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Elektroautos und nachhaltige Entwicklung

NEW YORK – Der Schlüssel zur Kontrolle des Klimawandels liegt in verbesserten Technologien. Es muss uns gelingen neue Wege zu beschreiten, wenn es darum geht, Energie zu produzieren und zu nutzen, den Nahrungsmittelbedarf zu decken, unseren Transport zu organisieren sowie unsere Häuser zu heizen oder zu kühlen und dabei gleichzeitig den Verbrauch von Öl, Gas, Kohle, Stickstoffdünger und anderer Verursacher von Treibhausgasen zu reduzieren.    

Es stehen genug brauchbare Methoden zur Verfügung, um festzustellen, dass man das Ziel einer Kontrolle des Klimawandels zu vernünftigen Kosten erreichen kann (etwa 1 Prozent des jährlichen globalen Einkommens) und gleichzeitig Wachstum der Weltwirtschaft und Hebung des Lebensstandards zu ermöglichen. Eine der spannendsten Entwicklungen ist dabei die neue Generation von Elektroautos.

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In den frühen Tagen des Automobils - im späten 19. Jahrhundert - herrschte ein Wettbewerb zwischen vielen verschiedenen Arten von Fahrzeugen  – dampfgetriebenen, batteriebetriebenen und solchen mit einer Verbrennungskraftmaschine. Als Sieger ging der mit Benzin oder Diesel betriebene Verbrennungsmotor hervor. Im Jahr 1908 lief das Modell T erstmals erfolgreich vom Fließband. Hundert Jahre später ist wieder ein Wettbewerb im Gange.

Wir stehen am Beginn des Zeitalters der Elektrofahrzeuge. Der Toyota Prius, ein Hybrid-Elektrofahrzeug, das im Jahr 1997 in Japan vorgestellt wurde, markierte in dieser Hinsicht einen ersten Durchbruch. Durch den Anschluss eines kleinen Generators und einer wiederaufladbaren Batterie an das Bremssystem eines handelsüblichen Autos, wird die Leistung des normalen Antriebs durch einen batteriegetriebenen Motor erhöht. Die Kilometerleistung ist ausreichend, um das Hybrid-Fahrzeug auch kommerziell verwertbar zu machen. Und die treibstoffsparenden Fahrzeuge werden wirtschaftlich noch interessanter, wenn die Verbraucher eine Steuer für den Kohlendioxidausstoß ihres Fahrzeuges zu zahlen haben werden.

Allerdings stehen noch weitere Innovationen bevor. Vorreiter dieser Entwicklung ist das Plug-in Hybrid-Fahrzeug Chevy Volt von General Motors, das Ende 2010 auf den Markt kommen soll.  Während es sich bei dem Modell Prius um ein gewöhnliches Auto mit herkömmlichem Verbrennungsmotor und zusätzlichem Elektroantrieb handelt, ist der Volt ein Elektrofahrzeug mit unterstützendem Verbrennungsmotor.

Bei der Batterie des Volt handelt es sich um einen wegbereitenden Hochleistungs-Lithium-Ionen-Akkumulator, der eine Reichweite von knapp 65 Kilometern pro Ladung erreicht und innerhalb von sechs Stunden an einer gewöhnlichen Wandsteckdose aufgeladen werden kann. Unter Annahme typischen Fahrverhaltens kann der Volt allein mit dem Elektroantrieb eine so große Distanz zurücklegen, dass sich die Kilometerleistung zusammen mit dem Benzinmotor auf etwa  97,4 Kilometer pro Liter Benzin erhöht!

Larry Burns, bis zu seiner kürzlichen Pensionierung visionärer Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung bei GM, sieht im Elektroauto aber viel mehr als nur eine Möglichkeit Benzin zu sparen, so wichtig dieses Anliegen auch sein mag. Burns zufolge wird das Zeitalter der Elektrofahrzeuge unsere Stromnetze neu gestalten, unser Fahrverhalten neu definieren und insgesamt für eine Verbesserung der Lebensqualität im städtischen Raum sorgen, wo die Mehrheit der Menschen lebt und fährt.

