Zusammenfassung
Nachdem im vorangegangenen Teil die Schwächen der orthodoxen neoklassischen Umweltökonomie aufgezeigt wurden, soll nunmehr versucht werden zu klären, ob die Thermodynamik bzw. deren Übertragung in die Umweltökonomie diesen Schwächen abzuhelfen vermag.
„The principles and ethics of human law and convention must not run counter to those of thermodynamics.“ (Soddy 1922, 9)
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Literatur
Dieser Exkurs basiert vor allem auf Adam und Hittmaier (1988), Callen (1985), Falk und Ruppel (1976), Pathria (1977), Prigogine (1967; 1988) sowie dem Encyclopaedia Britannica-Aufsatz von Keenan, Hatsopoulos und Gyftopoulos (1989). Als populärwissenschaftliche Einführung kann Atkins (1986) empfohlen werden; abzuraten ist dagegen von Rifkin (1982).
Zur vor allem von Haken geprägten, konkurrierenden Selbstorganisationslehre der Synergetik vgl. z.B. Frehland (1984) und Haken (1983a; 1983b).
Vgl. zum Zusammenhang von Evolution und Thermodynamik auch D.R. Brooks und Wiley (1988), D.R. Brooks et al. (1989), Collier (1986), Jantsch (1986), Laszlo (1987), Lotka (1922b), Nicolis und Prigogine (1977), die Aufsätze in B.H. Weber, Depew und Smith (1988), B.H. Weber et al. (1989) und Wicken (1986a; 1987).
Zum kosmologischen Zeitpfeil vgl. Davies (1977) und Hawking (1988, 181ff).
Sowohl die mangelnde Allgemeinheit Boltzmanns als auch die Zeitkonstanz von H0 läßt sich durch entsprechende Umformulierungen beheben: Prigogine wandte Boltzmanns Ansatz erfolgreich allgemein an, Jaynes erweiterte die Gibbssche Ensembletheorie auf zeitabhängige Prozesse (Zucker 1974, 43ff).
Zu den philosophischen und wissenschaftstheoretischen Konsequenzen der Thermodynamik vgl. z.B. Falk (1990), P.M. Harman (1982), Horwich (1989), Prigogine (1988), Prigogine und Stengers (1986) und C.F.v. Weizsäcker (1986).
Diese Definition des Wirtschaftssystems ist in zweierlei Hinsicht zu relativieren: Zum einen gilt sie nur für moderne, (fast) vollständig monetarisierte Marktwirtschaften, erfaßt also nicht andere mögliche Wirtschaftsformen und -systeme. Zum anderen dient sie einem umweltökonomischen Zweck - der Abgrenzung von Wirtschaftssystem und Umwelt. Deshalb kann von verschiedenen, für diesen Zweck weniger relevanten Phänomenen abgesehen werden, wie etwa den ökonomischen Verfügungen innerhalb der Haushalte und Unternehmen (zur Problematik der Bestimmung der Systemgrenzen vgl. z.B. Ruth 1993, 120ff).
„Aneignung“ wird hier also lediglich als juristische Aktion verstanden; demgegenüber verwenden Faber, Niemes und Stephan (1983, 94, 105) diesen Begriff im Sinne eines physischen Abbaus von Bodenschätzen.
Die wichtigste und einflußreichste Darstellung dieser Gründe lieferte zweifelsohne Georgescu-Roegen (1971, vor allem Kap. 10).
Vgl. z.B.: Amir (1995, 361f), R U. Ayres (1988, 288ff; 1991, 261), R U. Ayres und Kneese (1989, 106f), M. Binswanger (1992, 21f; 1993, 213; 1994b, 178ff), Bruggink (1985, 141f), Fehl (1983), Jantsch (1986, 371ffj, Nicolis und Prigogine (1987, 316ff), Proops (1983; 1985, 167ff), Ruth (1993, 82ff), Wicken (1986a). Etwas unpassend ist dagegen das Bild der Ökonomie als (nichtideale) Wärmekrafhnaschine (Saraph und Slesser 1994), da einer solchen die essentielle Fähigkeit zur Selbstorganisation abgeht.
R.U. Ayres (1991, 258) spricht in diesem Zusammenhang von einem „lock-in“-Effekt.
Edgerton (1982, Kap. 14), Fricke und Borst (1981, Kap. 11–13), Georgescu-Roegen (1975, 134ff; 1979b, 1050ff; 1982a, 32; 19826, 18ff; 1984; 1986a, 234ff), Slesser (1993).
R.U. Ayres (1988, 288, 294f, 1991, 258), Ebeling (1994, 41), Hall, Cleveland und Kaufmann (1986, 8, 1031), Hubbert (1971; 1993), Pastowski (1994, 235f), Slesser (1993), Wicken (1986a, 268).
M. Binswanger (1992, 21; 1994b, 155f), Bruggink (1985, 141), Ebeling (1994, 39), Proops (1985, 164f), Stephan (1991, 331; 1992, 283). Allerdings sollte das nicht dazu verleiten, stattdessen irgendwelche anderen, ökonomisch vielleicht eher relevanten Größen zu defmieren, zu berechnen und mit dem Begriff „Entropie“ zu bezeichnen.
