Ölfördermaximum

Entwicklung weltweiten Fördermenge pro Jahr

Mit Ölfördermaximum, Ölspitze, Peak-Oil (engl. peak oil, wörtl. Erdölproduktionsspitze, auch Hubbert's Peak bzw. depletion mid-point) wird der Zeitpunkt bezeichnet, an dem die Fördermenge einer Ölquelle bzw. weltweit aller Erdölquellen überhaupt ihr Maximum erreicht. Dieser Scheitelpunkt markiert den Zeitpunkt, ab dem Erdöl nicht mehr als quasi unerschöpflicher, billiger Rohstoff und Energieträger zur Verfügung stehen wird. Mit dem Erreichen des globalen Fördermaximums steigt zwingend der Preis stetig an, weil danach aus geologischen bzw. physikalischen Gründen die Erdölförderung kontinuierlich abnimmt und nicht mehr gesteigert werden kann und somit das Angebot die Nachfrage nicht mehr befriedigen kann.

Die Theorie - Peak-Oil in der Vergangenheit

Die Gaußsche Glockenkurve wird als Modell für die Entwicklung der Erdölförderung verwendet

Untersuchungen des US-Ölgeologen Marion King Hubbert aus den 1950er Jahren zufolge ähnelt der Verlauf der Produktionsmenge einer Ölquelle dem mathematischen Modell einer Glockenkurve. Nach einer anfänglichen Steigerung fällt nach Überschreiten des Maximums die Fördermenge stetig ab.

Zu Beginn der Förderung aus einer Ölquelle steht die Lagerstätte unter einem sehr hohen physikalischen Druck. Aufgrund dieses hohen Druckes kann die Fördermenge zunächst gesteigert werden. Wenn etwa die Hälfte des Öls aus einer Quelle gefördert worden ist, ist die Spitze (Peak) der möglichen Förderleistung überschritten. Aufgrund des sinkenden Druckes im Feld sinkt nun die Förderleistung kontinuierlich. Zudem steigt kontinuierlich der energetische und finanzielle Aufwand, das restliche, schwerere und zähflüssigere Öl zu fördern. Auch führen Versuche, den Druck im Feld künstlich anzuheben (etwa durch Einleiten von Wasser), zu Schwierigkeiten. Die geförderte Flüssigkeit enthält zunehmend mehr Wasser. Das verbliebene Öl hingegen wird zähflüssiger und muss in der Folge abgepumpt werden, was einen erheblichen zusätzlichen Energieaufwand darstellt.

Dieses Modell der Glockenkurve hinsichtlich der Förderleistung einer Ölquelle lässt sich auf die gemeinsame Förderleistung mehrerer Ölfelder, Regionen und schließlich auf die ganze Welt übertragen, da die Summe der Förderkurven mehrerer Ölquellen ebenfalls durch eine Glockenkurve beschrieben werden kann. So sagte Hubbert bereits 1956 den Peak, die Produktionsspitze, der USA für das Jahr 1971 richtig voraus. Seitdem geht die inländische Förderung in den USA kontinuierlich zurück. Dass dort und in anderen Industriestaaten seither dennoch der Verbrauch anstieg, war nur durch die weltweite Erschließung weiterer Ölfelder möglich. Das Modell der Hubbert-Kurve wurde auch in der Folge bestätigt, etwa für die Erdölproduktion Norwegens, die im Jahre 2001 ihren Peak erreichte. Manche der ehemals großen Öl-Lieferländer sind inzwischen zu Öl-Importländern geworden, weil die eigene Produktion rückläufig, der Verbrauch aber ansteigend ist.

Über die Erdölförderung anderer Länder, insbesondere der OPEC-Staaten, sind exakte Daten für einzelne Ölfelder häufig öffentlich nicht zugänglich. Dass die Förderung der Nicht-OPEC-Staaten insgesamt zurückgeht, ist bekannt. Zudem wird angenommen, dass die Quote der OPEC-Staaten schon nahe an ihrem Produktionsmaximum liegt. Vermutlich lässt sich die Produktion nur noch im Irak und an der westafrikanischen Küste steigern.

Peak-Oil der Gegenwart

Einige Experten halten die üblicherweise genutzte statische Reichweite der Erdölreserven der Erde (BP: geschätzt ca. 40-50 Jahre) für irreführend, da darin weder ein steigender Ölbedarf noch die Auswirkungen auf den Weltmarktpreis berücksichtigt werden. Peak-Oil sei deshalb von zentraler Bedeutung, weil damit zu rechnen ist, dass mit seinem Erreichen der Preis überproportional ansteigen wird und eine letzte, finale Ölkrise auslöst. Nicht mehr primär die Nachfrage wird dann den Preis auf dem Markt regulieren, sondern das immer knappere Angebot (sog. „Verkäufermarkt“).

