Die Energiefrage: Bedarf und Potentiale, Nutzung, Risiken und Kosten

577 Pages·1998·15.782 MB·German

by  Klaus Heinloth (auth.)

Klaus Heinloth
Die Energiefrage
Aus dem Program. ....
L._ ___________ ____
Umweltwissenschaften
Volker Best
Okologikum
Deutsche Gesellschaft fUr Technische Zusammenarbeit
(GTZ) (Hrsg.)
Umwelt-Handbuch
3 Bande
Andreas Heintz und Guido A. Reinhardt
Chemie und Umwelt
Peter Kunz
Umwelt-Bioverfahrenstechnik
Internationale Energie-Agentur (Hrsg.)
Energie und U mweltpolitik
Dieter Meissner (Hrsg.)
Solarzellen
Bertram Philipp (Hrsg.)
Einfiihrung in die Umwelttechnik
Frithjof StaiB
Photovoltaik
Technik, Potentiale und Perspektiven der solaren
Stromerzeugung
Karl O. Tiltmann (Hrsg.)
Handbuch Abfallwirtschaft und Recycling
Vieweg _________________________
~
Klaus Heinloth
Die Energiefrage
Bedarf und Potentiale, Nutzung,
Risiken und Kosten
I I
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Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Heinloth, Klaus:
Die Energiefrage: Bedarf und Potentiale, Nutzung,
Risiken und Kosten / Klaus Heinloth. - Braunschweig;
Wiesbaden: Vieweg, 1997
ISBN 978-3-528-03106-0 ISBN 978-3-322-92900-6 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-92900-6
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Gesamtherstellung: Lengericher Handelsdruckerei, Lengerich
Satz und Graphik: Michael Bockhorst, Bonn
ISBN 978-3-528-03106-0
NATURWISSENSCHAFTLICHE ERKENNTNIS,
ALSO WISSEN,
1ST KEIN RISIKO.
NICHTWISSEN 1ST DAS RISIKO BEIM HANDELN.
Wolfgang Paul
VI
Geleitwort
Nach Jahrzehnten einer relativ stetigen Entwicklung des gesellschaftlichen Interessen
ausgleiches miissen heute in der BRD wichtige Entscheidungen in einem diffizil aus
tarierten Umfeld getroffen werden, das in seiner Komplexheit wohl von niemand mehr
iiberschaut wird. Die aktuelle, politische Strukturdiskussion zeigt nicht nur, daB es auBer
ordentlich schwer ist, verfestigte Strukturen iiberhaupt wieder in Bewegung zu bringen;
sie verdeutlicht auch das Dilemma, daB zu vie1en fUr wichtig betrachteten Problemkrei
sen auch bei angenommenem, grundsatzlichem Einigungswillen kein konsensfahiges
Sachwissen existiert. So kommt es, daB selbst innerhalb einer einzigen Partei zu wichti
gen Entscheidungsproblemen unterschiedlichste, ja sich gegenseitig ausschlieBende, und
dabei doch jeweils scheinbar sachlich untermauerte Standpunkte vorgetragen werden.
Auch die Wissenschaft ist nicht frei von diesem Fluch der Komplexitat. Zu den
meisten als wichtig angenommenen gesellschaftlichen Themen gibt es Studiengruppen
oder ganze Forschungsinstitute, mit Hunderten oder gar Tausenden von dokumentierten,
filigranen Detail-Untersuchungen. Solches Wissen mag wissenschaftlich relevant sein,
gesellschaftlich relevant ist es nicht, da es nicht als Ganzes den Entscheidungstragem
oder der politisch interessierten Offentlichkeit mitteilbar ist. Da kann sich jeder Einzelne
dann ein Detail heraussuchen, das sich mit seinen Vorurteilen deckt und sich dabei auf
wissenschaftliche Grundlagen berufen!
Auch wenn es naiv ware zu glauben, daB allein mit der Existenz von fundierten,
fiir den Einzelnen nachvollziehbaren Gesamtanalysen Entscheidungsprozesse frei von
Vorurteil und Willkiir gestaltet wiirden, konnte doch eine solche Grundlage einen heilsa
men EinfluB auf die Vorstellungen tiber das Mogliche und Wiinschenswerte austiben, da
man dann in der Diskussion immerhin eine gemeinsame, sachliche Mindestbasis hatte
und zu begriinden ware, warum man einze1ne Sachfragen optimistischer oder pes simi
stischer beurteilt als die Wissenschaft als Ganzes, bzw. als eine im wissenschaftlichen
Raum akzeptierte Gesamtdarstellung.
Nun ist jedes gesellschaftliche Einzelproblem von hinreichender Bedeutung so kom
plex, daB auch ein gestandener Wissenschaftler es nicht so nebenbei durchdringen und
in eine auch yom Nichtfachmann als Sachgrundlage handhabbare Veroffentlichung kon
zentrieren kann. Wenn man hier etwas Neues erreichen will, muB man Feiraume schaf
fen, in denen ein bereits Wissender sich so tief in die Verzweigungen des Problems und
in das dartiber bereits vorhandene Detailwissen einarbeitet, daB ihm eine zusammen
fassende Darstellung gelingen kann, und daB ihm vor allem auch eine nachvollziehbare
Bewertung von Altemativen moglich ist. Die Dr. Wilhelm Heinrich und Else Heraeus
Stiftung hat zu diesem Zweck 1995 den Wilhelm und Else Heraeus Preis geschaffen.
Er sollte anerkannten Wissenschaftlem im Rahmen eines von der Stiftung groBztigig
dotierten Forschungsauftrages ermoglichen, sich ein Jahr intensiv und ohne Belastung
durch ihre normale berufliche Tatigkeit mit einem gesellschaftlich wichtigen Problem
zu befassen, zu des sen Losung die Naturwissenschaften Wesentliches beitragen konnen,
und die Ergebnisse in einer praktisch nutzbaren Form darzustellen.
Unter Berticksichtigung vie1er wertvoller Anregungen durch Fiihrungskrafte aus
VII
Wissenschaft, Wirtschaft und Politik wurden 7 Themenkreise als gesellschaftlich be
sonders wichtig bewertet und ausgeschrieben:
I. Strukturelle Arbeitslosigkeit: die Rolle von Forschung und Technik
2. Methodik und Inhalte von Bildung unter optimaler Nutzung zukiinftiger techni
scher Moglichkeiten
3. Bildung, gesellschaftliches BewuBtsein und Werte: EinfluB der Informationstech
nik und der neuen Medien
4. Moglichkeit eines Energiekonsenses in der Spannung zwischen Versorgung und
Entsorgung
5. Wasser als knappe Ressource
6. Medizinischer Fortschritt und demographische Entwieklung
7. Szenarien einer zukiinftigen Entwicklung von Verkehr und Verkehrssystemen
Innerhalb dieser ausgeschriebenen Rahmenthemen konnten die Bewerber konkretisierte
Themen vorschlagen. Nieht zu allen gab es Bewerbungen - sieher eine BesHitigung ih
rer vermuteten KomplexWit. Nach Priifung der eingegangenen VorschIage haben Beirat
und Vorstand der Stiftung drei Forschungsauftrage vergeben, von denen heute als er
stes Ergebnis der Beitrag von Herrn Prof. Dr. Klaus Heinloth zum Energieproblem (4)
vorgestellt werden kann.
Wir freuen uns, daB diese Analyse in ihrer Breite und Tiefe in hohem MaB den Vor
stellungen entspricht, we1che die Stiftung verwirklichen wollte. Sie wird in Zusammen
arbeit mit dem Verlag daftir sorgen, daB das Werk einem groBen Kreis von Interessenten
bekannt und preislich zuganglich wird. Wir wiinschen uns eine lebhafte Diskussion iiber
das Werk in den wissenschaftliehen Organen und in der Presse, damit sieh schnell eine
fundierte Meinung iiber die Objektivitat und Ausgeglichenheit der Darstellung heraus
bildet. Wir hoffen und wiinschen, daB viele gesellschaftlich engagierte Mitbiirger, ins
besondere die politischen Entscheidungstrager, Zeit und Energie finden werden, das hier
kompakt zusammengetragene Wissen personlich als Faktensammlung kennenzulernen,
und daB sie daraus, nach jeweils eigener, kritischer Bewertung, Konsequenzen ftir das
praktische Handeln ziehen werden. Wie die anderen Tatigkeiten der Stiftung wurde die
ser Preis durch die groBziigige Hinterlassenschaft des Stifterehepaares ermoglicht. Wir
glauben, daB er in seiner gesellschaftliehen Zielsetzung ihren Vorstellungen in besonde
rem MaB gerecht wird.
Vorstand und Geschaftsfiihrung der Dr. Wilhelm Heinrich Heraeus und Else Heraeus
Stiftung
Prof. Dr. Dieter RoB, Wilhelm Heraeus, Prof. Dr. Joachim Treusch, Dr. Volker Schafer
Oktober 1997
VIII
Vorwort
Dieses Buch ist das Resultat meines Bemuhens, zum Thema Energie und damit
verknupfte Probleme aIle Fakten hinsichtlich
• der Potentiale fossiler, nuklearer und erneuerbaren Energien
• der Techniken zur Bereitstellung und Nutzung von Energie
• der Effizienz der Energienutzung
• der relevanten Umweltprobleme
qualitativ und quantitativ moglichst vollstandig, trotzdem kurz und ubersicht
lich zusammenzustellen.
