Energie und Wohlstand



Ergänzungen
Anfang 2022: 
Daten update
Öffentliche Schulden





Wie hoch ist der Preis für unseren Wohlstand?
Ökonomisches Lehrwissen postuliert, dass sich der Preis für eine Ware ergibt aus der Gleichheit von Angebot und Nachfrage. Dieses Postulat ist aber nur dann richtig, wenn sich Angebot und Nachfrage ungehemmt und unabhängig voneinander entwickeln können. Dies ist aber für die Ware "Energie" nicht gegeben, denn:
  1. Das Angebot ist begrenzt und die Grenze verändert sich mit der Zeit.
  2. Angebot und Nachfrage sind nicht unabhängig voneinander.
Wir müssen davon ausgehen, dass die Gleichheit von Angebot und Nachfrage keineswegs der einzige Mechanismus zur Bestimmung des Marktpreises für Energie - und damit für unseren Wohlstand - ist. Was sind also also die wirklich entscheidenden Mechanismen?
Aus naturwissenschaftlicher Sicht erwächst unser Wohlstand aus der Fähigkeit, Entropie erzeugen zu können. Entropie S entsteht bei der Umwandlung von Energie nach dem prinzipiellen Schema (unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Energieerhaltung):

vollwertige Energie (Exergie) ---> minderwertiger Energie (Anergie) + Entropie.

Folgerichtig sollte einMaß für unseren Wohlstand die Menge an erzeugter Entropie sein. Praktisch allerdings wird unser Wohlstand gemessen mithilfe eines Geldwerts, i.A. mithilfe des Bruttoinlandprodukts BIP. Und es gibt noch einen weiteren Unterschied zwischen S und BIP: Während die minderwertige Energie und mit ihr die Entropie fortlaufend durch Abstrahlung von der Erde entfernt werden, bleiben der Wohlstand und damit die Geldmenge auf der Erde erhalten.
Die beiden letzten Größen können aber nicht beliebig anwachsen, sie besitzen eine obere Grenze, die erreicht wird, wenn der Vorrat an vollwertiger Energie, welcher zur Entropieerzeugung benötigt wird, vollständig erschöpft ist, wie es z.B. bei den fossilen Energieträgern, insbesondere beim Erdöl, der Fall sein wird. Da es sich im Folgenden allein um eine grundsätzliche Diskussion handelt, wollen wir beim Beispiel des Erdöls verbleiben. In diesem Szenarium wird sich die Geldmenge Gv gemäß der natürlichen Funktion f() entwickeln, welche im Kap. 1 als "epidemische  Wachstumsfunktion" bezeichnet wurde, kurz Wachstumsfunktion:
   mit1)   ,
wobei t die fortschreitende Zeit ist und a einen Zeitparameter charakterisiert, welcher die Schnelligkeit im Anwachsen des Wohlstands, bzw. der Geldmenge angibt. Die Eigenschaften dieser Wachstumsfunktion und anderer Funktionen, welche später noch verwendet werden, sind in der Tabelle auf der rechten Seite angegeben. Man beachte: Das Angebot an vollwertiger Energie Wv aus der Erdölförderung erreicht zur Zeit = 0 seinen maximalen Wert.
Funktion
 normierte Werte zur Zeit
= -
= 0
 = + 
Geldmenge Gv( )
 0
 1
 2
Energieangebot Wv() 0
 1
 0
Energiepreis K() 0.5
 1
 +
Die normierten Werte der in diesem Kapitel benutzten Funktionen. Die Normierung ergibt den Wert 1 für = 0.
Bei natürlicher Entwicklung folgt Wv () also der Funktion  und besitzt daher die Form1)
.
Um Erdöl anbieten zu können, müssen die Förderkosten und alle weiteren Kosten mithilfe des Erdölpreises gedeckt sein. Dieser Preis K wird aus der verfügbaren Geldmenge bezahlt, die Kosten pro Energieeinheit ergeben sich daher aus dem Verhältnis , sind also proportional zu
.             (1)
Natürlich beruhen diese Überlegungen auf sehr vereinfachenden Annahmen und berechnet wird nur das prinzipielle Verhalten von Gv( ), Wv() und K() mit anwachsender Zeit. Eine nahe liegende Erweiterung wäre z.B. die, dass nicht nur das Erdöl, sondern auch andere Energieträger in die Überlegungen mit einbezogen werden. Darüber hinaus verlangen Einführung neuer bzw. Modernisierung bekannter  Energieträger in die/der Energieversorgung immer auch eine Strukturveränderung, welche letztlich wiederum Energie erfordert. Dies gilt natürlich insbesondere für die erneuerbaren Energien. Dies Alles würde aber nur die mathematische Behandlung unseres Problems komplizieren, es würde nichts an dem prinzipiellen Verhalten ändern, welches in halblogarithmischer Darstellung in der Abbildung rechts gezeigt ist. Anhand dieser Darstellung lassen sich zwei wesentliche Verhaltensmuster erkennen, welche sich auch bei Verwendung komplexerer Beschreibungen ergäben:
Zeitliche Veränderungen von Gv(), Wv() und K() in halblogarithmischer Darstellung.
  1. In den Zeiten nach dem größten Energieangebot wächst der Wohlstand nur noch langsam und erreicht schließlich seinen Grenzwert. Diese Entwicklung wird begleitet von einem stetigen Anstieg des Energiepreises.
  2. In den Zeiten vor dem größten Energieangebot blieb der Energiepreis näherungsweise konstant, obwohl zu diesen frühen Zeiten der Wohlstand weiter zunahm. Die ideale Situation, bei der Wohlstand selbst weiteren Wohlstand generiert.
Aber leider sind diese Zeiten jetzt vorüber, obwohl viele Leute meinen, sie ließen sich zurückbringen und der Wohlstand hätte keine Grenze!
Ich kann jetzt schon den heftigen Widerspruch zu diesen Aussagen von jenen Leuten hören, welche glauben, dass erneuerbare Energien die Lösung für alle derartige Probleme ergeben. Gegen diese Argumente sprechen allein schon die Daten. Ich bin aber auch prinzipiell nicht davon überzeugt, dass erneuerbare Energien ohne gravierende Einschränkungen, also bei Fortführung unseres gewohnten Lebensstils, einen gangbaren Weg in die Zukunft eröffnen. Ich habe dies in meinem Buch aus  allgemeiner Sicht, und im Detail z.B. hier begründet. Und diese Untersuchungen ergaben das Resultat, dass der Beitrag erneuerbarer Energien zur Deckung des globalen Primärenergiebedarfs in der Mitte des 21. Jahrhunderts wohl nicht mehr als 15% ausmachen dürfte.

