Elektrofahrzeuge für alle? Der unmögliche Traum

Ein Dutzend US-Bundesstaaten, von Kalifornien bis New York, haben sich Dutzenden von Ländern, von Irland bis Spanien, angeschlossen und planen, den Verkauf von Neuwagen mit Verbrennungsmotor (ICE) zu verbieten, wobei viele Verbote innerhalb eines Jahrzehnts in Kraft treten. Unterdessen hat die US-Umweltschutzbehörde (EPA) in einem regulatorischen Kunststück Vorschriften für Abgasemissionen vorgeschlagen, die die Automobilhersteller effektiv dazu zwingen würden, bis 2032 hauptsächlich Elektrofahrzeuge (EVs) zu produzieren.

Dies alles soll sicherstellen, dass sogenannte Null-Emissions-Elektrofahrzeuge eine zentrale Rolle bei der drastischen Reduzierung der Kohlendioxid-(CO2)-Emissionen spielen. Um die Einhaltung der ICE-Verbote sicherzustellen und die wirtschaftlichen Auswirkungen abzumildern, setzt die Politik großzügige Subventionen für Hersteller und Verbraucher ein. Enthusiasten behaupten, dass Elektrofahrzeuge in wirtschaftlicher und betrieblicher Hinsicht bereits mit erdölbetriebenen Pkw und Lkw gleichauf, wenn nicht sogar überlegen sind, sodass die Verbote und Subventionen lediglich den ihrer Meinung nach unvermeidlichen Übergang beschleunigen.

Es stimmt sicherlich, dass Elektrofahrzeuge für viele Autofahrer praktisch und attraktiv sind. Auch ohne Subventionen oder Mandate werden weitere Millionen von Verbrauchern gekauft, wenn auch hauptsächlich von wohlhabenden. Doch die Fakten offenbaren einen fatalen Fehler in den Kernmotiven der Verbote und Anordnungen. Wie dieser Bericht zeigt:

Letztendlich werden Verbote für konventionell angetriebene Fahrzeuge, wenn sie umgesetzt werden, zu drakonischen Einschränkungen für bezahlbares und bequemes Fahren und zu einer massiven Fehlallokation von Kapital in der 4 Billionen US-Dollar schweren Automobilindustrie der Welt führen.

Wenige bezweifeln die zentrale Bedeutung des Automobils in der modernen Gesellschaft, auch wenn manche dies beklagen. Wie der verstorbene MIT-Historiker Leo Marx es ausdrückte: „Wie es oft geschieht, über die ‚Auswirkungen‘ von zu sprechen. . . „Das Automobil auf die Gesellschaft macht heutzutage kaum mehr Sinn, als über die Auswirkungen der Knochenstruktur auf den menschlichen Körper zu sprechen.“[1] Seit mehr als einem Jahrhundert fördern, erleichtern, regulieren und besteuern politische Entscheidungsträger die Produktion und Nutzung von Automobilen.

Doch nun sind Maßnahmen geplant, die in Umfang und Konsequenz beispiellos sind und den Verkauf des Fahrzeugtyps verbieten sollen, den 99 % der Menschen nutzen – also Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE). Stattdessen werden staatliche Maßnahmen ergriffen, um direkt und indirekt Elektrofahrzeuge (EVs) vorzuschreiben.

Selten hat eine Regierung, zumindest die US-Regierung, bestimmte Produkte oder Verhaltensweisen verboten, die so weit verbreitet oder angewendet werden. Tatsächlich gab es in der Geschichte der USA nur zwei vergleichbar weitreichende Verbote: den 18. Zusatzartikel zur US-Verfassung, der den Konsum von Alkohol verbot (aufgehoben durch den 21. Zusatzartikel); und das Gesetz von 1974, das das Fahren mit mehr als 55 Meilen pro Stunde verbietet. Keines von beiden hat seine Ziele erreicht; beide wurden weithin missachtet, und die erste hatte unbeabsichtigte Folgen, nicht zuletzt kriminelles Verhalten.

