Geopolis-Modell der Weltbevoelkerung

Ein utopisch philosophisches Gedankenspiel

Heute leben ueber 50% der Weltbevoelkerung in Staedten, bis 2050 sollen es knapp 70% sein. Wir leben in einer Zeit der rasanten Urbanisierung. Zum Beispiel lebten 1950 erst knapp 30% der Weltbevoelkerung in Staedten [1]. Vor etwa 2000 Jahren war ROM die erste Stadt mit mehr als einer Million Einwohnern und vor nur 6000 Jahren gab es – so Stand der Wissenschaft – noch keine einzige Stadt. Wenn man den Gedanken der Urbanisierung einmal konsequent zu Ende denkt, kann dies zu fruchtbaren Ergebnissen fuehren. Dieses Gedankenspiel moechte ich hier einmal durchdenken und anhand von Zahlen seine Plausibilitaet absichern.

Belegt durch [2] wonach in Afrika und Asien die typische Groesse eine Bauernhofs 1,6 Hektar ist, moechte ich heute einmal wieder ein Modell neu rechnen, was ich schon seit zwanzig Jahren immer mal wieder gerne als Gedankenmodell durchexerziert habe, und dass mir immer verlaesslich ein gutes Gefuehl fuer bestimmte Groessenverhaeltnisse gebracht hat. Es ist das Einstadt-, oder Geopolis-Modell der Weltbevoelkerung. Ein besserer Name ist mir nicht eingefallen. Die Frage lautet einfach, wie gross muesste eine einzige Stadt sein, die die gesamte Menschheit beherbergt und auch ernaehrt?

Afrikanischer Bauernhof

Die typischen Bauernhoefe Afrikas und Asiens ernaehren, obwohl sie meist vorindustriell bewirtschaftet werden jeweils eine ganze Familie. Die durchschnittliche Familiengroesse liegt in Afrika bei 7 bis 10 und in Asien bei 5 bis 6 Familienmitgliedern. Wir wollen in diesem Modell eine Kleinfamilie mit 4 Familienmitgliedern annehmen, so dass die Bevoelkerung mit der Zeit konstant bleibt. Die Sterberate bei hohem medizinischen Standard und das Vorkommen von Zwillingsgeburten sollen sich ungefaehr die Waage halten. Jede Familie hat also das Recht auf zwei Geburten. Familien, die keine Kinder haben moechten oder koennen, koennen ihr Geburtenrecht uebertragen, so dass es hier und da auch Familien mit vier Kindern oder mehr gibt. Insgesamt bleibt die Bevoelkerung konstant. Unser Bauernhof soll grosszuegig 2 ha umfassen und damit problemlos vier Personen alt hergebracht, ohne die Methoden der neuzeitlichen Landwirtschaft gut ernaehren, oder anders ausgedrueckt ein ha ernaehrt zwei Personen.

Colorado-Modell

Nehmen wir mal den US-Bundesstaat Colorado als unseren Stadtstaat „Geopolis Colorado“ an. Colorado hat eine Ausdehnung von 612 km mal 451 km, das sind ca. 276.000 qkm oder 27 Mio ha. Dann koennte die Flaeche von Colorado so 52 Mio Menschen ernaehren. Das klingt erst einmal nach viel, ist es aber nicht, denn diese Menschen betreiben Landwirtschaft wie im Mittelalter.

Denken wir uns nun erst einmal die Stickstoffduengung hinzu, um den verbrauchten Bodenstickstoff auszugleichen, dann steigert sich der Ertrag gleich um das Vierfache und der ha koennte 8 Personen ernaehren, bzw. Colorado ca. 200 Mio Menschen [3].

Nun bewaessern wir alle Anbauflaechen, um den Ertrag um weitere 50% zu erhoehen, der ha ernaehrt nun 12 Personen und Colorado 300 Millionen. Duengung, Pflanzenschutz und konsequente Bewaesserung sind die heute ueblichen Techniken, hohe Ertraege einzufahren. Wie koennen wir noch mehr Menschen mit der Flaeche von Colorado komplett ernaehren?

