Original paper

Reserves and resources of the geosphere, terms so often misunderstood. Is the life index of reserves of natural resources a guide to the future?

Wellmer, Friedrich-W.

Abstract

Against the background of the climate change discussion worldwide, especially in the industrialized countries, connected with efforts to increase the share of renewable energies and in Germany the plan to phase out nuclear power generation, the issue of the lifetimes of fossil energy and uranium resources is presently widely discussed. At the same time a more technical discussion takes place about lifetimes of reserves and availability of certain electronic and precious elements needed in high-tech applications. Reserves, the share of the total resources that can be economically extracted with actual technology, and resources, known but not economically extractable at present, are dynamic quantities. Technology improves to convert resources into reserves. Through active exploration geopotentials are transferred into reserves and resources. Reserves grow along with increasing consumption. Therefore, the reserve/consumption (R/C) ratio is not the "life time of reserves", but an equilibrium value, typical for each commodity. For crude oil e.g. the R/C ratio has a value of about 40, for zinc and lead of between 20 and 25, ratios which either improved within the last 50 years or stayed constant without any shortages experienced. The R/C ratio is nothing but a snapshot in a dynamically developing system. For conventional oil alone it is possible to estimate reserves, resources plus geopotential in such a way that via an extrapolated logistic production curve an "estimated ultimate recovery" (EUR) can be quantified.Reflections about reconciling the consumption of nonrenewable resources with the challenge of intergeneration fairness within the context of sustainable development lead to the conclusion that we do not need natural resources as such, but we need their functions. To find solutions for functions man's means are all the resources of the geosphere, the primary resources, and of the technosphere, the secondary resources via recycling, plus the unlimited resource of his creativity. The mechanisms to find solutions are on the one hand man's curiosity to detect and develop new methods and technologies and on the other hand the feedback control system of raw materials supply. This feedback control system is triggered by price increases due to scarcities spurring incentives to find new solutions in a market economy system.

Kurzfassung

Vor dem Hintergrund der weltweiten Klimadiskussion insbesondere in den Industrieländern, verbunden mit dem politischen Bemühen, den Anteil regenerativer Energien zu erhöhen, und einer Diskussion in Deutschland über den gleichzeitigen Ausstieg aus der Kernenergie, werden die Reichweite von fossilen Energierohstoffen und Uran diskutiert. Zur selben Zeit findet eine eher technisch orientierte Diskussion über die Verfügbarkeit und Reichweite von elektronischen und Edelmetallen statt, die in Hightech-Anwendungen benötigt werden. Reserven als der Teil der Gesamtressourcen, der zur Zeit wirtschaftlich gewonnen werden kann, und Ressourcen, die derzeit bekannt aber nicht bauwürdig sind, sind beides dynamische Größen. Technologie ändert sich und verwandelt Ressourcen in Reserven. Bei aktiver Exploration werden Geopotentiale in Reserven und Ressourcen überführt. Reserven wachsen mit dem ansteigenden Verbrauch mit, so dass das Reserven/Verbrauchs-Verhältnis - missverstanden als ,,Lebensdauer bezeichnet - einen rohstoffspezifischen Gleichgewichtswert hat, der für Erdöl bei ca. 45 oder für Zink und Blei zwischen 20 und 25 liegt. Dies sind Werte, die sich seit 50 Jahren entweder verbessert haben oder gleich geblieben sind, ohne dass je Knappheiten aufgetreten wären. Das Reserven/Verbrauchs-Verhältnis kann nicht mehr sein als immer nur eine Momentaufnahme in einem sich dynamisch entwickelnden System. Nur bei einem Rohstoff, dem konventionellen Erdöl, können Reserven, Ressourcen und Geopotentiale so abgeschätzt werden, dass mit Hilfe einer extrapolierten logistischen Förderkurve das estimated ultimate recovery (EUR) quantifiziert werden kann.Überlegungen, wie der Verbrauch nicht-erneuerbarer Rohstoffe mit der Forderung der Intergenerationen-Gerechtigkeit im Konzept der nachhaltigen Entwicklung in Einklang gebracht werden kann, führen zur Schlussfolgerung, dass der Mensch nicht die Rohstoffe selbst benötigt, sondern deren Funktionen. Um Lösungen für Funktionen zu finden, stehen dem Menschen drei Ressourcenquellen zur Verfügung: alle Ressourcen der Geosphäre, die Primärrohstoffe, alle der Technosphäre, die Sekundärrohstoffe über das Recycling, sowie die Ressource der menschlichen Kreativität. Der Anstoß, zu Lösungen zu kommen, ist der Regelkreis der Rohstoffversorgung. Angetrieben wird er einerseits von der menschlichen Neugierde, Neues zu entdecken und zu entwickeln, andererseits vom Preismechanismus, der auf Knappheiten reagiert und preisliche Anreize in einem marktwirtschaftlichen System schafft.

Keywords

reservesresourcesgeopotentiallifetime of reservesreserve/consumption (r/c) ratiosestimated ultimate recovery (eur) of crude oilpeak oilpricereplacement of functionssustainable developmentfeedback control system of raw materials supply