Auf der anderen Seite zeigt der tatsächliche Verlauf des Energiepreises keineswegs den glatten Verlauf, wie er in der Abbildung oben dargestellt ist. Gemäß der Gleichung (1) oben gibt es dafür zwei wesentliche Gründe:
  • Das Energieangebot Wv() kann künstlich von Kartellen gesteuert werden. Erfahrungsgemäß führt dies zu kurzfristigen Fluktuationen der Energiepreise. Eine künstliche Energieregulierung lässt sich über längere Zeiten aber nicht aufrecht erhalten.
  • Die Geldmenge Gv() kann künstlich vergrößert werden. Dies wird dadurch ermöglicht. dass die Kontrolle über die Geldmenge auch von Zentralbanken ausgeübt wird, deren Geldpolitik von Außen, also i.A. von der Politik, gesteuert wird.
Diese, auf künstliche Art erzeugte Geldmenge ist nicht mehr an den Fortschritt des BIP gekoppelt, sie stellt daher eine minderwertige Geldmenge Gm dar. Das eigentliche Problem entsteht dadurch, dass Gm nicht von der vollwertigen Geldmenge Gv unterschieden werden kann. So lange Gm klein ist im Vergleich zu Gv, macht sich die Vergrößerung der Geldmenge allein bemerkbar durch das Phänomen der Inflation, d.h., ein Teil unseres Wohlstands ist virtuell2) und sprachlich wird das reale Bruttoinlandprodukt durch das nominelle Bruttoinlandprodukt ersetzt - ein Paradebeispiel dafür, wie die Sprache benutzt wird zur Verschleierung des tatsächlichen Geschehens.
Wächst aber Gm zu stark und überschreitet eine, für jeden Zeitpunkt neu zu definierende Schwelle, so wird das Konzept der schleichenden Geldentwertung untragbar und ein Teil des virtuellen Wohlstands wird schlagartig vernichtet3). Dies kann man durchaus ähnlich sehen zu dem Abtransport minderwertiger Energie von der Erde, obwohl es sicherlich besser wäre, das minderwertige Geld  selbst würde vernichtet. So aber wird versucht, minderwertiges Geld in realen Werten anzulegen, z.B. in Erdölreserven und andere Güter (siehe später), mit dem Hintergedanken, dass der Erdölpreis, nachdem die Förderung ihren Höhepunkt überschritten hat, nur noch ansteigen kann. Diese spekulative Erdölnachfrage erhöht den Preis so stark, dass in Folge die Erdölnachfrage und damit das BIP bzw. unser Wohlstand sinkt. Das geringere wirtschaftliche Wachstum lässt den Erdölpreis darauf hin wieder auf das erwartete Niveau sinken.  Im Prinzip entspricht dieser Mechanismus einer vorweggenommen Energieverknappung, denn Erdöl wird auf Vorrat gekauft, ohne dass tatsächlich ein Bedarf  besteht.