Wie aus den Quellen der World Oil Balances ersichtlich, wurde Peak-Oil außerhalb des Gebietes der OPEC und Sowjetunion (FSU) im Jahre 2000 überschritten.Vorlage:Ref Wie die IEA im Oil Market Report vom 10. Februar 2006 am 1. März 2006 meldete, steigerten die nicht-OPEC-Länder (auch FSU) trotz des hohen Preises und der boomenden Weltwirtschaft die Ölförderung vom Jahre 2004 auf 2005 um nur 0,1 Millionen Barrel pro Tag. Eine Steigerung der Förderung wird für 2006 prognostiziert.Vorlage:Ref Nach Ansicht einiger Experten ist Peak-Oil bei dieser Kombination im Jahr 2010 zu erwarten. Anfang 2006 förderte die OPEC 34 Millionen Barrel pro Tag.Vorlage:Ref Durch die wachsende Abhängigkeit könnte sie durch Änderung der Förderquote massivst Einfluss auf den Preis und damit politischen Druck auf die Industrienationen ausüben. Dieser könnte nicht mehr durch Steigerung der nicht-OPEC Förderung gedämpft werden. Das hätte zur Konsequenz, dass die OPEC wieder mächtiger und einflussreicher wird, da ein immer größerer Anteil der Weltölförderung auf ihrem Territorium erfolgt, insbesondere in Saudi Arabien, Irak und Iran. Des Weiteren bleibt die Frage offen, ob die OPEC überhaupt in der Lage ist den wachsenden Weltbedarf und die sinkende Förderung der restlichen Welt gleichzeitig aufzufangen.

In den OECD-Europa Ländern sinkt die Ölförderung um 5% jährlich (Tendenz steigend).Vorlage:Ref Derzeit (Jan. 2006) können noch etwa 36% das Bedarfs aus eigenen Quellen gedeckt werden.Vorlage:Ref Es ist zu erwarten, dass 2015 in der EU 92% importiert werden müssen.Vorlage:Ref

Im Oil Market Report wird darüber hinaus für 2006 eine nicht-OECD Nachfragesteigerung von 1,3 Millionen Barrel pro Tag prognostiziert. Gleichzeitig wird aber auch eine Fördersteigerung der nicht-OECD-Länder von 1,3 Millionen Barrel pro Tag angenommen. Fraglich bleibt demnach, woher das Öl für die OECD Länder herkommen soll, denn die Nachfrage steigt hier um angenommene 0,6 mb/d bei einer sinkenden Förderung von ca. 0,3 mb/d - folglich fehlen dem Markt 2006 0,9 mb/d.

Indizien für ein bevorstehendes Ölfördermaximum

Die an einigen Stellen zu beobachtende Zurückhaltung beim Neubau von Pipelines und Raffinerien könnten die Vorzeichen einer „untergehenden Industrie“ darstellen. Wenn sich dort große, langfristige Investitionen nicht mehr lohnen, werden sie nicht mehr getätigt. Statt dessen wird mit dem vorhandenen Material unter Volllast produziert. Indizien könnten ferner der nicht stattfindende Neubau von Öltankern, die maroden Förderanlagen in Russland und am Kaspischen Meer, der schleppende Aufbau der irakischen Ölproduktion oder die voll ausgelasteten, überalterten Elektrizitätswerke und Raffinerien in den USA sein. Diese Umstände können schon bei kleinen Störungen und Engpässen zu erheblichen Auswirkungen auf den Ölmarkt und den Preis führen (Volatilität). Ein weiterer Grund für erhebliche Turbulenzen an den Ölmärkten kann das Verbraucherverhalten und die Intervention von Spekulanten darstellen. Peak-Oil wird deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit von massiven Preisschwankungen und auch temporären Förderungsrückgängen begleitet sein, bevor der finale Preisanstieg beginnt.

Ein weiteres Indiz ist der zunehmende Versuch der Steigerung der Produktion einzelner Felder durch Einsatz spezieller Techniken. Einige Experten halten dabei jedoch eine übertriebene, von den Industrienationen oft geforderte Steigerung der Fördermenge für letztendlich schädlich, da hohe Extraktionsraten ein Ölfeld irreversibel beschädigen oder dazu führen können, dass ein gesteigerter Prozentsatz an schlecht oder gar nicht förderbarem Öl im Feld zurückbleibt. Bei kleineren Ölfeldern in Syrien wurde dieser Effekt bereits beobachtet. Dies könnte bestehende und einkalkulierte Prognosen über Öl-Reserven nachträglich negativ beeinflussen. Ein solcher Umstand bei einem großen Feld wie beispielsweise Ghawar (Saudi Arabien) würde vermutlich Panikreaktionen hervorrufen. Dort wurden wegen der nachlassenden Ergiebigkeit bereits „Flaschenbürstenbohrungen“ mit Wasserinjektionen durchgeführt.

Die Produktion in zwei der drei größten Ölfelder hat ihr Fördermaximum erreicht. Das Ölfeld Burgan in Kuweit – das zweitgrößte Ölfeld der Welt – hat sein Fördermaximum nach Aussage der Kuwait Oil Company 2005 erreicht. Es soll in den nächsten Jahren noch bis zu 1,7 Millionen Barrel/Tag fördern.Vorlage:Ref Cantarell in Mexiko – das Ölfeld mit der weltweit zweitgrößten täglichen Produktionsmenge – hat sein Fördermaximum nach Aussage von Petroleos Mexicanos (Pemex) Anfang 2006 erreicht. Es produzierte bisher 2 Millionen Barrel/Tag. Das entspricht 60% der Gesamtproduktion Mexikos. Der vorausgesagte Rückgang beträgt hier 6%, die Produktion 2008 soll nur noch 1,43 Millionen Barrel/Tag betragen.Vorlage:Ref

Seit 2005 erkennen sowohl eine aktuelle Studie der Internationalen Energieagentur als auch des US-Energieministeriums das Problem eines Produktionshöhepunktes an. Auch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe erkennt das Phänomen eines Fördermaximums an und schätzt dessen Zeitpunkt in spätestens 10-20 Jahren; dies ist eine vergleichsweise optimistische Schätzung.

