Energie und Ressourcen

1.

Energie und Ressourcen
VO Wirtschaft und Gesellschaft vom Mittelalter bis zur Gegenwart
SS 2024
(E. Landsteiner)

2.

Überblick
• Sozialer Metabolismus
• Sozialmetabolische Regime
• Energiesysteme
• Fossiles Energieregime
• Great Acceleration
• Klimawandel
• Anthropozän

3.

Sozialer Metabolismus
• „Metabolismus“ = Stoffwechsel = Energie- und
Materialflüsse.
• Sozialer Metabolismus: gesellschaftliche Interaktion
mit natürlicher Umwelt durch deren Kolonisierung
(Bearbeitung) zur Energiegewinnung
• Metabolische Rate: durchschnittlicher
Energieverbrauch pro Kopf pro Jahr
• Maßeinheiten: Joule = 0,24 Kalorien; 1 Megajoule =
106 Joule = 1 Mill. Joule)

4.

Sozialmetabolische Regime
Jäger-Sammler-Gesellschaften: passive Solarenergienutzung; Feuer
sehr geringes Bevölkerungswachstum (AAGR 0,05%)
Agrargesellschaft: aktive Solarenergienutzung (Photosynthese)
Manipulation terrestrischer Ökosysteme (Entwaldung)
Intensivierte Biomassegewinnung durch Landnutzung und Viehzucht.
Menschliche und tierische Muskelkraft als zentrale Quellen kinetischer Energie.
Extensives (mehr Land – mehr Menschen), aber begrenztes Wachstum:
Intensivierung durch vermehrten Arbeitseinsatz – steigende Produktivität des Landes – tendenziell
sinkende Arbeitsproduktivität.
Bergbau und Metallverarbeitung
Bevölkerungswachstum: AAGR 0,5%
Industriegesellschaft: Nutzung fossiler Energiequellen (anstatt nachwachsender Biomasse)
Ursprung: NW-Europa (NL, England) ab 16. Jh.
zunehmende Urbanisierung und Industrialisierung
Technologie: Umwandlung von thermischer in kinetische Energie (Dampfmaschine, Verbrennungsmotoren)
Demographischer Übergang (starkes Bevölkerungswachstum, dann Stagnation)
Massive Wohlstandsgewinne (v.a. ab Ende 19. Jh.)
„Great Acceleration“ ab ca. 1950

5.

Metabolische Raten unterschiedlicher
sozialmetabolischer Regime
(Energieverbrauch in Gigajoule/Kopf/Jahr)
DEC = domestic energy consumtion
(Primärenergie und Biomasse)
Grundumsatz (basic matabolic rate): 4 GJ
Jäger u. Sammler: 11 GJ
Agrargesellschaft: 45 GJ
Industriegesellschaft: 325 GJ
M. Fischer-Kowalski u.a., A sociometabolic reading of the Anthropocene, in: The Anthropocene Review 1,1 (2014), 8-23.

6.

Energieverbrauch und Human Development Index 2010
Vaclav Smil, Energy and Civilization, Cambridge, Mass. 2017, 363.

7.

Bevölkerung und Energieverbrauch

8.

Energiesysteme (E.A. Wrigley)
• Organische Ökonomie (Solarenergie; Boden und Photosynthese als
wichtigste Energiekonverter)
Land(wirtschaft) muss für Nahrung, Kleidung, Wohnung und Heizung und Rohstoffe sorgen.
Energiebilanz positiv und nachhaltig, aber beschränkt.
nutzbares Land limitiert – abnehmende Grenzerträge der Arbeit bei Intensivierung der
Landnutzung
• Fortgeschrittene organische Ökonomie (Verhältnis Ackerbau-Viehhaltung)
• Wirtschaft mit mineralischen bzw. anorganischen Energiequellen
(Kohle, Erdöl, Atomkraft etc.)
Resourcenverbrauch – nicht nachhaltig – ökologische Folgen – CO²-Emission – anthropogener
Klimawandel
Siehe E.A. Wrigley; Energy and the British Industrial Revolution, Cambridge 2010.

9.

Produktionsfunktionen in
Landwirtschaft und Industrie
Output
Output
Gesamtertrag
Grenzertrag
Gesamtertrag
Grenzertrag
Input
Input
Landwirtschaft: zunächst steigende, Industrie: konstante Grenzerträge
schließlich bis ins Negative fallende mit steigendem Faktoreinsatz
Grenzerträge mit steigendem Faktoreinsatz

10.

% AK in der Landwirtschaft
Arbeitskräfte in der Landwirtschaft und BIP pro Kopf, einzelner Staaten
ca. 1980 (FAO-Daten)

11.

Globale Anteile primärer kinetischer Energiequellen

12.

Energieverbrauch und Landfläche
Frage: Wie große Landfläche wäre nötig, um gegenwärtigen Pro-Kopf-Energieverbrauch
in Europa im Rahmen einer organischen Ökonomie (so wie um 1750) zu decken?
Periode
Um 1750
Kcal./Kopf
pro Tag
15-20.000
Um 1900
Um 2000
Quelle: Malanima 2003, 62.
37.600
141.900
=
Land/Kopf
(ha)
=1,75
=4,50
=19,9
x
europ.Bev.
(Mill.)
= Landbedarf
(10³ ha)
x 111
194.250
= 40%
europ.
Fläche
x 295
X 523
1,330.000
2,7 x
Europa
10,287.000
20 x Europa

13.

Relative Anteile der Energiequellen
England und Wales 1561/70 – 1850/59

14.

Kohle in England (UK)
Kohleförderung Flächenequiv. Vielfaches der
(Mill. Tonnen)
(103 km² Wald) engl. Landfl.
1700
3
19,7
0,08
1800
11
75,7
0,33
1850
53
351,7
1,53
1875
121
808,3
3,53
1900
184
1.226,8
5,35

15.

Fossile Energieproduktion seit 1800 (log. Skala)

16.

Great Acceleration (1950 ff.)

17.

Great Acceleration nach Weltregionen

18.

C0² - Konzentration in der Erdatmosphäre

19.

Temperaturanomalien, Sonneneinstrahlung und Treibhausgas

20.

Klimawandel?
Mitteleuropäische Sommertemperatur- und
Niederschlagsschwankungen 500 BCE-2000 CE
Quelle: U. Büntgen, 2500 Years of European Climate Variability and Human Susceptibility,in: Science 331 (2011), 578-582.

21.

Die Grenzen des Planeten Erde (2015)
Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet, Volume: 347, Issue: 6223, DOI: (10.1126/science.1259855)

22.

Wann beginnt das Anthropozän?