Potenzial fossiler und atomarer Brennstoffe

Grundlage aller Energieresourcen sind Kernfusionen, Kernspaltungen und zu einem sehr kleinen Teil die Gravitation. Letztere verursacht die Drehung des Mondes um die Erde und damit die Gezeiten der Weltmeere. Gezeitenkraftwerke leisten einen sehr kleinen Beitrag zur Energieerzeugung auf der Erde. Kernfusion und Kernspaltung halten die Erde warm, denn von außen strahlt die Sonne mit Hilfe der Kernfusion, und im Inneren der Erde wird eine Temperatur von etwa 7000 K durch Kernspaltung aufrecht erhalten. Man kann sich die Sonne als Fusions- und das Erdinnere als Kernspaltungsreaktor vorstellen, siehe Kernenergie. Das Potenzial dieser Energievorräte wird Milliarden von Jahren reichen. Aber schon die in diesem Jahrhundert geborenen Menschen werden die Erschöpfung des Potenzials wesentlicher Energiequellen selbst erleben, die die Sonnenstrahlung im Laufe der Erdgeschichte aufgebaut und die Menschheit zweihundert Jahre lang extensiv ausgebeutet hat.

Georgius Agricola
(1494−1555)



Das Wort fossil (von lat. fossilis "[aus]gegraben“) wurde von Agricola eingeführt. Der als Vater der Mineralogie bekannte Georgius Agricola war 1514-1518 Student in Leipzig und veröffentlichte 1546 sein berühmtes Werk "De natura fossilium". Fossilien werden Stoffe genannt, die in geologischer Vorzeit (Zehntausend bis Milliarde Jahre) aus Abbauprodukten von toten Pflanzen und Tieren entstanden sind.

Die Erdgas- und Erdöllagerstätten sind eine Milliarde bis 100 Millionen Jahre alt. Die Entstehung der Steinkohle liegt 500 bis 100 Millionen Jahre zurück. Vor 10 bis 100 Millionen Jahren ist die Braunkohle entstanden.





Bei den Bodenschätzen Erdöl, Erdgas, Kohle und Uran unterscheidet man zwischen Reserven und Ressourcen. Reserven sind einheitlich definiert als derzeit technisch und wirtschaftlich gewinnbare Bodenschätze. Ressourcen sind nach der Definition der BGR die Mengen eines Energierohstoffs, die geologisch erwartet oder nachgewiesen sind, aber derzeit nicht wirtschaftlich gewonnen werden können.

Die Erdölreserven wachsen zwar ständig durch die Erkundung neuer Quellen. Es besteht aber kein Zweifel darüber, dass gegenwärtig die fossilen Lager etwa zur Hälfte geleert sind, und die Reserven im jetzigen Jahrhundert verbraucht werden. Für  Erdöl wird international neben der Masseneinheit Tonne (oder Gt = 109 t) auch noch die US‑amerikanische Volumeneinheit Barrel verwendet, die genau dem Volumen von 158,9873 Litern entspricht. Barrel kommt vom englischen Wort für Fass. Mit einer Dichte des Erdöls von 0,8617 t/m³ entspricht das einer Masse von 137 kg/barrel oder 0,137 t/barrel.

Die Ende des Jahres 2016 bekannten Erdöl-Reserven waren 240,7 Gt, siehe BP, wo auch die Förderung für 2016 mit 4,6 Gt angegeben ist. Eine Erschöpfung der Reserven ist also in diesem Jahrhundert zu erwarten. Ähnliche Angaben werden vom BGR Ende 2016 gemacht. Konventionelles Eröl hatte 216 Gt Reserven, davon konventionell 172 Gt und 44 Gt nicht-konventionelles Erdöl. Die Welt-Ressourcen betragen 356 Gt , davon konventionell 167 Gt und 289 Gt nicht-konventionelles Erdöl.

Für Erdgas werden die Reserven und Ressourcen etwas länger reichen. Ende 2016 sind die erkundeten Vorräte nach BP von 124 × 1012 m3 im Jahre 1996 auf 187 × 1012 m3 gestiegen. Der jährliche Verbrauch hat sich aber weltweit in diesem Zeitraum etwa verdoppelt und lag 2016 bei 3,55 × 1012 m3. Nach BGR betragen die Welt-Reserven für konventionelles Erdgas 188 × 1012 m3 und die Welt-Ressourcen sind 860 × 1012 m3, davon konventionell 323 × 1012 m3. Das nicht-konventionelle Schiefergas ergibt einen Anteil von 215 × 1012 m3 an den Ressourcen, und Gashydrat hat einen Anteil von  184 × 1012 m3 , siehe BGR. Schiefergas kann mit Fracking-Methoden, siehe Hydraulic Fracturing, gewonnen werden. Dem Gashydrat auf dem Meeresboden ist die Seite Methanhydrat gewidmet.

Für die Kohle fassen wir harte und weiche Sorten zusammen und verwenden wieder die Energiestudie 2016 des BGR. Weltweit wurden 8 Gt Steinkohle gefördert und verbraucht. Als Reserve werden 727 Gt und als Ressource die reichlich zwanzigfache Menge von 16 744 Gt genannt. Der jährliche Verbrauch wird sicher nach Erschöpfung von Erdöl und Erdgas beträchtlich steigen. Die Vorräte reichen aber noch weit bis ins nächste Jahrhundert.

Bei den natürlichen Uranvorräten gibt es eine willkürliche Unterscheidung zwischen Reserven und Ressourcen. Nach jetziger Festlegung verursachen erstere Kosten von weniger als 80 USD pro kg Natur-Uran bei der Gewinnung, letztere können mit Kosten bis 260 USD abgebaut werden. Mit einer weltweiten jährlichen Uranförderung von 60 kt Tonnen (2015) und den Ende 2016 bekannten Reserven von 1,3 Mt und Ressourcen von 14 Mt, siehe BGR, reichen die billigeren Reserven nur noch wenige Jahrzehnte. Ein Engpass an Kernbrennstoffen ist aber nicht in Sicht, denn mit den teureren Ressourcen kann man thermische Kernkraftwerke bis weit ins nächste Jahrhundert betreiben.

Man könnte auch noch das Meerwasser als Uranquelle betrachten, da es zu einem Gewichtsanteil von 3 × 10−9 Natururan enthält. Das ist aber wirtschaftlich unsinnig. Wahrscheinlicher ist die Verwendung schneller Brüter (Brutreaktor) zur wesentlich effektiveren Ausnutzung des Natururans. Damit sind zusätzliche erhebliche Umweltrisiken verbunden. Die Erschöpfung der Uranvorräte kann damit jedoch um Jahrhunderte verzögert werden.

 


Letzte Änderung: 01.07.2017