Keystone XL: Game over?

[Der folgende Text ist ein Artikel von Raymond Pierrehumbert bei RealClimate, den ich aus dem Englischen übersetzt habe]

Die anstehende Entscheidung der Regierung Obama über die Keystone XL Pipeline, die die Athabasca-Ölsandproduktion in Kanada erschließen würde, hat zu massiven Protesten von Basisbewegungen geführt, bei denen bisher über eintausend AktivistInnen verhaftet wurden. Im schlechtesten Fall haben diese Proteste zumindest ein Bewusstsein für die Konsequenzen geschaffen, die die Erschließung der Ölsandvorkommen nach sich ziehen würde. Stellungnahmen zur Pipeline häufen sich.

Jim Hansen hat gesagt, wenn die Athabasca-Ölsande angezapft würden, bedeute das “im Wesentlichen ein game over” für jede Hoffnung, das Klima stabilisieren zu können. Derselbe Artikel zitiert Bill McKibben mit den Worten, die Pipeline stelle “die Lunte zur größten Kohlenstoffbome der Erde” dar. Andere sagen, die Pipeline sei keine große Sache und die ganze Aufregung lenke uns von größeren Klimaproblemen ab. David Keith, Energie- und Klimaexperte der Universität von Calgary, drückt diese Einstellung hier aus und Andy Revkin sagt “es ist eine Ablenkung von zentralen Fragen und Möglichkeiten der Energieversorgung und weitgehend unbedeutend, wenn man darum besorgt ist, einen zerstörerischen Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre zu verhindern.” Für jeden dieser Standpunkte lassen sich Argumente ins Feld führen, aber im großen und ganzen glaube ich, dass Bill McKibben die besseren Argumente hat – mit einigen wichtigen Klarstellungen. Rechnen wir es nach.

Es besteht keine Knappheit an Bedrohungen der Umwelt, die mit der Keystone XL Pipeline zusammenhängen. Insbesondere führt ihre Route durch die ökologisch empfindliche Sandhill region von Nebraska, eine Entscheidung, die selbst den Widerstand mancher BefürworterInnen der Pipeline hervorruft. Man könnte auch an die riesigen Gebiete von Alberta denken, die beim Abbau des Ölsands selbst aufgewühlt werden. Aber hier werde ich mich nur den Folgen der Pipeline und des damit verbundenen Ölsandabbaus für das Klima widmen. Dazu ist es wichtig, zunächst ein Gefühl dafür zu bekommen, was eine “große” Menge Kohlenstoff darstellt.

Der Teil ist relativ einfach. In was für einem Klima wir am Ende ankommen, hängt im wesentlichen von der Gesamtmenge an Kohlenstoff ab, die wir als CO2 in die Atmosphäre ausstoßen, bevor wir schließlich von fossilen Brenstoffen ablassen (sei es aus freien Stücken oder schlicht, weil keine mehr übrig sind). Die Verbindung von akkumulierter Kohlenstoffmenge und Klima wurde hier bei RealClimate diskutiert, als die entsprechenden Artikel in Nature erschienen. Eine gute Einführung in die Arbeit kann man in diesem Bericht des National Research Council zu Klimastabilisierungszielen finden, den ich mit herausgegeben habe. Das ist alles, was Sie jemals wirklich über CO2-Emissionen und Klimawandel wissen müssen:

– Die maximale Erwärmung ist direkt proportional zur Gesamtmenge an Kohlenstoffemissionen
– Es spielt keine Rolle, wie schnell der Kohlenstoff ausgestoßen wird
– Die Erwärmung, die man bekommt, wenn man aufhört Kohlenstoff zu emittieren, hält für die folgenden tausend Jahre an
– Das Klima erholt sich über die nächsten zehntausend Jahre nur ein wenig
– Beim Mittelwert der Klimasensitivität nach dem IPCC führen eine Billion Tonnen angesammelter Kohlenstoffemissionen zu einer Erwärmung von etwa zwei Grad im globalen Mittel und gegenüber den Temperaturen vor der Industrialisierung

Dieser Graph gibt einen Eindruck davon, wie das Klima des Antropozän ausieht – in Abhängigkeit davon, wie viel Kohlenstoff wir ausstoßen, bevor wir uns die fossilen Brennstoffe abgewöhnen. Dabei ist die Möglichkeit von Feedbacks im Kohlenstoffkreislauf, also dem Ausstoß von weiterem in der Erde gespeicherten Kohlenstoff aufgrund der Erwärmung, noch gar nicht berücksichtigt. Der Graph ist aus dem NRC-Bericht und basiert auf Simulationen mit dem Klima/Kohlenstoffmodell der Universität von Victoria, das auf den mittleren Bereich der Klimasensitivität nach dem IPCC kalibriert (getuned) ist. Wenn wir davon ausgehen, dass die Chancen 50 zu 50 stehen, dass die tatsächliche Klimasensitivität über bzw. unter diesem Wert liegt, haben wir also eine Chance von 50 Prozent, die globale Erwärmung unter zwei Grad zu halten, wenn die Emissionen eine Billion Tonnen nicht übersteigen. Beziehen wir Entwaldung mit ein, haben wir schon etwa die Hälfte davon ausgestoßen, so dass unser Kontingent für die Zukunft noch etwa 500 Gigatonnen [500 Milliarden Tonnen] ist.

