Читать книгу Weder Hütten noch Paläste - Günther Moewes - Страница 7

Jeder Verbrauch, jeder Umsatz von Materie und Energie erhöht unumkehrbar die Entropie auf unserem Planeten – es sei denn, er bedient sich der systemexternen Sonnenenergie. Die von der Industrialisierung ausgelösten, gewaltigen Material- und Energieströme bringen uns mit dramatischer Geschwindigkeit dem absoluten Ende näher: der totalen, nie wieder rückgängig zu machenden Entropie.

Unser Planet ist ein geschlossenes System aus Materie, deren Gesamtmenge fast konstant bleibt.¹ Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik können in »geschlossenen Systemen« alle Vorgänge immer nur in einer Richtung ablaufen: von Zuständen höherer Ordnung zu Zuständen niedrigerer Ordnung. Den Grad dieser stets zunehmenden Vermischung und Zerstreuung in geschlossenen Systemen nennt man Entropie. Beispiele dafür sind: Wärme wandert immer nur vom wärmeren Körper zum kälteren, niemals umgekehrt. Ein Stück Zucker löst sich immer in Wasser auf. Niemals baut es sich von selbst aus einer Zuckerlösung wieder auf. Wird ein Glas je zur Hälfte mit schwarzen und weißen Kugeln gefüllt, so geraten die Kugeln beim Schütteln immer weiter durcheinander. Niemals kann ich durch Schütteln erreichen, dass die schwarzen Kugeln alle wieder unten und die weißen alle wieder oben liegen.²

In diesem Sinn kann auch der Mensch Bodenschätze immer nur verbrauchen, in die Umwelt zerstreuen, in Müll verwandeln. Niemals wird er von sich aus Bodenschätze neu aufbauen können. Der Mensch kann zwar Recycling betreiben. Recycling kann jedoch den Verbrauch der Bodenschätze nur bremsen, nicht einmal stoppen, geschweige denn umkehren. Allein in den USA werden jährlich 6000 t Cadmium verbraucht. Davon werden 300 t durch Recycling zurückgewonnen. Die restlichen 5700 t werden ein für alle Mal in die Umwelt zerstreut.³ Sie können niemals wieder zurückgewonnen werden. Bei anderen Stoffen ist die Recyclingrate höher. Bei Eisen im Automobilbau beträgt sie weltweit 90 %. Allerdings wird der Schrotthandel zunehmend durch den wachsenden Kunststoffanteil bedroht. Die Recyclingrate lässt sich fast überall erheblich steigern, voraussichtlich auf 50 bis 70 %. 100 % lassen sich niemals erreichen, bei keinem einzigen Stoff.

Auch Recycling stoppt also nicht die Entropievermehrung, sondern verlangsamt sie nur. Selbst bei intensivstem Recycling würden alle Stoffe im Laufe der Zeit in die Umwelt zerstreut. Bei genauerem Hinsehen ist Recycling gar keine wirkliche Anti-Entropie oder Syntropie, sondern nur die Umwandlung von Materie-Entropie in Energie-Entropie. Denn die meisten Recyclingvorgänge verbrauchen je nach Konzentration der Stoffe erheblich Energie. Ist die Entropie, die Zerstreutheit der Stoffe schließlich zu groß, »lohnt« eine Rückgewinnung oder Reinigung nicht mehr, weil die dazu notwendige Energie-Entropie schädlicher wäre als die verhinderte Materie-Entropie.

Auch die vorhandene Energie strebt in geschlossenen Systemen stets auf den Zustand maximaler Entropie zu. Transformationen von Energie sind grundsätzlich nicht umkehrbar, obwohl die Energie insgesamt immer erhalten bleibt. Entropie ist also der Grad von Vermischung und Unverfügbarkeit, in die alle Energie (aber letztlich auch alle Materie) in geschlossenen Systemen nach und nach unumkehrbar (irreversibel) und unwiderruflich überführt wird: Die Energie der Welt bleibt immer konstant, die Entropie der Welt strebt dagegen immer einem Maximum zu.