Wir bauen Treibhaeuser und erhoehen die CO2-Konzentration auf einen fuer Pflanzen viel besseren Wert. Damit machen wir uns unabhaengig vom Wetter und den Jahreszeiten, fuehren den Pflanzen mehr ihres Baustoffes CO2 zu und erreichen nun pro Flaeche die etwa sechsfache Produktivitaet [4]. Die Nahrung fuer 70 Personen pro Hektar wurde in Versuchstreibhaeusern schon in den Siebziger Jahren, also vor 40 Jahren erreicht, und stellt heute kein grosses Problem mehr dar. Nun koennten wir also durch Treibhaeuser 70 Personen pro Hektar ernaehren und 1,8 Milliarden Menschen in unserer Geopolis Colorado ernaehren.

Bis jetzt war alles sehr konservativ, werden wir jetzt mal etwas optimistischer. Wir wollen die modernsten, heute sich noch in Forschung befindlichen, mehretagigen Treibhaeuser bauen, um den Vegetations-Etagen-Effekt des Urwaldes zu nutzen und wirklich jeden einzelnen Lichstrahl in Pflanzenproduktion zu wandeln. Es sollen Hydrokulturen sein, die den Pflanzen die Naehrstoffe optimal zufuehren, der CO2-Gehalt soll fuer Menschen bereits toxisch sein, fuer Pflanzen ideal, so dass man die Treibhaeuser nur mit Atemmaske betreten kann. Zusaetzlich sollen die Treibhaeuser nachts durchgehend mit einer dem Tag vergleichbaren Lichtleistung beleuchtet werden und im Winter durchgehend beheizt. Durch diese fuenf Massnahmen: Hydrokultur, maximale CO2-Zufuhr, Etagenwuchs, warme Temperaturen und naechtliche Beleuchtung steigern wir die Pflanzenproduktion noch einmal gut um den Faktor Vier und sind damit an der aeussersten heute denkbaren Grenze angelangt. Dann sind wir bei 280 Personen pro Hektar oder 7,2 Milliarden Menschen, die durch Geopolis Colorado ernaehrt werden koennten.

Jetzt ist noch die Frage, wo diese 7,2 Milliarden Menschen leben sollen? Bisher redeten wir ja nur von Anbauflaechen.

Dystopischer Loesungsansatz 1: Der gigantische Zentralquader. Angenommen im Zentrum Colorados befindet sich eine Grossstadt mit 30km mal 30km Ausdehnung. Wenn man sie flach baut und jedem Einwohner eine Wohnflaeche von 100qm zusteht, kann sie immerhin schon 9 Millionen Menschen beherrbergen. Wenn man ihr 800 Etage gibt und sie 1000 Meter in die Hoehe und 1000 Meter in die Tiefe baut, koennen dort 7,2 Milliarden Menschen bequem leben. Ein riesiger Quader von 1000 Metern Hoehe ueber dem Erdboden und 1000 Metern Tiefe und 30km mal 30km Seitenlaenge. Eine Stadt wie ein riesiger Ameisenhaufen.

Utopischer Loesungsansatz 2: Die Stadt der gruenen Glasdaecher. Angenommen die gebauten mehretagigen Hydrokulturtreibhaeuser haben von Vornherein drei bewohnte Untergeschosse vorgesehen. Diese Geschosse besitzen Glasdecken und Boeden, das ein Restlicht von den oberen Treibhaeusern durchscheint. Wenn nun wieder jedem Buerger 100 qm zustehen, kann Colorado mit einer Gesamtflaeche von 276 * 10^11 qm so 2,76 Milliarden Menschen und auf drei Ebenen 8,2 Milliarden Menschen bequem beherrbergen. Das heisst, bei 7,2 Milliarden Buergern liegt die Wohnflaeche bei 114 qm pro Person. Die Menschen leben unterhalb der oberen Gewaechshausebenen auf drei Wohnetagen. Im Erdgeschoss befindet sich die Infrastruktur, d.h. Verkehrswege, Fabriken, Lager, etc.

