Peak Oil und die Folgen (Seite 168)

[keepitcool]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.070.973 von Doomina am 12.01.17 18:34:45

Diskussion von ETP

Gerade beim letzten Post habe ich viele Fragen erwartet.
Wenn keine da sind - auch gut.

Das Ergebnis vom letzten Mal war



ETP hier ist die Summe für alle 380 Barrel. Pro Barrel ergibt sich ein 380/tel.
Konstante für 380 Barrel: 3233 kWh pro Tag
Konstante für ein Barrel: 8,51 kWh pro Tag
Konstante für ein kg : 0,062 kWh pro Tag

ETP steigt mit der Zeit an. Es wird von Tag zu Tag energieaufwendiger, das Öl aus der Erde zu holen. Wenn man den Massestrom von 380 Barrel/Tag durch andere Werte ersetzt, sieht man, dass die Förderenergie auch von der Fördergeschwindigkeit bzw. der gesamten Fördergeschichte abhängig ist.

TAG__ETP (kWh/Barrel)__ETP (kWh/kg)
0____0______________0
1____3233___________0,062
2____6466___________0,122
10___32330__________0,184
130__420290_________8,06
148__478484_________9,176
209__675697_________12,96
usw.

Die thermische Energie eines kg Öl ist 12,97 kWh. Nach 209 Tagen ist die für die Förderung notwendige Energie pro kg genau so groß wie die Energie, die das kg Öl enthält => dead state
Nach 209 Tagen sind in Summe 79420 Barrel gefördert. Wird weiter gefördert, macht man energisch gesehen einen Verlust.

Man kann niemals die thermische Energie von Öl vollständig in mechanisch nutzbare Energie umsetzen, theoretisch gehen 71 %, praktisch nur 62%, entsprechend 148 bzw. 130 Tagen.

Die graphische Darstellung der gesamten Kurve sieht so aus:


Zum Schluss für heute vergleichen wir diese Werte mit der potentiellen Energie pro kg Öl.




Schon am ersten Tag ist die Dissipationsenergie pro kg höher als die potentielle Energie, nur in den ersten Stunden ist sie kleiner. Im Gegensatz zur Dissipationsenergie ist die potentielle aber jeden Tag gleich.

Nächstes mal rechne ich 2 Fälle durch:
Die Gesamtenergie wird mit Öl aufgebracht.
Die Gesamtenergie wird mit Kohle aufgebracht.

[Doomina]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.064.057 von keepitcool am 11.01.17 22:37:33

Hallo Keepitcool,

ich habe es nachgerechnet und erst anschliessend mit deinen Ergebnissen verglichen und komme - abgesehen von kleinen Rundungsunterschieden - auf dieselben Ergebnisse, also:

verstanden.

[Algol]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.064.543 von TME90 am 12.01.17 00:56:00

Keine Sorge TME,

ich schrieb ausdrücklich

Ich klinke mich hiermit aus dieser Diskussion wieder aus

Das hier ist mein Lieblingsthread, hier fühle ich mich zuhause, aber auch kompetent (was meine Börsenkompetenz angeht, habe ich noch einiges zu lernen).

Und auch das Thema ETP "hänge" ich nicht hoch, keepitcool und Doomina (schade, eigentlich ein sehr heller Kopf, die evtl. der Faszination komplizierter, schwer zu verstehender, aber abwegiger Formeln erliegt) sollen sich ruhig "austoben", ich werde es mit Interesse verfolgen und einfach abwarten, bis absehbar die Realität es eines Tages widerlegt.

Apropos keepitcool (so genau nehme ich es auch nicht mit der ETP-Abstinenz, obwohl fast alles geschrieben ist), google doch mal Hills Group/ETP.
Selbst der HG ist die "Theorie" offensichtlich zu absurd, man findet bei denen nichts dazu (hat wahrscheinlich ein Techniker geschrieben, der von Grundbegriffen der Ökonomie nicht die geringste Ahnung hat). Die einzigen, die sich mit Wonne darauf stürzen, sind die wenigen verbliebenen hard core Peak Oiler, die einfach nicht wahrhaben können und wollen, dass das Fracking in der Tat ein (temporärer) game changer war.