Kurze Zusammenfassungen der verschiedenen Beiträge finden sich in R. U. Ayres (1978, 38ff), Umara (1981a, 9ff) und Victor (1972, Kap. 4).
Für Zahlenbeispiele von Massebewegungen innerhalb einer Volkswirtschaft vgl. R. U. Ayres und Kneese (1989, 92ff) und Kneese, R.U. Ayres und d’Arge (1970).
Daneben existieren auch Ansätze, die Input-Output-Analyse nur zur Untersuchung der Abfall-bzw. Schadstoffseite heranzuziehen, also ohne den Gesamtzusammenhang zwischen Rohstoffimport und Reststoffexport zu berücksichtigen (vgl. z.B.: Conrad 1985; Heister und Michaelis 1991; Kroch 1982; Leontief 1970; 1977).
Zwar ist es möglich, Kapital als Aggregat von Material und aufgewandter Arbeit bzw. Energie zu begreifen und deshalb als eigenständigen Produktionsfaktor zu eliminieren (Slesser 1977b, 159). Aus ökonomischer Sicht ist dies jedoch nicht sinnvoll, da auf diese Weise wichtige ökonomische Charakteristika von Kapital vernachlässigt werden. Gleiches gilt a fortiori auch für die
Vgl. z.B.: Ahern (1980), Chandler, Geller und Ledbetter (1988), Commoner (1976), Cook (1976), Edgerton (1982), G. Foley (1978), Fricke und Borst (1981), Gardel (1979), Hall, Cleveland und Kaufmann (1986), Lovins und Price (1975), Moran (1982), Slesser (1978), Spiegler (1983).
Vgl. z.B.: Danke (1982), Gaggioli (1980b; 1983a), Gilliland (1978a), Mryata und Matsui (1986), Thomas (1977).
Vgl. z.B.: R.U. Ayres und Kneese (1989, 99), Gilliland (1975), Goeller und Weinberg (1977), Kummel (1977, 153), Slesser (1975; 1977b; 1978, 52), Soddy (1933, 56).
Es sei darauf hingewiesen, daß die Unterscheidung zwischen positiver Energieanalyse und normativer Energieanalyse (Energiewertlehre) nicht immer ganz einfach ist, da unterschiedliche Defmitionen von „Energieanalyse“ existieren, einige Autoren sowohl positiv als auch normativ argumentieren (z.T. ohne eine saubere Trennung vorzunehmen) und bestimmte Energieanalytiker (vor allem Gilliland) auf der Grundlage einer Energiewerttheorie vorgehen, dabei diese aber ausdrücklich ablehnen. Zumindest in diesem Punkt ist also die Kritik an der Energieanalyse (Webb und Pearce 1975) nicht ganz unberechtigt (vgl. auch Chapman 1977a; Common 1976; 1977; Webb und Pearce 1977). Allerdings kann die Energieanalyse auch nicht mit dem Hinweis auf die Probleme der Energiewertlehre abgetan werden (Berndt 1978, 260f), da die Verbindung eben keine notwendige ist - was auch von Berndt (1985, 343) nunmehr akzeptiert wird.
So zieht etwa Slesser (1985; 1987) bei der Kalkulation des „energetischen Entwicklungspotentials“ einer Volkswirtschaft Elemente aller drei Subdisziplinen heran.
Ein guter Überblick über die technischen Probleme der Energiekostenermittlung fmdet sich in Hall, Cleveland und Kaufmann (1986, Kap. 5).
Hinsichtlich der Energiekosten von Rohstoffen im allgemeinen gehen Hall, Cleveland und Kaufmann (1986, 85) über die bloße Feststellung deren Höhe hinaus, indem sie dieselben auch als Indikator für die Qualität von Rohstoffen bzw. Rohstofflagerstätten vorschlagen.
Vgl. z.B.: Berndt (1985, 3401), Chapman (1974, 95f), Hall, Cleveland und Kaufmann (1986, 108), Herendeen (1981, 609f), Proops (1977, 181f), Slesser (1978, 131f); früher war allerdings Herendeen (1978) anderer Meinung.
Vgl. z.B.: Bullard (1976, 369), Bullard und Herendeen (1977), Chapman (1974, 96; 1977c), Chapman, Leach und Slesser (1974, 235), Costanza (1980; 1981a; 1984), Costanza und Herendeen (1984), Denton (1977), Wright (1974; 1975). Bullard, Penner und Pilati (1978) schlagen eine Kombination beider Methoden vor.
Vgl. z.B.: Chapman (1974), Costanza und Herendeen (1984), Denton (1977, 85f), Gilliland (1978d), Herendeen (1978), Lavine (1984), Leach (1977), Proops (1977), Reister (1978).