Erstens wird es viele Arten von Elektrofahrzeugen geben: Plug-in Hybridfahrzeuge, rein batteriebetriebene Fahrzeuge und solche mit einer Wasserstoff-Brennstoffzelle, bei der es sich im Wesentlichen um eine Batterie handelt, die von einer externen Wasserstoffquelle gespeist wird. Diese verschiedenen Fahrzeuge werden ihre Energie aus zahllosen Energiequellen beziehen.  

Solar-, Wind- oder Atomstrom – alle frei von CO2 – können die Netze mit Strom versorgen, aus denen wiederum die Batterien ihre Energie beziehen. Diese erneuerbaren Energiequellen können auch eingesetzt werden, um Wasser in Wasserstoff und Hydroxylionen zu spalten und den Wasserstoff dann zur Speisung der Wasserstoff-Brennstoffzelle zu verwenden.

Zweitens wird die Speicherkapazität der Fahrzeuge eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des Stromnetzes spielen. Batteriebetriebene Fahrzeuge werden nicht nur Strom aus dem Netz abziehen, sondern können in geparktem Zustand und zu Zeiten des Spitzenbedarfs auch überschüssigen Strom in das Netz zurückführen. Die Autos werden also zu einem Teil des Stromnetzes. Die Einstellungen werden effizient (und ferngesteuert) vorgenommen, um die zeitliche Struktur des Aufladens und der Stromabgabe an das Netz zu optimieren.

Drittens werden elektrisch angetriebene Fahrzeuge den Weg in eine neue Welt „intelligenter“ Autos weisen, in der Sensorsysteme und Kommunikation zwischen Fahrzeugen Schutz gegen Kollisionen bieten, sowie Routenplanung und Fernsteuerung des Fahrzeuges ermöglichen. Die Integration der Informationstechnologie und des Antriebssystems werden damit neue Standards in den Bereichen Sicherheit, Komfort und Wartung vorgeben.

Das sind visionäre Ideen,  die sich aber trotzdem innerhalb des technologisch Machbaren bewegen. Allerdings bedarf die Umsetzung dieser Konzepte neuer Formen öffentlich-privater Partnerschaften.

Autohersteller, Elektrizitätsversorger, Breitband-Anbieter und im öffentlichen Auftrag tätige  Straßenbauunternehmern werden ihren Beitrag zu diesem integrierten System leisten müssen. In allen diesen Bereichen muss es neue Arten des Wettbewerbs und der Zusammenarbeit geben. Der öffentliche Sektor wird finanzielle Mittel zur Verfügung stellen müssen, um die kommerzielle Verwertbarkeit der neuen Fahrzeuggeneration zu ermöglichen – durch Gelder für Forschung und Entwicklung, Verbraucherprämien und Unterstützung einer ergänzenden Infrastruktur (beispielsweise Steckdosen im öffentlichen Raum zum Aufladen der Batterien).

Das neue Zeitalter der Elektroautos veranschaulicht die gewaltigen Chancen, die sich uns bei unserem Ausstieg aus der Technik der nicht nachhaltigen fossilen Brennstoffe in eine Zukunft nachhaltiger Technologien bieten. Unsere Klimaverhandler streiten sich heute, weil sie die Herausforderungen des Klimawandels nur aus der negativen Perspektive sehen: Wer wird für den verringerten Einsatz fossiler Brennstoffe zahlen?   

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Doch Burns’ Vision für das Automobil erinnern uns daran, dass dieser Übergang zur Nachhaltigkeit auch reale Verbesserungen in der Lebensqualität mit sich bringen kann. Das gilt nicht nur für Autos, sondern auch für Energiesysteme, Bautechnik, Stadtplanung und Lebensmittelsysteme (angesichts der Tatsache, dass die Produktion und der Transport von Nahrungsmitteln für ungefähr ein Sechstel aller Treibhausgasemissionen verantwortlich sind).

Wir müssen die Herausforderung des Klimawandels als eine Gelegenheit für globales Brainstorming und Zusammenarbeit an einer Reihe technologischer Errungenschaften sehen, um eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen. Indem wir uns zukunftsweisende Technologien und neue Arten öffentlich-privater Partnerschaften zunutze machen, können wir den weltweiten Übergang zu nachhaltigen Technologien beschleunigen, wovon reiche und arme Länder gleichermaßen profitieren – und dabei eine Grundlage für globale Übereinkünfte über den Klimawandel schaffen, die sich bisher als kurzlebig entpuppt haben.