Die Idee, den Verbrennungsmotor (ICE) – oder das De-facto-Äquivalent durch die Vorschriften der Environmental Protection Agency (EPA) – zu verbieten, ergibt sich aus der These, dass eine „Energiewende“ zur Eliminierung des Kohlenwasserstoffverbrauchs sowohl notwendig als auch unvermeidlich ist. Das ICE-Verbot spiegelt andere Ideen der Energiewende wider, weist jedoch einen wichtigen Unterschied auf. Stromerzeugungsvorschriften zum Beispiel, die den Einsatz von Kohle und sogar Erdgas verbieten, erhöhen „lediglich“ die Kosten, während das Produkt, das die Verbraucher nutzen, Kilowattstunden, in seinem Nutzen weitgehend unverändert bleibt.[2] Wie wir erklären werden, haben Elektrofahrzeuge nicht den gleichen Nutzen und sind für die meisten Bürger weder betrieblich noch wirtschaftlich gleichwertig. Dennoch fließen jetzt Hunderte Milliarden Dollar an Steuergeldern und Unternehmensausgaben in die Subventionierung und den Bau von Elektrofahrzeugen, verbunden mit vielen kurzfristigen Verboten des Verkaufs von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Enthusiasten schreiben zu Recht Elon Musk zu, dass er die heutige Begeisterung für Elektrofahrzeuge ausgelöst hat. Bis zur Einführung des Tesla S im Jahr 2012 – zufällig genau 100 Jahre nachdem Studebaker, der damals größte Hersteller von Elektrofahrzeugen, seine Produktionslinie für Elektrofahrzeuge geschlossen hatte – hatte kein Unternehmen erfolgreich eine reine Batterieoption für ein Straßenauto eingeführt. Auch ist es in einem Jahrhundert keinem Neuwagenhersteller gelungen, der alten Konkurrenz Marktanteile abzunehmen. Im vergangenen Jahr war Tesla die Luxusmarke Nummer eins in den USA und machte fast ein Fünftel des Umsatzes in dieser begehrten, profitablen Kategorie aus. Dies war eine lobenswerte Leistung, auch wenn diese Kategorie weniger als 10 % der gesamten Autoverkäufe ausmacht.[3] Es überrascht nicht, dass sich jeder Hersteller von Luxusautos darum bemüht hat, eine vollelektrische Option anzubieten.

Wir sehen sogar nicht-automobile Technologieunternehmen, die sich gerne beim Bau von Luxus-Elektroautos engagieren. Es gibt weiterhin Gerüchte, dass Apple noch ein Elektrofahrzeug vorstellen wird.[4] (Tatsächlich könnte das Unternehmen die Fertigungsherausforderung überwinden, indem es 10 % seiner Barmittel für den Kauf eines ganzen Unternehmens wie Hyundai verwendet.) Xiaomi, Chinas „Apple“ und weltweit drittgrößter Smartphone-Hersteller, kündigte einen 10-Milliarden-Dollar-Plan zur Gründung eines Unternehmens an EV-Tochtergesellschaft.[5] Mittlerweile haben konventionelle Automobilhersteller bereits mehr als 40 verschiedene EV-Modelle auf den Markt gebracht.[6]

Die Einführung nützlicher Elektrofahrzeuge erfolgte nicht aufgrund staatlicher Vorgaben oder Anreize. Möglich wurde dies durch die Reifung zweier grundlegender Technologien, die Mitte der 1970er Jahre erfunden wurden. Eine davon, die mittlerweile berühmte Lithiumbatterie-Chemie, wurde erstmals von Stanley Whittingham identifiziert, als er in den Forschungslabors von Exxon in New Jersey arbeitete. (Whittingham war einer von dreien, die später den Nobelpreis für Chemie 2019 erhielten.) Die andere, weniger bekannte, aber entscheidende (und zeitgleiche) Erfindung stammte von Jay Baliga, der während seiner Arbeit im Forschungs- und Entwicklungszentrum von GE den IGBT erfand. eine neue Klasse von Siliziumtransistoren, die in der Lage sind, hohe elektrische Ströme zu bewältigen. Der IGBT ermöglichte die kompakte, effiziente digitale Steuerung der elektrischen Leistung, die für alle Antriebsstränge von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung ist. Baliga erhielt den Global Energy Prize 2015 für „eine der wichtigsten Innovationen für die Steuerung und Verteilung von Energie“.[7]