Mittlerweile hat auch US-Präsident George W. Bush die Realität von Peak Oil in die politische Agenda aufgenommen, wenn auch ohne das Faktum öffentlich selbst direkt zu benennen. In seiner jährlichen Ansprache „State of the Union Address“ („SOTU“) am 31. Januar 2006 vor dem amerikanischen Kongress kündigte der Präsident – unter dem Titel „Anstoß für fortschrittliche Energien“ (Advanced Energy Initiative) – eine Abkehr von „Amerikas Ölabhängigkeit“ und eine Hinwendung zum Ausbau alternativer Energien an, womit allerdings, neben den „klassischen“ regenerativen Energien wie Sonne, Wind und Biokraftstoffe, auch und vor allem die Kernenergie gemeint ist. Vorlage:Ref

In einem TV-Gespräch hat Bushs bis 2005 amtierender Wirtschaftsminister Don Evans kurze Zeit später die Peak-Oil-Befürchtungen der Bush-Regierung mit Blick auf die „SOTU“-Rede noch einmal bestätigt. Evans: „Es gibt weltweit kein ausreichendes Ölangebot (mehr) für ein vollumfängliches Wachstum unserer Wirtschaft oder der Weltwirtschaft.“ („There is not enough supply of oil in the world to grow our economy or the global economy at its full potential...“). Vorlage:Ref

Folgen eines steigenden Ölpreises

Die auf einen steigenden Ölpreis folgende Rezession wird den Ölabsatz sinken lassen und vorübergehende Preisnachlässe und Förderrückgänge bewirken. Das Sparverhalten von Verbrauchern oder staatliche Interventionen, etwa bei der Reduzierung von Hochverbrauchs-PKW (SUVs), können ebenfalls zu temporären Preiseinbrüchen und damit zur Streckung der Vorräte führen.

Finanziell gut ausgestattete Weltregionen werden bei einem steigenden Ölpreis den Hauptanteil der Weltölproduktion absorbieren, was zu einer Benachteiligung der Entwicklungsländer führen muss. Dort werden dann wirtschaftliche Probleme (Hungersnot, Verteilungsprobleme) wahrscheinlicher.

Pessimistische Stimmen halten Peak-Oil deshalb für den Wendepunkt in der Geschichte der industrialisierten Welt, da diese in allen Bereichen von ausreichend billigem Öl abhängig war und ist. Dies gilt insbesondere für die industrialisierte Landwirtschaft, welche nur unter Verwendung von fossiler Energie (Kohle, Öl) zu ihrer heutigen Leistungsfähigkeit gelangen konnte.

Sinkt jedoch die agrarische Kapazität, etwa durch Verminderung des Düngemittel- oder Pestizideinsatzes, des Maschineneinsatzes oder fallen Futtermittel und billige Transportwege aus, dann steigen die Preise für Lebensmittel an. Aus diesem Grunde könnte die Fähigkeit und die Bereitschaft in der Bevölkerung sinken, Nachwuchs in die Welt zu setzen. Langfristig würde dann die Weltbevölkerung dem Verlauf der Glockenkurve folgen und stetig abnehmen. Es ist anzunehmen, dass dies nicht ohne Probleme vonstatten gehen kann.

Szenarien und Reaktionen

Ein Mangel an Erdöl bedeutet einen Mangel an (i) einer Energiequelle und (ii) einem Rohstoff.

Etwa 40% des Gesamtenergieverbrauchs in Deutschland beruht auf Erdöl. Vereinfacht betrachtet wird dieser Teil der Energieversorgung teurer und fällt mittelfristig aus. Prinzipiell gibt es zwei Konsequenzen, die bei einer geringeren Menge an Erdöl zur Energieherstellung folgen.

Die bisher aus Öl gewonnene Energie wird zu einem gewissen Teil eingespart.
Die bisher aus Öl gewonnene Energie wird zu einem gewissen Teil durch andere Energiequellen ersetzt.

Die Frage ist dabei vor allem, ob bei einer Reduktion des Verbrauchs von Erdöl noch die Ernährung der Weltbevölkerung gesichert ist und die Wirtschaft fortbestehen kann. Die Vereinfachung findet allerdings in der Ersetzung durch andere Energieformen schnell ihre Grenzen. Denn fraglich ist, ob Alternativen (a) finanziell ähnlich günstig wie Öl sein können (b) ähnliche qualitative Eigenschaften aufweisen (Transportabilität) sowie (c) quantitativ ausreichend bereitgestellt werden können.

Dabei wird häufig nicht genügend beachtet, dass Erdöl - was die Energiefrage betrifft - in der Hauptsache als leicht transportabler, mitführbarer Treibstoff dient und in der (standortgebundenen) Elektrizitätsgewinnung nur eine sehr untergeordnete Rolle spielt. Allenfalls bei der Gewinnung von Heizwärme können regenerative Energien Heizöl direkt ersetzen. Für die Aufrechterhaltung der weltweiten Transportökonomie, auf der die globalisierte Wirtschaft beruht, bieten erneuerbare Energien bisher keinerlei adäquate Substitutionsmöglichkeiten für fossile Raffinerieprodukte wie Diesel, Benzin oder Kerosin.