Die Korrelation zwischen starkem Geldmengenzuwachs und dem Energiepreis in Zeiten einer Energieverknappung kann modelliert werden. In der Abbildung rechts ist eine derartige Modellierung gezeigt unter der Annahme, dass die 'jährliche'  Inflationsrate 1% beträgt und Situationen mit extremen Geldmengenanstieg dreimal in dem betrachteten Zeitraum beobachtet werden. Das Verhalten4) des Energiepreises ist dort ebenfalls gezeigt, es richtet sich u.a. nach der verfügbaren Geldmenge. Nimmt man an, dass allein die Zuwachsraten von Gm verfügbar sind, so gilt für den Energiepreis
 ,

wobei  die Dauer der Spekulation in die Erdölreserven angibt.
Zeitliche Veränderung der minderwertigen Geldmenge Gm() und des daraus sich ergebenden Energiepreises K() in halblogarithmischer Darstellung.

Was aber bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die Zuwachsraten von Gm unverhältnismäßig stark ansteigen? Sicherlich ist die Hauptursache ein zu starker politischer Einfluss auf die Zentralbanken, die gezwungen sind, Staatsschulden mit frisch gedrucktem Geld Gm aufzukaufen (wie z.B. in Venezuela, wo es sich glücklicherweise wohl um einen extremen Einzelfall gehandelt hat). Ein wesentlicher Grund dafür wird im Umfeld von Kriegshandlungen (Irak, Afghanistan, Ukraine) zu suchen sein. Es besteht wohl allgemeine Übereinstimmung darin, dass die Durchführung eines Kriegs extrem hohe Kosten verursacht und damit die Verfügungsgewalt über große Geldmengen verlangt, welche nicht aus dem Zuwachs des realen Wohlstands gedeckt werden können. Aber auch Spekulation an Finanzmärkten (Finanzkrise) und globale Pandemien (Coronakrise) spielen eine Rolle. In allen Fällen erhöht sich die Menge des minderwertigen Gelds Gm (Staatsschulden) relativ zu der Menge des vollwertigen Gelds Gv (BIP).

Das Verhältnis Gm / Gv ist beispielhaft für die USA und BRD in der Abbildung rechts gezeigt.5)