Nützliche Elektrofahrzeuge sind unbestreitbar eine bedeutende Ergänzung der Auswahlmöglichkeiten für Verbraucher. Aber die Rhetorik und die Politik über die Unvermeidlichkeit von Elektrofahrzeugen für alle basieren auf Mythen, Fehleinschätzungen und Übertreibungen über die zugrunde liegenden Technologien. Die Internationale Energieagentur (IEA) beispielsweise beginnt ihren „Global EV Outlook“ für 2023 mit der Ankündigung, dass die Märkte für Elektrofahrzeuge „ein exponentielles Wachstum verzeichnen, da die Verkäufe im Jahr 2022 10 Millionen überstiegen“[8] (Hervorhebung hinzugefügt). Die Maßstäbe und Übertreibungen rund um Elektrofahrzeuge beginnen genau dort.

Hybridfahrzeuge machten, wie die IEA in einer Fußnote feststellt, fast ein Drittel dieser weltweiten Elektrofahrzeugverkäufe aus. Hybride nutzen per Definition Verbrennungsmotoren, die die Politik unbedingt verbieten möchte. Und passend zur IEA-Behauptung, dass der Verkauf von Elektrofahrzeugen „tiefgreifende Auswirkungen“[9] auf die Klimaziele habe, entfielen fast zwei Drittel des weltweiten Umsatzes auf China, was a priori ein Sonderfall ist – nicht zuletzt, weil es aktuell und geplant ist Das von Kohle dominierte Stromnetz hat äußerst negative Auswirkungen auf die Vereitelung der Klimaziele.

Nichtsdestotrotz stellten die 7 Millionen (nicht-hybriden) verkauften Elektrofahrzeuge im vergangenen Jahr weltweit einen enormen Anstieg gegenüber den 3.000 von Tesla im Jahr 2012 verkauften Einheiten dar. Und obwohl nur 10 % aller Elektrofahrzeuge in den Vereinigten Staaten verkauft wurden (zwei Drittel davon). (die Teslas waren)[10] Die politischen Entscheidungsträger scheinen zuversichtlich zu sein, dass das „exponentielle“ Wachstum von Elektrofahrzeugen Verbote und Vorschriften aufgrund der angeblich unvermeidlichen Überlegenheit der Elektrofahrzeuge politisch schmackhaft machen wird.[11] Abgesehen von der Behauptung einer klaren Überlegenheit – ein Thema, das im Mittelpunkt dieses Berichts steht – stellen wir fest, dass die Behauptung, das Wachstum der Elektrofahrzeugverkäufe sei bemerkenswert oder „exponentiell“, an sich nicht durch die Geschichte der Verbraucher, die andere neue Kategorien schaffen, gestützt wird Autos.

Es dauerte sechs Jahre nach seiner Einführung, bis Tesla sein 200.000stes Auto verkaufte. Zwei Jahre nach der Einführung des elektrischen Mustang Mach-E durch Ford erreichten die Verkäufe nur 150.000 (heute das mit Abstand zweitbeliebteste Elektrofahrzeug in Amerika).[12] Vergleichen Sie das mit dem Jahr 1983, als Chrysler den Minivan erfand, genau zum richtigen Zeitpunkt, um dem demografischen Wandel gerecht zu werden. Verbraucher kauften in einem Jahr mehr als 200.000. Der Rekord bei der Verbraucherakzeptanz gehört jedoch dem Mustang von 1964, einem weiteren bahnbrechenden Auto, das genau zum richtigen Zeitpunkt auf den demografischen Wandel dieser Ära reagierte. Ford verkaufte innerhalb von 18 Monaten 1 Million Mustangs.[13] Es dauerte 92 Monate, bis Tesla diese Zahl erreichte.[14]

Dieser Bericht konzentriert sich nicht darauf, ob Elektrofahrzeuge für viele Autofahrer eine praktische und attraktive neue Kategorie darstellen. Sie sind. Auf der Welt werden auch ohne staatliche Vorgaben Dutzende Millionen weitere Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein. Aber indem sie Autos mit Verbrennungsmotor verbieten und den Einsatz von Elektrofahrzeugen vorschreiben, setzen die politischen Entscheidungsträger ausdrücklich auf die Wahrheit von drei entscheidenden Behauptungen:

Alle drei sind schlechte Wetten, die nicht durch Fakten gestützt werden. Bevor wir uns den Realitäten der Emissionen von Elektrofahrzeugen zuwenden, ist es sinnvoll, den Stand der Mobilität anhand der US-amerikanischen Fahrtrends zu betrachten. Wie viel, wo und warum Menschen fahren, verrät, welche Eigenschaften bei Autos tatsächlich angestrebt werden.

ICE-Prohibitionisten sind die gleichen oder zumindest intellektuellen Mitstreiter mit denen, die behaupten, wir hätten den „Peak Car“ erreicht. Das Argument hier ist, dass die Millennials (geboren 1981–96) und die Generation Z (geboren 1997–2012) nicht die Vorliebe der Babyboomer (geboren 1946–64) für Autos teilen. Die beiden erstgenannten Kohorten sind angeblich bestrebt, Mitfahrgelegenheiten, Fahrräder, Motorroller und öffentliche Verkehrsmittel zu nutzen. In den Schlagzeilen heißt es, dass „die westliche Welt der Autokultur den Rücken gekehrt hat.“[15] Analysten von Goldman Sachs schreiben: „Millennials waren beim Kauf von Dingen wie Autos zurückhaltend“ und „wenden sich neuen Dienstleistungen zu, die den Zugang ermöglichen.“ zu Produkten ohne die Bürde des Eigentums, was zu einer sogenannten „Sharing Economy“ führt.“[16] Experten, insbesondere nach dem Covid-Lockdown, weisen darauf hin, dass Fernarbeit die Anzahl der Reisen, die Menschen unternehmen werden, verringern wird.[17]

Die Daten zeigen, dass der Annahme, dass Menschen im Allgemeinen oder in der heranwachsenden Generation das Autofahren aufgeben, nichts entgegensteht. Millennials – die erste Generation des Internetzeitalters – machen heute den größten Anteil der Bevölkerung aus. Laut einer aktuellen MIT-Analyse ist es daher bemerkenswert, dass Millennials im Vergleich zu Babyboomern „kaum Unterschiede in den Präferenzen für den Besitz eines Fahrzeugs“ aufweisen und dass „im Gegensatz zu Anekdoten eine höhere Nutzung in Bezug auf die zurückgelegten Fahrzeugmeilen festgestellt wird.“[ 18] Der Anteil der von der noch jungen Generation Z gekauften Autos hat sich in den letzten fünf Jahren verfünffacht.[19] Die Daten zeigen auch, dass die Millennials, nachdem die Rezession von 2008 vorbei war und Arbeit fanden, zusammen mit allen anderen Autos kauften und auf die Straße gingen, was den langfristigen Anstieg der insgesamt auf Amerikas Straßen gefahrenen Fahrzeugmeilen wieder herstellte und sogar etwas beschleunigte. Erst die Große Rezession und dann die drakonischen Pandemie-Sperrmaßnahmen haben diesem Trend vorübergehend ein Ende gesetzt (Figur1).

Es gibt auch die Theorie, dass das Internet zu einem Rückgang der Autonutzung führt. Doch 1999 – auf dem ersten Höhepunkt der digitalen Begeisterung – behauptete der britische Soziologe John Urry vorausschauend, dass „das Reisen über ein Medium insgesamt das Reisen über andere Medien steigert.“[20] Mit Blick auf die lange Geschichte der „Automobilität“ schrieb Urry, dass „die meisten Die heutigen Autofahrten wurden nie mit öffentlichen Verkehrsmitteln zurückgelegt. Autofahrer gehen Verbindungen zu anderen Völkern und Orten ein, die zuvor nicht unternommen wurden.“ Und das zeigt die Bilanz: sowohl mehr Autoverkehr als auch mehr digitalen Verkehr.

