Sonntag, Juli 07, 2013

Datenanalyse aus den USA

Wie man Daten nicht analysieren sollte

In letzter Zeit wurde viel über die Datensammelwut der US Geheimdienste berichtet. Für mich stellt sich die Frage, wie gut können diese Daten ausgewertet werden. 
Da ich leider keinen direkten Zugang zur NSA habe, muss ich mich auf Vergleiche beziehen. Und da gibt es den Vorteil, dass in den USA Daten von Regierungsbehörden offen zugänglich sind.

Beispiel Stromverbrauch

Die US Energie Information Administration EIA, offensichtlich eine Behörde, die den wichtigen US Energiemarkt analysiert, findet für den zukünftigen Stromverbrauch der USA bis 2040 folgendes:
Abb. 1: Zuwachs des US Stromverbrauchs und zukünftige Entwicklung
 Ein Blick auf die Graphik zeigt, dass die USA seit 1950 einen Rückgang beim Wachstum des Stromverbrauchs hatten. Und in Zukunft soll der Verbrauch wieder etwas stärker wachsen. 
Was ist daran merkwürdig? Die Methode der Datenanalyse! 
Hier nochmals die tatsächlichen Daten [1] in einer weniger suggestiven Grafik:
Abb. 2: Wachstum des US Stromverbrauchs seit 1950 und lineare Näherung
Man erkennt, dass eine lineare Näherung den Trend in den letzten 60 Jahren erstaunlich gut wiedergibt. Inzwischen ist das Wachstum exakt bei Null angekommen, das bedeutet, der Stromverbrauch ändert sich nicht mehr. Aber das darf natürlich eine Regierungsbehörde nicht zugeben, daher wir ein Polynom (Trendline in Orange, 1. Abbildung) eingefügt, diese deutet zumindest ein leichtes Wachstum in Zukunft an. Es gibt dafür keinerlei logische Erklärung, denn eine Polynom ist für die Beschreibung eines Wachstumsprozesses nicht sinnvoll. 
Sinnvoll wäre eine exponentielle Entwicklung, die gegen eine Grenze läuft und durch eine logistische Funktion beschrieben werden kann. Das ist aber sicher etwas zu komplex für ein "schönes" Resultat.
Ich habe die einzelnen Fälle untersucht, es gibt kein besseres Resultat, als die einfache Annahme:
Der Stromverbrauch in den USA nimmt nicht mehr zu!
So weit diese erste Analyse.

Die Nutzung von Solarenergie in den USA

Zuerst werfen wir einen Blick auf den jährlichen Zubau an Solaranlagen in den USA:
Abb. 3: Bemerkenswertes Wachstum bei Solaranlagen in der USA
Aus Abbildung 3 erkennt man, dass auch in den USA massiv die Solarenergie ausgebaut wird, jetzt muss das US Energy Information Department eine Prognose für die Zukunft liefern, am Besten exakt für jedes der nächsten 30 Jahre. Kein Problem, kurze Rücksprache mit der Gas und Ölindustrie, etwas Würfelglück und schon hat man die Zahlen:
Abb. 4: Entwicklung der Zubauzahlen für Solarenergie in den USA bis 2040 laut EIA
Wir lernen, so viel Zubau wie 2012 wird es nie wieder geben, ab 2017 liegen die Werte wieder bei 0,11GW pro Jahr, erst ab 2030 wird es ein langsames Wachstum geben und 2040 könnte der Wert von 2013 wieder erreicht werden. 
Für mich ist es unfassbar, dass eine derart unlogische Analyse von einer Regierungsbehörde im Internet publiziert wird und niemand dies bemerkt. Nochmals der Hinweis, jeder kann die Zahlen unter dem unter [1] angegebenen Link abrufen.

Beispiel Windenergie

Auch die Prognose für die Installation von Windkraftwerken ist ähnlich unlogisch wie bei der Solarenergie, dort gibt es sogar Jahre ohne jeglicher Installation, z.B. die Jahre 2017 und 2018, mal sehen.
Prognose des Zubaus Windenergie bis 2040 (Daten EIA [1])

Beispiel Öl und Erdgas

Und wäre da nicht das Erdgas, die USA würden in Zukunft ohne Strom dastehen, hier die Zubauprognose, auch mit einer etwas merkwürdigen Lücke zwischen 2014 und 2021:
Prognose der EIA für den Zubau von Öl- und Gaskraftwerken (Daten [1])
Am Besten macht sich jeder selbst Gedanken, wer die Studie finanziert haben könnte.

Anmerkung:

Es sei aber festgehalten, dass es von anderen Institutionen, auch in der USA, bessere Studien gibt. Ich empfehle für alle, die es genau wissen wollen, die Sun Shot Vision Studie [2], nicht methodisch perfekt, aber auf jeden Fall nicht so absurd wie die EAI Studie. Dort wird gezeigt, dass ein massiver Zubau von Solarenergie möglich ist, allerdings steht im Vorwort "Dies ist keine Prognose, nur eine theoretische Rechnung", um sich abzusichern.

Letztendlich ist das Innovationen verhindern durch falsche Analysen.

Vermutlich auch von Interesse:


Quellen:
[2]Sun Shot Vision Studie, US Department of Energy 2012

Keine Kommentare: