Mark Jacobson in seinem Buch Erneuerbare Energien und Speicher für alles hat einen Plan aufgestellt, um praktisch den gesamten Energieverbrauch der Welt von fossilen Brennstoffen auf Elektrizität umzustellen. Er bezieht Dinge wie Stahl- und Betonproduktion und Hochgeschwindigkeits-Langstreckenflüge mit ein, die die meisten Menschen nicht einmal in Betracht gezogen hatten, bis er seine Recherchen durchgeführt und einen Plan in seinen Artikeln entworfen hatte.
Er hat in seinem Buch auch erklärt, wie wir diesen Strom am schnellsten, wirtschaftlichsten und kohlenstoffärmsten Weg mit Wind, Wasser und Sonne erzeugen werden. Siehe auch meinen Artikel: „Grüne Energie: Machen wir zuerst die schnellsten und klügsten Dinge.“
Sobald Strom auf die am wenigsten kohlenstoffintensive Weise erzeugt wird, kann die Umwandlung von fossilen Brennstoffen in Strom am schnellsten, wirtschaftlichsten und mit der größten Wirkung zuerst erfolgen.
Private leichte Elektrofahrzeuge: Ich setze dies an die erste Stelle, weil Länder wie Norwegen, Deutschland und China auf dem besten Weg sind, beim Neuwagenverkauf vollständig von fossilen auf batteriebetriebene Elektrofahrzeuge umzusteigen. Viele unserer Leser, darunter auch ich selbst, haben bereits Elektrofahrzeuge gekauft und fahren sie zum großen Teil und tun unser Bestes, um sie zu evangelisieren. Dies ist ein äußerst sichtbarer Sektor, und wenn die breite Öffentlichkeit und die Politiker große Fortschritte in diesem Bereich sehen, wird dies sie ermutigen, den Rest des Problems anzugehen.
Wie hat Norwegen, ein Land mit kalten Temperaturen, die die Batterieleistung reduzieren und eine Kabinenheizung erfordern, dazu geführt, dass 90 % der Autoverkäufe Verkäufe von neuen Elektrofahrzeugen sind? 1) Hohe Gaspreise (wenn Sie denken, dass die Gaspreise in den USA jetzt hoch sind, gehen Sie in europäische Länder, die sehr hohe Gassteuern haben). 2) Keine Verkaufssteuern auf EVs (Verkäufe von Gasfahrzeugen werden stark besteuert). 3) Kostenlose Mautgebühren auf Autobahnen und Fähren. 4) Zugang zu Bus- und HOV-Spuren. Außerdem sind die Fahrzeugverkäufe in Norwegen recht gering, sodass es für die Hersteller von Elektrofahrzeugen kein Problem gab, die Nachfrage zu befriedigen.
Andere Länder mit etwas größeren oder riesigen Fahrzeugverkäufen sind jedoch auf einem guten Weg, wobei Deutschland 26 % und China 28 % aller neuen EV-Verkäufe ausmachen. Deutschland und China haben auch Anreize und Vorschriften, die die Einführung von Elektrofahrzeugen fördern und erfordern.
Die meisten anderen Länder mit großen Fahrzeugverkäufen haben die Akzeptanzrate von 5 % oder 10 % überschritten, die der typische Indikator für die Marktübernahme einer neuen Technologie ist. Selbst in den USA – wo Tesla, GM und Nissan die staatlichen Subventionen fast oder vollständig ausgeschöpft haben – hat die Akzeptanzrate für neue BEV bereits 5,6 % erreicht. Das größte Problem besteht jetzt darin, eine riesige Automobilindustrie auf Elektrofahrzeuge umzustellen und genügend Batterien herzustellen, um sie mit Strom zu versorgen. Der Marktführer Tesla wird mit einer Rate von 3 Millionen Elektrofahrzeugen pro Jahr in riesigen Fabriken in Fremont, Kalifornien, produzieren; Austin, Texas; Shanghai, China; und Berlin, Deutschland bald. Tesla Giga Texas ist das größte Gebäude der Welt, dreimal so groß wie das US-Fünfeck, und wird schließlich Millionen von Model Ys, Model 3s, Cybertrucks und Tesla Semis pro Jahr bauen. Doch das ist bei einem Weltmarkt von 67 Millionen Neuwagen pro Jahr noch ein Tropfen auf den heißen Stein. Andere Unternehmen wie Volkswagen in Europa und BYD in China setzen sich ebenfalls für eine massive Ausweitung der Elektrofahrzeugfertigung ein, wobei auch Unternehmen wie Ford und GM voranschreiten. Wir haben jedoch immer noch Unternehmen wie Toyota und Honda, die alles tun, was sie können, um die Umstellung auf Elektrofahrzeuge zu verlangsamen. Die gesamte Branche muss schnell auf BEVs umsteigen, um vollständig auf Elektroantrieb umzustellen.
