Szenarien zur tiefgreifenden Dekarbonisierung zeigen, wie wichtig es ist, die Einführung emissionsfreier Fahrzeuge zu beschleunigen

Laut Forschern des National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums wird die rasche Einführung emissionsfreier Elektrofahrzeuge dazu führen, dass das Land die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor bis 2050 um nahezu 80 % oder mehr gegenüber dem Niveau von 2019 senken wird.

Zu diesem Schluss kamen die Forscher, nachdem sie Tausende von Computersimulationen über die Schritte durchgeführt hatten, die zur Dekarbonisierung des Personen- und Güterverkehrs erforderlich sind, die den größten Beitrag zu Treibhausgasen leisten. Während sie darauf hinwiesen, dass „keine einzelne Technologie, Politik oder Verhaltensänderung“ allein ausreicht, um das Ziel zu erreichen, wäre die Beseitigung von Abgasemissionen ein wichtiger Faktor.

„Es gibt Gründe, optimistisch zu sein und noch weitere Bereiche zu erkunden“, sagte Chris Hoehne, Wissenschaftler für Mobilitätssysteme am NREL und Hauptautor eines neuen Papiers, in dem die möglichen Routen detailliert beschrieben werden. „In der wissenschaftlichen Gemeinschaft besteht große Einigkeit darüber, was passieren muss, um die Treibhausgasemissionen im Verkehr zu senken, insbesondere wenn es um die Elektrifizierung geht. Es besteht jedoch eine große Unsicherheit hinsichtlich der zukünftigen Transportemissionen und des Strombedarfs, und diese einzigartige Analyse hilft dabei, Licht auf die Bedingungen zu werfen, die diese Unsicherheiten auslösen.“

Das Papier, “Erkundung von Dekarbonisierungspfaden für die Personen- und Gütermobilität in den USA“, erscheint in der Zeitschrift Naturkommunikation. Hoehnes Co-Autoren vom NREL sind Matteo Muratori, Paige Jadun, Brian Bush, Artur Yip, Catherine Ledna und Laura Vimmerstedt. Zwei weitere Co-Autoren stammen vom US-Energieministerium.

Während die meisten Fahrzeuge heutzutage fossile Brennstoffe verbrennen, ist ein emissionsfreies Fahrzeug (ZEV) auf alternative Energiequellen wie Batterien oder Wasserstoff angewiesen. Der Transport ist die größte Quelle von Treibhausgasemissionen in den Vereinigten Staaten und die am schnellsten wachsende Emissionsquelle in anderen Teilen der Welt.

Die Forscher analysierten im Detail 50 Szenarien zur tiefgreifenden Dekarbonisierung und zeigten, dass eine schnelle Einführung von ZEVs neben einem gleichzeitigen Übergang zu einem sauberen Stromnetz unerlässlich ist. Ebenso wichtig ist die Bewältigung des Wachstums der Reisenachfrage, was den Bedarf an sauberem Strom verringern würde. Die Forscher fanden heraus, dass Maßnahmen zur Unterstützung des Übergangs zu ZEVs die dynamischste Variable bei der Reduzierung der gesamten verkehrsbedingten Emissionen sind.

Unter Verwendung eines Modells namens Optionen für Transport, Energie und Mobilität (TEMPO)Die Forscher führten mehr als 2.000 Simulationen durch, um zu ermitteln, was zur Dekarbonisierung des Personen- und Güterverkehrs erforderlich ist. Die Studie untersucht Veränderungen in Technologie, Verhalten und Richtlinien, um sich vorzustellen, wie Passagier- und Güterverkehrssysteme erfolgreich in eine nachhaltige Zukunft übergehen können. Richtlinienänderungen erfordern möglicherweise neue Vorschriften, die beispielsweise die Einführung von Elektrofahrzeugen vorantreiben. Technologielösungen erfordern unter anderem weitere Fortschritte bei Batterien, Brennstoffzellen und nachhaltigen Biokraftstoffen. Bei der Berücksichtigung von Bevölkerungsveränderungen und Reisebedürfnissen kommt es auf das Verhalten an. Wer beispielsweise aus einem städtischen Kerngebiet wegzieht, muss möglicherweise längere Wege zur Arbeit zurücklegen.

„Der Transportsektor ist für etwa ein Viertel der Treibhausgasemissionen in den Vereinigten Staaten verantwortlich, und etwa zwei Drittel davon sind auf Reisen mit Privatfahrzeugen zurückzuführen“, sagte Hoehne.

Durch den Einsatz einer Kombination von Strategien zeigt die Studie, dass das maximale Potenzial für die Dekarbonisierung bis 2050 in den simulierten Szenarien eine erstaunliche Reduzierung der Treibhausgase um 89 % im Vergleich zu 2019 ist, was einer Reduzierung um 85 % gegenüber dem Basisjahr 2005 entspricht.

„Die jüngsten Fortschritte in der Technologie gepaart mit der dringenden Notwendigkeit, sowohl die Klimakrise als auch die Luftqualitätsprobleme anzugehen, haben die Bedeutung sauberer Transportlösungen erhöht“, sagte Muratori, Manager der Gruppe „Transportation Energy Transition Analysis“ und Architekt des TEMPO-Modells. „Dieser Wandel hat die Umstellung des gesamten Sektors auf Nachhaltigkeit zu einem erreichbaren Ziel und zu einer obersten Priorität in den Vereinigten Staaten und weltweit gemacht.“

Die Finanzierung erfolgte durch das Office of Energy Efficiency and Renewable Energy Strategic Analysis Team des US-Energieministeriums.

NREL ist das wichtigste nationale Labor des US-Energieministeriums für Forschung und Entwicklung im Bereich erneuerbare Energien und Energieeffizienz. NREL wird für DOE von der Alliance for Sustainable Energy LLC betrieben.

Pressemitteilung von NREL.