Mehr Komplexität -> mehr Energieverbrauch -> schnellerer Kollaps?

Die Thematik der steigenden Komplexität von Organismen und Gesellschaften in Verbindung mit dem Energieverbrauch hatte ich ja schon öfters thematisiert.

Vorteile durch Komplexitätserhöhung und Grenznutzen der Komplexität (nach Tainter)

Vorteile durch Komplexitätserhöhung und Grenznutzen der Komplexität (nach Tainter)

Letztens hatte auch Ugo Bardi die Thematik von des Ursprungs des Kollaps (von Zivilisationen) noch mal in seinem Blog behandelt [1]. Dabei war dann auch die recht bekannte nebenstehende Grafik aus Tainters Buch Collapse of complex societies’.

Tainter, der als Archäologe den Kollaps von vielen Zivilisationen untersucht hat, geht dabei davon aus, das es bei der Erhöhung der Komplexität zur Bewältigung von (immer neuen) Problemen einer (technischen) Gesellschaft bzw. Zivilisation einen Grenznutzen gibt. Ab einem bestimmten Punkt bringt die Komplexitätserhöhung nichts mehr – und Ihr Nettobeitrag ist dann sogar negativ (meint: Es werden mehr Ressourcen aufgewendet als zurück kommen bzw. frei werden).

Wichtig: Umso teurer bzw. knapper die Energie, desto schneller laufen in der Regel immer komplexere Lösungen (die ja selber in der Regel immer mehr Energie benötigen) gegen diese Grenze. Denn der Faktor der ausreichenden Energieverfügbarkeit treibt (anfänglich) das ganz System und hilft bei der Expansion.

Organismen und Gesellschaften streben nach höherer Komplexität

(Nicht nur) Unternehmensberater & Buchautor Prof. Dr. Fredmund Malik sieht in der Nutzung der Komplexität die Lösung für viele unserer Probleme:

Die richtige Strategie für die Neue Welt ist also das Gegenteil der bisherigen, nämlich das Nutzen von Komplexität.

… wobei er jedoch auf den Unterschied zwischen Kompliziertheit und Komplexität hinweist [6]. Er zitiert dann auch den deutschen Biologen Carsten Bresch, der Sagte:

„Alle höheren (biologischen) Fähigkeiten resultieren aus mehr Komplexität“

Die Steigerung der Komplexität ist quasi so etwas wie ein Naturgesetz dem alle komplexeren Organismen folgen – zumindest habe ich das für mich akzeptiert. Das ‘Problem’ an der Komplexität (u.a. nicht-Vorhersagbarkeit) von Systemen ist meines Erachtens, das diese Systeme im Kontrast zur (berechenbaren, deterministischen) Kompliziertheit nicht mehr voraussagbar sind und zunehmende Transaktionskosten (Overhead) haben, was sie dann auch anfälliger gegenüber (schnellen) externen Veränderungen macht. So merkt Kommentator Gunnar Rundgren in Bardis Blog an:

“My take on this has been that the main cause of diminishing return is due to the increasing ‘transaction costs’ between all the parties in the network.”

Der Kommentator führt das ganze dann weiter mit einem Beispiel aus, welches auf der zunehmenden Spezialisierung bei den Berufen / Tätigkeiten basiert. Zwar wird durch die Spezialisierung die Effizienz und ggf. auch die Effektivität gesteigert – jedoch erhöhen sich die Transaktions- und Koordinierungsaufwände (z.B. die hin- und her überweiserei zwischen verschiedenen Spezialisten und dem Allgemeinarzt). Wird dann eine Spezialisierung nicht mehr oder weniger gebraucht – dann befindet sich ein Teil des Systems im Leerlauf und Ausbildungskosten und Aufwände sind ggf. ‘abzuschreiben’. Nicht anders verhält es sich mit der Industrieproduktion spezialisierter Güter.

