Im vergangenen Jahr haben sich die USA wieder stark in Richtung Dekarbonisierung bewegt, nachdem sie mehrere Jahre lang einen Umweg in die falsche Richtung gemacht hatten. Ich habe jahrelang die Positionen der Republikaner und der Demokraten sowohl zum Problem als auch zur Lösung bewertet. Im vergangenen Jahr handelten die USA jedoch wieder, und so habe ich ihre Strategien und Gesetzentwürfe statt Wahlversprechen und, im Falle der Republikaner, Untätigkeitskomitees bewertet.
Wie ich Ende 2022 feststellte, wurde die neue US-Wasserstoffstrategie in der falschen Regierungsabteilung etabliert, folglich von den falschen Leuten geschrieben, mit dem falschen Fokus und stellt als solche einen erheblichen Misserfolg dar. Indem Wasserstoff dem Energieministerium unterstellt wird, wird er fast vollständig als Energieträger behandelt, und die Bemühungen, mit dem launischen Molekül zu arbeiten, zielen auf dieses Ende des Spektrums ab. Aber natürlich ist Wasserstoff ein großes industrielles und landwirtschaftliches Dekarbonisierungsproblem, und die industrielle Strategie ist dem Handelsministerium unterstellt. Eine gute Strategie wäre vom DOC mit Beiträgen des DOE, des DOT und des USDA gekommen. Es hilft wahrscheinlich nicht, dass der Großteil des Budgets des Energieministeriums für Kernenergie bestimmt ist und alles andere auch in der Organisation läuft.
Im Gegensatz dazu ist der neuere Entwurf zur Dekarbonisierung des Verkehrswesens größtenteils gut. Es ist eigentlich eine abteilungsübergreifende Anstrengung – DOT, DOE, EPA und HUD – mit ernsthafter Bewertung der Transportanforderungen. Und es ist nicht nur ein Tankplan. Die HUD-Beteiligung führt zu einem starken Fokus auf städtische Dichte, Transit, Gehfähigkeit, Fahrradfähigkeit und die Bedürfnisse der unteren 20 % der sozioökonomischen Leiter. Die Beteiligung der EPA bedeutet, dass die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Gesundheit der Amerikaner kein Nebeneffekt der Dekarbonisierung des Verkehrs sind (obwohl dies unabhängig davon wäre).
Aber dennoch.
Zusammenfassung der Fahrzeugbetankungsalternativen aus dem US-Transportplan
Sehen Sie sich all diesen Wasserstoff an. Und sehen Sie sich all diesen Wasserstoff für den Bodentransport an. Und speziell für die Zwecke dieses Artikels, schauen Sie sich Wasserstoff und nachhaltige Kraftstoffe für die Schiene an. (Als etwas mildernde Anmerkung lässt das Diagramm Wasserstoff eher nach einer Wahl aussehen als die Details, und die Elektrifizierung der Schiene wird in Betracht gezogen.)
Dies ist angesichts des heutigen Status der Eisenbahn weltweit bemerkenswert. Machen wir eine kleine Tour durch die wichtigsten Regionen. Und wenn ich Major sage, dann meine ich das auch. China mit seinen 1,4 Milliarden Einwohnern und einer Landmasse, die der der USA entspricht. Europa mit seinen 749 Millionen Menschen auf einer Fläche, die etwas größer ist als die USA. Und Indien mit seinen 1,4 Milliarden Menschen, die auf einer Landfläche leben, die etwa ein Drittel der Größe der USA beträgt.
Tabelle mit Statistiken zur Eisenbahn, die vom Autor aus mehreren Quellen zusammengestellt wurden
Offensichtlich viel mehr Menschen in jeder Region, aber gleichwertige geografische Reichweiten und geografische Vielfalt. Eisenbahnlinien, die genauso weit und durch ebenso anspruchsvolles Gelände führen müssen. Eindeutig auf mehreren Entwicklungsebenen, von den reifen Volkswirtschaften Europas über das sich immer noch schnell entwickelnde China bis hin zum sich jetzt schnell entwickelnden Indien.
Alle Volkswirtschaften mit großen Gütermengen und unterschiedlichen Fahrgastzahlen auf der Schiene. Mich hat interessiert, dass die USA mehr Schienenkilometer haben als jede dieser Regionen und fast so viele wie China und Indien zusammen. Die USA sind ein Ausreißer in Bezug auf die Schienenpersonenkilometer, was in einem Land, das Autos und Vororte liebt, nicht verwunderlich ist. Keine Wertung, aber die Schiene ist eindeutig immer noch ein äußerst wichtiger Frachttransportmodus, und der Umschlag von Containern hat die Branche wiederbelebt.
