Thema: Klimawandel
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Alt 16-12-2009, 13:00   #26
Benjamin
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net energy = Netto-Energie = Energiemenge nach Abzug der Beschaffungs- bzw. 'Erzeugungsenergie' = netto verfügbare Energie

Es geht um die Problematik der künftig immer schneller abfallenden verfügbaren "Netto-Energie", weil die künftigen Energiequellen (Öl, Gas, Kohle, Atomkraft, nachhaltige Energieträger) jeweils mit der
Zeit immer spezifisch weniger Energie netto "erzeugen" dürften, weil deren spezifische "Produktionskosten" bzw. deren spezifische Verfügbarkeiten immer schneller ungünstig werden.
Es handelt sich um einen dynamisch (exponentiellen) Prozess, der in einem Kollaps müdet, im Englischen "net energy cliff", siehe angehängten Chart.

Das Konzept der "Netto-Energie" ist deshalb wichtig, weil nur mit einer hohen verfügbaren "Netto-Energie" komplexe Gesellschaften - wie die unsere - möglich sind.

Für den Klimawandel wichtig ist das Konzept der "Netto-Energie" deshalb, weil
  • man zum einen aus Gründen des globalen Klimaschutzes eine Reduktion der CO2-Emissionen erreichen sollte, also weniger Öl, Kohle und Gas verbrauchen sollte,
  • man zum anderen aber keine gleichwertigen "Netto-Energie"-Quellen (alternativ zu Öl, Kohle und Gas) ausreichend zur Verfügung stehen.

Die Hoffnung auf eine Technologielösung ist leider unberechtigt, weil das Jevons Paradox dies verhindert: Technologischer Fortschritt, der die effizientere Nutzung eines (Energie-)Rohstoffes erlaubt, führt letztlich zu einer erhöhten Nutzung dieses Rohstoffes, anstatt sie zu senken. In einem erweiterten Sinn wird heute von Rebound-Effekt gesprochen. http://de.wikipedia.org/wiki/Jevons%E2%80%99_Paradoxon
siehe auch als Buch:
The Jevons Paradox and the Myth of Resource Efficiency Improvements (Englisch) Taschenbuch – 25. Juni 2015
http://www.amazon.de/Resource-Effici...973183&sr=1-12

Die einzige Lösung (Verzicht auf bestimmte Dinge, ein Übergang hin zu einer Aufgabe eines Teils des liebgewordenen materiellen Wohlstands) will kein Wähler haben. Folglich kann sie auch kein Politiker umsetzen, wenn er wiedergewählt werden will. Folglich passiert diese "Verzichts"-Lösung nur auf unfreiwilliger Zwangsbasis, durch die Not der Umstände. Folglich wird Kopenhagen im wesentlichen scheitern - sprachliche Pseudoerfolgsformeln können über das Scheitern nur die Unkundigen täuschen.
Mit dem Scheitern von Kopenhagen wird also nur der ausgesprochene Wählerwillen umgesetzt. Es kann aus prinzipiellen, zwingenden Gründen niemals eine wirkliche Lösung bei derartigen Konferenzen geben, weil die verhandelnden Politiker unter gar keinen Umständen signifikante Belastungen für die eigene Wählerklientel mit nach Hause bringen dürfen. Ihre einzige Aufgabe besteht darin, der eigenen Wählerklientel glauben zu machen, dass sie sich wacker für ihre Interessen eingesetzt haben und dass die Schuld am Scheitern der Kopenhagen-Konferenz nur bei "den anderen" läge. Nur so ein Politiker einer wird von uns Wählern wiedergewählt.