Energie ist das was Wirtschaftswissenschaftler meist nicht verstehen

Energie – so einfach und doch so schwer für Nobelpreisträger. Quelle: Pixabay

Selbst ‘Nobelpreisträger’ (Anm.: in Anführungszeichen, weil der Wirtschaftsnobelpreis kein richtiger ist…) wie Krugman begreifen das 1 * 1  nicht. So schreibt Paul Krugman in seinem Blog [7]:

“Energy is just an input like other inputs.”

Ich sage dazu nur: Aua…. Einen guter Kommentar dazu kommt von Paul Arbair, welcher schreibt das Ökonomen & Co. in der Regel die elementare Wichtigkeit von Energie übersehen (‘By a wide margin’) und zudem nur als eine sekundäre Eingangsgröße ansehen die (leicht!) substituiert werden kann [8]. Die von mir sehr geschätzte Gail Tverberg schreibt dann auch in einem aktuellen Beitrag warum die gängigen (Wirtschafts-)Modelle nicht funktionieren (werden bzw. tun) um die zukünftigen Entwicklungen zu antizipieren [9]:

“The world economy is much more interconnected than most analysts have ever understood. It is also much more dependent on growing energy supply

Ein Kommentator in Tverbergs Blog fasste das ganze dann für mich sehr schön zusammen:

“The economy is comprised of the production and exchange of goods and services through the application of energy and labor to resources and activities, as represented by money.”

Energie ist die Master-Ressource und ‘Geld’ (Money) ist nur eine Repräsentation der energiegetriebenen Aktivitäten (Services) und Erzeugnisse (Goods). Leider scheint das für Wirtschaftswisenschaftler wie Krugman zu kompliziert zu sein. Er meint wohl, das man Energie substituieren kann – wenn ggf. nur genug Geld aufwendet. Geld selber ist jedoch keine Eingangsgröße (‘Input’), sondern hat neben der sondern hat neben der Repräsentations- eine Steuerungs-Funktion.

LTG Modelle, Kredit, Rückkopplungseffekte, Energie und Kollaps

Standard Run Szenario aus dem Buch “Limits to Growth” (1972), mit einer aktualisierten Grafik von Charles Hall und John Day aus “Revisiting Limits to Growth After Peak Oil”

Auf der Seite ‘Über dieses Blog’ habe ich die nebenstehende Grafik des Standard-Runs der LTG Studie aus dem Jahre 1972 als Aufhänger benutzt. Ggf. interessant zu wissen ist, das diese Studie die Rückkopplungseffekte von Schulden, Zinsen, etc. pp. gar nicht berücksichtigt. Die LTG Studie fokussierte in Ihrem Modell auf die Verfügbarkeit von Ressourcen & Co. – nicht jedoch den ökonomischen Problemen, welche bei der Verknappung (bzw. Verteurung) dieser entstehen. Frau Tverberg dazu [9]:

“The model reflects a simple, quantity-based approach that does not consider problems such as how debt might be repaid with interest if the economy is shrinking, or how pension payments would fare in a shrinking economy. The model is based on the assumption that our problem is only inadequate supply, not economic problems that indirectly result from short supply.

Unser (expandierendes) Wirtschaftssystem, angetrieben über Verschuldung (Kredit) durch Geldschöpfung über Bilanzverlängerung (-> Saldenmechanik) [10][11], baut zunehmend die von Tverberg thematisierten Rückkopplungseffekte auf, welche insbesondere in Krisen zuschlagen und die komplexen (sowie komplizierten) Systeme, sowie Ihre Lieferketten [12], zusätzlich destabilisieren. Im Kontrast zu Krugman (und anderen) merkt Sie an [9]:

“[6] It is total energy growth (not simply oil consumption growth) that correlates well with GDP growth.”