Entropie ist somit physikalisch ein Zustand, kein Vorgang: Sie ist das Maß für den Anteil zerstreuter, nie wieder nutzbarer Energie. Alle geschlossenen Systeme streben auf einen Endzustand zu, in dem zwar alle Energie noch vorhanden ist, aber nie mehr genutzt werden kann, in dem die Entropie also 100 % beträgt. Offene Systeme können dagegen ihre Entropie herabsetzen, jedoch nur, indem sie sie an die Umgebung abgeben, die Entropie also an anderer Stelle erhöhen.

In geschlossenen Systemen entsteht eine Zielenergie oder Zielmaterie also immer nur durch gleichzeitige Vermehrung der Entropie an anderer Stelle. Das gilt nicht nur für das Recycling, sondern auch für die primäre Produktion. Die Kraft einer Dampfmaschine z. B. kann nur durch eine ungleich höhere Produktion von sinnloser Abfallwärme erzeugt werden. Die Produktion eines einzigen Pkw erzeugt 25 t Abfälle. In der Chemie beträgt der Anfall unerwünschter Nebenprodukte heute das Fünffache des Zielprodukts.

Die einzige nennenswerte Größe, die in das ansonsten weitgehend geschlossene System unserer Erde eindringt, ist die Sonneneinstrahlung. Andere Größen wie Meteoriten, Satelliten, Radiowellen usw. können aufgrund ihres verschwindend geringen Größenanteils in diesem Zusammenhang vernachlässigt werden. Die einzige Institution, die auf dieser Erde bisher die Entropie in großem Stil verringert hat, ist die Natur, die Evolution. Zwar kann sie auch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nicht aufheben, aber sie hat die einzige systemexterne Energie, die dem Globus zur Verfügung steht, raffiniert und konsequent ausgenutzt: Sie hat mit Hilfe der Sonnenenergie im Laufe von Jahrmilliarden aus einem toten Gestirn die Potentiale dieser Erde aufgebaut: die Bodenschätze, Ressourcen, Rohstoffe, gewaltige Reserven von gebundener Energie in Form von Sauerstoff, Nahrung, Wind- und Wasserkraft. Sie hat ein gewaltiges genetisches Potential geschaffen in Form einer Vielfalt von immer höher entwickelten, immer wunderbareren Arten. Nur die physikalisch-biologische Evolution hat wirklich Syntropie geschaffen, hat Materie und Energie aus dem Chaos in den Zustand der Konzentration und Verfügbarkeit geführt, ohne dafür an anderer Stelle Potentiale zu verbrauchen, Entropie zu erzeugen (es sei denn, auf der Sonne).

Im Urzustand war die Erde ein glühender Ball, vor allem aus Metallgasen wie Eisen und Nickel sowie aus Silizium. Sie bestand einerseits aus einem ungeheuren Energiepotential, andererseits materiell aus einer maximalen Vermischung von überall Gleichem. Es herrschte ein Minimum an Energie-Entropie, aber zugleich ein Maximum an Material-Entropie. Im Zuge der Abkühlung entstanden erste Differenzierungen, erste Vielfalt: Gesteine, Bodenschätze bildeten sich, erste Bakterien. Die Material-Entropie nahm zwar auf Kosten der Energie-Entropie ab. Insgesamt nahm aber die Entropie in der Bilanz zu, vor allem durch die gewaltige Energie-Abstrahlung. Von irgendeinem Zeitpunkt an ließ die Energie-Abstrahlung nach. Die Sonneneinstrahlung überwog. Die Erde war materiell ein (fast) geschlossenes System geworden, dessen Entropie nur noch zunehmen konnte.