Kurzbezeichnungen für "Netto-Energie":
EROEI = Energy Returned on Energy Invested, ERoEI,
EROI = Energy Return On Investment or less frequently,
eMergy = the ratio of the amount of usable energy acquired from a particular energy resource to the amount of energy expended to obtain that energy resource
http://en.wikipedia.org/wiki/EROEI

Suppose an energy delivery system delivers 10 joules of energy, but in the processes consumes 2 joules. The EROI for that process is 5 (10 divided by 2), while the energy surplus delivered is 8 joules (10 minus 2).
http://www.eoearth.org/article/Ten_f..._of_net_energy

High per-capita energy use is considered desirable as it is associated with a high standard of living based on energy-intensive machines. Diminishing returns of the EROEI is a chief cause of the collapse of complex societies. Falling EROEI due to depletion of non-renewable resources also poses a difficult challenge for industrial economies.

Looking at the maximum extent of the Roman Empire, (60 million) and its technological base the agrarian base of Rome was about 1:12 per hectare for wheat and 1:27 for alfalfa (giving a 1:2.7 production for oxen). One can then use this to calculate the population of the Roman Empire required at its height, on the basis of about 2,500-3,000 calories per day per person. It comes out roughly equal to the area of food production at its height.
..........
Most alternatives to conventional liquid fuels have very low or unknown EROIs. The EROI for ethanol derived from corn grown in the U.S. is about 1.5:1, well below that for conventional motor gasoline. Ethanol from sugarcane grown in Brazil apparently has a higher EROI, perhaps as high as 8:1, due to higher yields of sugarcane compared to corn, the use of bagasse as an energy input, and significant cost reductions in ethanol production technology.

Der ERoEI-Faktor verschiedener Energieformen:
http://de.wikipedia.org/wiki/ERoEI

Coal has a very high return when used to generate electricity, around 80 to 1. But evidence now suggests that in the United States at least, not only has the energy content per ton of coal declined by more than 30 percent since 1955, but the total energy content of coal mined in the country is now falling despite rising coal tonnage.
http://resourceinsights.blogspot.com...rgy-cliff.html

our current society would probably not be able to function if the EROI for the entire society slipped below five.
Hall estimates that the United States is currently running on an EROI of just under 40 to 1.
The tar sands, presumed to be the great energy savior for North America, have long been a low EROI source of oil. Estimates range from 1 to 1 to about 7 to 1. Work by Charles Hall and his students posted on The Oil Drum gives a tentative estimate of 5.2 to 1 based on admittedly incomplete data.
http://resourceinsights.blogspot.com...rgy-cliff.html

If our energy transition away from fossil fuels does not result in their replacement by high EROI sources of energy with the necessary versatility and storage characteristics, or if such replacements are possible, but delayed too long, then we may be facing a net energy cliff.

In a society that has an EROI of 40 (which is approximately what the United States is thought to have) about 2.5 percent of the economy is devoted to gathering energy for the other 97.5 percent. If an economy has an EROI of 30 to 1, then the portion of the economy involved in gathering energy rises to about 3.3 percent. This is a significant jump, but probably manageable. However, an EROI that drops from 20 to 1 to 10 to 1 results in the doubling of the part of the economy devoted to securing energy from 5 percent to 10 percent. A further drop to an EROI of 5 to 1, puts 20 percent of the economy within the general classification of energy gathering. This is the net energy cliff.
A drop to an EROI of 5 in today's American economy would mean that the energy sector of society would have to grow eightfold. If the drop came quickly, it would be very difficult to adapt. If the EROI were to drop to, say, 3, this would imply that potentially every third person would be involved in gathering energy in some fashion. Such a society would have little resemblence to the one we now inhabit.

There appear to be two ways forward then:
  • One is to hope for breakthroughs which increase the energy returns of alternative energy sources.
  • A second is to rework our infrastructure and our way of living
http://resourceinsights.blogspot.com...rgy-cliff.html

Ersteres kann wegen des o.g. Rebound-Effekt bzw. des Jevons Paradoxon leider nicht längerfristig zum Erfolg führen.

Quelle der ersten angehängte Abbildung: http://www.theoildrum.com/files/ch_balloon_tod.png
...der 2. Abb.: http://2.bp.blogspot.com/_-uualVqzFP.../euan_eroi.png

Geändert von Benjamin (04-08-2019 um 20:08 Uhr)
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