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Geopolis Colorado – mit zwei Zufahrtsstrassen und der Sicht auf das Erdgeschoss, die drei Wohnetagen und die Treibhausetagen darueber

Utopischer Loesungsansatz 3: Die Stadt der Einmillionen Tuerme. In einem riesigen Feld von zusammenhaengenden Glashaeusern von 612 mal 451 km Flaeche, der Ausdehnung Colorados, stehen eine Million Tuerme, also Tausend mal Tausend Tuerme mit jeweils im Durchschnitt 530 Metern Abstand zueinander. Diese Tuerme sind im Durchschnitt 1000 m hoch und 100m tief im Boden verankert, haben im Durchschnitt 400 Etagen und im Durchschnitt eine Grundflaeche von 50 mal 50 Metern also 2500 Quadratmetern. Sie bieten insgesamt 7,2 Milliarden Einwohnern eine Flaeche von 138 Quadratmetern pro Kopf. Der Verkehr findet mit Hubschraubern, Bahn und Elektroautos statt. Die Infrastruktur mit allen Bahnlinien, Strassen, Fabriken und Lagern befindet sich wiederum im Erdgeschoss der Treibhaeuser. Es dominiert eine Architektur des Hochbaus ueber der riesigen Glasebene. Die Wohnungen und Arbeitsplaetze der Einwohner befinden sich in diesen herrlichen Tuermen.

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Geopolis Colorado als Glasboden-Stadt der Einmillionen Tuerme

Man wuerde Geopolis Colorado vom Weltraum aus als kleines glitzerndes Viereck gut sehen. 7,2 Milliarden Menschen, alle Menschen, die heute auf dem Planeten Erde leben haetten in Geopolis Colorade viel Platz, viel Nahrung, die beste medizinische Versorgung und ein langes, gesundes Leben. Sie wuerden 0,05% der Erdoberflaeche, 0,18% der Landoberflaeche der Erde oder 2,8% der Landflaeche der USA verbrauchen. Der Rest der Erde waere absolut menschenleer! Ein ganzer Planet ohne Menschen, wie vor 2 Millionen Jahren.

Geopolis Colorado ist nur ein Gedankenspiel und kein ernstgemeinter Vorschlag. Es ist gedacht, ein Gefuehl fuer Groessenverhaeltnisse zu bekommen. Ich moechte in dieser utopischen Stadt sicher nicht leben.

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USA mit Geopolis Colorado

Eine logische Weiterfuehrung des Gedankenspiels Geopolis koennte jetzt noch lauten: wieviele Geopolis Colorados passen in die USA? Vielleicht zwanzig – grosse Teile des Landes sind durch Gebirge Fluesse, Suempfe und Seen nicht ohne weiteres bebaubar. Die letzte Frage waere dann, wieviele Geopolis Colorados passen auf die Erde? Das kann sich jeder selbst ausrechnen. Ich moechte jedoch etwas nachhelfen.

Die Erde verfuegt ueber 13 Mio qkm Ackerland (47 Colorado-Flaechen) und  25 Mio qkm Grasland (90 Colorado-Flaechen). Das sind ihre fruchtbarsten Regionen, die zusammen 7,5% der Erdoberflaeche oder 25% der Landflaeche der Erde ausmachen, und die nach dem Vorbild Geopolis bebaut knapp eine Billion Menschen technisch relativ problemlos in Wohlstand und mit viel Lebensraum beherbergen und sehr gut ernaehren koennten.

Die Steppen, Wuesten und Eiswuesten der Erde, wie auch all ihre Gebirge, Seen- und Flusslandschaften, und natuerlich ihre Ozeane blieben trotz einer Billion Menschen so von einer Bebauung voellig unberuehrt. Diese riesige Wildnis, die absolut menschenleer waere, immerhin 75% der Landflaeche der Erde, koennte den Gegenpool zu der extremen Bebauung der Geopolis darstellen und waere meiner Meinung nach fuer das psychologische Wohlbefinden der Menschen als Ausgleich zum emsigen Stadtstaat entscheidend. Trotz einer Billion Menschen: mit einem Gelaendewagen und einem Wanderrucksack ausgeruestet wuerde man sich vom Stadtrand aus sehr schnell in der fast unendlichen Einsamkeit der Erde verlieren. Das kingt paradox aber Zahlen luegen nicht.