Die nachgewiesenen Reserven an konventionellem Öl enthalten insgesamt 139 Gigatonnen Kohlenstoff (auf der Grundlage von Daten hier und dem Umrechnungsfaktor in Tabelle 6 hier, unter der Annahme einer durchschnittlichen Dichte von Rohöl von 850 kg pro Kubikmeter). Genauer gesagt sind das 1200 Milliarden Barrel mal 0,16 Kubikmeter pro Barrel mal 0,85 Tonnen pro Kubikmeter mal 0,85 Tonnen Kohlenstoff pro Tonne Rohöl. (Manche andere Schätzungen, z.B. Nehring (2009), setzen die Menge letzlich ausbeutbaran Öls in bekannten Vorkommen etwa 50 Prozent höher an). Zu dem Kohlenstoff in konventionellen Ölvorkommen kann man noch etwa 100 Gigatonnen Kohlenstoff aus nachgewiesenen Erdgasvorkommen hinzuzählen, auf der Grundlage derselben Quellen wie bei den Ölvorkommen. Geht man davon aus, dass diese Reserven so wertvoll und leicht zugänglich sind, dass ihre vollständige Verbrennung unabwendbar ist, bleiben nur 261 Gigatonnen aus allen anderen fossilen Rohstoffquellen. Wie steht dieses Limit gegenüber dem Inhalt der Athabasca-Ölsandreserven da?

Die geologische Literatur beziffert die Menge an ursprünglichem Bitumen meist auf 1.7 Billionen Barrel (siehe z.B. die Zahlen und Quellenverweise hier). Dieses ursprüngliche Öl ist schweres Öl mit einer Dichte von fast einer Tonne pro Kubikmeter, so dass die entprechende Menge Kohlenstoff etwa 230 Gigatonnen beträgt – im wesentlichen genug, die Lücke bis zum “game over” zu schließen. Aber ursprüngliches Öl ist nicht dasselbe wie wirtschaftlich förderbares Öl. Das ist ein bewegliches Ziel und hängt von der Entwicklung von Ölpreisen, Produktionspreisen und Technologie ab. Zur Zeit geht man davon aus, das nur 10 % des ursprünglichen Öls wirtschaftlich verwertbar sind. Aber die fortgesetzte Entwicklung von vor-Ort-Produktionsverfahren könnte die wirtschaftlich ausbeutbaren Vorkommen in die Höhe schießen lassen. Beispielsweise schätzt dieses Arbeitspapier des Nationalen Ölrats, dass mit einem dampfunterstützten Drainageverfahren bis zu 70 % des ursprünglichen Öls zu einem Preis von weniger als 20 $ pro Barrel gefördert werden könnten. *

Neben dem Kohlenstoff aus ursprünglichem Öl muss man die zusätzlichen Kohlenstoffemissionen einrechnen, die vom Energieverbrauch zum Fördern des Öls herrühren. Für vor-Ort-Produktion erhöhrt dies den Kohlenstoff-Fußabdruck um 23 bis 41 % (wie hier zusammengefasst). Zur Zeit kommt ein Großteil der in der Produktion verwendeten Energie aus Erdgas (daher der Wunsch nach einer Pipeline, um Gas aus Alaska nach Kanada zu pumpen). Wir müssen also aufpassen, hier nicht doppelt zu zählen, denn unsere Schätzung der “game over”-Schwelle ging schon davon aus, dass das Erdgas für irgendeinen Zweck verbraucht würde. Ein zusätzlicher Effekt von Ölsand ist, dass es die Nachfrage nach Erdgas in die Höhe treibt, es aus der Stromerzeugung verdrängt und es so wahrscheinlicher macht, dass Kohle zu diesem Zweck verbrannt wird. Und wenn hohe Erdgaspreise dazu führen, dass die Ölsandproduzenten statt Erdgas Kohle als Energiequelle nutzen, wird es noch schlimmer, denn Kohle stößt pro Einheit produzierter Energie mehr Kohlenstoff aus – Kohlenstoff, den wir bei der Berechnung unserer “game over”-Schwelle noch nicht berücksichtigt haben.

