Einleitung - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 2

der von der Sonne empfangenen Energie in den Weltraum abgestrahlt. Wir werden daher
nicht von einem Energieverbrauch, sondern immer von einem Energiebedarf der Welt
reden. Wenn also die Mengen der Rohstoffe oder die der Energie auf der Erde unverän-
derlich sind, warum haben wir dann in der Zukunt mit diesen Ressourcen ein Problem?
Den Grund erkennt man vielleicht am einfachsten, wenn wir den Rohstoff Kupfer (Cu) als
Beispiel betrachten. Cu wird in einem Bergwerk abgebaut, wo es in konzentrierter Form
gelagert ist. Auf jeden Fall ist dort die Konzentration 1 so hoch, dass sich der Abbau lohnt,
wobei als nicht geringer Kostenfaktor die für den Abbau benötigte Energie eine Rolle spielt:
Je geringer die Konzentration, umso höher sind die Energiekosten. Nachdem das Kupfer
verarbeitet ist, gelangt es zu den Abnehmern, das heißt es wird über die Erde verteilt. Der
eigentliche und für uns wichtige Aspekt in der Historie des Rohstoffs Kupfer besteht nicht
darin, was aus diesem Rohstoff erzeugt wurde, sondern darin, dass er von einem lokalen
Standort aus über die gesamte Welt verteilt wurde. Auch zur Beschreibung dieses Vertei-
lungsprozesses besitzen wir eine physikalische Größe, die Entropie . Durch die Verteilung
des Kupfers wird die Entropie der Cu-Menge erhöht. Daraus folgt für ein abgeschlossenes
System, dass die Entropie im Gegensatz zur Energie keinem Erhaltungsgesetz unterliegt,
sie kann sich verändern. Und diese Veränderung besteht immer in einer Vergrößerung der
Entropie in diesem System.
Jeder technische Prozess in einem abgeschlossenen System lässt die Gesamtenergie
des Systems unverändert, erhöht aber die Entropie des Systems.
Es ist daher von essentieller Bedeutung, dass die Erde bezüglich der Energie ein offenes
System bildet. Durch den Austausch mit ihrer Umgebung kann sich die Entropie der Erde
auf einem kleinen Wert halten, und dies ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass hier
das Leben möglich ist. Dieser kleine Entropiewert macht es auch möglich, dass im Prin-
zip die Verteilung der Cu-Menge in unserem Beispiel wieder rückgängig gemacht werden
könnte: Wir könnten das verteilte Kupfer wieder einsammeln und an seinen Abbauort zu-
rückbringen. Durch diesen Prozess verringert sich die Entropie der Cu-Menge, während
sich die Entropie der Umgebung stärker erhöht. Aber wir alle haben das Gefühl, dass diese
Rückverbringung an den Abbauort außerordentlich unökonomisch ist, denn sie erfordert
noch mehr Energie, als für den Abbau, die Verarbeitung und Verteilung benötigt wurde.
Dieser Zusammenhang zwischen Energie und Entropie ist für das Verständnis aller Vor-
gänge in der Natur, bei denen die Energie eine Rolle spielt, und das sind praktisch alle
Vorgänge auf unserer Erde, von ausschlaggebender Bedeutung. Wir werden uns mit diesem
Zusammenhang in den nächsten Kapiteln beschätigen, er ist es, der ein ziemlich genau-
es Bild über die zuküntigen Entwicklungsmöglichkeiten ergibt. Dabei ist es nicht sinnvoll,
1 Unter der Konzentration c verstehen wir das Verhältnis einer Teilmenge Δ n zur Gesamtmenge n ,
also c = Δ n / n .