[2] http://www.weltagrarbericht.de/themen-des-weltagrarberichtes/baeuerliche-und-industrielle-landwirtschaft.html

[3] http://www.presseportal.de/pm/29845/2220498/stickstoffduengung-sichert-brot-fuer-51-millionen-bundesbuerger

[4] http://www.adlershof.de/newsview/article/oekologische-gewaechshaeuser-mit-durchblick/?no_cache=1&cHash=2209e293f41e5a19a7f11956e77dc34c

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5 Kommentare zu “Geopolis-Modell der Weltbevoelkerung

  1. Ich habe noch ein paar Fragen zu diesem Gedankenspiel „Geopolis“:

    Wo sind in Geopolis die Fabriken, in denen die Treibhäuser, Türme, Hubschrauber, E-Autos, Kleidung, Waschmaschinen etc. hergestellt werden? Wo kommen a) die Rohstoffe und b) die Energie zur Herstellung und Erhaltung der gesamten „Technosphäre“ her? Sind die Menschen in Geopolis Vegetarier? Wenn nicht, wo sind die Tiere?

    Ich kann mir nicht vorstellen, dass eine Fläche von Colorado Süßwasser für 7,2 Milliarden Menschen (und Bewässerung der Pflanzen) bereithält, selbst wenn das Wasser permanent recyclet wird. Wo kommt das Wasser ursprünglich her?

    Und noch eine wichtige Frage: Wie verbringen die Menschen in Geopolis ihren Tag? Wie bringen die Menschen sich aktiv in ihre Umgebung ein? In dem Modell erscheinen sie nur als passive Verbraucher, was unweigerlich an Massentierhaltung erinnert.

    In der westlichen Welt verbraucht der Mensch in der Technosphäre, in der er lebt, m.W. etwa 100x so viel Energie durch Benutzung von Maschinen, wie er mit seinem Körper über den Stoffwechselkreislauf erzeugen kann. In Geopolis dürfte der Faktor noch weitaus höher sein. Müsste man in Geopolis nicht eher von diesem, ich nenne es mal „energetischen Abdruck“ ausgehen als von der reinen Anzahl Menschen?

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    • Hallo Salamander, zu Deinen Fragen zur Energie- und Rohstoffversorgung: Die Fabriken der Geopolis befinden sich im Untergrund, gleich unter den Feldern. Die Rohstoffe kommen aus Bergwerken auf der Erde und von Asteroiden im Sonnensystem. Die Energie stammt von simplen Fusionsexplosions-Kraftwerken auf dem Mond und wird per Mikrowellen über geostationäre Relais zur Erde übertragen. Diese Kraftwerke nutzen die seit 65 Jahren verfuegbare Fusionsenergie der H-Bomben, die sie im Untergrund in gestaffelten Hohlkammern freisetzen. Mondgestein wird in Silizium und Sauerstoff gespalten. Der Ultraheiße Sauerstoff treibt Dampfturbinen auf der Oberflaeche des Mondes an, usw. Der abgekuehlte Sauerstoff wiederum wird als Raketentreibstoff genutzt, um die Asteroiden-Minen zu versorgen, etc. Die Empfangsantennen fuer die Mondenergie auf der Erde sind aufgespannte Dipole, also dünne Drähte, die jeweils über viele Quadratkilometer in der naeheren Umgebung von Geopolis installiert sind und die Stadt ueber ein sternfoermiges Netz von Hochspannungsleitungen mit Strom versorgen. Die Energiedichte der Mikrowellen ist so gering, dass sie bei technischen Problemen mit der Ausrichtung die Lebewesen der Stadt nicht verletzt.

      Zur Ernaehrung: Die Menschen ernähren sich größtenteils vegetarisch. Einige Tierfarmen sind in der Fläche eingestreut. Die Landwirtschaft ist groesstenteils aquaponisch, d.h. Süsswasserfische, Flusskrebse und Muschelfleisch gehören zum Essen immer dazu. Hühner, Kaninchen, Schafe und Ziegen, auch Schweine werden hier und da zur Abwechslung verspeist. Kühe gibt es kaum, weil diese sehr ineffektiv und platzintensiv Biomasse in Fleisch umsetzen. Rindfleisch ist das Luxusprodukt ueberhaupt!

