Da unser modernes Verkehrssystem, das die Grundlage unserer arbeitsteiligen und hochgradig vernetzten Wirtschaft bildet, zu über 90 % vom fossilen Energieträger Erdöl abhängig ist, stellt sich die Frage nach der Toleranz dieses Systems gegenüber Störungen. Damit ist man sofort mitten in der aktuell sehr angesagten „Resilienz-Diskussion“. Und wenn man diesen Gedanken um die Frage erweitert, welche Robustheit und Selbstanpassungsfähigkeit ein Verkehrssystem im Vergleich dazu besäße, das sich überwiegend auf nicht-fossile Energieformen abstützt, dann gerät man sehr schnell in sehr komplexe Nutzen-Risiko-Abwägungen zwischen klassischen und alternativen Verkehrs- und Verkehrsinfrastrukturangeboten und muss feststellen, dass man viele Beurteilungsaspekte eigentlich so richtig gar nicht weiß. Es stellt sich die Frage, was eigentlich zu einer Resilienz-Beurteilung der beiden Systemalternativen „fossiler Verkehr“ versus „post-fossiler Verkehr“ an Beurteilungsaspekten, an Kriterien und an Wissen dazugehört und wie weit man den Beurteilungsbogen spannen muss. Der Beitrag wird die einzelnen Beurteilungsaspekte der Resilienz beider Systemangebote darstellen. Es wird deutlich werden, dass Wissen aus unterschiedlichsten Disziplinen und Bereichen integriert werden muss. Damit stellt sich die Frage nach der Vergleich- und Verknüpfbarkeit der Risikound Resilienz-Bewertungen der Einzelbereiche. Eine solche Bewertung ist komplex und verknüpft zwangsläufig „Äpfel mit Birnen“! Der Vortrag auf dem Straßen- und Verkehrskongress, den diese Kurzfassung beschreibt, hat den Versuch eines ersten Einstieges in diese komplexe Materie dargestellt. Da es sich bei Verkehrssystemen um kritische Infrastrukturen handelt, deren Störung oder Ausfall für unsere Gesellschaft weitreichende Folgen hätte, wird man sich in Politik und Gesellschaft der Diskussion dieser komplexen Fragen stellen müssen, wie „resilient“ unser auf fossilen Treibstoff ausgerichtetes Verkehrsangebot ist. Andererseits könnte der Aufbau resilienter Verkehrsstrukturen aber auch Nutzen und Qualitäten entwickeln, die weit über den Verkehrssektor hinausreichen. Wir benötigen in dieser Frage die gesellschaftliche Bereitschaft zur einer Risiko-Kommunikation. Hierzu soll dieses Manuskript anregen und überblickartig Hintergrundinformationen liefern.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1 Risiko des fossilen Verkehrs

Wenn man die Treibstoffversorgung in Schritte zerlegt, lässt sich eine Bewertung der Einzelschritte vornehmen und die fossile Treibstoffversorgung mit einem post-fossilen Strategieansatz vergleichen.

Die statistische Reichweite der konventionellen Erdölreserven reicht – ab dem Jahr 2000 gerechnet – für 40 Jahre, die der konventionellen Erdölressourcen reicht 65 Jahre. Bezieht man die gesamten – schwer und teuer förderbaren – Erdölreserven ein, so reichen diese 65 Jahre und die Ressourcen 160 Jahre.

Bild 1: Risikokette der Treibstoffversorgung und -nutzung

Wir beziehen unser Erdöl aus Staaten mit sinkender Produktion. Andere Staaten, die einspringen könnten, sind politisch sehr instabil. Der Planungsstab der Bundeswehr kommt daher in seiner Bewertung der Versorgungsicherheit mit Treibstoff zu folgenden, hier auszugsweise wiedergegebenen Ergebnissen:¹⁾

¹⁾ Zusammenfassung aus Planungsamt der Bundeswehr, Dezernat Zukunftsanalyse: “Peak Oil – Sicherheitspolitische Implikationen knapper Ressourcen“, Berlin, 2012, S. 11 ff.

Szenario „Moderater Verlauf“:

• Ölexporteure instrumentalisieren Ressourcen politisch; neue geopolitische Konstellationen entstehen.
• Die Öl-Infrastruktur wird durch lokale Konflikte zunehmend gefährdet.
• Die Nahrungsmittelsicherheit wird aufgrund der vielseitigen Abhängigkeit von Erdöl (Handel, Anbau, Dünger) negativ beeinflusst.
• Mobilitätskrisen führen zu schwerwiegenden wirtschaftlichen Folgen.
• Gesellschaftlicher Vertrauensverlust in die Steuerungsfähigkeit der Politik.