Entwicklung von Welt-BIP und Primärenergieverbrauch. Quelle: Gail Tverberg

Ihre Grafik dazu hatte ich ebenfalls schon oft  hier im Blog verwendet. Jedoch scheint eine Korrelation von >0,99 für Wirtschaftsprofessoren einfach zu ignorieren. Zudem haben wir noch ein anderes Problem: Immer mehr Menschen, die ein immer höheres Niveau von Wohlstand anstreben – und letztendlich das BIP durch Ihren Konsum nach oben treiben. Wenn nun immer mehr immer mehr verbrauchen – dann steigt auch der Energieverbrauch -> ‘mehr * mehr’ = ‘viel mehr’. So schreibt Frau Tverberg weiter:

“[3] Energy is a critical need for the economy. Many prior economies collapsed when energy consumption stopped rising sufficiently rapidly.”

Und greift damit das auf was der Archäologe Tainter als grundlegendes Muster in seinen Studien zum Kollaps bzw. Niedergang von verschiedensten Zivilisationen herausgefunden hat. So ist denn nach Frau Tverberg nicht nur die ausreichende Energieversorgung auf gleichem Niveau das Problem. Basierend auf unserem Wirschafts- bzw. Geldsystem über Kredit braucht es ein konstant expandierendes System um die (papiernen bzw. kontraktuellen) Forderungen (bzw. Ansprüche) in der Zukunft zu erfüllen. Frau Tverberg fasst dies folgend zusammen:

“[9] If the growth rate of the economy is not fast enough, the danger is that the economy will collapse.”

Das ganze wird auch von Dr. Tim Morgan so vertreten, welcher in einem älteren Blogpost [13] u.a. folgendes zu den Stufen des wirtschaftlichen Wachstums schreibt:

1. Total surplus energy growing, more rapidly than population – prosperity increasing

2. Total still growing, but at same rate as population – prosperity stagnant

3. Total growing, but at slower rate than population – prosperity erodes

4. Total shrinking – prosperity in rapid decline

Er ordnet uns dann aktuell irgendwo zwischen Stufe 2 und 3 ein.

Was vielen heute nicht mehr bewusst ist: Wo früher z.B. die Landwirtschaft einen energetischen Beitrag geleistet hat -> Produktion von mehr Nahrungskalorieren als eingesetzt – ist dies heute nicht mehr der Fall. Heute werden 10 (oder mehr) meist fossile Kalorien in Form von Öl, Kohle oder Gas eingesetzt um eine Kalorie Nahrung zu erzeugen, zu verpacken und (teils gekühlt) zum Verbraucher (oft über große Strecken) zu transportieren. Durch die Steigerung der Komplexität wurde hier zwar ein größeres Angebot an Nahrung mit weniger Einsatz von Menschen möglich – jedoch zum Preis das der externe Energieeinsatz deutlich gestiegen ist. Nichts anderes ist es z.B., wenn man Brennholz mit großen Maschinen erntet, spaltet und über lange Strecken zum Verbraucher transportiert. Mit jedem zusätzlichem Einsatz von externen Energie zur Produktion mag zwar die Effizienz der Produktion steigen – jedoch sinkt der effektive ERoEI (energetische Netto-Beitrag) des Brennholz.

Das ganze ist jedoch noch vertrackter. Nach Frau Tverberg muss auch der Gesamtanteil der Kosten an der Energie (Produktion & Bereitstellung) als Prozentsatz am BIP sinken – damit das Rest-System expandieren kann [9]:

“In inflation-adjusted terms, the price of energy services needs to keep falling as a percentage of GDP, to keep the system operating.”

Das war bis ca. 1970-80 der Fall. Seit dem haben wir es jedoch ‘Netto’ mit stagnierenden oder steigenden Preisen bei der Energiebereitstellung zu tun – weil eben auch die relativen Aufwände nicht mehr sinken. Phasen mit steigenden Preisen haben dabei Wirtschaftskrisen erzeugt, Phasen mit sinkenden Preise Prosperität (Wirtschaftsaufschwung) – jedoch mit steigendem Energieverbrauch.

