Samstag, 21. Juli 2012

Abkühlungstrend über zwei Jahrtausende

Einem internationalen Forscherteam unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist es gelungen, eine sehr genaue 2.000-jährige Klimarekonstruktion für Nordeuropa anhand von Baumjahrringen zu erstellen, siehe: Jan Esper et al., Orbital forcing of tree-ring data Nature Climate Change, 8. Juli 2012, doi:10.1038/NCLIMATE1589.

Die Paläoklimatologen unter der Leitung von Jan Esper vom Geographischen Institut der JGU erarbeiteten aus den Jahrringdichtemessungen fossiler Kiefernbäume aus dem finnischen Lappland eine Zeitreihe, die bis in das Jahr 138 vor unserer Zeitrechnung zurückreicht. Die Messungen der Holzdichte dieser Bäume korrelieren sehr gut mit den modernen Temperaturmessungen in diesem Raum nahe der nordischen Waldgrenze. Mit ihrem innovativen Ansatz ist es den Forschern gelungen, eine Temperaturrekonstruktion von bisher unerreichter Qualität zu erstellen. Diese Rekonstruktion zeigt in hoher Auflösung die Wärmeperiode zur Römerzeit und die Mittelalterliche Warmzeit, aber auch die Kältephasen zur Zeit der Völkerwanderung oder der kleinen Eiszeit.

"Wir haben festgestellt, dass die historischen Temperaturen zur Römerzeit und im Mittelalter bis dato als zu kühl eingeschätzt wurden", so Esper. "Diese Befunde sind auch insofern von klimapolitischer Bedeutung, da sie die Beurteilung des aktuellen Klimawandels im Vergleich zu den historischen Warmphasen beeinflussen." (Quelle: Klima in Nordeuropa während der letzten 2.000 Jahre rekonstruiert: Abkühlungstrend erstmalig präzise berechnet) Das bedeutendste Ergebnis der Studie ist die Entdeckung eines langfristigen Abkühlungstrends, der sich kontinuierlich über die letzten 2.000 Jahre erstreckte, siehe dazu die folgende Grafik (Bildquelle):


Die Forscher erklären diesen Abkühlungstrend durch die langsame Veränderungen des Sonnenstands beziehungsweise der Distanz der Erde zur Sonne, wodurch eine Abkühlung von -0,3°C pro Jahrtausend verursacht wurde. "Eigentlich erscheint diese Zahl nicht sonderlich imposant", so Esper. "Allerdings ist sie im Vergleich zur globalen Erwärmung, die bis heute auch weniger als 1°C beträgt, nicht zu vernachlässigen. Wir konnten nun zeigen, dass die großräumigen Klimarekonstruktionen, die auch vom internationalen Klimarat IPCC verwendet werden, den langfristigen Abkühlungstrend über die letzten Jahrtausende unterschätzen."

Samstag, 14. Juli 2012

Fracking ist ungefährlich

Das Hydraulic Fracturing (Fracking) ist ein sehr erfolgreiches Verfahren zur Gewinnung von Erdgas und Erdöl aus Gesteinsformationen, in denen bisher kein wirtschaftlicher Abbau derartiger Bodenschätze möglich war. Die folgende Grafik verdeutlicht diese geologische Tiefbohrtechnik (Quelle: Al Granberg, Pro Publica):


Die Grünen führen einen Propagandafeldzug gegen das Fracking, in der sie durch Übertreibungen versuchen, Angst zu erzeugen. Eine Studie der Royal Academy of Engineering widerlegt nun die grünen Behauptungen:

  • "Fracture propagation is an unlikely cause of contamination. The risk of fractures propagating to reach overlying aquifers is very low provided that shale gas extraction takes place at depths of many hundreds of metres or several kilometres. Even if fractures reached overlying aquifers, the necessary pressure conditions for contaminants to flow are very unlikely to be met given the UK’s shale gas hydrogeological environments."
  • "Seismic risks are low. ... Seismicity induced by hydraulic fracturing is likely to be of smaller magnitude than the UK’s largest natural seismic events and those induced by coal mining."
  • "Water requirements can be managed sustainably. Water use is already regulated by the Environment Agency. Integrated operational practices, such as recycling and reusing wastewaters where possible, would help to minimise water requirements further."