Schauen wir uns also die letzte Zeile an. Eines dieser Dinge ist nicht wie das andere, eines dieser Dinge ist nicht dasselbe. Tatsächlich beträgt der Anteil der elektrifizierten Bahn nicht einmal 1 %, aber die einzige Quelle, die ich angegeben hatte, war unter 1 %, also habe ich aufgerundet.
Inzwischen hat Indien eine Bahnelektrifizierung von 83 % erreicht und ist dem Zeitplan voraus, eine fast 100 %ige netzgebundene Elektrifizierung zu erreichen. Das wurde mir klar, als eine Schlagzeile über das Land über meinen Bildschirm lief Bestellung von 35 Wasserstofflokomotiven. Das erschien mir interessant, also überprüfte ich einen Nenner. Das Land hat fast 13.000 Lokomotiven, 35 machen also etwa 0,25 % seiner Flotte aus. Und die Wasserstofflokomotiven kommen nur noch auf Schmalspurbahnen zum Einsatz, also auf kleinen, aus touristischen Gründen erhaltenen Abschnitten, die durch wirklich unwirtliche, aber schöne Gegenden führen, in denen sich der Erhalt der Aussicht tatsächlich lohnt. Ich persönlich hätte stattdessen Biodiesel gewählt, aber das ist so ein winziger Bruchteil des Platzes, dass es mir egal ist. Und die Chancen, dass die Wasserstoffflotte wächst, sind gering.
China ist auch interessant. Es geht auch auf 100% zu. Seit 2007 wurden 40.000 km (30.000 Meilen) netzgebundener elektrifizierter Hochgeschwindigkeits-Güter- und Personenschienen gebaut, wobei Erweiterungen zur Verbindung von Großstädten in den Nachbarländern Laos und Vietnam in Betrieb bzw. im Bau sind. Und es baut im Rahmen seiner „Gürtel und Straße“-Initiative in mehreren Ländern elektrifizierte Hochgeschwindigkeitsschienen. Das ist tatsächlich möglich Äthiopiens chinesische elektrifizierte Eisenbahnstrecke mit 760 Kilometern allein mehr als alle elektrifizierten Strecken in den USA heute.
Und dann ist da noch Europa, das mit bisher nur 60 % der Elektrifizierung hinterherhinkt. Aber Nachrichten aus einer der größten Volkswirtschaften des Kontinents, dem deutschen Bundesland Baden-Württemberg, einem der größeren und reicheren Bundesländer, weisen auf die Richtung hin. Der Staat führte eine Studie durch, stellte fest, dass Wasserstoff dreimal teurer als netzgebundener Strom und fast genau die gleichen Ergebnisse für netzgebundenen Batterie-Hybrid-Elektro sein würde, und hat unmissverständlich erklärt, dass er sich in Zukunft nicht mehr um Wasserstoff kümmern wird. Entschuldigung, Alstom, obwohl Sie Quebec vielleicht davon überzeugt haben, eine Ihrer Wasserstofflokomotiven für ein paar Monate auf einer Strecke zu betreiben, werden Sie diese Sackgassentechnologie nicht in Europa verkaufen.
Mal sehen. China und Europa führen massiv mehr Fracht über die elektrifizierte Schiene als die USA. Die drei Regionen haben 1,8-mal so viele Schienenkilometer wie Amerika und steigen, da China weiterhin schnell baut. Alle drei steuern auf eine 100 % elektrifizierte Schiene zu.
Aber die Vereinigten Staaten können ihre Schienen nicht elektrifizieren? Was ist damit? Liegt es daran, dass amerikanische Lokomotiven keinen Strom verbrauchen können? Nein, alle in Nordamerika eingesetzten Lokomotiven sind Diesel-Elektro-Hybride. Die Motoren, die die Räder antreiben, sind elektrisch, und wenn sie zum Bremsen verwendet werden, erzeugen sie Strom. Der Dieselmotor ist ein Generator, kein Drehmoment-Traktionsmotor wie bei großen Lastwagen. Stellen große Anbieter amerikanischer Lokomotiven keine oberleitungsgebundenen Lokomotiven her? Nein, GE, Alstom und jeder Hersteller hat das in seiner Ausrüstungstasche, weil die große Mehrheit der Welt es verwendet.
Liegt es daran, dass die USA geografisch besonders sind? Nein, Europa und China sind größer als Amerika und haben ein ebenso herausforderndes Terrain, und Indien ist nicht so groß wie Luxemburg oder Rhode Island.