Vgl. z.B.: Bullard (1976, 367), Edgerton (1982, 25), Gilliland (1975, 1051), Hannon (1981a), Leach (1977, 149), H.T. Odum (1973, 220), Slesser (1975, 171). Da z.T. noch andere Abgrenzungen existieren, kommt es zu Unklarheiten darüber, was Nettoenergie eigentlich ist (Bullard 1976, 367f; Georgescu-Roegen 1986a, 265; Slesser (1977a, 261).
Chapman (1977b), Chapman, Leach und Slesser (1974), Hall,Lavine und Sloane (1979), Hall et al. (1979), Slesser 1977b, 160ff; 1989).
Dieser Energieproduktivitätsfaktor ist selbstverständlich eine makroökonomische Größe und als solche nur der Durchschnitt der verschiedenen Energieproduktivitäten der einzelnen Energieunternehmen bzw. Technologien. Deshalb können sich, vergleicht man die Energiekosten für die Erfüllung bestimmter Aufgaben bei verschiedenen Energietechnologien miteinander, durchaus unterschiedliche Reihenfolgen fair diese Technologien ergeben, je nachdem, ob die Netto-oder die Bruttomethode angewandt wurde (Georgescu-Roegen 1986a, 268).
Zur Höhe des Energieproduktivitätsfaktors finden sich allerdings aufgrund der erwähnten Definitionsprobleme z.T. unterschiedliche Angaben (Chapman 1974, 98; Leach 1977, 151f).
Die von Bullard (1976, 370) genannte „Nettoenergie-Bedingung“ ist deshalb gar keine richtige Bedingung, die u.U. auch einmal nicht erfüllt werden kann, sondern eine logische Konsequenz des Input-Output-Modells.
Die von Georgescu-Roegen (1982a, 19f; 1986a, 268) angeführte Begründung zur Überlegenheit der Nettomethode im Fall der Solarenergie kann dagegen nicht überzeugen. Da die Solarenergie „superabundant“ vorhanden sei (Georgescu-Roegen 1986a, 268), würde es keine Rolle spielen, wie hoch der Bruttoenergieverbrauch ist, lediglich die Nettoenergie sei dann interessant. Erstens kann man nicht davon ausgehen, daß die Energiekosten der Solarenergie nur in Form von Solarenergie anfallen. Zweitens steht die Sonnenenergie zwar de facto ewig zur Verfügung, aber eben nicht zu jeder Zeit in beliebiger Menge, so daß der Bruttosonnenenergieverbrauch durchaus von Interesse ist. Und drittens wäre, wenn die zwei ersten Einwände nicht zuträfen, ohnehin jegliche Energieanalyse im Fall der Sonnenenergie überflüssig.
Tatsächlich sind die zuungunsten der Nettomethode von Leach (1977) angeführten Argumente praktisch alle auch auf die Bruttomethode anwendbar; umgekehrt trifft der von Georgescu-Roegen (1979, 1045; 1982a, 18; 1986a, 2651) nur der Nettomethode angelastete Nachteil der Notwendigkeit einer Totalanalyse auch im Fall der Bruttomethode zu.
Dabei kommt er allerdings der Energiewertlehre mitunter sehr nahe (Thoresen 1981, 150).
Vgl. z.B.: Berndt (1978), Berndt und Wood (1979), Chang (1994), Hogan und Weyant (1982), Jorgenson (1978), Kroch (1982). Auf Probleme der Schätzung von Energieelastizitäten und deren Interpretation gehen Atkinson und Manning (1995), Kopp und Smith (1982a), Schleicher (1995) und J.L. Solow (1987) ein.
Kümmel (1980, 9f; 1986, 1008; 1989, 170f), Kümmel und Strass! (1985, 176), Kümmel et al. (1985, 287). Vgl. auch Berndt (1978), Berndt und Wood (1979), Chang (1994), Hogan und Manne (1979), Pindyck und Rotemberg (1983), Schleicher (1995, 279). Allerdings wird der Vergleich verschiedener Untersuchungen durch unterschiedliche Zielsetzungen und Methoden sehr erschwert (Atkinson und Manning 1995, 86ff). Die Ermittlung der Energieelastizitäten auf gesamtwirtschaftlicher Ebene ist auch deswegen problematisch, weil die Ergebnisse durch nicht auszuschließende Veränderungen der Outputstruktur verzerrt werden können (J.L. Solow 1987).
Bei der Energiebuchführung (gleich ob•nach der Brutto-oder Nettomethode durchgeführt) handelt es sich meist um eine Gesetz-l-Analyse. Obwohl jede Buchführung oder Bilanzierung eine konservierte Größe voraussetzt, käme neben der Energie auch die Exergie in Frage. Zwar unterliegt letztere nicht physikalisch einem Erhaltungssatz, doch ist es möglich für ökonomische Zwecke eine Exergiekonservierung vorauszusetzen (vgl. Bullard 1976; Edgerton 1982, Kap. 9), wenngleich darunter natürlich die physikalische Plausibilität leidet (vgl. Teil V.3.2.2).