Von Colin Campbell stammt mit dem Rimini-Protokoll (auch Depletion-Protokoll) ein Vorschlag, mit Hilfe dessen der Ölpreis niedrig gehalten werden soll und der Effekt von Peak-Oil minimiert werden soll.

Marktlösung?

Von einigen Ökonomen wird angenommen, dass derartige Probleme der Transition de facto nicht bestehen. Die Idee der Marktlösung besteht in der Annahme, dass der Markt das Problem im Spiel von Angebot und Nachfrage praktisch von alleine löst. Es wird angenommen, dass sogenannte unkonventionelle Ölvorkommen (Ölsand, Ölschiefer) mit steigenden Ölpreisen profitabel werden. Problematisch dabei ist, dass die Energiebilanz für solche schwierig auszubeutenden Vorkommen außer Acht gelassen wird, beziehungsweise, dass mit steigendem Energiepreis natürlich auch die Kosten für die Förderung von Öl steigen. Einige Experten gehen davon aus, dass die oft zitierten riesigen Ölsand-Vorkommen in Kanada nicht im erhofften Maße ausgebeutet werden können, weil dazu mehr Energie notwendig ist, als die Ausbeutung einbringt. Dabei ist es völlig unerheblich, wie hoch der Preis auch ansteigen mag.

Kann weiterhin genügend Öl gefördert werden?

Werden neue Erdölquellen gefunden werden?

Ob noch neue große fossile Quellen entdeckt und erschlossen werden, ist in der Fachwelt umstritten. Trotz intensiver Suche wurden seit Jahren keine Erdölfelder mehr entdeckt, die dem gewachsenen Bedarf nur annähernd entsprächen. Momentan deckt der geringe Ölpreis die hohen Kosten für die notwendigen Erschließungsvorhaben noch nicht ab. Bei einem Anstieg des Ölpreises erscheint es einigen Experten als lohnenswert, bisher nicht intensiv untersuchte Gebiete (z. B. Sibirien) exploratorisch anzugehen. Neben sehr hohen Erschließungs- und Förderungskosten spricht vor allem gegen "unkonventionelle" Erdölquellen (Ölsande, Ölschiefer, Tiefseebohrungen, Sibirien- oder Alaska-Exploration, Bitumen etc.) die negative Energiebilanz, weil hier die Förderung und Raffinierung in vielen Fällen mehr Energie verbraucht, als das letztlich geförderte Erdöl enthält. Zudem haben die meisten dieser unkonventionellen Öltypen einen extrem hohen CO₂-Ausstoß. Auch liegen diese Quellen z. T. in ökologisch sensiblen Gebieten.

Bessere Nutzung vorhandener Lager durch technischen Fortschritt?

Einige Experten gehen davon aus, dass auch mit der heute eingesetzten Technik die bekannten Öllagerstätten nicht optimal ausgenutzt würden. Dies liege daran, dass der Aufwand für die Entwicklung und den Einsatz von Techniken, die eine bessere Ausnutzung ermöglichen, nicht lohnend sei. Mit einem steigenden Ölpreis würde es aber sehr wahrscheinlich lohnend werden, mit höherem Aufwand eine bessere Ausnutzung zu erreichen. Nun stimmt es zwar, dass in der Vergangenheit die Fördereffizienz stetig erhöht worden ist. So ist in den vergangenen ca. 85 Jahren die Ausbeute verdoppelt worden. Selbst wenn diese Steigerung weiterhin zu erwarten wäre, wäre dies nach heutigem Verbrauch nicht hinreichend. Zudem gehen Experten davon aus, dass die Technologieentwicklung in der Ölförderung kaum noch optimiert werden kann.

Bevölkerungsfalle

Als Bevölkerungsfalle (auch Malthusische Katastrophe; nach Thomas Robert Malthus) wird die Situation bezeichnet, in der die Ressourcen nicht mehr ausreichen um die Bevölkerung zu erhalten, verursacht durch zu starkes Bevölkerungswachstum, eine Erschöpfung der Ressourcen oder beides. Als klassisches Beispiel einer "malthusischen Katastrophe" wird häufig die Osterinsel als Beispiel genannt, auf der durch komplette Abholzung der Bäume Boots- und Hausbau unmöglich wurden und 80 bis 90 % der Bevölkerung zu Grunde ging.

Für eine mögliche Bevölkerungsfalle mitbedingt durch die Verknappung von Erdöl ist vor allem die moderne Landwirtschaft relevant. Denn durch den Einsatz von Maschinen und Kunstdünger ist die moderne Landwirtschaft auf endliche fossile Ressourcen angewiesen.