Die jährliche Entwicklung der relativen Staatsverschuldung Gm/Gv von USA und BRD in den Jahren von 1990 bis 2020. Ebenso gezeigt ist das Auftreten von Kriegen (blau) und von globalen Krisen (Finanz- und Corona-).
Zu viel minderwertiges Geld wurde gedruckt und damit später virtueller Wohlstand vernichtet. In den Zeiten eines globalen Finanzmarkts werden die Auswirkungen auch global bemerkbar und führen zu einem weltweiten Absinken des Wohlstands. In diesem Kontext ist es durchaus fragwürdig, ob eine, von der Politik empfohlene Strategie zur Krisenvermeidung, nämlich die Menge minderwertigen Gelds durch den Ankauf von Schuldtiteln noch weiter zu erhöhen, wirklich aus der Krise führt. Denn diese Politik beruht auf der Hoffnung, dass in Zukunft die minderwertige Geldmenge Gm durch einen Teil der vollwertigen Geldmenge Gv wieder ersetzt werden könnte. Dieses Vorhaben aber, wenn es ernst gemeint ist, setzt ein kräftiges wirtschaftliches Wachstum voraus, welches nicht zu erwarten ist, aus zwei wesentlichen Gründen:
  1. Wirtschaftliches Wachstum in Zeiten hoher Schulden ist ein Widerspruch in sich selbst.
  2. Wirtschaftliches Wachstum ist unmöglich in Zeiten einer wachsenden Energieverknappung.
Und insofern wird die Zukunft wohl eher davon geprägt sein, dass Zentralbanken nicht mehr versuchen, die Inflation (Geldentwertung) zu bekämpfen, sondern mithilfe der Inflation den virtuellen Wohlstand zu vernichten. Eine andere Methode ist zu versuchen, minderwertiges Geld Gm durch vollwertiges Geld Gv auf Kosten andere Staaten zu ersetzen, indem in reale Werte, z.B. in deren Bodenschätze oder Industrien oder Landbesitz, investiert wird. Denn dass Investitionen allein wegen hoher Zinserwartungen nicht erfolgreich sein müssen, zeigt z.Z. die europäische Schuldenkrise und hat die Immobilienkrise in den USA gezeigt: Letztere war der eigentliche Auslöser der Finanzkrise in den Jahren 2007/10 mit all ihren Folgen.
Betrachten wir die Entwicklung der vollwertigen Geldmenge Gv, so sprechen alle Anzeichen dafür, dass wir uns der Zeit eines Nullwachstums nähern, d.h., der reale Wohlstand wird seinen maximalen Grenzwert erreichen. Man trifft immer wieder auf Apologeten, die ein wirtschaftliches Nullwachstum für durchaus erstrebenswert halten, denn erstens sei Wachstum nicht gleichzusetzen mit hoher Lebensqualität, und zweitens würde damit die Belastung der Umwelt durch den Menschen nicht weiter steigen. Dabei vergessen diese Befürworter des Nullwachstums (welche größtenteils der Klasse mit hohem Wohlstand angehören) geflissentlich die Menschen der nachwachsenden Generationen, deren Zahl noch weiter wachsen wird. Auch ihnen steht ein fairer Anteil des globalen Wohlstands zu, also wäre eine Umverteilung dieses Wohlstands unumgänglich in Zeiten eines Nullwachstums. Habe das jene Nullwachstumsanhänger bedacht und sind sie bereit, ihren Wohlstand und den ihrer Kinder mit ihren ärmeren Mitmenschen in der Welt zu teilen?
1) Aufgrund dieser Definition besitzt die Größe für die Zeit t keine Einheit und die Größen "Energie" und "Leistung" besitzen identische Einheiten6). Wir benutzten hier zur Vereinfachung denselben Zeitparameter a für alle Funktionen in diesem Abschnitt.
2) Zum Beispiel besteht der Buchwert von Banken teilweise aus nur virtuellem Wohlstand.
3) Die Inflationsraten der ve-Staaten  waren 2022 besonders hoch, so dass die Kluft zwischen Arm & Reich immer größer wird. Die Akkumulation von Wohlstand bei nur wenigen (sog. Wohlstandsblase) macht sich z.B. bemerkbar an steigenden Aktienkursen und muss letztendlich zur Vernichtung von - auch realem - Wohlstand führen. Natürlich lässt sich realer Wohlstand auch anders vernichten, z.B. in Kriegen oder durch Naturkatastrophen. Dies sind aber ganz andere Mechanismen als eine selektive Inflation.
4) Das Verhalten des Energiepreises wird in Zeiten << 0 wesentlich durch die verfügbaren, vollwertigen und minderwertigen Geldmengen bestimmt, aber für  >> 0 ist die Abnahme des Energieangebots der entscheidende Faktor.
5) Die EU-Richtlinien erlauben nur eine relative Staatsverschuldung von maximal 60%, die von der BRD und besonders den USA 2020 überschritten wurde.
6) In der Physik sind Alternativen zum SI-Maßsystem durchaus üblich, siehe z.B. hier.