Eine weitere Säule der Peak-Car-These ist, dass die Urbanisierung den Bedarf an Autos verringert, insbesondere die Notwendigkeit, lange Strecken zurückzulegen. Volkszählungsdaten zeigen jedoch, dass der Urbanisierungstrend etwa im Jahr 2010 endete, als die Nettomigration in nicht-großstädtische und ländliche Gebiete begann.[21] Während dieser Trend durch die Lockdowns kurzzeitig beschleunigt wurde, kehrte die Nettomigration in ländliche und außerhalbstädtische Postleitzahlen zu dem Trend zurück, der „vor der Pandemie beobachtet“ wurde.[22] Wie ein Forscher im Jahr 2022 feststellte, könnte der Deurbanisierungstrend „ alltäglicher werden“, wenn die späten Millennials und die Generation Z den Beweisen folgen, die darauf hindeuten, dass ein steigender Anteil „das Leben in Vorstädten und Kleinstädten attraktiver findet“[23] (Figur 2).

Umfragen zeigen, dass nicht jeder, der während der Pandemie die Städte verlassen hat, zurückkehren wird, sodass der Trend zur langsamen Deurbanisierung anhaltend zu sein scheint. Andere Umfragen zeigen auch, dass 60 % der Amerikaner angeben, dass sie lieber in Vororten oder ländlichen Gebieten leben, und dass, selbst wenn „Geld keine Rolle spielen würde“, nur 40 % das Leben in der Stadt wählen würden.[24] Eine Umfrage Anfang 2023 ergab, dass zwei Drittel der Amerikaner „den Umzug in ein ländliches Zuhause oder eine Wohngegend in Betracht ziehen würden“, wenn Telearbeit eine Option wäre.[25] Das moderne „Zoomen“ hat Urrys Synergie des Reisens in den beiden verschiedenen „Medien“ verstärkt.

Eine direkt messbare Auswirkung dieser Trends ist der Boom der „Super-Pendler“, der fast 5 Millionen Amerikaner, die mittlerweile etwa 90 Minuten oder länger pendeln.[26] Im letzten Jahrzehnt ist der Anteil der Superpendler an der Belegschaft dreimal schneller gestiegen als an der Gesamtbelegschaft. Eine Umfrage von Upwork aus dem Jahr 2023 ergab, dass 41 % der Menschen planen, zwischen zwei und vier Stunden von ihrem aktuellen Wohnort wegzuziehen.[27] Ob Telearbeit während des Lebens und Fahrens in ausgedehnten Randgebieten oder Super-Pendler in städtische Gebiete: Es gibt einen deutlichen Anstieg der Bevölkerung, die dort lebt, wo die zurückgelegten Entfernungen deutlich größer sind als in der Stadt.

Die Vorlieben der Verbraucher in Bezug auf Komfort, Größe, Zweckmäßigkeit und Leistung haben zu einer bemerkenswerten Veränderung des durchschnittlich in Amerika gekauften Autos geführt. Gekennzeichnet durch das Jahr 1975 – dem Beginn der starken bundesstaatlichen Handhabe bei den energiebezogenen Vorschriften für Fahrzeuge – hat das durchschnittliche Auto heute 100 PS mehr, wiegt 1.000 Pfund mehr und hat eine doppelt so hohe Kraftstoffeffizienz.[28] Dieser letzte Faktor bedeutet, dass die durchschnittlichen CO2-Emissionen pro Meile um die Hälfte gesunken sind.

Heutzutage ist die persönliche Mobilität für den durchschnittlichen Haushalt die zweitgrößte Ausgabe nach Hypothek oder Miete. Ein Auto ist das teuerste Produkt, das 98 % der Verbraucher jemals kaufen.[29] Ein Verbot von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor würde eine Übernahme eines der drei größten Wirtschaftssektoren des Landes bedeuten, der größer ist als das Geschäftsbankenwesen oder die Pharmaindustrie.[30]

Im Zuge staatlicher Klimastrategien zur Erreichung radikaler Emissionsreduzierungen müssen Verbraucher nun Elektrofahrzeuge in einem Ausmaß und mit einer Geschwindigkeit einführen, die zehnmal größer und schneller ist als die Einführung jedes neuen Automodells in der Geschichte. Zumindest in einer Sache haben die politischen Entscheidungsträger Recht: Das wird nicht von selbst durch die Kräfte des Marktes oder die Präferenzen der Verbraucher geschehen.