      Angenommen 7 Milliarden Menschen benoetigen taeglich 100 Liter Wasser und das Wasser kann alle 100 Tage recyclet werden. Das macht 7×10^9×10^4 Liter = 7×10^13 Liter, die man vorhalten muesste. Ein Kubikkilometer hat 10^12 Liter, es waeren somit 70 Kubikkilometer Wasser, oder bei einer Flaeche von 276.000 qkm (Flaeche von Colorado), die Geopolis besitzt, eine 254 mm hohe Wasserschicht, die immer vorgehalten werden muesste. Bei einem 95%-igen Recycling muessten dem System in 100 Tagen 12.7mm Niederschlag zugefuegt werden, im Jahr muessten also 46,4mm Niederschlag zugefuegt werden. Colorado hat eine recht geringe Niederschlagsmenge von 400mm im Jahr, das ist aber mehr als ausreichend. Selbst, wenn Anfangs noch keine Recyclingrate von 95% erreicht wuerde, sondern z.B. nur 60%, wuerde die Stadt ihren Wasserbedarf komplett decken. Urspruenglich stammt das Wasser selbstverstaendlich aus der Niederschlagsmenge eines Winters in Colorado, da kommen 254 mm problemlos zusammen.

      Deine naechste Frage fuehrt uns zu den philosophischen Ueberlegungen, die das Gedankenmodell der utopischen, ewigen, statischen Geopolis provoziert. Der Mensch als Endkonsument ist unweigerlich dem seelischen und geistigen Untergang verdammt. Das wird aus einem Modell wie Geopolis nach kurzem Nachdenken klar und Du hast richtig erkannt, dass die Menschen hier in ein Seins- und Daseins-Problem hineinlaufen. Ja, sie konsumieren in der Tat wenig, eigentlich nur die zum Leben notwendigsten Dinge, wie gutes Essen, gute Kleidung, gute Schuhe. Einfachere Dinge wie Moebel und Radios bauen sie sich selbst. Computer gibt es keine – wozu auch! Es gibt nichts, was man mit der Unterstuetzung von Rechnern zu beschleunigen haette, man hat ja unendlich viel Zeit! Tatkraeftige Menschen arbeiten im Weltraum, und sind mit der dortigen Expansion rundum mehr als beschaeftigt. Viele Menschen sind mit der Reparatur und Instandhaltung der Geopolis beschaeftigt. Dabei entwickelt sich Geopolis mit der Zeit zu einem an manchen Orten an den Jugendstil, woanders Bauhaus oder an Barock, Klassizismus oder an Gotik oder Romanik erinnernden feindetailliertem Gesamtkunstwerk, denn die Handwerker haben ja viel Zeit und Muße. Die Menschen werden sich zu Philosophen/Raumfahrern/Kuenstlern/Kunsthandwerkern veraendern oder untergehen. Diese Aussage kann man uebrigens philosophisch universell verallgemeinern. Sie gilt fuer jeden von uns, nicht nur die Bewohner dieser utopischen Stadt. Wir alle werden eines Tages dahin zurueck gehen, wo wir einst hergekommen sind. Nur ist das fuer jeden individuell ein anderer Ort: beim einen ist es das Nichts, beim andern Arkadien, beim naechsten vielleicht sogar der Orkus, wer weiss. Geopolis, als ewige Stadt, wuerde diese Entscheidung bei jedem einzelnen Bewohner unabdingbar und unausweichlich hervorbringen. Die Geopolis ist gefaehrlich.