Der Mensch allgemein tendiert eben zu Wunschdenken, die ewigen Optimisten mit ihrem naiven "Weiter so, alles im Griff" genauso, wie die Apokalyptiker, die überall und stets den unmittelbar bevorstehenden Kollaps erwarten . Die Wahrheit liegt meist in der Mitte.

Nehmen wir hier im Thread mal die wichtigsten Akteure, dann meinen keepitcool/Doomina, dass der Öl-bedingte Kollaps schon begonnen hat (ETP).

Extriakel erwartet in den 20er Jahren eskalierende Probleme wegen der Bevölkerungsexplosion in etlichen Förderländern (Eigenbedarf/ELM).
Ich sehe das auch so, bin aber da etwas optimistischer, weil ich gelernt habe, dass der Mensch zumindest in einem Punkt recht erfolgreich ist, nämlich im Finden technischer Lösungen, die temporär entlasten (langfristig die Elementarprobleme freilich verschärfen).
Und so erwarte ich in puncto Energieversorgung ernstere Probleme erst etwas später (30er Jahre?), gefrackt werden kann an vielen Orten, es gibt noch jede Menge Flüssiggas, vielleicht finden sich noch ganz andere Abmilderungen.

Was das Ölproblem angeht würde ich mich (derzeit) also in der zeitlichen Prognose irgendwo zwischen extriakel und TME einordnen.

Für deutlich gravierender und relevanter halte ich in der Tat etliche andere Probleme, die teils heute schon beobachtbar und spürbar sind:

-Die Bevölkerungsexplosion ( u.a. bei uns => Flüchtlinge)
- Den Klimawandel ( auch der wird das Flüchtlingsproblem massiv verschärfen, in Nahost gibt es immer mehr Tage mit Temperaturen > 50°, Dürre, lebensfeindlich, die Landbevölkerung strömt perspektivlos in die Städte)
Auch sehr unangenehme Überraschungen/Verschärfungen sind jederzeit möglich, man denke z.B. an die bereits beobachtbaren Methan-Emissionen.

Daneben sind natürlich jederzeit auch bei allen anderen Elementarproblemen unangenehme Überraschungen möglich (wer hatte z.B. das Ozonloch auf dem Radar?), Artensterben (Bienen?), kippendes Ökosystem, Ozeane, freigesetzte Chemikalien, überdüngte Böden usw.

Vergessen sollte man auch nicht natürliche Gefahren, wie

http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/phlegraeische-felde…

Und natürlich personenbezogene Menschliche (man darf gespannt sein, wie Wirtschaft/Menschheit z.B. die Präsidentschaft eines gewissen Narzisten und Spinners mit ausgeprägt naiver Feindbildpflege (Mexiko heute schon destabilisiert, Folge noch mehr Flüchtlinge strömen in gods own country, hat wohl noch keiner gemerkt, was er mit seinen dummen Sprüchen schon vorher anrichtet)).

In dem Maße, wie der Wohlstand erodiert, übrigens in puncto Arbeitslosigkeit in der 1. Welt nicht nur unumkehrbar durch die Globalisierung, sondern auch durch andere Trends, wird der Wähler unberechenbarer und radikaler wählen, ein weiteres Gefährdungspotential

https://www.bloomberg.com/gadfly/articles/2017-01-09/the-rob…

Auf der anderen Seite natürlich nicht vorhersehbare Technologiesprünge, es bleibt also alles sehr spannend und ich werde mich hier weiterhin melden.

Dir TME viel Erfolg bei den Prüfungen, würde mich auch freuen, wenn du dich hier mehr einbringst, allen anderen natürlich auch Erfolg und interessante Beiträge, Grüße Algol

[TME90]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.064.393 von Algol am 11.01.17 23:41:37

Hallo Algol,

ich würde mich sehr freuen, wenn du dem Forum erhalten bleibst und dass du nur dieser Diskussion fern bleibst.