Vgl. z.B.: R. U. Ayres (1978, 43f), R.U. Ayres und Nair (1984, 65), Gilliland (1978d, 98f), Moran (1982, 85f), Slesser (1978, 106).
Im folgenden werden die Begriffe „Exergie“ bzw. „verfügbare Energie” ohne Rücksicht auf die verschiedenen Exergiekonzepte verwandt (vgl. zu diesen z.B. Grubbström 1985; Kestin 1980; Lucca 1990 oder Spiegler 1983, 29).
Vgl. z.B.: RU. Ayres (1978, 52f), R.U. Ayres und Nair (1984, 65), Gaggioli (1983b, 11f), Moran (1982, 85f), Petit und Gaggioli (1980, 21), Slesser (1978, 106); für eine alternative Definition der Gesetz-2-Effizienz vgl. Alefeld (1990).
Ahern (1980, 62), R.U. Ayres and Nair (1984, 65), Edgerton (1982, 331ff, 359ff), Fricke and Borst (1981, 28ff), van Gool (1980b, 786).
Für Einzelheiten der Exergieanalyse, wie etwa die Exergie von Verbrennungsprozessen (Brzustowski 1980) und von Sonnenenergie (Edgerton 1980; 1982, Kap. 14), die Bedeutung der Spezifikation von Umweltbedingungen (Ahrendts 1980; Edgerton 1982, 159), die praktische Anwendung der Gesetz-2-Analyse in der Industrie (Kenney 1983; Wall 1990) oder die auf Exergie basierende Kostenrechnung (Lozano und Valero 1993; Reistad und Gaggioli 1980) sei auf die entsprechende Literatur verwiesen (vgl. auch Ahern 1980; Edgerton 1982, Moran 1982 und die Übersicht bei Moran 1990).
Für die kurz-und mittelfristige Energiepolitik ist aber das theoretische Einsparpotential (als Differenz zwischen aktuellem und minimalem Energiebedarf) weniger relevant als das praktisch realisierbare Einsparpotential (van Gool und Kummel 1986; Groscurth und Kummel 1989; Groscurth, Kümmel und van Gool 1989; Kümmel 1989, 171ff; Kümmel, Groscurth und van Gool 1987). Hierbei wird von einem gegebenen gesamtwirtschaftlichen Energie/Exergie-Nachfrageprofil ausgegangen, in dem die tatsächlichen Verbrauchsmengen an Energie verschiedener Qualitätsstufen erfaßt werden (eine ähnliche Analyse wird von van Goal und Hoogendoorn 1990 zur Optimierung auf der Ebene einzelner Industriebetriebe durchgeffihrt). Es wird unterstellt, daß höherwertige Energie, nachdem sie eingesetzt und dadurch teilweise „entwertet“ wurde, noch zu einem Großteil zur Befriedigung der Nachfrage nach Energie geringerer Qualität dienen könne - vorausgesetzt, entsprechende technische Verfahren werden angewandt (etwa Wärmepumpen oder Fernwärme bzw. Kraft-Wähne-Koppelung). Mittels einiger vereinfachender Annahmen läßt sich dann in einem linearen Optimierungsmodell eine Minimierung des Verbrauchs an (industriell genutzter) Primärenergie durchführen - und zwar nur durch Energietransfers zwischen einzelnen Prozessen. In Abhängigkeit vom jeweiligen Energienachfrageprofil ergeben sich Einsparpotentiale von ca. 30% (Westdeutschland) bis ca. 50% (Japan) - Werte, die sicherlich realistischer sind, als die 90% bis 95%, die möglich sind, wenn theoretische Minima als Referenzgröße dienen. Die Realisation dieser Einsparpotentiale ist jedoch bei den aktuellen Energiepreisen unwirtschaftlich; sie käme nur bei einer wesentlichen Steigerung derselben in Frage (Groscurth und Kümmel 1989). Die praktischen Energieeinsparmöglichkeiten nur aufgrund von Nachfragestrukturänderungen hat Hannon (1974) diskutiert.
Vgl. z.B.: van Gool (1980a, 430f; 1980b, 790), van Gool und Phung (1980, 4740, Keenan, Hatsopoulos und Gyftopoulos (1989, 618), Petit und Gaggioli (1980, 21f), Phung und van Gool (1982, 5ff).
Berndt (1978, 232ff), Berry, Salomon und Heal (1978), Keenan, Hatsopoulos und Gyfiopoulos (1989, 618); vgl. auch Ahern (1980, 47f) und Edgerton (1982, 217).
Edgerton (1982, 219), van Gool (1980a, 432f; 1980b, 790f), van Gool und Phung (1980, 474f), Phung und van Gool (1980, 16).
Diese Klimaveränderungen durch thermische Verschmutzung dürfen nicht mit dem bekannten „Treibhauseffekt“ verwechselt werden, der sich auf die Klimaveränderungen infolge der Emission bestimmter „Treibhausgase” bezieht (vgl. z.B.: Bauer 1993; Nordhaus 199la; 199lb; 1993; 1994; Söllner 1993b).