Gibt es in den USA besondere Wetterbedingungen? Nein, sowohl in Europa als auch in China fahren im Norden viele Schienen in Eis und Schnee, und in China und Indien fahren Züge bei heißeren und schwüleren Temperaturen als in den USA.
Sie können vielleicht Argumente dafür vorbringen, dass die eingeschränkte Nutzung der Eisenbahn durch den Fahrgast in Betracht gezogen werden sollte, da der Gestank von Frachtmaschinendiesel etwas ist, das Bahnfahrgäste dazu inspirieren könnte, die Elektrifizierung zu unterstützen, aber das ist schwer zu verkaufen.
Liegt es daran, dass die Bahnelektrifizierung deutlich teurer ist? Wirklich? Indien kann auf dem Weg zu 100 % 83 % erreichen, und die USA können sich das nicht leisten?
Liegt es daran, dass es unmöglich ist, die rund 23.400 US-Lokomotiven für Oberleitungsanschlüsse nachzurüsten oder Autos mit Batterien hinzuzufügen? Nein, Oberleitungsverbindungen sind solche Standardverbindungen, dass Lokomotiven seit Jahrzehnten als Option verkauft werden, die später hinzugefügt werden kann. Und Standard-Schiffscontainer mit darin enthaltenen Batterien sind bereits auf US-Schienen unterwegs, sie werden nur an Netz- und Hinter-dem-Zähler-Lagerstätten gehen, die von Unternehmen wie Tesla und Wärtsilä vorgebaut werden.
Liegt es daran, dass Wasserstoff oder synthetische Kraftstoffe aus Wasserstoff billiger wären als Strom? Nein, Wasserstoff ist mindestens dreimal so teuer wie Strom, da drei Einheiten Strom benötigt werden, um eine Einheit Wasserstoff mit äquivalenter Energie herzustellen. Aber natürlich ist es mit all den Addierern und Ineffizienzen eher 5-7 mal so teuer. Und aufgrund dieses 5-7-Faktors vervielfachen Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe immer die Kohlenstoffschuld jeder MWh Strom, die zu ihrer Herstellung verwendet wird. Biokraftstoffe sind billiger als Wasserstoff oder synthetische Kraftstoffe und werden es immer sein, ganz zu schweigen von den CO2-Emissionen auf absehbare Zeit, aber sie werden auch teurer als Strom sein, und es bleibt sinnlos, sie für den Bodentransport zu verschwenden.
Nein, die USA sind im Vergleich zu diesen Regionen noch auf eine andere Weise einzigartig. Alle Schienen gehören privaten Unternehmen, nicht der Regierung, und sie weigern sich, sie zu elektrifizieren. Die wirkliche Lösung wäre für die USA, entweder die Schienen zu verstaatlichen – was nicht passieren wird, nimmt man an, obwohl Wasserkraftwerke in Staatsbesitz sind und die Verstaatlichung von Schienen mehrfach auf der Welt stattgefunden hat – oder die Eisenbahnbesitzer rational zur Elektrifizierung zu bewegen. Alles andere ist eine Verschwendung von Zeit, Geld und CO2-Budget. Ein intelligenter Umgang mit der Schiene würde bedeuten, schnell zur Elektrifizierung zu fahren und alles andere so gut wie zu ignorieren.
All dies bedeutet, dass in 20 Jahren der einzige große Markt für Diesellokomotiven die USA sein werden, während der Rest der Welt den Dieselgenerator aus seinen Zügen verbannt. Und es ist sehr wahrscheinlich, dass die USA am Ende Biodiesel in den Lokomotiven verschwenden werden, anstatt das Zeug für die Seeschifffahrt aufzubewahren, wo man die Schiffe nicht an Oberleitungen anschließen kann. Wasserstofflokomotiven werden ein noch kleinerer Markt sein.
Und wissen Sie, was kleine Märkte bedeutet? Höhere Preise. Ja, die US-Eisenbahnpolitik bedeutet, dass sie viel höhere Kapital- und Betriebskosten in ihr Frachtverteilungssystem zwingen wird, als dies in den anderen großen Volkswirtschaften der Welt der Fall sein wird. Da Chinas Kaufkraftparität ihm bereits einen Kostenvorteil von rund 40 % bei allem in seiner Binnenwirtschaft verschafft, ist das keine vernünftige Entscheidung.
Die Schiene in den USA ist ein Fall, in dem ein riesiges Transportsegment weit vom Rest der Welt entfernt ist, und das liegt nicht daran, dass die Gründe der geringsten Überprüfung standhalten. Die USA und der Verkehrsplan liegen in Bezug auf die Schiene einfach falsch, und die Amerikaner werden den Preis zahlen, wenn dies nicht korrigiert wird.