Mittwoch, 11. Juli 2012

Kein Peak Oil in Sicht

Die Grünen versuchen ihre Subventionierung der erneuerbaren Energien auch mit der Behauptung zu rechtfertigen, dass die weltweiten Vorräte an energetisch nutzbaren Kohlenwasserstoffen (Erdgas, Erdöl, Kohle) bereits weitgehend erschöpft seien und deshalb die Förderung dieser Energieträger ihren Allzeit-Höhepunkt schon überschritten habe und sie daher in Zukunft immer mehr zurückgehen müsse um sehr bald bei nahezu Null zu stagnieren.

Diese These vom bereits erreichten oder demnächst bevorstehenden Peak Oil ist seit ihrem Bestehen durch die Realität immer wieder widerlegt worden. In den letzten 50 Jahren sind die wirtschaftlich nutzbaren Erdölreserven nicht gesunken, sondern stetig gestiegen. Dieser Prozess hat sich in den vergangenen 10 Jahren beschleunigt und es ist zu erwarten, dass in den nächsten 10 Jahren der Produktionszuwachs sogar noch zunehmen wird.

Leonardo Maugeri vom Belfer Center for Science and International Affairs der Harvard University kommt in seiner empirischen Studie Oil - The Next Revolution zu folgenden Ergebnissen (Bildquellen: Maugeri, Leonardo. "Oil: The Next Revolution" Discussion Paper 2012-10, Belfer Center for Science and International Affairs, Harvard Kennedy School, June 2012.):


Die obige Grafik zeigt den bis 2020 zu erwartenden Anstieg in der globalen Produktion von Rohöl und flüssigem Erdgas in Millionen Fässer pro Tag (mbd = million barrels per day). Der Kapazitätszuwachs von 17,6 mbd in einem Jahrzehnt wäre der größte Produktionsanstieg seit den 1980er Jahren. Die nächste Grafik gibt eine Prognose der Produktionskapazitäten der wichtigsten Erdölländer bis 2020. Man sieht, dass nur in 4 Staaten (Iran, Mexiko, Norwegen und Großbritannien) mit einem Produktionsrückgang zu rechnen ist.


Leonardo Maugeri bewertet die Produktionsentwicklung auf dem Erdölweltmarkt wie folgt:

  • "Contrary to what most people believe, oil supply capacity is growing worldwide at such an unprecedented level that it might outpace consumption. This could lead to a glut of overproduction and a steep dip in oil prices."
  • "...production capacity growth will occur almost everywhere, bringing about also a 'de-conventionalization' of oil supplies. During the next decades, this will produce an expanding amount of what we define today as 'unconventional oils' such as U.S. shale/tight oils, Canadian tar sands, Venezuela’s extra-heavy oils, and Brazil’s pre-salt oils."
  • "In fact, the mere dynamics of supply, demand, and spare capacity cannot explain the high level of oil prices today. At more than $100 per barrel, the international benchmark crude Brent is $20 to $25 above the marginal cost of oil production. Only geopolitical and psychological factors (above all, a major crisis related to Iran) and a still deep-rooted belief that oil is about to become a scarce commodity, can explain the departure of oil prices from economic fundamentals."
  • "Oil is not in short supply. From a purely physical point of view, there are huge volumes of conventional and unconventional oils still to be developed, with no 'peak-oil' in sight. The real problems concerning future oil production are above the surface, not beneath it, and relate to political decisions and geopolitical instability."

