Dr. Bernhard Weßling rechte Spalte: Titelbild & Rückseite Einbandtext
Nachhaltigkeit neu betrachtet: Eine erste und
umfassende naturwissenschaftlich fundierte Theorie
(Hinweis auf ein neues Buch, Erscheinungszeitraum 4. Quartal 2026, SpringerNature)
Bislang wird Nachhaltigkeit entweder im Sinne der früheren Brundtland-Kommission der Vereinten Nationen und der nachfolgend entworfenen „Sustainable Development Goals“1 rein qualitativ, oder mit Hilfe der moderneren „planetary boundaries“2 zumindest teilweise quantitativ definiert. In der breiten politischen und Medien-Praxis, erst recht im politischen und Unternehmens-Marketing wird „Nachhaltigkeit“ inflationär und ziemlich beliebig verwendet, allzu oft leider auch missbräuchlich und irreführend. Es gab trotz aller Bemühungen mittels Ökobilanzen und „life cycle analyses“ bisher keine naturwissenschaftliche Theorie der Nachhaltigkeit, kein übergreifendes, alle Umweltverbräuche zusammenfassend beschreibendes Kriterium, mit dem Nachhaltigkeit objektiv gemessen und verglichen werden kann, auch nicht mittels Wertermittlung in Form von Geld.3
Diese Lücke wird geschlossen mit dem neuen Ansatz des Autors zur Beurteilung und Messung von Nachhaltigkeit, das in dem Artikel vorgestellt werden soll: Es ist erstmalig ein neutrales, objektives, (zumindest halb-)quantitatives und vor allem falsifizierbares Nachhaltigkeitskriterium, das den Verbrauch aller Umweltgüter verallgemeinernd erfasst, eine erste die Gesamtheit der Umweltgüter umfassende naturwissenschaftliche Theorie der Nachhaltigkeit.4 (Diese kann prinzipiell auch um wirtschaftliche und soziale Aspekte erweitert werden.)
Es wird deutlich, dass Nachhaltigkeit nicht nur Klima, sondern ebenso Ökosysteme und Artenvielfalt sowie Rohstoffe, Wasser und Landschaftsverbrauch umfassen muss. Die vom Autor seit 2023 entwickelte Theorie basiert darauf, dass die Entropie in verallgemeinernder Form den Verbrauch nicht regenerierbarer Umweltgüter aller Art anzeigt, ohne im Detail beschreiben zu müssen, welche Umweltgüter genau dies sind.5 Somit können Verfahren und Produkte für unterschiedlichste Anwendungen miteinander verglichen werden.6 Entropie ist wie ein „Preisschild“, das anzeigt: „So viel Umwelt kostet dieses Verfahren oder jenes Produkt.“ Die „Währung“, in der wir mit der Umwelt handeln, ist die Entropie (in J/K). Thermodynamik wird in diesem Buch in Alltagssprache übersetzt; jeder kann es verstehen.
Eine sehr wichtige Anwendung findet diese Theorie bei der Beurteilung der Frage, ob CO2-Entnahme-Technologien im umfassenden Sinne nachhaltig sind, wenn der extrem hohe Energiebedarf aus regenerativen Quellen gedeckt wird. Bisher wird dabei ausschließlich eine erhoffte positive Klimawirkung betrachtet, aber nicht eventuelle Auswirkungen auf die übrige Umwelt (Artenvielfalt, Ökosysteme, Wasser, Rohstoffe). Es muss unter „nachhaltig“ verstanden werden, dass die Anwendung solcher Technologien nicht mehr Kollateralschäden in der Umwelt verursachen darf, als an positiven (klimawirksamen) Ergebnissen erzielt werden kann. Das kann mit Entropiebilanzen untersucht werden. Nach der Analyse sind die Umwelt-Kollateralschäden um ein Vielfaches höher als der Klimanutzen. Die Bilanz kann – wenn Befürworter dieser Technologien die Schlussfolgerungen bezweifeln sollten – ggf. faktenbasiert auf der Basis von Naturgesetzen falsifiziert und wissenschaftlich sachlich diskutiert werden.
Ob solche Technologien bezahlbar sind, bzw. ob es sinnvoll ist oder nicht, Investitionen und Folgekosten für diese Technologien aufzubringen, kann nur eine auf Entropiebilanzen basierende Nachhaltigkeitsanalyse ergeben, und die beantwortet eine solche Frage bisher mit Nein. Denn letztlich beziffert die Entropie zusammenfassend alle nicht wieder ersetzbaren Verluste an Energie, Materie und funktionaler Komplexität z. B. der Ökosysteme (einfacher ausgedrückt: Wirkungsgrad- und Funktionsverluste; korrekter: Verlust der Wertigkeit von Energie bzw. Stoffen und der Funktionsfähigkeit zuvor bestehender komplexer Systeme). DAC, CCS und CCU sind hiernach nicht nachhaltig, was in dem bald erscheinenden Buch gezeigt wird. Natürliche Ökosysteme können diese für DAC, CCS, CCU erhofften Ziele auf nachhaltige Weise erreichen, was zugleich die Artenvielfalt stärken würde.