Nur die externe Sonnenenergie konnte noch Entropie abbauen. Von jetzt an bestand die Entwicklung aus einem Wechselspiel zwischen unumkehrbarer Entropievermehrung einerseits und Evolution mit Hilfe der Sonnenenergie andererseits.

Die Sonnenenergie hat also aufgrund der physikalischen Gesetze eine Schlüsselstellung auf unserer Erde: Wir leben so oder so von Sonnenenergie. Wenn wir die fossilen Energievorräte, die gespeicherte Sonnenenergie aus dem Vorratskeller der Erde weiter plündern, erhöhen wir die Entropie, vernichten wir mehr Potentiale, als wir aufbauen. Der Mensch kann Entropie nur aufhalten, wenn er sich der unmittelbaren Sonnenenergie bedient, sei es direkt durch Gewinnung von Solarenergie, sei es indirekt durch Landwirtschaft, Wind- und Wasserkraft. Im Bereich der Bodenschätze kann er Entropie niemals aufhalten.

Der Soziologe Bernd Guggenberger kommt deshalb zu sehr pessimistischen Schlüssen: »Jede Ordnungsleistung durch den Menschen wird mit einem überproportionalen Anwachsen von Unordnung bezahlt, … verschlingt einen zusätzlichen Teil des gestaltbaren Vorrats. … Zum entropischen Katastrophenwachstum gehört, dass nicht nur wächst, was wachsen soll. Die Zweitnatur aus ungewollten … Handlungsfolgen … dementiert … die Planungskonzepte der Moderne.«⁴

Auch Georgescu-Roegen beurteilt die weitere Entwicklung pessimistisch: »Wenn wir über Details hinwegsehen, können wir sagen, dass jedes neugeborene Baby ein menschliches Leben weniger in der Zukunft bedeutet. Aber auch jeder Cadillac, der irgendwann einmal produziert wird, bedeutet weniger Leben in Zukunft«.⁵

Ist also das Entropiegesetz das »Grundgesetz vom Niedergang«,⁶ eine Art Katastrophentheorie?

Die Physik bietet an sich zu einer derart pessimistischen Sicht nur teilweise Anlass. Man muss unterscheiden zwischen dem Bereich der festen, anorganischen Stoffe und dem Bereich der Energien und organischen Stoffe. Im Bereich der anorganischen Stoffe, der Bodenschätze, kann der Mensch Entropie niemals aufhalten. Hier ist Anti-Entropie keine großartige Frage von Ökosystemen, sondern eine schlichte, sehr lineare Frage des Sparens, des Verzichts und der Rückgewinnungstechnik. Anders im Bereich der Energie und der organischen Stoffe: Hier könnte der Mensch von der Physik her mit Hilfe von Sonnenenergienutzung im industriellen Maßstab durchaus mehr Potentiale aufbauen, als er verbraucht und als vor seinem Eintreten in die Geschichte auf der Erde vorhanden waren. Er könnte sein Wirtschaften in Naturkreisläufe einbetten oder eigene ökologische Produktions-/Verbrauchssysteme entwickeln und so im großen Stil Syntropie und neue Potentiale schaffen.

Wenn er dies heute tatsächlich nicht kann, so also nicht wegen der physikalischen Gesetze, sondern wegen der Übervölkerung, wegen seines überzogenen Verbrauchs, wegen seines eigenen Verhaltens. Die Katastrophe ist also keineswegs in der Natur angelegt, sondern nur im Menschen. Und die Katastrophe kann so oder so nur aufgehalten werden, wenn der Mensch entweder in die Gesetze des Sonnenlimits zurückkehrt oder aber eine unschädliche Methode erfindet, sich über das Sonnenlimit hinwegzusetzen.

Noch ein Wort zur Geschichte der Entropie-Diskussion: Das Entropie-Gesetz wurde erstmalig 1865 von Rudolf Clausius im 2. Hauptsatz der Wärmelehre formuliert. Es galt zuerst einmal nur für Energievorgänge, lässt sich aber auch auf Flüssigkeiten und Gase anwenden. Mit der Anwendung auf feste Stoffe hat die Physik ihre Schwierigkeiten, weil die Vorgänge hier nicht ohne weiteres beweisbar und quantifizierbar sind. Gleichwohl bedarf es keines Beweises, dass das Entropie-Gesetz auch hier gilt. Wenn die endogenen Kräfte der Erde eines Tages ermüden und keine neue Auffaltung von Gebirgen mehr stattfindet, wird alles Land mit der Zeit erodieren und ins Meer gespült werden. Auch die Materie unseres Globus strebt, wie in allen geschlossenen Systemen, ständig einem Maximum an Entropie zu: in einigen Jahrmilliarden ist er nur noch ein einziger lauwarmer, mitteltiefer Ozean.

Auch diese Tatsache ist seit langem bekannt und anerkannt. Max Weber kritisierte bereits zu Beginn dieses Jahrhunderts, dass Wilhelm Ostwald zu sehr die Energie-Entropie in den Vordergrund stelle und dabei die Material-Entropie vernachlässige.

Die Entdeckung der Entropie entstand also etwa gleichzeitig mit der Evolutionstheorie. Im Gegensatz zur letzteren wurde ihre ganze Tragweite als universelles Prinzip jedoch erst in jüngerer Zeit erkannt. Der Zusammenhang zwischen Entropie und Evolution wurde erst um 1940 hergestellt. Das Entropiegesetz war der erste große Schritt zur Überwindung des starren Determinismus der Mechanik des 18. Jahrhunderts, von dem auch die konventionelle, die »klassische« Ökonomie sehr stark beeinflusst wurde. Mechanik befasst sich mit linearen, quantifizierbaren, umkehrbaren Prozessen und kleinen Zahlen. Ein mechanisches Pendel kehrt auch nach einer Störung seiner Bewegungsabläufe schließlich in seinen Ruhestand zurück und vergisst die Störung. Diese Zeitvergessenheit der Mechanik wird von der heutigen Physik beanstandet, vor allem von Prigogine.⁸ Das Entropiegesetz bietet die Möglichkeit, sie zu überwinden: Die dynamische, kosmologische Welt vergisst nie. Wird die Umlaufbahn eines Planeten durch den Einschlag eines Meteoriten gestört, wird sie, all den schönen mathematischen Trajektorien zum Trotz, nie wieder den alten Verlauf nehmen. Zeit ist gerichtet. Jeder Zustand, jeder Vorgang ist irreversibel, birgt immer seine ganz eigene gesammelte Geschichte in sich und entwickelt seine ganz eigene, neue Geschichte.

Dies hat vor allem der rumänisch-amerikanische Ökonom Nicholas Georgescu-Roegen erkannt, als er 1971 das Entropiegesetz auf die Vorgänge der Ökonomie übertrug. Er begriff, dass auch Wirtschaftsprozesse irreversibel sind und von der Natur niemals vergessen werden, und formulierte den – wie er es nannte – vierten Hauptsatz der Thermodynamik: Materie, deren Verfügbarkeit einmal zerstört ist, kann niemals wieder in den Wirtschaftsprozess zurückgeführt werden. Und: ein geschlossenes System kann nicht für alle Zeit Arbeit mit gleichbleibendem Ertrag leisten. Damit führte er die schönen Kreislauf-Modelle der Ökonomen ad absurdum, die so tun, »als ob man aus Möbeln wieder Bäume machen könne«. Nun unterscheidet ja die Makroökonomik seit jeher zwischen offenen und geschlossenen Kreisläufen. Offene Kreisläufe sind in der Lage, Höhen und Senken abzubilden und somit auch das Problem der erschöpfbaren Ressourcen. Genau genommen können Kreislaufmodelle jedoch nur für Vorgänge gelten, die sich der Sonnenenergie bedienen, also etwa für Naturprozesse oder Vorgänge aus der Landwirtschaft. Namhafte Ökonomen glauben denn auch, Georgescu-Roegen werde »das Weltbild des 21. Jahrhunderts mehr beeinflussen als alle bisherigen Nobelpreisträger«.⁹ Inzwischen haben neben der nicht-linearen Thermodynamik auch Denkansätze der Synergetik und der Katastrophentheorie Eingang in die sogenannte evolutorische Ökonomie gefunden.