So gehen etwa Berry, Salamon und Heal (1978, 128) ausdrücklich von reversiblen Produktionsprozessen aus.
Insofern ist auch das Vorgehen Erikssons (1984) unzulässig. Dieser nimmt bei seiner statischen Maximierung eines (recht vage definierten) „service flow“ eine technologiebedingte Mindestentropieproduktion an, schließt also Reversibilität a priori aus, wofür es keine physikalische Rechtfertigung gibt. Selbst wenn man eine derartige Einschränkung akzeptiert, ist doch die im weiteren Verlauf seiner Arbeit gemachte Unterstellung, dieses Entropieproduktionsminimum würde tatsächlich realisiert werden, sehr fragwürdig. Denn hierdurch wird ein Vorrang thermodynamischer vor ökonomischen Kriterien impliziert, was keinesfalls mit der ökonomischen Optimierung vereinbar ist. Ähnlich ist das Modell Hertzmarks (1981, 78ff) zu beurteilen, der die ökonomische Optimierung unter der Voraussetzung gegebener thermodynamischer Zielwerte (die „nahe” am Optimum liegen) betreibt. Auch die Modelle Ruths (1993, 135, 169) müssen diesbezüglich kritisiert werden; obwohl davon ausgegangen wird, daß die gesamte beim Bergbau eingesetzte Energie als Abwärme endet, also das thermodynamische Limit bei Null liegt, wird ein positiver Mindestenergieeinsatz unterstellt (vgl. Teil V.2.1.3).
Im Fall der Bergbauindustrie kommt es allerdings zu einem Widerspruch: Wenn von einer Dissipation der gesamten beim Rohstoffabbau eingesetzten Energie ausgegangen wird, muß das thermodynamische Limit gleich Null sein; die Angabe eines positiven Mindestenergiebedarfs (Ruth 1993, 135, 169) ist unter diesen Umständen willkürlich und nicht physikalisch zu begründen.
Symptomatisch dafür ist bei Ruth vor allem die Annahme einer stabilen Umwelt, was die Analyse zugestandenermaßen „significantly more transparent and straightforward“ macht (Ruth 1993, 167), aber deren Anwendbarkeit auf einige der drängendsten Umweltprobleme höchst fraglich erscheinen läßt.
Georgescu-Roegen 1975, 139f; 1977b; 1977d, 268f; 1979b, 1025ff; 1979d, 19ff; 1980; 1981, 53ff; 1982a, 7ff; 1982b, 15ff; 1986a, 268f; 1986b, 7f; 1987, 156.
Es gibt auch andere Kandidaten für den vierten Rang im thermodynamischen Kanon. So schlägt etwa H.T. Odum (1983, 101) Lotkas „Maximum Power“-Prinzip vor, auf welches im Rahmen der Energiewertlehre noch näher eingegangen wird.
Vgl. kritisch dazu R.U. Ayres und Kneese (1989, 103ff), RU. Ayres und Miller (1980, 354f), M. Binswanger (1992, 114f; 1993, 214; 1994b, 181f), Costanza (1981b, 188), Hall, Cleveland und Kaufmann (1986, 144f) und O’Connor (1991, 98).
Deshalb gilt die Behauptung von Cansier und Richter (1995, 239), daß „ein vollständiges Recycling nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik prinzipiell nicht möglich“ sei, nicht in dieser Allgemeinheit, sondern nur in bezug auf Energie.
Es ist deshalb höchst bedenklich, wenn Georgescu-Roegen dieses „vierte Gesetz“ in seinem New Palgrave-Artikel über Entropie als allgemein akzeptiertes physikalisches Gesetz bezeichnet (Georgescu-Roegen 1987, 156); und das, obwohl er es früher deutlich als eigenen, noch zu diskutierenden Vorschlag auswies, ja sogar die Bezeichnung „viertes Gesetz” für eine nicht sehr glückliche Wahl hielt (Georgescu-Roegen 1981, 59). In diesem Zusammenhang muß auch auf die Unhaltbarkeit der „Ergänzungen“ hingewiesen werden, die Georgescu-Roegen (1979b, 1029ff; 1980, 80) an Einsteins berühmter Energie-Masse-Äquivalenz vornahm.
Vgl. z.B.: Atkins (1986, 55), Brostow (1972, 124f), Callen (1985, 380), Erbrich (1988, 138), H.T. Odum (1983, 103f), Pathria (1977, 14), C.F.v. Weizsäcker (1974; 1986, 165), Wicken (1987, 23f; 1988, 146).
R. U. Ayres (1978, 46), P.R. Ehrlich, A.H. Ehrlich und Holdren (1993, 71f), Faber (1985, 324), Faber, Niemes und Stephan (1983, 3; 1987, 3f), Faber und Proops (1986, 304), Faber und Wagenhals (1988, 230), Proops (1987, 227).