Gerade dieses Jahr wird sicherlich sehr spannend am Ölmarkt, aber auch was die Übervölkerung (Afrika, Asien), die Globalisierung etc. angeht. Auch der E-Automarkt bewegt sich derzeit stark.

Derzeit bin ich in einer recht stressigen Phase (die letzten Master-Prüfungen), aber bald würde ich hier sehr gerne wieder breit diskutieren und werde sicherlich auch zur Not das ein oder andere anstoßen

Viele Grüße

[Algol]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.062.914 von keepitcool am 11.01.17 19:59:37

Sorry für "Beschimpfungsmodus", war eigentlich nicht beabsichtigt, schreibe halt gerne Klartext.

Aber fällt dir auf, dass du auf etliche begründete Einwände nicht eingehst, z.B. auch auf TMEs letzte Links? Da ist ganz deutlich zu sehen , dass derzeit von Rezession/Kaufkraftverlusten keine Rede sein kann, genausowenig von einer schrumpfenden Nachfrage (weltweit). Und übrigens ganz im Gegensatz zu 2008/09.
Allein das widerlegt dein ETP!
Ich bekenne gerne, dass ich von deinen physikalischen Formeln absolut nichts verstehe, Respekt vor deiner Physik-Kompetenz.
Um so erstaunlicher, dass du sämtliche von TME, extriakel und mir geäußerten Einwände nicht wirklich zur Kenntnis nimmst und dass, wo die Realitäten so naheliegend und offensichtlich sind.
Mitnichten bedeutet offenbar eine hohe Fachkompetenz in einem sehr speziellen Bereich, dass man auch übergeordnete, einfache Zusammenhänge und Plausibilitäten erkennt.
Also ist meine "Psychologie-Vermutung" nicht so abwegig.

Das Bohrloch ist etwa 10 cm dick, über einen km lang und von isolierender Erde umgeben. Bei einem Materiefluss von mehreren hundert Barrel pro Tag wird die Bohrlochumgebung bald die Öltemperatur angenommen haben, und nur wenige Prozent Wärme werden über die Wand abfliessen. Die Annahme halte ich für sinnvoll.


Merkst du eigentlich nicht, wie sehr du/dein Shorty/die HG sich die Rahmenbedingungen zurechtschustern, bis es passt?
Was nützen hochkomplizierte Formeln/Ableitungen, wenn die Grundannahmen unplausibel sind?
Und sorry, wenn es für dich wieder unschön klingt, aber wie absurd ist es, bei derart unpräzisen, nicht exakt quantifizierbaren Rahmenbedingungen tatsächlich zu glauben, auf die Art für die Zukunft präzise den Preis vorhersagen zu können? (Der heutzutage sowieso ganz überwiegend von Faktoren abhängt, die nicht das geringste mit Thermodynamik zu tun haben).

Ich klinke mich hiermit aus dieser Diskussion wieder aus und warte einfach ab, bis der Ölpreis mal wieder Höhen erreicht, die nach ETP unmöglich sein sollen.
Und ja, natürlich kann auch ich mich irren (und habe mich bereits geirrt). Wenn die menschliche Zivilisation wegen des Öls in ca. 10 Jahren in Trümmern liegen sollte, werde ich dir Respekt zollen und meinen Irrtum eingestehen.

Für wesentlich wahrscheinlicher halte ich allerdings, dass es dir irgendwann, arg verspätet, wie Schuppen von den Augen fallen wird.

Und was die menschliche Zivilisation angeht, so drohen in meinen Augen (langfristig) ganz andere, heute schon erkennbare, wesentlich gravierendere Probleme als die Energieversorgung.

[keepitcool]

Jetzt wird schwerer

Das Ergebnis von Teil 2 war:
Die Entropiezunahme durch irreversible Prozesse im Gesamtsystem ist identisch mit dem Entropiestrom der aus dem Bohrloch herausfließenden Materie.