Schwere Elektrofahrzeuge: Obwohl es in dieser Klasse viel weniger Fahrzeuge gibt, ist ihre Einschaltdauer viel höher und Dieselmotoren neigen dazu, mehr Schadstoffe zu verbrauchen. Tesla ist der Hauptbefürworter des batterieelektrischen Antriebs für schwere Langstreckenfahrzeuge, aber selbst es hat die Produktion des Tesla Semi um mehrere Jahre verzögert, hauptsächlich aufgrund eines Mangels an ausreichenden Vorräten an Hochleistungsbatterien. Viele schwere Semis haben jedoch vorhersehbare Kurzstrecken, und zahlreiche Unternehmen – wie Volvo, Mercedes, Lion usw. – stellen bereits BEVs für diese Anwendung her.
Kommerzielle Elektrofahrzeuge: Auch die Einschaltdauer von Flottenfahrzeugen ist oft sehr hoch. Zahlreiche Unternehmen – wie Hertz, Amazon und Walmart – haben Bestellungen für Zehntausende von BEVs für ihre Unternehmen aufgegeben. Leider haben ihre Lieferanten – wie Tesla, Rivian und Canoo – bisher relativ wenige Lieferungen getätigt. Sogar die USPS plant, 20 % der neuen Fahrzeuge in ihrem massiven Fahrzeugersatzprogramm mit Strom zu versorgen. Wir können nur hoffen, dass genügend politischer Druck ausgeübt werden kann, um diese Zahl auf nahezu 100 % anzuheben..
Es ist durchaus möglich, dass die weltweite Einführung neuer Elektrofahrzeuge innerhalb von 5 Jahren über 50 % der Neuwagenverkäufe ausmachen wird. Aber selbst wenn sie sich 95 % nähert, wird es mindestens ein weiteres Jahrzehnt dauern, bis die Gesamtzahl der Flotten diesen Zahlen entspricht.
Wärmepumpen für kaltes Klima. Kredit: US DOE
Elektrifizierte Heizung und Klimaanlage: Alle Klimaanlagen wurden vollständig mit Wärmepumpentechnologie elektrifiziert, seit die breite Einführung in warmen Klimazonen in den 1960er Jahren begann. Häuser werden seit vielen Jahren durch widerstandselektrische Sockelleistenheizungen gewärmt. Jedoch, Widerstandsheizung ist nicht effizient und sehr teuer im Vergleich zu fossilem Gas und Öl, die in den letzten 75 Jahren die bevorzugte Technologie waren. Wärmepumpen sind die effizienteste Technologie zum Heizen mit Strom. Wärmepumpen sind in letzter Zeit effizienter geworden und können jetzt auch in kalten Klimazonen eingesetzt werden. Für die kältesten Tage in superkalten Klimazonen können sie eine Widerstandsheizung oder eine unterirdische Wärmequelle verwenden, um weiter zu funktionieren. Es können auch Wärmepumpen eingesetzt werden, die mit ein und demselben Gerät effizient heizen und kühlen können. Leider haben Wärmepumpen zum Heizen hohe Anschaffungskosten, was sie zu einer schwierigen Wahl für Upgrades und auch für den Austausch von Öfen macht, wenn dies aufgrund eines Ofenausfalls erforderlich ist. Damit dies schnell und flächendeckend geschehen kann, bedarf es erheblicher staatlicher Subventionen. Bei Neubauten ist es viel praktischer, Wärmepumpen zu installieren, die sowohl heizen als auch kühlen können. Dies wird in großem Umfang nur geschehen, wenn Bauvorschriften geändert werden. Wir sehen jetzt zum ersten Mal, dass einige Städte fossile Gasanschlüsse im Neubau verbieten. Es ist diese Art der Regelung, die die Einführung von Zwei-Wege-Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen beschleunigen wird.