Alternative Energiequellen

Erdöl ist in vielerlei Hinsicht ein besonderer Stoff. Seine Bedeutung geht weit über die eines bloßen Energielieferanten hinaus. Erdöl ist die Basis auf der sich seit Mitte des 19. Jahrhunderts die moderne Industriegesellschaft entwickelt hat. Alle Formen von alternativen Energiequellen, ihre Erforschung und Entwicklung, die Inbetriebnahme von Kraftwerken und deren Wartung bis hin zu deren Abriss sind nur möglich durch beständig vorhandenes, billiges Öl. Insofern kann man das Erdöl nicht ersetzen. Beispielsweise ist es nicht möglich, die Entwicklung eines Atomreaktors durch Windenergie zu ermöglichen, wenn diese sich gleichzeitig selbst erhalten und weiterentwickeln und zusätzlich noch für unseren täglichen Gebrauch ausreichen soll. Der Ersatz von Erdöl ist eine Illusion, welche jedoch mit großem Aufwand aufrecht erhalten wird, da bei teurem Öl die einzige Alternative ein Ende der Industriegesellschaft mit einer einschneidenden Korrektur der Weltbevölkerung darstellt. Diese Alternative ist nicht zu verhindern, da erst das Vorhandensein des Erdöls und sein Gebrauch (gerade in der industrialisierten Landwirtschaft) zur weltweiten Bevölkerungsexplosion führen konnte. Aus diesem Grund stellt sie ein Tabu in der Politik dar und statt ihrer werden Vorschläge gemacht, wie sie im Folgenden aufgeführt sind.

Konventionelle Energiequellen

Andere fossile Energiequellen

Kohle: Kohle ist de facto der verbreitetste und in der größten Menge vorhandene fossile Energieträger, sie hat die größte statische Reichweite unter den fossilen Energieträgern. Kohle dient gegenwärtig vor allem der Stromproduktion. Mit Kohleverflüssigung könnte Kohle Erdöl sogar direkt ersetzen. Dies würde allerdings verschiedene Probleme mit sich bringen: Erstens würde bei der Verflüssigung ein Teil der Energie verloren gehen. Zweitens wäre der CO2-Ausstoß der verflüssigten Kohle erheblich höher als der von Erdöl und - mit der Verflüssigung - auch höher als der der direkten Nutzung von Kohle. Drittens wären diese Prozesse finanziell aufwändig. Viertens würde dies die bisher große statische Reichweite von Kohle erheblich reduzieren, da sie hauptsächlich zur Stromerzeugung genutzt wird, die nur etwa 13% des Primärenergieverbrauchs ausmacht.

Erdgas: Erdgas ist der umweltfreundlichste fossile Energieträger. Zudem kann Erdgas prinzipiell Öl in einigen Bereichen (ohne Umwandlung) direkt ersetzen, etwa zum Antrieb für Kraftfahrzeuge. Allerdings ist Erdgas nicht in ausreichenden Mengen vorhanden, um Öl zu ersetzen - Peak-Gas wird schon 2025 erwartet. Des Weiteren nehmen einige Geologen an, dass Russlands Reserven nicht so groß sind wie angegeben.

Kernspaltung

Kernspaltung: Die Kernspaltung stellt eine Möglichkeit dar, die Stromversorgung mittelfristig zu stützen. Allerdings nur in neueren schnellen Brütern die aus dem Natururan nochmals die 60-100 fache Menge an spaltbarem Material neu erbrüten und damit für viele tausend Jahre die Energieversorgung sicherstellen können.

Für die Nutzung in konventionellen AKWs gelten die weltweiten Uranvorkommen hingegen als stark begrenzt; der Preis für Uran ist auf dem Weltmarkt in letzter Zeit (2005) schon erheblich angestiegen.

China hat 2004 angekündigt, bis 2020 insgesamt 30 neue Reaktoren zu bauen und auch in Finnland wird ein AKW gebaut. Die Gründe dafür liegen aber vermutlich weniger in der Angst der Regierungen vor einer nahenden Ölspitze als in den vergleichsweise geringen Treibhausgas-Emissionen durch Kernkraftwerke. Daneben existieren auch Bemühungen der Energiekonzerne selbst, den vielerorts beschlossenen Ausstieg aus der Atomkraft rückgängig zu machen.

Der elektrische Strom bietet derzeit allerdings kaum eine Lösung für Düngererzeugung und Transport. Zudem ist es schwierig abzusehen, zu welchem Zeitpunkt der Abbau der globalen Uran-Bodenschätze im Vergleich zu anderen Energieformen unwirtschaftlich wird. Bei einem Umstieg auf die Brütertechnologie gelten diese jedoch als unbedeutend, da auch nur noch 1/60 der ursprünglichen geförderten Menge für die gleiche Leistung von heute nötig wäre.

Großes Problem der Kernspaltung ist jedoch die Endlagerung des radioaktiven Abfalls. Würden allen externen Effekte auf den Preis aufgeschlagen werden, d.h. alle zukünftigen Kosten (Lagerung) die durch die heutige Nutzung entstehen, wäre die Kernenergie der teuerste Energieträger.

Nicht-Konventionelle Energiequellen

Kernfusion und Wasserstoff

Kernfusion: Von einigen Experten wird die Kernfusion als Alternative angesehen, mit der Strom und daraus Wasserstoff erzeugt werden kann. Allerdings nehmen selbst Optimisten an, dass bis zur technischen Nutzung noch etwa 50 Jahre vergehen werden. Somit dürfte angesichts der sich im Moment abzeichnenden Energieproblematik die Kernfusion bestenfalls als langfristige Energiequelle eine Rolle spielen.; Wasserstoff selbst ist - entgegen mancher Behauptungen - keine auf der Erde vorhandene Energiequelle, sondern nur ein Energieträger. Dieser ist also keine Alternative zum Erdöl als Energiequelle.