Szenario „Worst Case“:

• „Ökonomischer Tipping Point“ wird erreicht; Wirtschaftssysteme verlieren an Stabilität und brechen gegebenenfalls zusammen.
• Handelsvolumina gehen zurück, Transportkosten steigen; Substituierungsbemühungen für Treibstoff und Nahrungsmittel setzen Haushalte vieler Staaten unter Druck.
• Einnahmerückgänge und mangelnde Refinanzierungsmöglichkeiten machen Staatsbankrotte plausibel.
• Gefährdung der Aufrechterhaltung kritischer Infrastrukturen und der Nahrungsmittelversorgung. (nach: Planungsamt der Bundeswehr, Dezernat Zukunftsanalyse, Berlin, 2012, S. 11 ff.)

Aber auch die Förderung und Transportierbarkeit des Erdöls weist erhebliche Risiken auf:

• Die Ölpest im Golf von Mexiko 2010 wurde durch die Explosion der Ölbohrplattform Deepwater Horizon ausgelöst und stellte eine der schwersten Umweltkatastrophen dieser Art dar. Bisher wurden von BP 9,2 Milliarden Dollar zur Beseitigung der Umweltschäden ausgegeben und es ist kein Ende in Sicht. Die Ölpest im Golf von Mexiko, die BP mit seiner Bohrplattform „Deepwater Horizon“ verursacht hat, wird immer teurer für das Unternehmen.
• Durch die Straße von Hormus gehen 20 % des weltweit verbrauchten und 35 % des auf See gehandelten Rohöls. Mindestens 14 Supertanker transportieren täglich 17 Millionen Barrel Öl von den Erzeugerländern Saudi-Arabien, Kuwait, Irak oder Katar ins Arabische Meer. Wäre die Meerenge zwischen Iran, Oman und den Emiraten für eine längere Frist unpassierbar, würden insbesondere den asiatischen Wirtschaften schnell ihre Energiereserven ausgehen. Eine Möglichkeit der Umgehung auf dem Seeweg gibt es nicht.²⁾
• 1989 machte die Havarie der EXXON Valdez vor der Küste Alaskas die gewaltigen Umweltwirkungen von Tankerunglücken deutlich. Der Konzern beziffert die Kosten der Aufräumarbeiten auf 2,1 Milliarden Dollar (1,5 Milliarden Euro). Außerdem sollte EXXON Mobil 5 Milliarden Dollar Schadenersatz zahlen. Seit 1910 haben sich 87 Unglücke mit Tankern und Ölbohrungen ereignet.

Bezieht man die mit der Verbrennung fossiler Treibstoffe mit verursachten Wirkungen des Klimawandels in eine Risikobetrachtung mit ein, so muss man zunächst feststellen, dass die Vulnerabilität von Deutschland vergleichsweise gering ist. Allerdings genügen besondere Wetterereignisse bereits, um unserer hochgradig ausdifferenzierten und integrierten Wirtschaft erhebliche Schäden zuzufügen. So kamen z. B. beim zweitteuersten Unwetterereignis der letzten 15 Jahre, Sturmtief „Ela“, das zu Gewitterfronten mit Sturmböen, Regen und teils auch Hagel führte, am 9. Juni zwischen 20 und 23 Uhr in Düsseldorf, Essen, Köln und Krefeld insgesamt sechs Menschen ums Leben.

„Nach Angaben des Gesamtverbandes der Versicherer wurden in Nordrhein-Westfalen zudem 30 Menschen schwer und 37 leicht verletzt. Nach Angaben des GDV schultern davon die Sachversicherer 250 000 Schäden an privaten Wohngebäuden und Unternehmen im Wert von insgesamt 400 Millionen Euro. Bei den Kfz-Versicherern wurden 100 000 Schäden in Höhe von ca. 250 Millionen Euro gemeldet.“ (Marschall B, 2. Juli 2014)

2 Risiko des postfossilen Verkehrs

Bei postfossilem Verkehr wird die Verkehrsarbeit überwiegend durch den Einsatz körpereigener Energie (Fuß, Rad) oder mit elektrischer Energie aus alternativen Energiequellen erbracht. Beide Energiequellen speisen sich letztendlich alle aus der Sonnenenergie.³⁾