Im deutschen Sprachraum wurde der Entropie-Begriff vor allem 1989 durch ein Buch von Christian Schütze bekannt.¹⁰ Inzwischen ist das Thema Prüfungsstoff an progressiveren Wirtschaftsfachbereichen von Hochschulen. Gleichzeitig hat Prigogine gewisse Fähigkeiten der Materie entdeckt, sich in Extremsituationen selbst neu zu strukturieren. Diese Selbststrukturierungstendenz könnte Ansätze enthalten, die eines Tages über das Entropiegesetz hinausweisen.

Tatsächlich kennt die Physik inzwischen eine Reihe von Beispielen, in denen thermodynamische Prozesse nicht mehr in Auflösung und Unordnung führen, sondern in neue Selbstorganisation und Ordnung, zum Beispiel das Phänomen der »Bénard-Zellen«. Der unumkehrbare Zeitpfeil wird hier zugunsten völlig neuer, dynamischer Zeitwelten aufgehoben. Tatsächlich ist der Zeitpfeil ja nie ein Naturgesetz gewesen, sondern allenfalls eine extrem hohe statistische Wahrscheinlichkeit.

Die neue Stufe eines post-entropischen Weltbildes, die sich hier vermutlich abzuzeichnen beginnt, hilft uns allerdings bei der praktischen Bewältigung der alltäglichen Entropie-Vermehrung im Augenblick noch wenig. Schon gar nicht bietet sie derzeit Anlass zu der vermeintlich »progressiven« Erwartung, die irdische Natur könne nicht nur durch die Sonne, sondern auch durch Selbstorganisation aus ihrer unaufhaltsamen Entwertung durch den Menschen herausfinden und uns zu neuer, unendlicher Prosperität führen. Für solchen Optimismus sind die beobachteten Grenzfälle wohl doch noch etwas zu marginal, ihre praktische Umsetzbarkeit noch zu wenig in Sicht.

1. Entropie ist

– das Maß der Unordnung, Zerstreuung, Vermischung, Nivellierung, Zerwirtschaftung, ist Potentialverlust, Gefälleverlust, Konzentrationsverlust, Chaos, Müll

– die ständige, unausweichliche, unumkehrbare Umwandlung von verfügbarer Materie und Energie in nie wieder verfügbare

– die Zerstörung von »Verfügbarkeit«.

2. In einem »geschlossenen System« (wie der Erde)

– kann sich die Entropie niemals verkleinern, sondern

– strebt immer einem Maximum zu.

3. Alle Wirtschaftsprozesse/Arbeitsvorgänge

– zerstören stets ein Vielfaches der Verfügbarkeit, die sie erzeugen (erzeugen also stets ihr »ungewolltes Gegenteil« mit).

4. Neue Verfügbarkeit (Anti-Entropie, Syntropie)

– kann in dem »geschlossenen System« Erde nur mit Hilfe der einzigen externen Energie, der Sonnenenergie aufgebaut werden, und zwar

– nur im Bereich der Energien und der organischen Stoffe

– nicht im Bereich der festen, anorganischen Stoffe (Bodenschätze).

Jeder Arbeitsvorgang, der Material oder Energie bewegt, vermehrt die Entropie auf dieser Erde. Diese Entropievermehrung ist immer dann ein für alle Mal unumkehrbar, wenn sie nicht mittelbar oder unmittelbar mit Hilfe der Sonnenenergie rückgängig gemacht werden kann.