Energie, Exergie und Emergie François E. Cellier Computer Science Departement ET

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Moss, Charlie, News Director has reference to this Academic Journal, PHwiki organized this Journal Energie, Exergie und Emergie François E. Cellier Computer Science Departement ETH Zürich Schweiz Peak Öl und globale Erwärmung betrachtet von der Perspektive des Modellierers Konsequenzen von Peak Öl Vor zwei Tagen las ich in Das übliche Bild Die Produktion fossiler Brennstoffe sinkt und sinkt immer schneller. Die Gesamtenergieproduktion sinkt ebenfalls, da die Erschließung neuer Alternativenergiequellen mit dem Absinken der fossilen Brennstoffe nicht Schritt hält. Die Nachfrage nach Energie steigt jedoch unaufhörlich weiter an insbesondere in den Entwicklungsländern, die großen Nachholbedarf haben. Wir haben ein Problem!

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Nettoenergiebilanz und Staatshaushalt Großbritannien verw in addition to elte sich in den letzten 10 Jahren von einem Nettoenergieexporteur zu einem Nettoenergieimporteur. Die Gesamteigenenergieproduktion sank um fast 50%. Die Gesamtenergieimportkosten sind unterdessen auf 10 Milliarden Pfund pro Jahr angewachsen. Scheinbarer Wohlst in addition to Großbritannien war vor 10 Jahren ein reiches L in addition to Die Engländer haben sich daran gewöhnt, auf großem Fuß zu leben Die Zukunft sieht nicht rosig aus. Können wir die Probleme quantifizieren nicht weil die Engländer besonders fleißige Leute waren sondern weil sie mit Energieexporten viel Geld verdienten. und darum ist Großbritannien heute hoch verschuldet. Energiehaushalt der Schweiz

Energie Produktion für die Schweiz 1’121’920 TJ/Jahr : 365 : 24 : 60 : 60 = 35.576 GW => 35.576 GW : 7’851’520 = 4.5311 kW/Kopf Energie Produktion für die Schweiz (2) 1’383’800 TJ/Jahr : 365 : 24 : 60 : 60 = 43.88 GW => 43.88 GW : 7’851’520 = 5.5887 kW/Kopf Die 2000-Watt-Gesellschaft Wenn wir die gesamte Leistung, die momentan auf der Erde produziert und konsumiert wird, durch die Weltbevölkerung teilen, erhalten wir ungefähr 2 kW/Kopf. Darum beläuft sich unser „gerechter Anteil“ an Leistung auf ca. 2000 W pro Person. Dies ist der Ursprung des Konzepts der 2000-Watt-Gesellschaft. oder so könnte man meinen.

Der nachhaltige Energieverbrauch Der nachhaltige Energieverbrauch (2) Der nachhaltige Energieverbrauch (3)

Das Leben in einer energiearmen Welt Nach dem Ende der fossilen Brennstoffe und ohne Kernkraft werden wir in einer energiearmen Welt leben. Unter der Annahme einer stagnierenden Bevölkerung werden wir knapp in der Lage sein, die 2000-Watt-Gesellschaft aufrecht zu erhalten. Somit ist die 2000-Watt-Gesellschaft nicht ein Ziel, welches wir anstreben, um unseren Energieverbrauch auf unser gerechtes Anteil zu reduzieren. Es h in addition to elt sich im Gegenteil um eine optimistische Vorhersage der verfügbaren Energieresourcen. Wann wird dies geschehen, und was für Folgen hat dies Peak Öl [USGS] Peak Öl [ASPO]

Entdeckung neuer Ölvorkommen [USGS] Die Entdeckung neuer Ölvorkommen kann relativ gut vorhergesagt werden. Es h in addition to elt sich in etwa um eine abklingende Exponentialfunktion. Die Fläche unter dieser Kurve bestimmt die totale Menge des produzierbaren Erdöls. Hubbert’s Glockenkurve Verschiedene Ölfelder werden zu unterschiedlichen Zeiten produziert. Jedes Ölfeld liefert zunächst eine zunehmende Menge von Öl. Die pro Zeiteinheit produzierte Menge flacht sich aber bald ab und nimmt dann wieder ab. Unabhängig vom genauen Verlauf der einzelnen Produktionskurven nähert sich die Summe aller solcher Kurven unweigerlich einer Glockenkurve an. M. King Hubbert sagte auf dieser Basis korrekt in den 50-er Jahren den Peak der Ölproduktion der Vereinigten Staaten für 1971 voraus. Er sagte ausserdem voraus, dass die Welt den Peak ihrer Ölproduktion um die Jahrtausendwende herum erreichen werde. Verschiedene Vorhersagen Historische Daten Hubbert Extrapolation Konstante Extrapolation Exponentielles Wachstum