²⁾ Für Saudi-Arabien existiert eine Pipeline-Verbindung nach Yanbu al Bahr, gelegen am roten Meer. Die Hafenstadt verfügt über petrochemische Anlagen. Im Falle einer Unpassierbarkeit der Straße von Hormus muss jedoch von einer starken Einschränkung des Ölexports ausgegangen werden.
³⁾ Die körpereigene Energie speist sich aus der Photosynthese, vermittelt über die Nahrungskette. Die alternativen Energien sind potenzielle Energie (oder auch Lageenergie z. B. Wasserkraft), kinetische Energie (z. B. Windkraft), chemische Energie (z. B. Biogas) oder thermische Energie (z. B. Solarkraft). Auch die fossile Energie ist letztendlich gespeicherte Sonnenenergie, die aus dem Prozess der Photosynthese hervorgegangen ist. Bei der
Verbrennung der fossilen Energie werden Treibhausgase in einem solchen Umfang freigesetzt, dass es zum Prozess des menschgemachten Klimawandels kommt, während bei der Nutzung alternativer Energien keine Treibhausgase oder nur zuvor im Prozess bereits gebundenes CO² in Kreislaufprozessen freigesetzt werden.

Die Reichweite der Versorgung mit alternativen Energien ist unbegrenzt. Die Sonne liefert in nur 3 Stunden soviel Energie, dass damit der Jahresenergiebedarf der gesamten Erdbevölkerung abzudecken wäre. Die Sonne ist heute etwa 4,7 Milliarden Jahre alt. Sie wird in ca. 6 Milliarden Jahren zum großen Riesen und in ca. 10 Milliarden Jahren zum instabilen Weißen Zwerg werden.⁴⁾ Damit steht uns Sonnenenergie nach üblichen Maßstäben unbegrenzt zur Verfügung.

⁴⁾ vgl. Dreja, J.; Chirila, M.: „Die Sonne in Zahlen“, in Geoloino.de, S.1, 2015

Das „Einfangen“ der Sonnenenergie und deren Umwandlung in elektrische Energie kann dezentral und im eigenen politischen Einflussbereich mit verschiedenen Technologien (u. a. Photovoltaik, Solarkraftwerke Windräder, Wasserkraftwerke oder Biogas-Anlagen) erfolgen. Der Prozess des Übergangs in die postfossile Mobilität ist eng mit der politisch gewollten Energiewende verbunden. Die Energieerzeugungseinheiten werden kleiner und vernetzter und der dezentrale Ausbau des Netzes wird die Stromversorgung stabiler machen. Für die Förderung Energie muss kein Geld bezahlt werden, wohl aber für den Bau und den Betrieb der Energieinfrastruktur, die dafür aber im regionalen Kontext investiert werden.„Ewigkeitskosten“ wie nach dem Kohlebergbau oder zur Deponierung des Atommülls fallen bei regenerativen Energien nicht an. Dafür müssen bei der Nutzung alternativer Energien in größerem Maße Speicher und in gewissem Maße Überkapazitäten aufgebaut werden, da die Energiegewinnung in Abhängigkeit des chaotischen Systems Wetter dynamisch erfolgt und nicht so planbar ist wie bei der Nutzung fossiler Energien. Solche Speicher können in „smart grids“ die Akkus der Elektromobile sein.

Auch wenn sich vor Ort die Menschen gegen Windräder, Mais-Monokulturen und den Stromleitungsbau zur Wehr setzen, so muss man dennoch feststellen, dass die mit der Nutzung alternativer Energien aufgeworfenen Probleme planerisch und technisch lösbar und in der Regel finanzierbar sind.

Für die Verkehrsentwicklung der postfossilen Mobilität gibt es zwei Extrem-Korridore (Bild 2):

• Den Technik-Korridor: Hier steuert die Automobilindustrie ab sofort um und stellt nur noch Fahrzeuge mit alternativen Antrieben zur Verfügung. Die Straßen werden zum Teil ruhiger und der Schadstoffausstoß der Fahrzeuge gegen „Null“ zurück. Stadt- und Verkehrsinfrastrukturen können in etwa so bleiben wie heute.
• Den Verhaltenskorridor: Hier wird ein Ansatz aus verkehrlichem und städtebaulichem Paradigmenwechsel verfolgt. Die Stadtplanung bemüht sich um die Entwicklung suffizienter Strukturen, die Straßenraumgestaltung der „liveable streets“ fördert das zu Fuß Gehen und das Radfahren, der ÖPNV bildet das Rückgrat des Verkehrs. Lediglich die Flächenbedienung im Stadtumland erfolgt mit Elektro-Vehikeln. Der Verkehr ist Multimodal organisiert. Die Menge der Fahrzeuge ist jedoch aufgrund von „Teiler-Konzepten“ stark reduziert. Die hierdurch gewonnenen Flächen kommen der Stadtgestaltung zugute („green city“). Die Städte sind ruhig, frei von Schadstoffen und die Menschen bewegen sich mehr.