Dienstag, 3. Juli 2012

Der Kapazitätsfaktor erneuerbarer Energien

Die Grünen schwärmen wortreich über die angeblichen Vorzüge der erneuerbaren Energien, aber sie sind sehr zurückhaltend bei der Bereitstellung von Daten, die den Produktivitätsvergleich ihrer Lieblingsenergiearten mit den Kohlenwasserstoffen und der Atomenergie ermöglichen würden. Eine entscheidende Kennziffer in diesem Zusammenhang ist der Kapazitätsfaktor, der die tatsächlich Leistung einer Energieproduktionsanlage als Prozentsatz der maximal möglichen Leistung dieser Anlage ausdrückt. Die folgende Tabelle zeigt einen internationalen Vergleich der Leistungsdaten von Windkraftanlagen im Jahre 2009 (Quelle: Physikalisches Institut der Universität Heidelberg in Windenergie):


Die blauen Ziffern in der Spalte "Nutzungsgrad" geben den Kapazitätsfaktor der Windkraftanlagen des betreffenden Landes an. Man sieht, dass Deutschland mit einem Kapazitätsfaktor von 16,6% noch schlechter dasteht als alle anderen Staaten. Trotzdem wurde an den ungünstigen deutschen Standorten im ökologistischen Überschwang mehr Windkraftkapazität installiert als in jedem anderen europäischen Land. Eine mittlere deutsche Windkraftanlage hatte im Jahr 2010 eine installierte Kapazität von ca. 1,3 MW und das Siebenjahresmittel des Kapazitätsfaktors aller deutscher Windkraftanlagen betrug 18% (Quelle: siehe oben).

Das bedeutet, dass eine deutsche Windkraftanlage in der Realität nur etwa ein Sechstel der Leistung liefert, für welche die Anlage ausgelegt wurde. Das entspricht einer Fabrikanlage, die während des Jahres nur 2 Monate in Betrieb ist und die restlichen 10 Monate still steht. Niemand würde in ein derartiges Pleiteobjekt investieren, aber im Energiebereich wurde der Markt beseitigt und die Politiker diktieren.

Es könnten auch niemals 500 2-MW-Windkraftanlagen ein 1000-MW-Kernkraftwerk ersetzen, da deutsche Kernkraftwerke einen Kapazitätsfaktor von weit über 90% haben. Ein Propagandamärchen ist auch die in der deutschen Presse oft zu findende Behauptung, dass ein bestimmter Verbund von Windkraftanlagen so und so viele Haushalte versorgen könne, wobei einfach die maximal mögliche Leistung durch den Verbrauch eines durchschnittlichen Haushalts geteilt wird. Die so ermittelte Versorgungszahl ist um das Sechsfache zu hoch angesetzt, wobei noch gar nicht berücksichtigt ist, dass der Windstrom, wenn er fließt, es oft zu Zeiten tut, in denen man ihn gar nicht gebrauchen kann.

"Wind energy can be likened to the wayward child. It’s unavailable when needed, shows up when unexpected, and when it does arrive it often behaves erratically. As a result, wind cannot be relied on as a primary fuel source." Lisa Linowes von Industrial Wind Action


So schlecht die Leistungsdaten der Windenergie sind, die Solarwirtschaft schafft es, diese noch drastisch zu unterbieten. Deutsche Fotovoltaikanlagen hatten im Jahre 2010 einen Kapazitätsfaktor von 7,9% (Quelle: Physikalisches Institut Heidelberg in Fotovoltaik in Deutschland). Der jährliche Kapazitätsfaktor der deutschen Solaranlagen schwankte im Zeitraum von 2000 bis 2010 zwischen 4% und 8%.

Den Grünen ist bewusst, wie ungünstig diese Leistungsdaten sind und sie versuchen, den Sachverhalt zu verschleiern. Das macht auch das Bundesumweltministerium, zu dessen Daten das Physikalisches Institut Heidelberg mit der gebotenen Ironie schreibt: "Ein Beweis für den hohen Sachverstand des BMU in Energiefragen ist die Tatsache, dass die installierte Leistung in der Einheit MW angegeben wird, die damit zu vergleichende, bereit gestellte Leistung aber in der Einheit GWh. Letztere ist eine Energieeinheit, und ich nehme an, dass diese Einheit eigentlich GWh a-1 sein sollte. Zur Berechnung des Kapazitätsfaktors ohne großen Umrechnungsaufwand müssen installierte und gelieferte Leistung mit derselben Maßeinheit angegeben werden. Oder ist es Ziel dieses, nicht nur vom BMU benutzen Verfahrens zu verschleiern, wie ungeeignet die Fotovoltaik für die Energieversorgung Deutschlands ist?."