Was versteht man unter dem Begriff „physikalische Grenzen des Wachstums“ in Bezug auf den zukünftigen Energiebedarf der Erde?

Ausführliche Antwort

In den ersten beiden Berichten an den ➚ Club of Rome (1972 / 1974) wurde als Ursache für eine globale Erwärmung neben dem anthropogenen Treibhauseffekt erstmals die „thermische Umweltverschmutzung“ diskutiert (➚ Wikipedia).

Als „thermische Umweltverschmutzung“ sind alle Wärmequellen zu verstehen, die nicht unter der Überschrift „Erneuerbare Energien“ (Photovoltaik, Solarthermie, Wasserkraft, Windkraft, Umgebungswärme, Bioenergie, Meeresenergie) zu subsumieren sind.

Darauf aufbauend modellierten Wissenschaftler bei einem ungebremsten exponentiell ansteigenden Energieverbrauch aus nicht regenerativen Energien die Erwärmung der Erde (1), (2), (3), (4). ➚ Murphy (2022) wies darauf hin, dass bei einer Wachstumsrate des Primärenergieverbrauchs von 2,3 % die Erde in etwa 400 Jahren so heiß werden könnte, dass sie unbewohnbar wäre. Er betonte, dass dies eine der wichtigsten physikalischen Grenzen ist, die gegen unkontrolliertes Wachstum sprechen, unabhängig von allen technischen Fortschritten.

Sein Resümee (4):

“Wir wären gut beraten, für eine Postwachstumswelt zu planen. Wissenschaftler haben eine besondere gesellschaftliche Verantwortung, langfristige Bedrohungen zu erkennen und der Menschheit zu helfen, diese abzuwenden.”

Grundlage obiger Modellierung ist der sogenannte ➚ Schwarze Körper oder auch „Schwarzer Strahler“ genannt. Dabei gilt das Kirchhoffsche Strahlungsgesetz, das den Zusammenhang zwischen Absorption und Emission eines Körpers im thermischen Gleichgewicht beschreibt. Im Gleichgewicht stellt sich eine Gleichgewichtstemperatur des Schwarzen Strahlers ein.

Wird diesem System zusätzliche Energie zugeführt (fossile Brennstoffe, Kernenergie), dann reagiert das System mit einer Temperaturerhöhung, bis eine neue, höhere Gleichgewichtstemperatur erreicht ist. Dieser Zusammenhang ist in der folgenden Abbildung dargestellt (➚ Stefan-Boltzmann-Gesetz).

Weiterführende Beiträge

• Kann man die Erderwärmung durch die Nutzung von nicht Erneuerbaren Energien visualisieren?