Erneuerbare Energien

Diejenigen Energieformen, die nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich sind, werden erneuerbare Energien genannt. Der größte Teil von diesen wird dabei direkt oder indirekt durch die Sonneneinstrahlung bewirkt.

Wasserkraft: Wasserkraft wird seit mehr als 100 Jahren zur Elektrizitätsgewinnung verwendet. Die Mehrzahl geeigneter Stauseen ist schon angelegt, so dass nur noch wenige zusätzliche Ausbaukapazitäten bestehen.

Windenergie: Windenergie erzeugte bereits im Jahr 2004 ca. 5,8 Prozent des deutschen Stroms. Geplante Offshore-Windparks in Nord- und Ostsee stellen ein weiteres Ausbaupotenzial dar. Hinzu kommt, dass die an Land gebauten Anlagen in der Leistungsklasse von 0,5 bis 1,8 Megawatt (MW) liegen. Die für den Offshoreeinsatz vorgesehenen Anlagen der "neuen" Generation (z.B. Enercon, Repower) hingegen eröffnen ungeahnte Dimensionen (5 - 6 MW je Windkraftanlage). So könnten bereits 2 bis 3 wirklich große Offshore-Parks (z.B. mehr als 200 Anlagen) mehr – und konstanter – Strom produzieren als alle Onshore-Anlagen Deutschlands zusammen.

Meeresenergie: Meeresenergie in Form der Gezeiten lassen sich durch Gezeitenkraftwerke nur an wenigen Orten nutzen. Meereswärmekraftwerke wurden bislang nur als kleine Versuchsanlagen realisiert; die Nutzleistung ist im Vergleich zu den Konstruktionskosten erheblich. Die ersten Wellenkraftwerke sind in der Probephase. Hier wird die Wellenenergie in mechanische Energie umgewandelt, welche dann einen Generator zur Stromerzeugung antreibt.

Solarenergie: Auch die Solarenergie gewinnt weltweit an Bedeutung. Deren Potential ist regional unterschiedlich, z.T. aber erheblich. So ließe sich theoretisch der Weltprimärenergiebedarf (nicht Weltstrombedarf, der nur etwa 13% davon ausmacht) mit Solarenergie decken. Bei einem Wirkungsgrad der Umwandlung von derzeit 16 % würde eine Fläche von 650 km x 650 km in der Sahara ausreichend Strom produzieren, in Deutschland wäre eine Fläche von 1100 km x 1100 km vonnöten, die allerdings die Größe der Republik um das 3,4fache übersteigt. Um den Primärenergiebedarf Deutschlands zu decken, würde dort eine Fläche von 213 km x 213 km gebraucht. Dies entspricht 12,7% der Landesfläche oder 26% der Agrarflächen. Der Strombedarf Deutschlands könnte mit 76 km x 76 km Solarzellen alleine gedeckt werden, ohne bereits installierte Wind- und Wasserkraftwerke zu berücksichtigen. Die unabhängige Energieversorung ist also rein theoretisch auch hierzulade allein durch Solarzellen möglich, zumal in den Solarfeldern auch noch Windkraftanlagen aufgestellt werden könnten. Die rein theoretischen Überlegungen, den Strom ausschließlich in der Sahara zu produzieren, sind aus ökonomischen Gesichtspunkten nicht sinnvoll und aus Gründen der Abhängigkeit auch nicht gewollt. Doch gerade Solarzellen eignen sich extrem gut für Kleinstkraftwerke und Insellösungen. Selbst ein nach Süden gerichtetes Hausdach reicht für die komplette Stromversorgung eines Einfamilienhauses in Süddeutschland aus. Zum Zeitpunkt ist die Solarzellenproduktion aufgrund der boomenden Chipbranche, deren Überproduktion von reinstem Silizium bis dato für die Solarzellenherstellung verwendet wurde, extrem gebremst. Dabei ist für die Solarzellenherstellung nur 1/1000 der Reinheit erforderlich. Der Siliziumpreis schoß aufgrund der hohen Nachfrage der Solarbranche extrem in die Höhe, wodurch der Verbilligungstrend stagnierte. Viele Betriebe erkannten diesen neuen Markt und schwänkten auf die Herstellung des billigeren Solarsiliziums um. Eine Entspannung der Marktlage und Preise ist allerdings erst 2007 in Sicht. Der Rohstoff Silizium ist grundsätzlich praktisch unbegrenzt vorhanden, da gewöhnlicher Quarzsand lediglich oxidiertes Silizium darstellt (Siliziumdioxid).

Geothermische Blockheizkraftwerke: Geothermische Blockheizkraftwerke könnten in Deutschland mittelfristig etwa die Hälfte des nationalen Energiebedarfs abdecken.