Was die Diskussion der Rohstoffproblematik angeht, folgen wir der deutschen Originalversion (Faber, Niemes und Stephan 1983), die in dieser Hinsicht der überarbeiteten englischen Fassung (Faber, Niemes und Stephan 1987) entspricht - bis auf das Konzept der „stoffspezifischen Temperatur“ (siehe unten).
Faber und Wagenhals (1988, 231) behaupten, daß die von ihnen angegebene (Ent-) Mischungsentropie nicht nur für ideale Gase, sondern auch z.B. für Metalle gelten würde. Dies ist auch zutreffend (Kittel und Krämer 1984, 312ff), allerdings mit zwei wesentlichen Einschrdnkungen: Erstens muß es sich um homogene Legierungen, d.h. wechselwirkungsfreie Metalle, handeln. Zweitens bezieht sich auch dann die (Ent-) Mischungsentropie auf den Teil der Entropiezunahme (-abnahme), der auf die (Ent-) Mischung per se zurückzuführen ist; im Fall von Nichtgasen wird bereits für das Ermöglichen der (Ent-) Mischung Energie benötigt (z.B. für das Schmelzen von Metallen).
In der ursprünglichen deutschen Fassung sollte das Problem des unrealistisch niedrigen Energiebedarfs durch die Annahme einer „stoffspezifischen Temperatur“ Ti angegangen werden, die bei der Bestimmung des Extraktionsenergieaufwandes die eigentlich relevante Umgebungstemperatur T ersetzen sollte (Faber, Niemes und Stephan 1983, 102). Dadurch sollte berücksichtigt werden, „daß Rohstoffe keineswegs die Eigenschaften von idealen Gasen besitzen.” (Faber, Niemes und Stephan 1983, 102) Diese stoffspezifische Temperatur Ti wurde gemäß Gleichung 4 berechnet, indem der tatsächliche Extraktionsaufwand in Beziehung gesetzt wurde zur theoretischen Entmischungsentropie. So kommt man zwar auf „realistische“ Energiewerte, doch wird durch ein solches Vorgehen natürlich das Konzept einer physikalischen Fundierung ad absurdum geführt. Denn letztendlich werden einfach irgendwelche Energiewerte, über deren Herkunft keine Angaben gemacht werden, vorausgesetzt und diese dann durch das Entropiekonzept zu rechtfertigen gesucht, wobei man sich des Hilfsmittels der stoffspezifischen Temperatur bedient. Durch dieses Vorgehen wird aber das Entropiekonzept völlig auf den Kopf gestellt und die bisherige Vorgehensweise umgekehrt. Es werden nicht länger aus physikalischen Konzepten ökonomisch relevante Größen abzuleiten versucht, sondern es werden - angesichts der Realitätsferne der so abgeleiteten Größen - ökonomisch sinnvolle und realistische Vorgaben gemacht, die dann eine - eigentlich unnötige -Pseudorechtfertigung erfahren. Es gab also gute Gründe dafür, daß Faber, Niemes und Stephan bei der überarbeiteten englischen Version ihrer Untersuchung (Faber, Niemes und Stephan 1987) auf diese Vorgehensweise bzw. auf das Konzept der stoffspezifischen Temperatur verzichtet haben.
Die Mischung von Gasen kann bei energetischem Kontakt zur Umwelt reversibel durchgeführt werden; dann muß die Mischungsentropie nicht „erzeugt“ werden, sondern kann aus der Umgebung zugeführt werden, so daß die Gesamtentropie konstant bleibt (Falk und Ruppel 1976, 270ff); Analoges gilt für die Entmischung. Die Berechnung der Entmischungsentropie als negative Mischungsentropie impliziert ganz klar, daß von einem reversiblen (Ent-) Mischungsprozeß ausgegangen wird.
Hinsichtlich der Überflüssigkeit des Entropiekonzeptes in diesem Fall ist also der Kritik von Khalil (1989) zuzustimmen.
Auch andere Autoren, wie z.B. Faucheux (1994, 99ff), haben auf Kümmels Verschmutzungsindikator „Entropie“ zurückgegriffen.
Insofern ist die Kritik O’Connors (1988, 28f) an dem Entropiemaß unbegründet.
Desungeachtet wurde 1995 eine (unveränderte) zweite Auflage von Faber, Niemes und Stephan (1987) veröffentlicht.
Also vertrat Soddy, im Gegensatz zur Darstellung von Proops (1985, 160), auch keine Energiewertlehre (vgl. auch Georgescu-Roegen 1982a, 22; 1986a, 270; 1986b, 9).
Vgl. dazu Martinez-Alier (1987, Kap. 8).
Deshalb trifft auch die Behauptung von Proops (1985, 160), Ostwald habe eine Energiewertlehre vertreten, nicht zu (vgl. auch Georgescu-Roegen 1982a, 22; 1986a, 270; 1986b, 9). Man könnte zwar bestimmte Äußerungen von Ostwald mit einer Exergiewertlehre in Verbindung bringen (vgl. Teil V.3.2.1), aber auch dem steht die zitierte eindeutige Aussage entgegen.