Europa im Allgemeinen und Deutschland im Besonderen droht Erpressung durch die Abschaltung fossilen Gases von ihrem russischen Lieferanten. Wenn Deutschland im kommenden Winter das Einfrieren von Häusern vermeiden will, muss es in kürzester Zeit massiv auf Wärmepumpentechnologie umstellen. Es könnte auch verflüssigtes fossiles Gas (LNG) per Schiff aus den USA und anderen Ländern beziehen, aber das wird eine vollständige Unterbrechung der fossilen Gaspipelines aus Russland in diesem Winter nicht annähernd kompensieren.
Nullenergiegebäude: Ich habe beschrieben, wie konventionelle Gebäude ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe geheizt und gekühlt werden können. Allerdings können Konservierungstechniken mit maximaler Isolierung und vollständiger Beseitigung von Luftlecks den Energiebedarf von Gebäuden auf nahezu Null reduzieren. Dies ist ein entscheidender Schritt für viele Häuser und Gebäude.
Elektrischer Versand: Dies ist ein weiterer Bereich, in dem man vermuten könnte, dass ein elektrischer Antrieb unmöglich wäre. Neue Kurzstreckenfähren und andere Schiffe werden jedoch jetzt von Batterien und Elektromotoren angetrieben. Bei riesigen Schiffen, die wochenlang über die Weltmeere gesegelt sind, ist das nicht vorstellbar. Neue Technologien wie vertikal rotierende Segel und Drachensegel wurden entwickelt, um den Verbrauch fossiler Brennstoffe in der Langstreckenschifffahrt um bis zu 20 % zu reduzieren. Allerdings ist es höchstwahrscheinlich nur möglich, Strom in zwei Schritten für den Antrieb der Langstreckenschifffahrt zu nutzen. Überschüssiger Strom aus Windparks und Solarfeldern kann zur Herstellung von grünem Wasserstoff verwendet werden, und Brennstoffzellen können diesen Wasserstoff wieder in Strom umwandeln, um kohlenstofffreie Langstreckenschiffe anzutreiben.
Elektrische Luftfahrt: Viele Unternehmen unternehmen große Anstrengungen, um Batterietechnologie und Elektromotoren für den Antrieb von Pendlerflugzeugen mit kurzer Reichweite und Drohnen-Senkrechtstartflugzeugen einzusetzen. Mit der Verbesserung der Batterietechnologie werden diese Flugzeuge eine immer größere Reichweite haben. Mittelstreckenflugzeuge würden höchstwahrscheinlich durch den Einsatz von grünem Wasserstoff und Brennstoffzellen elektrisch angetrieben. Langstreckenflugzeuge müssten durch direktes Verbrennen von grünem Wasserstoff oder dessen Verwendung zur Herstellung von grünem Düsentreibstoff angetrieben werden.
Elektrostahl- und Zementherstellung: Ich bin kein Experte für diese Technologie, aber ich gehe davon aus, dass sie die Verwendung von grünem Wasserstoff erfordern würde, der direkt oder als Teil einer benötigten Art von grünem Kraftstoff verbrannt wird. Erkunden Sie unsere Archive für grünen Stahl und Zement, um mehr zu diesen Themen zu erfahren.
Alles elektrisch: Ich habe eine Artikelserie unter dem Titel „Electric Everything“ für geschrieben CleanTechnica Diese Liste zeigt, wie fast alles, was meinen Lesern und mir einfällt, in batterieelektrischen Versionen verfügbar wird. Die meisten von ihnen hätten jedoch im Vergleich zu den oben aufgeführten Punkten keinen großen Einfluss auf die Menge der Reduzierung fossiler Brennstoffe.
Kommentare: Bitte verwenden Sie den Kommentarbereich, um die Dinge hinzuzufügen, die ich vermisst habe, oder geben Sie Ihre Meinung darüber ab, wie wir alles elektrifizieren können.
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