Biomasse: Unter Biomasse fallen alle diejenigen Energieformen, die unmittelbar aus überwiegend pflanzlichen aber auch tierischen Stoffen gewonnen wird: Hierzu gehören u.a. Ethanol (gewonnen aus Zuckerpflanzen oder Holz), Pflanzenöle und synthetische Kraftstoffe wie Sunfuel aus Biomasse.; Dabei wird beispielsweise die Gesamtenergiebilanz von Pflanzenölen unterschiedlich bewertet: Sowohl Düngung als auch großflächiger Anbau sind energieaufwändig und mit allen Problemen von Monokulturen behaftet. Andererseits entfällt der Energieaufwand für lange Transportwege und für die Verarbeitung in Raffinerien, da Pflanzenöle ohne weitere Verarbeitung genutzt werden können. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die CO₂-Neutralität der Verbrennung von Pflanzenölen.; Bei der Produktion von BtL-Kraftstoff (Biomass to Liquid) wie Sunfuel kann auf externen regenerativen Wasserstoff zurückgegriffen werden. Auch die Prozessenergie kann aus regenerativen Energiequellen bereitgestellt werden. Damit erreicht man eine deutlich höhere Ausbeute pro Biomasse, bzw. pro Fläche. VW spricht bei der Benutzung von externem Wasserstoff von 100% mehr Ertrag. Vorlage:Ref Berücksichtigt man die weit positive Energiebilanz zum Beispiel von Windkraft (EROEI > 50 an guten Standorten), dann verbessert sich die Gesamtenergiebilanz von BtL deutlich. Da von BtL der Energieaufwand noch nicht öffentlich bekannt ist, kann dazu aber keine genau Aussage getroffen werden. Eines kann aber gesagt werden, bei der Umwandlung von Biomasse zu Kraftstoffen spielt die Düngung nur eine geringe Rolle, die meiste Energie muss für die Prozessenergie (Dampf und elektrische Energie) aufgewendet werden (siehe Bioethanol Vorlage:Ref). Die Transportwege versucht man heute so kurz wie möglich zu halten. Sind heute die Raffinerien auf verschiedene Ölsorten spezialisiert, so werden die Biomasse Raffinerien der Zukunft auf die Pflanzen der Region angepasst sein.

Anmerkung

In der Summe sind im Jahre 2005 noch 9801 PWh an fossilen Brennstoffen verfügbar. Der Weltprimärenergieverbrauch betrug 2005 107 PWh. Somit beträgt die statistische Reichweite ca. 91 Jahre. Allerdings steigt der Weltenergiebedarf bis 2030 nach Schätzungen der IEA um 50% an, wodurch die Reichweite deutlich verkürzt wird Vorlage:Ref. Des Weiteren könnte das durch die Verbrennung entstehende CO₂ den Treibhauseffekt weiter verstärken und die damit hervorgerufenen Verwerfungen bei gleichzeitiger Bevölkerungszunahme auf nach UN-Schätzungen ca. 9 Milliarden bis 2050 Nahrungsversorgungsprobleme hervorrufen.

Beim Anbau von Biomasse zur Energieerzeugung gilt es zu beachten, dass die industrielle Landwirtschaft, welche den Anbau in ausreichenden Mengen (zusätzlich zur Nahrungsproduktion) leisten muss, bislang zu großen Teilen auf Erdöl als Energiequelle beruht. Dennoch kann Kunstdünger über die verschiedensten chemischen Prozesse synthetisiert werden. Die dazu benötigte Energie kann wiederum aus regenerativen Quellen bereitgestellt werden. Vorlage:Ref Darüber hinaus bietet nachhaltige Agrarwirtschaft eine Option, durch die Erntemengen gesteigert und gleichzeitig Düngemittel- und Pestizidverbrauch gesenkt werden können. Vorlage:Ref

Es gibt viele Gruppierungen, die mit dem Peak Oil Angst verbreiten wollen. Der Rückgang der Öl und Gasförderung stellt die Menschheit sicher vor ein großes Problem, die daraus resultierenden Probleme sind jedoch technologisch schon heute lösbar. Die Frage ist, ob die Menschheit sich früh genug auf den Rückgang der Öl und Gasförderung einstellt. Nur wenn die dafür nötigen Technologien früh genug breit eingesetzt werden, kann ein Rückgang der Ölförderung von 1-3% pro Jahr ohne Rezession abgefedert werden.

Transportwesen mit größten Problemen

Für die zentrale Frage, wie die Weltwirtschaft ihren immensen Transportbedarf ohne preiswertes Erdöl (Benzin, Diesel, Kerosin) oder Erdgas bewältigt, sind noch keine zufriedenstellenden Alternativen erkennbar. Derzeit wird weltweit in die Kapazitätserweiterung von Bioethanol, Biodiesel und Anlagen die synthetische Treibstoffe (BtL-Kraftstoff, GtL-Kraftstoff, CtL-Kraftstoff) herstellen investiert. Die Umstellung muss zügig vorangetrieben werden, da das verfügbare Zeitfenster mit - je nach Schätzung - 5 bis 15 Jahren bis zum Erreichen eines umfassend auf die Weltwirtschaft durchschlagenden Maximums der Ölförderung mit Sicherheit als sehr knapp betrachtet werden muss. Das gleiche gilt für einen sehr großen Anteil der in der Industrie und Landwirtschaft eingesetzten Maschinen, die bisher mit Erdölprodukten angetrieben werden.

