Ökologische Gesetzmäßigkeiten

Ökologische Gesetzmäßigkeiten

Die Biosphäre auf unserer Erde bestimmt die ökologischen Gesetzmäßigkeiten.

Das sind:

Diese Gesetze bilden die Grundlage aller in der Biosphäre ablaufenden Vorgänge und sind daher die ranghöchsten Natur­ge­setze.

Definitionen

Energieerhaltungssatz: In einem geschlossenen System ist die Summe aller Energien konstant.

Gesetz zur Erhaltung der Masse: Stoffe bleiben erhalten, solange sie nicht Reaktionspartner in einer chemischen Reaktion sind (Ausnahme: Kernreaktion) [1].

Entropiegesetz: Das Entropiegesetz kann als irreversible Entwertung der Natur durch ökonomische Prozesse interpretiert werden [1].

Alle natürlichen Vorgänge sind:

Abhängigkeit

Die ökologischen Gesetzmäßigkeiten bedingen sich gegenseitig (Bild 1).

Begrenztheit der Ressourcen

Vorhandene Situation

Die Menschheit lebt heute in einer Zeit der Übernutzung der Biosphäre, weil die wirksamen ökologischen Gesetzmäßigkeiten ungenügend beachtet wurden bzw. werden. Die heutige volkswirtschaftliche Sichtweise geht von einer grenzlosen Sicherung der menschlichen Bedürfnisse aus, was aufgrund der Begrenztheit der stofflichen energetischen Ressourcen auf Dauer nicht möglich ist.

Wird der hemmungslose Verbrauch der stofflichen und energe­tischen Ressourcen nicht eingestellt, entsteht in der Zukunft eine Vielzahl von Problemen und Konflikten.

Dazu gehören:

Neue Situation

Die genannten Probleme und Konflikte lassen sich in Zukunft nur durch eine neue Ausrichtung des Verbrauches an stofflichen und energetischen Ressourcen auf der Grundlage eines ökologischen Ansatzes lösen, in der alle verfügbaren Ressourcen, die die Menschheit benötigen, mit einbezogen werden müssen.

Der ökologische Ansatz besteht darin, alle Ressorcenverbräuche mit Hilfe der ökologischen Gesetze auf das erforderliche Verbrauchsminimum zu reduzieren.

Bedeutung für die Energieversorgung

Die Herausforderung besteht darin, eine ausreichende Versorgung der Menschheit mit Energie zu sichern. Die Energieversorgung muss in Zukunft sauber, verfügbar und bezahlbar sein. Dieses ist nur möglich, wenn der Verbrauch der noch verfügbaren fossilen und biogenen Energieressourcen über entsprechende Energiebilanzen ermittelt und entsprechend ihrem notwendigen Verbrauch bewertet werden.

Energieeinspargesetz als Grundlage für die Wärmeversorgung

Der Gesetzgeber hat nach der 1. Ölkrise das heute noch gültige Energieeinspargesetz, in dem die beschriebenen ökologischen Gesetzmäßigkeiten in den §§ 2, 3 als einzuhaltende Forderungen für den Bau und den Betrieb von Wärmeversorgungsanlagen mit unterschiedlichen Wirkprinzipien genannt werden, erlassen.

Die Titel der beiden Paragrafen lauten:

Daraus ergibt sich die einzuhaltende Anforderung an die Wärmeversorgung, den stoffli­chen und der energetischen Ressour­cen­verbrauch auf ein Notwendiges zu beschränken.

D.h. die Wärmeversorgungssysteme müssen nach dem tat­säch­lichen Bedarf ausgelegt werden und einer ständigen Wartung, Instandhaltung usw. bis zum Erreichen der natür­li­chen Ver­schleiß­grenze unterliegen. Die genannten Anforderungen gelten für alle Ge­bäu­de, in denen ein Wärmeversorgungssystem vorhanden ist bzw. installiert werden soll.

Grundlage der Bilanzierung

Die beschriebenen ökologischen Gesetzmäßigkeiten bilden die Grundlage zur Bilanzierung aller benötigten oder verbrauchten stofflichen und energetischen Ressourcen in der Biosphäre und somit auch für alle wärmetechnischen Versorgungssysteme.

Zur Ermittlung eines energetischen Ressourcenverbrauches müssen auch die vor- und nachgelagerten Ressourcenverbräuche zur Herstellung einer nutzungsfähigen Wärmeenergie mit einbezogen werden.

Die vor- und nach gelagerten Ressourcenverbräuche bei der Herstellung einer nutzbaren Wärmeenergie sind nach dem Irreversibilitätsprinzip energetische Verluste. Deshalb gilt folgender Sachverhalt für eine energetische Ressourcenbilanzierung:

E = E_Nu + E_V⇥(1)

mit:

E = Energie

V = Verlust

Nu = Nutzung

Bei den vorgelagerten Stufen handelt es sich um erforderliche Ressourcenverbräuche zur Gewinnung, zum Transport usw. einer durch den Menschen nutzungsfähigen Ener­gie, in diesem Fall Wärmenergie. Die nachgelagerten Stufen dienen der Beseitigung von nicht mehr brauchbaren Abfällen aus der Energieanwendung. Werden die vor- und nachgelagerten Ressourcenverluste nicht mit ausgewiesen, sind die Bilanzgleichungen fehlerhaft.

Folgen der Nichtbeachtung der ökologischen Gesetze

Entropiegesetz

Nach dem Entropiegesetz muss der bei der Nutzung einer energetischen Ressource entstandene Verlust ein Minimum sein. Wird das aus ökonomischen Gründen das Entropie­gesetz nicht beachtet, tritt eine irreversible ökologische Entwertung der Biosphäre ein.

Energieerhaltungshaltungssatz

Als Grundlage zur Bilanzierung von Verbrauch und Neubildung der Ressourcen muss der Energieerhaltungssatz dienen, ansonsten entsteht eine Vielzahl ökologischer Schäden.

Rechtliche Einordnung

Die rechtliche Einordnung der ökologischen Gesetzmäßigkeiten in die bestehende Rechts­ordnung wird in Bild 2 dargestellt. Aufgrund dieser rechtlichen Einordnung sind alle Entscheidungen über den Ressour­cen­verbrauch mittels ökologischer Gesetzmäßigkeiten zu begründen.

Literatur