      Aus den oben genannten Erklaerungen, v.a. geringer, individueller Konsum, Ueberfluss an elektrischer Energie aus Fusionsenergie vom Mond stammend, Rohstoffe von Asteroiden stammen (nur seltene Erden stammen aus Bergwerken der Erde), beantwortet sich Deine letzte Frage: der sogenannte energetische Fingerabdruck eines Menschen auf der Erde geht in Geopolis mit der Zeit gegen Null, waehrend er im Sonnensystem stetig und schnell waechst. Wie? Mit Hilfe von Nukleartechnik – gefaehrlich und toedlich – aber weit weg von der Biosphaere der Erde. Da draussen kann ihre Strahlung kein Leben toeten, denn der Weltraum ist ohne Leben. Mit der Nukleartechnik wird aber die Weltraumfahrt billiger als die heutige Schiffahrt auf der Erde werden, denn sie kann hundertausendfach mehr Energie freisetzen als chemische Prozesse, z.B. ein Energieaequivalent von 50.000 Tonnen TNT bei 0.35 Tonnen Gewicht (B61-12). Wenn eine Person heute chemisch fuer 82 Mio Dollar (Stand 2015) in den Weltraum fliegt (das nehmen die Russen als Ticketpreis fuer einen Sitz in der Sojus-Rakete zur Raumstation), dann waeren mit Nukleartechnik bei 140.000 facher Energiedichte 585 Dollar moeglich. Das klingt zwar ungewohnt, ist aber physikalisch korrekt. Eine Energie- und Kosten-intensive Sicherheitstechnik entfaellt selbstredend. Die ausserirdische Infrastruktur der Geopolis ist explosiv und gefaehrlich.

      So, das waren meine Antworten zum theoretischen Modell einer Geopolis, der perfekten utopischen Stadt, die alle Menschen der Erde auf der Flaeche von Colorado selbstgewaehlt in einem ewigen Paradies oder Tartaros aufsaugt. Die Erde waere ein unbewohnter, wilder Planet, ganz ohne Menschen. Eine schreckliche Vorstellung, finde ich. Es gruesst Dich, Monstermaschine

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      • Hallo Monstermaschine, danke für die technischen Erklärungen, die dazu beitragen, dass ich mir Geopolis besser vorstellen kann.

        Zwischen alten mythischen Vorstellungen und moderner Technik scheint es eine geheimnisvolle Verbindung zu geben, dahingehend, dass Technik uralten Menschheitsträumen auf einmal eine materielle Gestalt gibt und sie Wirklichkeit werden lässt. Das Fliegen zum Beispiel. Oder die Vorstellung, dass alle Menschen miteinander verbunden sind (Internet). Oder dass Feuer vom Himmel fällt (Atombombenabwurf). Oder das Jenseits (virtuelle Welten im Internet).

        In diesem Sinne erinnert mich Geopolis an die ewige Stadt, wie sie am Ende der Bibel beschrieben wird. Zwar kommt mit Geopolis nicht die Stadt vom Himmel, aber immerhin die Energie, mit der die Stadt betrieben wird.

        Deshalb hat dieses Gedankenspiel für mich etwas durchaus Beunruhigendes. Geopolis ist ja nichts anderes als hochverdichtete Technik, und dieser Prozess von Verdichtung von Technik prägt unser Zeitalter. Das ist eben die Frage, wie der Mensch sich in dieser sich verdichtenden Technosphäre definiert und neu aufstellt.

        In der Vergangenheit bestand ein guter Teil eines sinnvollen Lebens darin, für sich und seine Familie zu sorgen und den Überschuss ggf. an Bedürftige abzugeben. Diese Fürsorge, dieser Einsatz für sich selbst und andere geht in Geopolis ja zu einem großen Teil an die Technik über. Ist ein Dasein als Philosoph, Künstler, Kunsthandwerker ein würdiger Ersatz für diese Fürsorge? Wie verändern sich die Beziehungen unter Menschen, wenn sie existenziell nicht aufeinander angewiesen sind? Werden die Beziehungen freier oder fallen sie womöglich auseinander und jeder wird zum Autist, der sich in seinen eigenen Kunstwerken oder Philosophien verliert? Was haben wir einander noch zu sagen, wenn die Existenzfrage für alle grundsätzlich gelöst ist? Brauchen die Bewohner eines technischen Schlaraffenlandes dann nicht notwendigerweise ein verbindendes Projekt wie bspw. eben die Raumfahrt? Gäbe es außer Raumfahrt überhaupt ein Projekt, das die Menschheit zusammensschweißen könnte? Im Moment fällt mir da nichts sonst ein. Und was, wenn wir die Technik in unserer Lebenswelt immer weiter verdichten, der Weg ins All für uns aber trotzdem verschlossen bleibt?
        Nachdenkliche Grüße von Salamander

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