Als physikalische Gleichung sieht das Ergebnis so aus, wenn nur Rohöl gefördert wird:



mC ist der Massestrom von Rohöl aus dem Bohrloch in Masse/Zeiteinheit
cC ist die Wärmekapazität von Rohöl in kWh/K/Barrel (auch spezifische Entropie genannt)
TR ist die Reservoirtemperatur (Boden des Bohrlochs) in K
T0 ist die Umgebungstemperatur (=288.15 K oder 15C)
sigma sind die Irregularitäten, sigma punkt ist die Rate der Entropieerzeugung
ln ist der natürliche Logarithmus.
Der Punkt über Sigma und m bedeutet, das die zeitliche Ableitung gemeint ist

Wir starten mit folgenden Daten, die einem Bohrloch im Bakken entsprechen:
Die Reservoirtemperatur am Boden des Bohrlochs sei 434,45 K. (Der krumme Wert entspricht einer typischen Bohrlochtiefe von 16000 Fuss =4877 m).
Der Logarithmus ist damit ln(434,45/288,15)=0,41
Der Einfachheit halber sei der Rohölstrom konstant bei 380 Barrel/Tag.
Die Wärmekapazität/Barrel ist 0,072 kWh/K/Barrel



Nach H.U.Fuchs Kapitel 3.5 gilt:
Die Rate, mit der Energie für Entropieproduktion verwendet wird, heißt Dissipationsrate.
Dissipationsrate=Temperatur * Rate der Entropieproduktion

Energie für Entropieproduktion ist nichts anderes als ETP:



Durch Integration ergibt sich ETP(t) als Funktion der Zeit mit t in der Einheit Tage



Ergebnis: Wir haben ETP für ein Bakken-Bohrloch bestimmt. Der Massestrom ist idealisiert, aber mit diesem Ergebnis kann man schon sehr viel anfangen – später.

[keepitcool]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.063.601 von Doomina am 11.01.17 21:22:28

Zu Teil 2

Verstanden - abgesehen davon, daß mir wie gesagt nicht ganz klar ist was genau ich mir alles unter dem PPS vorzustellen habe.

siehe vorher.

Frage: S3c = 0 weil nichts in das Bohrloch hineinfliesst (s.o.)?
Ansonsten: S4c = 0 weil vom ausfliessden Öl keine Wärme mehr transportiert wird, da diese bereits im PPS abgegeben wurde, ja?

Aus dem Bohrloch fliesst heisse Materie ins PPS - Im Gesamtsystem kompensieren sich beide Entropien. Es fließt abgekühltes Öl (oder Benzin und Diesel) aus dem PPS, das transportiert aber keine Entropie.

Ich würde mal vermuten daher, weil sich das Öl dabei ABKÜHLT.

Falls ich richtig vermute würde da dann ein PLUS stehen, wenn das Öl dabei aufgeheizt würde.

Richtig oder liege ich da falsch?

Richtig.

Alles verstanden - also ein neuer Teil

[keepitcool]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.063.145 von Doomina am 11.01.17 20:24:54

Zur ersten Hälfte

wo ENDET das PPS?

Thermodynamisch gesehen da, wo die abgekühlte Materie herauskommt. Die HG-Group rechnet auch die Transport- und Raffinerieanlagen dazu, also alles was Energie verbraucht und was man für Vergleichsrechnungen verwenden kann. Sie machen das, weil sie Plausibilitätsbetrachtungen machen.

Also Öl, Wasser und eventuell noch weitere Begleitstoffe.
Der Einfachheit halber nehmen wir nur Öl. Daher rechnen wir für das Einzel-Bohrloch den "Best case" aus. In echt kommt immer Wasser raus.

Erhöht das die Entropie des geförderten Öls, oder verringert es die Energiemenge des geförderten Öls durch einen höheren Wasseranteil oder beides?
Wenn Wasser rauskommt, ist das ein zusätzlicher Entropiestrom, der den Gesamtaufwand erhöht. Wie ich das ins Bohrloch gepumpte Wasser mit berücksichtige, ist mir noch nicht klar - besser wird es dadurch auf jeden Fall nicht.