Wem das klar ist, der versteht auch, warum uns höhere Preise für Energie in der Zukunft nicht helfen werden um Kapital zu mobilisieren, welches die Gesamtenergiebereitstellung wachsen lassen kann. Denn dann ist weniger vom ‘Kuchen’ für Konsum & Co. übrig -> wie ich es auch schon in meinem ERoEI Artikel erklärt habe und die nebenstehende Grafik veranschaulicht. Frau Tverberg fasst es folgendermaßen zusammen [9]:

“The story, ‘Higher energy prices will work in the future’ is simply a myth, created by economists who do not understand how the economy really operates, considering all of the feedbacks involved.

Anm.: Herr Krugman gehört wohl zu den besagten Ökonomen 😉

Ist weniger mehr?

Im letzten Artikel hatte ich ein Video Herrn Niko Paech verlinkt. Paech vertritt einen Weg in dem wir es ggf. schaffen könnten mit Suffizienz (Genügsamkeit) unseren Ressourcen- und Energiekonsum zu reduzieren, die soziale Lebensqualität deutlich zu verbessern – und alles ohne die (materielle) Lebensqualität deutlich zurückzufahren.

Das Problem das Paech und auch Tverberg bewusst ist, ist das durch weniger Nachfrage auch weniger Produktion, weniger BIP, etc. pp. die Folge wären. Damit sind dann leider auch zukünftige finanzielle Verpflichtungen (Zinsen, Kreditrückzahlungen, Spar- und Rentenzusagen, etc.) nicht mehr bedienbar. Frau Tverberg schreibt:

“When a person realizes how tightly integrated the world economy is, and its need to grow, it becomes clear that using less is not a solution.

Wer genügsamer lebt – der braucht auch (Kaufkraftbereinigt) weniger Geld (bzw. Einkommen) um sein Leben zu bestreiten – weil er weniger nachfragt. Jedoch würde solch ein Weg aktuell (nach meiner Einschätzung) indirekt auch eine Abkehr vom Wege der zunehmenden Komplexität bedeuten. Denn bei insgesamt schrumpfender Nachfrage (und ggf. schrumpfender Bevölkerung) lohnen sich dann perspektivisch viele Entwicklungen und (scheinbare) Investitionen in die Zukunft nicht mehr, da das nötige Kapital zur Vorfinanzierung (über Kredit) nicht mehr in dem Maße zur Verfügung stehen würde, da es sehr ungewiss ist – ob später eine Rückzahlung (mit Zinsen) überhaupt möglich ist. Zumindest sollten die Investitionen betroffen sein, welche die Komplexität (unter einem höheren Energieeinsatz) steigern und nicht der Sicherung der elementaren Grundbedürfnisse dienen.

Haben wir eine (theoretisch) andere Wahl….

… als den Weg der Suffizienz zu gehen und (global gesehen) unseren energetischen Fußabdruck zu reduzieren – um einen ‘Kollaps’ (oder Niedergang – wie immer man den bzw. das auch definieren mag) zumindest hinauszuzögern und / oder abzumildern?

Ich denke: Nein. Denn aktuell gibt es (mittelfristig) perspektivisch keinen Weg mehr Energie mit weniger Aufwand (Kosten) bereitzustellen – außer ggf. die Atomkraft in Bezug auf LFTR-Reaktoren, wie ich auch schon in meinem ‘Buchprojekt’ folgerte. Kernfusion? Dazu empfehlen ich auch einen Podcast mit Dr. Michael Dittmar anzuhören [3][4], welcher übrigens die energetische Situation (und damit unsere Zukunftsperspektive) ähnlich kritisch einschätzt wie ich. Jedoch würde mehr und billigere Energie bei steigender Population uns letztendlich nur gegen andere Limits (der Ökosphäre) stoßen lassen.