Sind Ölsande wirklich “die größte Kohlenstoffbombe der Welt”? Vergleichen wir ihren Kohlenstoffgehalt zur Veranschaulichung mit dem Gilette Kohlevorkommen im Becken des Powder River, einem der größten Kohlevorkommen der Welt. Laut dem USGS liegen in diesem Vorkommen noch 150 Milliarden Tonnen. Wieviel davon wirtschaftlich ausbeutbar sind, hängt vom Preis und der Technologie ab. Der USGS schätzt, dass etwa die Hälfte davon wirtschaftlich abgebaut werden kann, wenn Kohle einen Marktpreis von 60 $ pro Tonne erzielt, aber gehen wir davon aus, dass letztlich die gesamten Kohlevorkommen von Gilette gefördert werden. Die Kohle von Powder River ist Fettkohle und nur 45 % ihrer Masse ist Kohlenstoff (Versteht das nicht als gute Nachricht, denn es hat einen entsprechend geringeren Energiegehalt so dass man mehr davon verbrennt als von Kohle mit höherem Kohlenstoffgehalt wie Anthrazit. Die Kohle von Powder River wird vor allem wegen ihres geringen Schwefelgehalts gefördert). Somit beläuft sich die Kohlenstoffmenge in der Kohle von Powder River auf 67,5 Gigatonnen, weit unter dem Kohlenstoffgehalt der Athabasca-Ölsande. Also – ja, die Keystone XL Pipeline zapft in der Tat eine sehr große Kohlenstoffbombe an.

Aber die Athabasca-Ölsande mit einem einzelnen Ölvorkommen zu vergleichen, ist nicht wirklich fair, da es nur zwei große Ölsandvorkommen gibt (das andere liegt in Venezuela), während Kohlevorkommen weitverbreitet sind. Nehring (2009) schätzt die weltweiten wirtschaftlich ausbeutbaren Kohlevorkommen auf 846 Gigatonnen auf der Grundlage der Preise und Technologie von 2005. Bei einem mittleren Kohlenstoffgehalt von 0,75 (wieder aus Tabelle 6 hier) sind das 634 Gigatonnen Kohlenstoff, was ganz allein mehr als genug ist, uns deutlich über die “Game over”-Schwelle zu bringen. Die erschließbare Kohlenstoffmenge in Kohle wird mit Sicherheit noch steigen, weil die Preise steigen und die Technologie Fortschritte macht, aber das wirklich unabwägbare ist, wieviel Kohlevorkommen noch entdeckt werden. Wie man es auch nimmt, Kohle ist in jedem Fall der 800-Gigatonnen-Gorilla auf der Kohlenstoffparty.

Kommentatoren, die argumentieren, die Keystone XL Pipeline sei keine große Sache, legen oft den Schwerpunkt auf die Geschwindigkeit, mit der die Pipeline Öl an die NutzerInnen (und somit CO2 in die Atmosphäre) liefert. Zu einem gewissen Grad ist das ein zutreffendes Argument. Die Pipeline würde 500.000 Barrel am Tag transportieren, und wenn wir dabei von leichtem Öl ausgehen, läuft das auf kümmerliche zwei Gigatonnen Kohlenstoff in hundert Jahren hinaus (Aufgabe: Rechnet das selber mit den Zahlen aus, die ich weiter oben in diesem Beitrag angegeben habe). Aber Keystone XL zu bauen, heißt die Büchse der Pandora zu öffnen. Es ist mehr als ein bisschen ungeschickt zu sagen, der Kohlenstoff in den Athabasca-Ölsanden muss größtenteils im Boden gelassen werden, aber bevor wir das tun, werden wir nur ein bisschen davon aufbrauchen. Das ist wie ein Alkoholiker, der sagt, er wird den Wodka im Küchenschrank lassen, aber vorher noch “einen kleinen Schluck” nehmen.

So ist die Pipeline selbst in Wirklichkeit bloß ein Scharmützel in der Schlacht für den Klimaschutz und wenn die Pipeline trotz Bill McKibbens entschlossener Heerschar an Protestierenden gebaut wird, heißt das nicht unbedingt und für sich genommen, dass es “Game over” für das Ziel ist, die Erwärmung unter zwei Grad zu halten. Außerdem, selbst wenn wir eine Billion Tonnen erreichen, mag das “Game over” für das 2-Grad-Ziel sein (abgesehen davon, für eine geringe Klimasensitivität zu beten), aber es ist nicht “Game over” dafür, die zweite Billion Tonnen zu verhindern, die die wahrscheinliche Erwärmung auf 4 Grad steigern würde. Der Kampf um Keystone XL mag nur ein Scharmützel sein, aber für die (wie der Kerl auf diesem Festnahmebild) die die Erderwärmung begrenzen wollen, ist es ein wichtiges. Es mag zu spät sein, bestehende Ölsandprojekte zu stoppen, aber die Ausbeutung dieses Kohlenstoffreservoirs hat kaum begonnen. Wenn die Keystone XL Pipeline gebaut wird, bereitet sie mit Sicherheit den Weg für weitere Ausweitungen des Markts für Öl aus Ölsand. XL abzulehnen hieße dagegen, eine Linie in den Ölsand zu ziehen und das Prinzip zu bekräftigen, dass dieser Kohlenstoff nicht in die Atmoshäre gelangen soll.

*Anmerkung vom 4.11.2011 Nachdem Andrew Leach in seinem Kommentar darauf eingeht, sollte ich klarstellen, dass das zitierte Papier sich auf die Förderung von ursprünglichem Bitumen pro Projekt bezieht und nicht als Schätzung verstanden werden sollte, wie viel Öl aus den Ölsanden insgesamt erschlossen werden könnte. Ich zitiere das nur als ein Beispiel dafür, in welche Richtung die Technologie geht.

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