Beim Technik-Szenario entstehen gewisse Risiken aus der hohen Abhängigkeit von „Seltenen Erden“ und den Ländern, in denen sie gewonnen werden.

Bild 2: Die beiden Korridore „Technik- und Verhaltensszenario“, zwischen denen sich die Entwicklung der postfossilen Mobilität je nach Präferenz der Menschen ergeben wird

12 Metalle sind besonders wichtig für die Herstellung von Elektroautos. „Diese sind Kupfer für alle Komponenten, Seltene Erden wie Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium für die Elektromotoren sowie Indium, Gallium, Germanium, Gold, Silber, Platin und Palladium für die übrigen Komponenten wie Leistungselektronik.“ (Öko-Institut, 2015). Für die Elektromobilität ergibt sich ein besonderer Bedarf an prioritären Metallen, wie dem Dysprosium, das für die Herstellung von Spezialmagneten benötigt wird. Diese kommen in Elektromotoren zum Einsatz. China verfügt hier über ein Monopol an diesem Rohstoff und es hat die Produktion dieser Magnete an sich gezogen.

3 Ein erster Risikovergleich fossiler mit postfossilem Verkehr

Der Vergleich der Risikoträchtigkeit der Energieversorgung und der Klimawirkungen von fossilem mit postfossilem Verkehr aufgrund der geringen oder nicht vorhandenen Resilienz ergibt folgendes Bild:

Bild 3: Qualitative Risikobewertung der fossilen mit der postfossilen Mobilität mit Technik- und Verhaltenspfad im Vergleich

Diese Bewertung, die Aspekte unterschiedlichster Qualität und Dimension miteinander verknüpft und sich in Feldern unsicherer Aussagen bewegt, in denen sich morgen aufgrund wirtschaftlicher oder politischer Entscheidungen Bewertungen ganz anders darstellen können, gibt einen ersten, sehr qualitativ abgeschätzten Hinweis, dass die postfossile Mobilität – und hier vor allem die Veränderung des Mobilitätsverhaltens zu sehr viel resilienteren Strukturen führen könnte.

Allerdings könnte man in diese Betrachtung auch noch um weitere Aspekte wie zum Beispiel Verlässlichkeit oder Reaktionsfähigkeit bei Störungen erweitern. Dies zeigt, dass die Resilienzforschung im Verkehrsbereich wohl erst an ihrem Anfang steht und, dass für eine umfassende Risikoforschung eine Reihe von Fachdisziplinen einzubeziehen wären.

4 Erste Erkenntnisse zum Risiko des fossilen im Vergleich zum postfossilen Verkehr

Damit ergeben sich aus der vergleichenden Betrachtung zum fossilen Verkehr folgende Argumente:

• Das Angebot an fossiler Energie ist endlich.
• Die Bereitstellung der fossilen Energie ist mit teils erheblichen Umwelt- und Zugriffsrisiken verbunden.
• Die Wertschöpfung der Energiebereitstellung findet zunehmend in krisenanfälligen Ländern statt.
• Das Risiko einer Versorgungskrise ist latent, aber hoch.
• Die Umwandlung der fossilen Energie in Bewegung stellt aufgrund des resultierenden Klimawandels erhebliche Risiken für die übiquitäre und stete Funktionsfähigkeit unseres Transportsystems dar.
• Die Reaktion auf die Effekte des Klimawandels durch Adaption sind deutlich teurer als eine Mitigation, die gleichzeitig den Klimawandel begrenzen würde.
• Die Resilienz des fossilen Verkehrs ist gering!

Aus dem Vergleich ergeben sich für den postfossilen Verkehr folgende Argumente:

• Die Bereitstellung alternativer Energien ist dauerhaft und umweltschonender.
• Die Wertschöpfung der Energiebereitstellung findet im europäischen Kontext statt und ist risikoarm.
• Von den beiden Entwicklungspfaden weist der Technikpfad eine geringere Resilienz auf. Für Elektrofahrzeuge werden „Seltene Erden“ mit großem ökologischem Rucksack verwendet.
• Der Verhaltenspfad ist dagegen „hoch-resilient“, deutlich risikoärmer und erzeugt höheren Umweltnutzen.
• Verkehr, der sich auf Vermeidung, Steigerung der Effizienz und alternative, nicht-fossile Energien abstützt, ist deutlich resilienter!

Die Strategie des postfossilen Verkehrs unterstützt gleichzeitig das Erreichen der Klimaschutzziele. Die dafür aufzuwendenden System-Umstellungskosten können mit dem Nutzen einer gleichzeitig verbesserten Umwelt gegengerechnet werden.

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