Eine ‘neue (ggf. auch unfreiwillige) Genügsamkeit’ könnte also ein theoretischer Weg sein. Das Problem: Diese ‘müsste’ dann global erfolgen und gerade die entwickelten Länder (u.a. Deutschland) müssten Ihren Fußabdruck massiv(st) reduzieren. Zudem müsste sichergestellt werden, das die frei werdenden Ressourcen nicht sofort anderweitig genutzt werden – sondern in Ihrer Nutzung zeitlich deutlich gestreckt werden. Viele ‘müsste’…, denn die ‘freiwillige’ Aufgabe in Bezug auf Erhöhung der Komplexität, der Entwicklung, Technologie, etc. pp. bedeutet auch starke Nachteile für den einzelnen im (aktuellem) globalem Wettbewerb zu haben – ist also faktisch keine Option, wenn nicht jeder mitzieht. Solange jedoch die Musik spielt – wird getanzt.

Genau deswegen denke ich auch, das die Option der (meiner Ansicht nach global nötigen) Suffizienz wohl ein Wunschtraum bleiben wird. Denn Ressourcen die durch nationale oder individuelle Suffizienz (meint: freiwillige materielle Beschränkung unter den aktuellen Möglichkeiten) frei werden – werden aktuell nur anderswo in der Welt verbraucht bzw. zum Wachstum genutzt. In der Natur ist es ja nicht anders…

Und mal ehrlich: Wer verzichtet freiwillig? Nicht auf ein Stück Fleisch oder das 20igste T-Shirt – sondern auf den kompletten aktuellen Lebensentwurf, (Fern-) Reisen, Mobilität, eine große Wohnung (mehr als ca. 10 qm pro Person), etc. pp.? Spätestens wenn ich das die Menschen Frage die mir sagen ich solle mich mit meinem Wissen doch für Klimaschutz, Umwelt, Tiere, etc. pp. einsetzten und engagieren – dann wird es still. Effektiv geht es immer um weiter so – jedoch ‘irgendwie’ weniger schädlich -> ala “Wasch mich – mach mich jedoch nicht nass”. So denke ich denn auch, das viele (‘nicht essentielle’) Tätigkeiten sehr schnell reduziert werden, wenn es energetisch knapper wird. Dann geht es nämlich erst einmal um das eingemachte und die Sicherung der (täglichen) eigenen Existenz (-> siehe auch: Maslov). Das passiert dann jedoch nicht freiwillig sondern unter externem Druck.

So ist meine persönliche Schlussfolgerung, das mehr Komplexität zur Lösung unserer (aktuellen) Probleme (wie von Herrn Malik thematisiert) in Anbetracht finiter Ressourcen an fossiler Energie uns nur schneller an die Grenze zum Kollaps führen wird. Dabei ist immer zu bedenken, das die fossilen Energieträger nichts anderes als sind als gespeichertes und hoch komprimiertes Sonnenlicht von mehreren Hunderten von Millionen Jahren – welches wir in ca. 200 Jahren durch die Schornsteine und Auspuffe pusten. Diffuse Energie (Anm.: Niedriger ERoEI) aus Solar, Biomasse und Wind werden uns nicht dabei helfen können den Status-Quo einer Welt, die auf den fossilen Energien basiert, zu retten – sie beschleunigen hingegen in der Regel noch den Bedarf an (fossiler) Primärenergie.

Wie dieser Kollaps aussehen wird, über welchen Zeitraum er sich erstreckt, wann er Fahrt aufnehmen wird, wie die Folgen ggf. abgemildert werden könnten (man denke an Asimovs Foundation-Zyklus), etc. pp.  – das sind andere (offene) Fragen – ggf. für andere Artikel hier. Ich bin mir jedoch recht sicher, das sich das ganze in der Art eines Senca-Cliff beschleunigen wird, wenn die ersten Limits erreicht sind.


Quellen / Links

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