2Rockström, J., Steffen, W., Noone, K., Schellnhuber, J. et al. A safe operating space for humanity. Nature 461, 472–475 (2009). https://doi.org/10.1038/461472a, später ergänzt nach Will Steffen et al., Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science 347, 1259855 (2015). https://doi.org/10.1126/science.1259855
3Ein japanisches Autorenteam schrieb: „Although sustainable development is an agreed vision for all countries, it lacks theoretical grounding.“ Obura, D., Agrawal, A., Christie, M. et al. A systems reset for sustainable development. Commun. Sustain. 1, 3 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-025-00009-3; Poritosh et al. versuchten, als allgemeines Nachhaltigkeits-Kriterium eine Ermittlung ökologischer Werte in Yen vorzunehmen, eine solche Bewertung ist aber subjektiv, weil sie auf einer (von Experten-Panels) vermuteten Zahlungsbereitschaft basiert; https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.06.016, mit Verweisen auf Itsubo und Inada et al.
4seit 2024 in verschiedenen Medien veröffentlicht bzw. zur Diskussion gestellt, siehe https://www.bernhard-wessling.com/nachhaltigkeit_und_entropie, u. a. in Physik in unserer Zeit: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/piuz.202501731 bzw. https://www.bernhard-wessling.com/phiuz_entropie_kriterium_nachhaltigkeit
5Wir vergleichen Preise, wenn wir einkaufen, normalerweise ebenso: Nur selten versuchen wir herauszufinden, was genau die im Detail die Beiträge für Preisunterschiede zwischen 2 oder 3 uns interessierenden Konkurrenzprodukten sind, seien es Äpfel, Hosen oder Laptops.
6Es werden im Buch verschiedene Verfahren untersucht, z. B. Korrosion/Korrosionsschutz (betr. 60 Mio t Eisen pro Jahr), Ersatz eines speziellen (besonders umweltschädlichen) Prozesses in der Leiterplattenindustrie (betrifft 20 Mio m² PCB pro Jahr), ist die propagierte Eisen-basierte Energie-Kreislaufwirtschaft nachhaltig?, DAC, CCS, CCU und andere Geoengineering-Verfahren zur Bewältigung des Klimawandels: sehr fragliche Nachhaltigkeit;
siehe B. Weßling, Vortrag bei der Leibniz-Sozietät über die aktuellste erweiterte und vertiefte Fassung des Konzepts (und textliche Zusammenfassung des Vortrags): https://www.bernhard-wessling.com/vortrag_entropie_nachhaltigkeit_ls
In diesem Buch wird die erste umfassende, naturwissenschaftlich fundierte Theorie der Nachhaltigkeit vorgestellt. Sie beschreibt, wie Nachhaltigkeit exakt verstanden und quantitativ beurteilt werden kann. Es wird betont, dass jede Nachhaltigkeitsbewertung nicht nur das Klima, sondern gleichermaßen auch die Artenvielfalt berücksichtigen muss. Sie basiert auf der modernen Nicht-Gleichgewichts-Thermodynamik, da alle Prozesse in der Welt auf dem Umsatz von Energie und Stoffen beruhen. Genau das ist der Gegenstand der Thermodynamik.
Die Leser werden schätzen, wie leicht verständlich das Buch ist. Es enthält (abgesehen von ein oder zwei Ausnahmen) keine Formeln, dafür aber viele fundiert belegte Fakten. Eine umfassende, quantitative Nachhaltigkeitstheorie ist längst überfällig – nun liegt sie vor. Mehrere praktische Beispiele, verschiedene Produkte und Prozesse werden quantitativ analysiert und hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit bewertet. Dazu gehören die direkte CO2-Abscheidung, -Speicherung und -Nutzung sowie verschiedene Geoengineering-Konzepte. Es wird betont, dass jede Nachhaltigkeitsbewertung nicht nur das Klima, sondern auch die biologische Vielfalt berücksichtigen muss. Daher untersuchen wir auch, inwieweit verschiedene Ökosysteme und der ökologische Landbau einen wesentlichen Beitrag zur Bewältigung der Krisen im Zusammenhang mit dem Klimawandel und der biologischen Vielfalt leisten können.
Dieses Buch übersetzt abstrakte Thermodynamik in Alltagssprache und rückt sie in den Mittelpunkt aktueller Diskussionen über die dringendsten Umweltkrisen.
