Samstag, 23. Januar 2016

Raw Materials and Resources - Part 3

Zukünftige Verfügbarkeit fossiler Energierohstoffe

„Welche Mengen an nicht-erneuerbaren Energierohstoffen zukünftig abgebaut und verbraucht werden, ist von vielen Faktoren abhängig und nur bedingt vorhersagbar. Für die Energieträger Uran, Kohle und Erdgas besteht eine aus geologischer Sicht komfortable Situation, denn der projizierte Bedarf umfasst nur einen kleinen Teil der derzeit ausgewiesenen Rohstoffvorräte und kann alleine aus den bereits heute bekannten Reserven gedeckt werden. Insbesondere sticht die Kohle hierbei mit einem weit über jeden Bedarf hinausgehenden Angebot hervor. Umfangreiche Ressourcen (im Vergleich zu Reserven) weisen darauf hin, dass noch große und bislang nicht ausgeschöpfte Potenziale bestehen, die in wirtschaftlich gewinnbare Vorräte überführt werden können. Insbesondere nicht-konventionelle Kohlenwasserstoff-Vorkommen, deren Gewinnung schon heute im großen Maßstab erfolgt, tragen zu einer vergleichsweise entspannten Angebotssituation bei.
Aus geologischer Sichtweise absehbar limitiert ist lediglich die Verfügbarkeit von Erdöl. Die Produktion beginnt aus technischen Gründen bereits zu einem Zeitpunkt abzusinken, zu dem noch große Vorräte vorhanden sind. Nach dem IEA-Szenario wäre bis 2040 etwa die Hälfte der heute ausgewiesenen Erdölreserven verbraucht.“ (Quelle: Energiestudie 2014 der Deutschen Rohstoffagentur)
An anderer Stelle heißt es: „Die geologische Verfügbarkeit ist aber im Allgemeinen kein kritischer Faktor, da die Kenntnisse über die Erschließung von Rohstoffen stark schwanken. Es kann daher vorkommen, dass sich statische Reichweiten mit der Zeit wenig ändern. Das bekannteste Beispiel hierfür ist Erdöl, dessen Reichweite der Club of Rome im Jahr 1972 auf 30 bis 50 Jahre geschätzt hatte. Seitdem hat sich der Wert für die Reichweite nicht verändert. … Dennoch ist die statische Reichweite ein nützlicher Indikator, der zeigt, wo erhöhte Anstrengungen erforderlich sind, um Reserven zu erschließen, Rohstoffe zu ersetzten oder zu recyceln.“ (Quelle: „Trendbericht Physikalische Chemie“ M. T. Elm, G. Homm, Nachrichten aus der Chemie 63 (2015) 315-319

Zur Beschreibung der Ölproduktion wird häufig die „Hubbert-Kurve“ verwendet. Bei wird diesem Modell wird angenommen, das die Produktion von Rohöl in der freien Marktwirtschaft einen glockenförmigen Verlauf hat und symmetrisch ist. Dieses Modell wurde in den 1950er Jahren von US-amerikanischen Geologen M. King Hubbert entwickelt, um die Ölproduktion in den kontinentalen Vereinigten Staaten vorherzusagen. 1956 sagte Hubbert erfolgreich voraus, dass die Ölproduktion in diesen Staaten ihren Höhepunkt zwischen 1965 und 1970 erreichen würde.
Heute wird dieses Modell auch für die weltweite Ölproduktion angewendet. Dabei wird angenommen, dass die weltweite Ölproduktion in den ersten zwei Dekaden des 21. Jahrhunderts ein Maximum erreichen wird und danach abfällt. Dieses Produktionsmaximum wird häufig einfach als „Peak Oil“ bezeichnet. Das Modell eines glockenförmigen Produktionsverlaufes kann auch auf andere Ressourcen angewendet werden. Dazu gehören z.B. Kohle, Minerale und auch biologische Ressourcen wie Waltran. Die generelle Anwendbarkeit glockenförmiger Kurven auf die Gewinnung verschiedenster Ressourcen hat grundlegende Bedeutung für die Planung unserer Zukunft. „Peak Oil“ markiert einen kritischen Wendepunkt in einem ökonomischen System, welches auf fortwährendes Wachstum ausgelegt ist. Eine langfristige Verminderung der Ölproduktion wird die Ökonomie der ganzen Welt verändern. (Quelle: U. Bardi, A. Lavacchi: A Simple Interpretation of Hubbert’s Model of Resource Exploitation, Energies 2009, 2, 646-661)


Abbildung: Prinzipielle Darstellung einer Hubbert-Kurve für die weltweite Ölproduktion. Wann tatsächlich „Peak Oil“ erreicht ist und wann die Erdölvorräte wirklich zur Neige gehen wissen wir nicht. Beachten Sie dazu bitte die Erklärungen in diesem Post.

Originalquelle zur “Hubbert-Kurve”: M. K. Hubbert: Energy Resources. A Report to the Committee on Natural Resources; National Academy of Sciences, National Research Council: Washington, DC, USA, 1962; p. 54. Unter dem Stichwort „Peak Oil“ findet man unzählige Seiten im Internet. Je nachdem welche Seite man aufsucht, erhält man genaue Erklärungen oder ausführliche warnende, beschwichtigende oder Endzeitstimmung verbreitende Kommentare zu diesem Thema. 

Wie ernst es mit dem Erdöl steht und welche Alternativen nach dem Erdölzeitalter denkbar sind, ist sehr gut in den Artikeln „Das Erdölzeitalter“ von H. Offermanns und M. Salesch (Chemie in unserer Zeit, 48 (2014) 364-375) oder „Jenseits von Öl und Gas: die Methanolwirtschaft“ von G. A. Olah (Angew. Chem 117 (2005) 2692-2696) erklärt.
Der aktuelle Stand der Kohlenutzung wird in dem Artikel „Kohle stofflich nutzen“ von K. Hackelöer und B. Kneißel beschrieben (Nachrichten aus der Chemie 63 (2015) 1006-1008).


Eine etwas andere Sichtweise bietet der "Statistical Review of World Energy 2015“. Dieser von der Firma BP herausgegebene Report bietet umfassende globale Daten über die Weltenergiemärkte und die Energiereserven. Dort wird z.B. darauf hingewiesen, dass die USA nunmehr (wieder) der weltweit größte Ölproduzent sind. Weiter heißt es dort: „Ebenso haben die USA mit der derzeitigen Förderquote das damalige Peak Level aus 1970 überschritten. Ein interessanter Fakt, weil es die Peak Oil Theorie widerlegt, die in dieser Zeit aufgekommen war.“  (Quelle)

Abbildung: Ölförderung der USA (Quelle der Abbildung BP)

Weitere umfassende Informationen zur weltweiten Primärenergieverbrauch findet man auf dem EXXON Mobil Energieportal:
Abbildung: Weltweiter Primärenergieverbrauch bis 2040 (Quelle: EXXON Mobil)

Die Webseiten von BP bieten Informatioen über Energieerzeugung und -Reserven an:
Technische Reports und wirtschaftliche Analysen zum Ölmarkt und der weltweiten Ölproduktion  gibt es auf den Webseiten des Handelsunternehmens PVM Oil Associates

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