Es sei nochmals daruf hingewiesen, daß weder Ostwald noch Soddy eine Energiewertlehre vertraten; gleiches gilt für Helm (1887), dem Georgescu-Roegen (1986b, 8) zu Unrecht unterstellt, er hätte Energie bzw. Exergie und ökonomischen Wert gleichgesetzt. Allerdings wurde vor allem Georgescu-Roegen selbst oft dieser Vorwurf fälschlicherweise gemacht: Obwohl er die Energiewertlehre scharf kritisierte und eindeutig ablehnte (vgl. z.B. Georgescu-Roegen 1971, 282f; 1979b, 1041ff; 1982a, 21ff; 1986a, 270ff; 1986b, 8ff), wurde er häufig für die angebliche Postulierung dieser Energiewertlehre getadelt (vgl. z.B.: Boulding 1972, 280; Burness et al. 1980, 7; Roberts 1982, 171; Young 1991, 170) - wahrscheinlich nur aus dem Grund, weil er unermüdlich auf die Bedeutung der Thermodynamik für die Ökonomie hingewiesen hat.
Als Vertreter der „neuen“ Energiewertlehre sind vor allem zu nennen Berry (1972), Costanza (1980; 1981a; 1981b; 1982; 1984), Costanza und Herendeen (1984), Gilliland (1975), Hannon (1973a; 1973b; 1975; 1981a; 1981b), H.T. Odum (1971; 1973; 1977a; 1977b; 1978; 1983; 1984; 1988), H.T. Odum und E.C. Odum (1981) und Slesser (1975). Ruth (1993, 123f) scheint die Energiewertlehre zumindest für eine akzeptable Alternative zur üblichen Nutzenwertlehre zu halten.
Ähnliche Auffassungen vertritt Stone (1978), der in recht unsystematischer Weise physikalische Konzepte auf ökonomische Sachverhalte anzuwenden versucht - mit dem Ziel einer physikalischen Reduktion der Ökonomie.
So sprach sich Slesser (1975, 170) zunächst für zwei Jahre danach gegen eine Energiewertlehre aus (Slesser 1977a, 259); später änderte er seine Meinung allerdings noch einmal (Slesser 1989) - zugunsten einer Exergiewertlehre (vgl. Teil 3.2.2). Auch Thoresen wollte ursprünglich die Energie als „normalizing standard for value“ einsetzen (Thoresen 1981, 150), ließ diesen Gedanken aber später fallen (vgl. z.B. Thoresen 1985).
Huettner (1976) bewies die Äquivalenz von Gewinn-und Nettoenergiemaximierung unter der Voraussetzung der Energiewertlehre, deren Gültigkeit er allerdings energisch bestritt. Deshalb beschuldigt ihn Georgescu-Roegen (1979c, 1044; 1982a, 23f; 1986a, 271; 1986b, 9) fälschlicherweise einer Rechtfertigung der Energiewertlehre.
So gesehen entspricht der Gewinn der (nicht gezahlten) Faktorentlohnung für die Natur (Hall, Cleveland und Kaufmann 1986, 75).
Von späteren Autoren, die auf Lotka Bezug nehmen, wurde für das erste Prinzip der mißverständliche Name „Maximum Power“-Prinzip verwandt, der nicht von Lotka selbst stammt. Da eine wörtliche Interpretation dieses Begriffes jedoch physikalisch unsinnig wäre (Daly 1984, 23f; 1991b, 216), muß „Leistung” hier als „Energienutzung“ oder „Entropieproduktion” aufgefaßt werden.
Im Gegensatz zur Darstellung bei M. Binswanger (1992, 105; 1993, 222f; 1994b, 174f) stammt also auch das zweite Prinzip von Lotka.
Auch Hannons (198la) Vorschlag impliziert das Primat der Energieeffizienz, da er fordert, als wichtigstes ökonomisches Entscheidungskriterium das Verhältnis von (diskontiertem) Energieinput zu (diskontiertem) Energieoutput zu verwenden.
Allerdings scheint er manchmal den Lotka-Prinzipien auch eine mikroökonomische Bedeutung zuzumessen, wenn er Gewinn-und Energieflußmaximierung gleichsetzt (H. T. Odum 1983, 502).
Vgl. z.B.: RU. Ayres (1978, 69), Boulding (1977, 117), Daly (1981, 165ff; 1984, 23ff; 1986, 319; 1991b, 215ff; 1993c, 327), Huettner (1976; 1977), Langham und McPherson (1976), Peskin (1976), Proops (1985, 160f), Slesser (1977a).
Entscheidet man sich fir die Erfassung mittels des Energiegehalts der Nahrung, darf dieser, um Doppelzählungen zu vermeiden, natürlich nicht zusätzlich als Energieinput berücksichtigt werden (Kümmel 1980, 10).
Costanza (1980; 1981a), Costanza und Herendeen (1984), H.T. Odum (1978, 79ff; 1983, 490; 1984, 192), H.T. Odum und E.C. Odum (1981, 44f).