Im Gegensatz zum Transportwesen können die meisten anderen Bereiche, die derzeit Erdöl oder Erdgas einsetzen mit vertretbarem Aufwand auf elektrischen Strom aus erneuerbaren Energien umgestellt werden. Den kompletten Spritbedarf mit Biodiesel oder Bioethanol zu ersetzen scheitert an den mangelden landwirtschaftlichen Flächen, die angesichts der Weltverwüstung (Treibhauseffekt) und der steigenden Weltbevölkerung (Zunahme ca. 250.000 Menschen pro Tag) hauptsächlich zum Anbau von Nahrungsmitteln genutzt werden müssen. Die für die Landwirtschaft unnutzbaren Wüstenflächen könnten mit Solarzellen versehen werden, die gegenüber Pflanzen nicht nur 3% der Sonneneinstrahlung sondern 16% direkt in elektrischen Strom umwandeln können.

Elektrischer Strom

Ihm wird ein großes Potential im Transportsektor zugemessen, da fast alle Alternativen, Photovoltaik, Windenergie, Wasserkraft, Erdwärme, Meeresenergie, Kernspaltung und Kernfusion in erster Linie elektrischen Strom produzieren. Dieser lässt sich relativ verlustfrei (5%) auch über 1000km transportieren. Leider lässt er sich mit der heutigen Technik nur schwer oder in geringen Mengen oder mit schlechten Wirkungsgraden speichern. Für Automobile kommen hier nur die sehr verlustbehafteten Techniken, Batterien und Wasserstoff als Energieträger in Frage oder ein automatisches Schienensystem für Automobile ähnlich der S-Bahn.

Wasserstoff: Wasserstoff muss erst per Elektrolyse hergestellt werden, der Wirkungsgrad hierbei beträgt 75%. Außerdem ist die Verflüssigung mit weiteren 20% an Verlusten behaftet. Die Energiedichte des flüssigen Wasserstoffs beträgt im Vergleich zu Benzin nur etwa 1/4, wodurch die Tanks ein sehr großes Volumen aufweisen müssten. Ein Kubikmeter flüssiger Wasserstoff wiegt gerade einmal 70kg. Der Wirkungsgrad vom Strom bis zur Bewegungsenergie liegt bei etwa 25%.
Akkumulatoren: Akkumulatoren haben den Nachteil, dass sie nur sehr langsam aufgeladen werden können und relativ schnell verschleißen. Hier bieten Lithium-Ionen-Akkus mit ca. 500 Wh/Liter die größte Energiedichte bei zugleich relativ geringem Gewicht. Ein Akku mit 120cm*60cm*30cm könnte somit 108kWh elektrische Energie speichern, mit der ein PKW mehrere hundert Kilometer fahren könnte. Allerdings steigt bei Temperaturen unter 0°C der Innenwiederstand immer weiter an, wodurch die entnehmbare Energiemenge absinkt. Bei Temperaturen bis -25°C können die Elektrolyte einfrieren. Zudem müsste auf den Komfort einer Heizung oder Klimaanlage aufgrund des hohen Energiebedarfs verzichtet werden. Eine Kombination mit einer Wasserstoff oder Bioethanol Heizung scheint hier die sinnvollste Lösung.; Plugin Hybrid Autos könnten die Situation entschärfen. Sie speichern genügend Energie um die durchschnittliche Tagesstrecke zu bewältigen. Alles was darüber hinaus geht, wird mit biologischen oder synthetischen Treibstoffen bestritten. Ein Plugin Hybrid Golf mit 100kg neuartigen A123 System Akkumulatoren müsste um die 40-50km (7-8kWh) zurücklegen können. Die Akkus können dann über Nacht neu aufgeladen werden. Das ist genug, denn pro Tag legen die wenigsten Autofahrer mehr als 50km zurück. Vorlage:Ref

Umgestaltung der Wirtschaft

Durch die große Abhängigkeit des Transportwesens, der Landwirtschaft und der Industrie wird es zu sehr großen Problemen kommen, sobald das Angebot an Erdöl nicht mehr den Bedarf vollständig befriedigen kann. Selbst wenn die Stromversorgung mit Kernenergie oder alternativen Energiequellen aufrechterhalten werden kann, so wird ein Mangel von Erdöl große negative Auswirkungen auf praktisch alle Bereiche des Lebens für alle haben. Man kann aber auch annehmen, dass sich ein größerer Teil des Bedarfs vorerst von dem dann teuren Erdöl auf billigeres Erdgas u.ä. verlagern wird, was natürlich die Problematik nur verzögert. Allgemein ist mit einer Umgestaltung der Wirtschaftsweise zu rechnen: Die heutige Abhängigkeit von Mineralöl wird sich aufgrund des Peak-Oil-Problems mittel- bis langfristig auflösen müssen. Damit einhergehend wird sich die Art des Wirtschaftens verändern, beispielsweise hin zu einem mehr regionalen Wirtschaften, die durch kürzere Transportwege und ein höheres Maß an regionaler Selbstversorgung die Abhängigkeit von Mineralöl verringert. Vorlage:Ref

Literatur

Kenneth S. Deffeyes (en): Hubbert's Peak: The Impending World Oil Shortage
Colin J. Campbell, Frauke Liesenborghs, Jörg Schindler: Ölwechsel ISBN 342324321X
Richard Heinberg (en): The Party's Over; Oil, War, and the Fate of Industrial Societies; dt. Ausgabe im Riemann-Verlag, Sept. 2004 (Engl. Zusammenfassung)
Matthew R. Simmons, Twilight in the Desert: The Coming Saudi Oil Shock and the World Economy 2005 ISBN 047173876X
Übersicht über Bücher zum Thema