Durch die Bohrlochwand fließt keine Wärme (S2a=0),
Das Bohrloch ist etwa 10 cm dick, über einen km lang und von isolierender Erde umgeben. Bei einem Materiefluss von mehreren hundert Barrel pro Tag wird die Bohrlochumgebung bald die Öltemperatur angenommen haben, und nur wenige Prozent Wärme werden über die Wand abfliessen. Die Annahme halte ich für sinnvoll.

[TME90]

Die Quelle der BIP-Daten+2017er Schätzung ist Statista und damit indirekt der IMF.

https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197039/umfrag…

Die Weltbank sieht das nicht anders.

Hier die Wachstumsraten

http://data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.MKTP.KD.ZG


Hier die Kaufkraft pro Kopf

http://data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.PCAP.PP.CD

[Doomina]

Antwort auf Beitrag Nr.: 54.052.705 von keepitcool am 10.01.17 19:49:01

Zitat von keepitcool: Zu b) Der Entropiestrom fließt in ein technisches Gerät, das PPS. Das PPS verarbeitet das Öl. Das Verarbeitungsprodukt verläßt das PPS mit Umgebungstemperatur. Der Entropiestrom S1a=S4a von eben wird in diesem System als Wärmefluss S2b durch die Systemwand an die Umgebung abgegeben. Hier entsteht Entropie S5b durch irreversible Prozesse.

Verstanden - abgesehen davon, daß mir wie gesagt nicht ganz klar ist was genau ich mir alles unter dem PPS vorzustellen habe.

Zu c) Das Bilanzgesetz für das Gesamtsystem aus Bohrloch und PPS enthält keinen materiebezogenen Entropiestrom, da der ausfließende Materiestrom Umgebungstemperatur hat (S3c=S4c=0).

Frage: S3c = 0 weil nichts in das Bohrloch hineinfliesst (s.o.)?

Ansonsten: S4c = 0 weil vom ausfliessden Öl keine Wärme mehr transportiert wird, da diese bereits im PPS abgegeben wurde, ja?

Es hat denselben Wärmefluss durch die Systemwand S2c=S2b an die Umgebung wie Untersystem b.

Das Öl gibt die gesamte mitgeführte Wärme durch das PPS an die Umwelt ab.

Im Gesamtsystem entstehen Irregularitäten S5c=S5b;

Die gesamte Entropiezunahme durch irreversive Prozesse findet im PPS statt.

weitere Entropieänderungen gibt es nicht: S1c=0.

Das Öl ist auf Umgebungstemperatur (Bezugstemperatur) abgekühlt, mehr passiert nicht.

Für das Gesamtsystem gilt also die Gleichung 0=-S2c+ S5c

0 = Wärmefluss durch die Wand (PPS) + Entropiezunahme durch irreversible Prozesse (PPS).

Was ich nur leider nicht verstehe, wo jetzt das MINUS herkommt...

Ich würde mal vermuten daher, weil sich das Öl dabei ABKÜHLT.

Falls ich richtig vermute würde da dann ein PLUS stehen, wenn das Öl dabei aufgeheizt würde.

Richtig oder liege ich da falsch?

S2c kann man nach der obigen Herleitung zuerst durch S1a und dann durch S4a ersetzen

Der Wärmestrom durch die Wand des PPS = dem Wärmestromes des Öls aus dem Bohrloch.

Klar, die Wärme geht ja nicht verloren, sondern wird komplett durch die Wand an die Umwelt abgegeben.

Also bleibt: S5c=S4a

oder in Worten:
Die Entropiezunahme durch irreversible Prozesse im Gesamtsystem ist identisch mit dem Entropiestrom der aus dem Bohrloch herausfließenden Materie.

Verstanden

Mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik haben wir soeben einen Zusammenhang zu Bestimmung der Entropiezunahme bei der Ölförderung aus einem einzelnen Bohrloch erstellt. Wenn wir die sich ergebende Entropie durch die Umgebungstemperatur teilen, können wir daraus die notwendige Energie für die Ölförderung bestimmen.
Damit haben wir das wichtigste physikalische Gesetz zur Energietechnik auf die Energieproduktion durch Ölförderung angewendet.

Ich hoffe ich habe das jetzt alles richtig verstanden...