Zugang zu Fakten und Verstandnis dieser Thematik fand ich vor allem bei
meiner Mitarbeit als wissenschaftlicher Sachverstandiger in den beiden En
quete-Komissionen des Deutschen Bundestages "Schutz der Erdatmosphare"
von 1987 bis 1994 und in dem von den Vereinten Nationen 1988 gegriindeten
"Intergovernmental Panel on Climate Change" , hier besonders in den Arbeits
gruppen fur Energie-Optionen.
Fur das Gelingen der vorliegenden Zusammenschau bin ich vielen Men
schen aus Wissenschaft, Technik, Wirtschaft und Politik in vielen Landern
Europas, Amerikas und Afrikas, vor allem aber in Deutschland fur Anregun
gen, Informationen, Klarung und freundschaftliche Unterstutzung zu Dank
verpfiichtet.
Aus der groBen Zahl dieser hilfreichen Menschen mochte ich einige hervor
heben,
• meine Frau Gerda, dem klugen, willfiihrigen Steuermann unseres Fami
lien-Schiffs, die mit ihrem selbstlosen Wirken mir die Moglichkeit gege
ben hat, mich berufiich voll zu entfalten und immer frei und unter vielen
Ortswechseln arbeiten zu konnen,
• Herm Prof. Dr. Hermann Flohn, dem Altmeister der Klimatologie in
Deutschland, der mich 1979 auf die Treibhaus-Problematik und damit
auch auf die Energie-Problematik aufmerksam gemacht hat, und der
mir seither bis zu seinem Tod in diesem Sommer zu einem besseren
Verstandnis des Klimas geholfen hat,
• den Abgeordneten des Deutschen Bundestags Herm Bernd Schmidbauer
und Herm Michael MUller, dem Vorsitzenden der 1. Enquete-Komission
und seinem Stellvertreter, die mir das Vertrauen gegeben haben, daB
auch in der Politik groBe Prob1eme, dies alle gemeinsam betreffen, iiber
parteilich und vorurteilsfrei angepackt werden konnen,
IX
• dem Vorstand der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung, den Herrn Prof.
Dr. Dieter Ross und Prof. Dr. Joachim Treusch, Herrn Wilhelm Ernst
Heraeus und Herrn Dr. Volker Schafer, die mit ihrer groBzugigen und
freizugigen finanziellen Unterstutzung mir eine ersprieBliche, weltoffe
ne Durchfiihrung dieser Arbeit ermoglicht haben,
• Herrn Dr. Michael Bockhorst, der mein Manuskript einschlieBlich der
Tabellen und Bilder-Skizzen zu einem a1s Buch lesbaren Werk gestaltet
hat.
Klaus Heinloth, Odendorfim Oktober 1997
x
Inhaltsverzeichnis
Einleitung XXIX
Kurz-Zusammenfassung - Executive Summary 1
I Von Ursachen zurn Verstandnis 17
1 ZeitIiche Entwicklungen aus der Vergangenheit bis in die Zu-
kunft der nachsten 50 Jahre 19
1.1 Entwicklungen der BevOlkerung · .............. 20
1.2 Entwicklung der Landwirtschaft · .............. 32
1.3 Entwicklung von Siedlungsdichte, Verstadterung und Bedarf
an Siedlungs-und Wohnraum. . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.4 Entwicklung des Verkehrsaufkommens in Deutschland, in Eu-
ropa und weltweit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.5 Entwicklung von Wirtschaft und Ressourcennutzung .... 62
1.6 Entwicklung von Wissen, Allgemeinverstandnis, technischem
,,know-how", Technologien hinsichtlich Energie . 74
1.7 Entwicklung des Energiebedarfs · .............. 80
2 Spannungsfeld der gegenwartigen Energieversorgung und Ener-
gienutzung 113
3 Kriterien fiir eine vertragliche Bereitstellung und Nutzung von
Energie 121
3.1 Bedarf an Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 122
3.2 Verfugbarkeit von Energie aus bestimmten Quellen . . . .. 122
3.3 Notwendiger Entwicklungsaufwand bis zur kostengiinstigen
Wirtschaftlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 122
3.4 Technologische Handhabbarkeit, Fertigkeit im Umgang mit
Technologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 123