Verschiedene Pro-Kopf Vorhersagen Historische Daten Hubbert Extrapolation Konstante Extrapolation Exponentielles Wachstum Der Ölpreis Vor dem Öl Peak st in addition to en die Ölproduzenten in einem Wettbewerb um Kunden. Nur diejenigen Verkäufer, welche die Ware zum niedrigsten Preis anboten, konnten ihre Produkte verkaufen. Darum war das Öl billig. Nach dem Öl Peak werden die Käufer in einem Wettbewerb um die begrenzte Menge an verfügbarem Öl stehen. Somit wird der Preis des Öls dadurch festgesetzt, wie viel die Kunden bereit sind, dafür zu bezahlen. Kunden mit weniger tiefen Taschen gehen leer aus. Somit wird das Öl nach dem Peak teurer. Wie teuer wird das Öl Bei einem Ölpreis von $600/Barrel verwenden wir unser gesamtes Bruttosozialprodukt darauf, Energie einzukaufen. Das geht nicht! Wir müssen z.B. auch Essen produzieren. Es ist unrealistisch, mehr als 20% des Bruttosozial-produkts in die Beschaffung von Energie zu investieren. Somit liegt der höchste nachhaltige Ölpreis bei $120/Barrel. Wir haben kurzfristig bereits $150/Barrel gesehen, aber dieser Preis ist nicht nachhaltig.

Die Folgen der Energieverknappung Bei einem zu hohen Ölpreis stagniert die Wirtschaft. Dies führt zu einer Reduktion der Nachfrage, was wiederum auf den Ölpreis drückt. Die Zeit nach dem Öl Peak ist gekennzeichnet durch eine konstante Rezession. Es gibt nicht einen „double dip“, sondern es folgt ein Absturz dem Anderen. Wir werden nur noch damit beschäftigt sein, unseren Lebensstil irgendwie aufrecht zu erhalten. Für Investitionen in eine nachhaltige Energiewirtschaft ist weder Zeit noch Geld vorh in addition to en. Der Fluch des sinkenden „EROEI“ Wenn nicht mehr genügend Öl für alle vorh in addition to en ist, wird der Ölpreis steigen. Entsprechend werden Ölvorkommen, die zuvor nicht ökonomisch ausgebeutet werden konnten, wirtschaftlich interessant. Löst dies nicht das Öl Peak Problem Leider tut es dies nicht. Die Vorkommen waren bisher nicht ökonomisch abbaubar nicht nur, weil sie teurer in der Produktion waren, sondern auch, weil zu ihrer Förderung mehr Energie benötigt wurde. Der „EROEI“ (Energy Returned On Energy Invested) misst, wie viel Energie pro produzierter Energieeinheit verbraucht wird. Leider sinkt der EROEI des Öls schnell. Der EROEI des Öls [C. Hall]

Moss, Charlie WKSJ-FM News Director www.phwiki.com

Der EROEI des Öls sinkt schnell Wenn der EROEI einer Energieresource unter einen Wert von 1.0 fällt, macht es keinen Sinn mehr, diese Energiequelle auszubeuten. Wenn der EROEI aller Energieresourcen unter einen Wert von ca. 5 fällt, ist unsere Industriegesellschaft zum Untergang verurteilt [C. Hall]. Der EROEI des Öls sinkt schnell. Er ist bereits um einen Faktor zwischen 5 und 10 gesunken. Er befindet sich momentan zwischen 10 und 20. Dies sind Schätzungen, da genaue Zahlen nicht verfügbar sind. Diagramm: Energie/Wirtschaft [C. Hall] Diagramm: Energie/Wirtschaft [C. Hall]

Diagramm: Energie/Wirtschaft [C. Hall] Diagramm: Energie/Wirtschaft [C. Hall] Diagramm: Energie/Wirtschaft [C. Hall]

Die Grenzen des Wachstums Der Übergang von der Wachstumsgesellschaft zur Nachhaltigkeitsgesellschaft ist die grösste Heraus- as long as derung, der sich die Menschheit je stellen musste. Wir sind alle ge as long as dert, unser Teil zur Lösung dieses enormen Problems beizutragen. Sowohl Energieverknappung wie auch globale Erwärmung sind Symptome eines viel tiefer greifenden Problems. Es sind die typischen Symptome einer Spezies, die exponentiell anwächst innerhalb eines Systems begrenzter Resourcen. Dieses Problem hat keine Lösung.

Moss, Charlie News Director

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