandsprodukt, unbegrenzt weitergehen. Wie die Praxis gezeigt hat, funktioniert die für eine solche Entwicklung erforderliche De—Materialisierung nicht.

Mb/d: Million barrels per day, ein Barrel Erdöl entspricht dabei 158,987 Liter

ÖGUT: Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik, eine überparteiliche Plattform für Umwelt, Wirtschaft und Verwaltung

In diesem Zusammenhang ist Politik nicht nur das, was Berufspolitiker_innen machen

Interviewpartner_innen

in der Sendung

Johannes Benigni
Managing Director JBC Energy GmbH,
Wollzeile 6-8
1010 Wien
Tel 01/ 513 4966
johannes.benigni[at]jbcenergy.com
www.jbcenergy.com

Christoph Chorherr
Gemeinderat der Wiener Grünen, Experte für Radverkehr
chorherr.twoday.net
christoph.chorherr[at]gruene.at

Mag. Michael Cerveny

Leiter des Themenbereichs Energie in der ÖGUT
Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik (ÖGUT)
Hollandstraße 10/46, 1020 Wien
Tel.: 0043-1-315 63 93-19
E-Mail: michael.cerveny[at]oegut.at
www.oegut.at

Romantipp der Redakteur_innen:

Andreas Eschbach: Ausgebrannt.
“Selbst mit dem letzten Tropfen Benzin kann man noch beschleunigen - nur wie lange noch?”
Ein Thriller, erschienen bei Bastei Lübbe, Bergisch Gladbach 2007