Hannons (1981a) Diskontierung von Energie widerspricht deshalb offensichtlich der Energiewertlehre (Daly 1981, 175).
Man könnte allenfalls H.T. Odum (1978, 44) dahingehend interpretieren, daß er von einer Proportionalität der Preise nicht zum tatsächlichen, sondern zum minimal erforderlichen Energiegehalt ausgeht. Dann nämlich würden alle Unternehmen möglichst energieeffizient produzieren, um Verluste zu minimieren. Abgesehen davon, daß sich ein entsprechendes Konsumentenverhalten weiterhin nicht begründen läßt, ist diese „Werttheorie thermodynamischer Optima“ selbst höchst dubios.
Auch innerhalb der Ökologie und Biologie sind die Lotka-Prinzipien nicht unumstritten (Wicken 1986a). Lotka selbst hat vor ihrer Überbewertung gewarnt und zur Vorsicht gemahnt (Lotka 1956, 3571) - und im übrigen nie eine Übertragung in die Ökonomie vorgeschlagen oder selbst durchgeführt. Vollkommen unzulässig ist daher ihre Bezeichnung als „thermodynamische Gesetze“ (H. T. Odum 1983, 101; Vogel 1989, 190), denn keines der Prinzipien wurde jemals, wie behauptet, „rigorously tested and confirmed” (Vogel 1989, 190).
Neben H.T. Odum ist in diesem Zusammenhang Zagoroff (1954, 89ff) zu nennen, der neben dem primären Energiewert auch einen Nutzenwert kennt; daneben spricht er mißverständlicherweise vom Preis als „Geldwert“.
Selbstverständlich gelten diese Ausfilhrungen auch für Versuche, die Energiewertlehre mit anderen Wertlehren zu kombinieren, etwa mit der Arbeitswertlehre (Podolinsky 1883).
Vgl. z.B.: R.U. Ayres und Kneese (1989, 99f), Bullard Penner und Pilati (1978), Hannon (1974), Roberts (1982).
Der Reduktionismus in die andere Richtung läßt sich auch manchmal finden: So versucht Vogel (1988), die Ökologie auf ökonomische Konzepte zu reduzieren, indem er Entropie analog dem Nutzen interpretiert und das übliche ökonomische Maximierungskalkül anwendet. Dies führt zu noch absurderen und wertloseren Ergebnissen als die Energiewertlehre. Im Endeffekt handelt es sich hier um eine Remechanisierung der Natur - über den Umweg der neoklassischen Ökonomie.
Zum Zusammenhang von Thermodynamik und Informationstheorie vgl. z.B. R. U. Ayres (1994a, Kap. 2), M. Binswanger (1992, Kap. 1.5, 1.6), KG. Denbigh und J.S. Denbigh (1985, Kap. 5), Erbrich (1988, Kap. III.3), Tribus (1980), G. Weber (1974), E. U.v. Weizsäcker (1974) und Zucker (1974, Kap. 4).
Für eine andere, aber ähnliche Informationstypologie vgl. R. U Ayres (1994a, 190ff).
Vgl. z.B.: Atkins (1986), KG. Denbigh und J.S. Denbigh (1985, Kap. 5), Fast (1970, 325ff), Jauch und Baron (1972), Peters (1975), Spreng (1984), Wicken (1987, Kap. 1; 1988, 141ff), Zucker (1974, Kap. 4). Eine materielle Verbindung zwischen Entropie und Information stellt C.F.v. Weizsäcker (1974; 1986, Kap. 5) her, wofiir er allerdings sowohl den Informations-als auch den Entropiebegriff uminterpretieren mußte. Es stimmt also nicht, daß die Identität von Information und Negentropie „to the satisfaction of virtually all physicists“ etabliert ist (R. U Ayres 1994a, 36).
R.U. Ayres hat seine Meinung allerdings inzwischen revidiert (R. U. Ayres 1994a, 45, 215).
Georgescu-Roegen (1977c; 1987, 156), Rapoport (1976), Shannon (1956), Wicken (1987, Kap. 1; 1988, 141ff).
Im Gegensatz zur Meinung von Proops (1985, 157) konstruierten weder L Fisher noch Winiarski thermodynamische Analogien: Während I. Fisher die mechanische Analogie en détail nachvollzog, vertrat Winiarski eine Energiewertlehre.
Eine mögliche Lösung dieses Rätsels deutet sich bei der Motivation von Hufnagel an, der seine Analogisierung auch mit der Chance begründet, „die Kraft der Algebra und Analysis in der Modellbildung einzusetzen.“ (Hufnagel 1995, 43)
Einen guten Überblick über die Umweltproblematik und ihre Brisanz bietet E.U.v. Weizsäcker (1992).
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Söllner, F. (1996). Die Rolle thermodynamischer Konzepte in der Umweltökonomie. In: Thermodynamik und Umweltökonomie. Umwel und Ökonomie, vol 17. Physica-Verlag HD. https://doi.org/10.1007/978-3-642-61209-1_5
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