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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. 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 Fusionsreaktor 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.

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. Im Zeitraum von vor 100 bis 10 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.

Georgius Agricola
(1494−1555)

Die Ende des Jahres 2014 bekannten Reserven waren 239,8 Gt, siehe BP, wo auch die Förderung für 2014 mit 4,43 Gt angegeben ist. Eine Erschöpfung der Reserven ist also in diesem Jahrhundert  zu erwarten. Ähnliche Angaben werden in der 2015 angefertigten Studie des BGR für das Jahr 2014 gemacht. Konventionelles Eröl hatte eine Förderung von 4,24 Gt und 218,9 Gt Reserven, davon konventionell 170,9 Gt und nicht-konventionelles Erdöl als Ölsand 26,4 Gt, Schwerstöl 21,2 Gt und Schieferöl 0,3 Gt. Die  Welt-Ressourcen betragen 343,2 Gt , davon konventionell 163,0 Gt und nicht-konventionelles Erdöl  als Ölsand 62,5 Gt, Schwerstöl 60,8 Gt und Schieferöl 56,9 Gt.

Für Erdgas werden die Reserven und Ressourcen etwas länger reichen. Die erkundeten Vorräte sind von 126 × 1012 m3 im Jahre 1990 auf 197,8 × 1012 m3 im Jahre 2014 gestiegen. Der jährliche Verbrauch hat sich aber weltweit in diesem Zeitraum etwa verdoppelt und lag 2014 bei 3,48 × 1012 m3. Die Welt-Reserven betragen für konventionelles Erdgas
197,8 × 1012 m3 und die Welt-Ressourcen sind 650 × 1012 m3, davon konventionell 320,1 × 1012 m3. Das nicht-konventionelle Schiefergas ergibt einen Anteil von 216 × 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. Gashydrat wird auf der nächsten Seite beschrieben.

Für die Kohle fassen wir harte und weiche Sorten zusammen und verwenden wieder die Studie des  BGR. 2014 wurden weltweit 8,2 Gt Steinkohle gefördert und verbraucht. Als Reserve werden 984,7 Gt und als Ressource die reichlich zwanzigfache Menge von 22 132 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 größeren Kosten abgebaut werden. Mit einer weltweiten jährlichen Uranförderung  von 56 200 Tonnen (2014) und den derzeit bekannten Reserven von 1,2 Mt (1 Mt = 106 Tonnen) , siehe BGR, reichen die Reserven nur noch wenige Jahrzehnte. Ein Engpass an Kernbrennstoffen ist aber nicht in Sicht. Bereits entdeckte Ressourcen mit Gewinnungskosten von weniger als 260 USD pro kg Natururan werden mit einer Masse von 6,6 Mt genannt. Dazu kommt noch ein ähnliche Menge, die als unentdeckt gilt. Mit diesen Ressourcen zu diesem Preis 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.

 

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letzte Änderung: 12.12.2015