Im Gegensatz zu Autos mit Verbrennungsmotor ist es bei einem Elektrofahrzeug nicht möglich, den CO2-Ausstoß zu messen. Während es beim Fahren eines Elektrofahrzeugs selbstverständlich keine Emissionen gibt, treten Emissionen an anderer Stelle auf – vor der ersten Meile überhaupt gefahren und wenn das Fahrzeug zum Tanken geparkt wird.

Die direkt mit Elektrofahrzeugen verbundenen CO2-Emissionen beginnen bei allen vorgelagerten industriellen Prozessen, die für die Materialbeschaffung und die Herstellung der Batterie erforderlich sind. Die verbreitete Meinung, dass Elektrofahrzeuge einen „enormen Einfluss“ auf die Reduzierung von Emissionen haben werden, beruht, ob die Kläger es wissen oder nicht, auf Annahmen über die Mengen und Sorten der Materialien, die zur Herstellung der Batterie abgebaut, verarbeitet und veredelt werden.

Das Ausmaß dieser vorgelagerten Emissionen ergibt sich aus der Tatsache, dass eine typische Batterie eines Elektrofahrzeugs etwa 1.000 Pfund wiegt und einen Kraftstofftank ersetzt, der etwa 80 Pfund Benzin fasst.[31] Diese halbe Tonne schwere Batterie besteht aus einer Vielzahl von Mineralien, darunter Kupfer, Nickel, Aluminium, Graphit, Kobalt, Mangan und natürlich Lithium. Entscheidend ist, dass die Gesamtmenge dieser Spezial- und sogenannten Energiemineralien beim Bau eines Elektrofahrzeugs zehnmal größer ist als bei einem ICE-Auto.[32]

Wie Forscher der US-amerikanischen Argonne National Labs betont haben, sind die relevanten Emissionsdaten zu solchen Materialien „nach wie vor dürftig bis gar nicht vorhanden, was die Forscher dazu zwingt, auf technische Berechnungen oder Näherungen zurückzugreifen.“[33] Und laut IEA gibt es Daten zur Emissionsintensität von Bestimmte Mineralien können „je nach Unternehmen und Region erheblich variieren.“[34] Das ist eine konsequente Untertreibung. Die grundlegende Tatsache, die Sie im Hinterkopf behalten sollten: Jede Behauptung, dass Elektrofahrzeuge die Emissionen reduzieren, ist eine grobe Schätzung oder eine reine Vermutung, die auf Durchschnittswerten, Näherungen oder Zielen basiert. Die Schätzungen beinhalten unzählige bekannte Unbekannte darüber, was vorgelagert geschieht, um Materialien für die Herstellung der riesigen Batterie zu erhalten und zu verarbeiten. Diese Faktoren variieren nicht nur stark, sondern können allein schon groß genug sein, um die Hälfte bis alle Emissionen zu beseitigen, die durch den Verzicht auf die Verbrennung von Benzin eingespart werden.

Diese Merkmale der Emissionen von Elektrofahrzeugen stellen eine völlige Umkehrung des Verlaufs und vor allem der Transparenz und Sicherheit im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor dar. Bei einem herkömmlichen Auto kennen Sie die Emissionen, wenn Sie den Kraftstoffverbrauch kennen. Die Menge des verbrannten Benzins ist direkt messbar und präzise vorhersehbar. Diese CO2-Emissionen sind gleich, unabhängig davon, wann und wo ein Auto aufgetankt wird oder wann es gefahren wird.[35] Und während herkömmliche Autos auch „versteckte“ Upstream-Emissionen haben – die Energie, die für den Bau des Fahrzeugs und die Herstellung von Benzin aufgewendet wird –, machen diese nur 10–20 % der gesamten Lebenszyklusemissionen dieser Fahrzeuge aus.

Der entscheidende Faktor für die Schätzung der Upstream-Emissionen von Elektrofahrzeugen beginnt mit der Kenntnis der Energie, die für den Zugriff auf und die Herstellung von Batteriematerialien aufgewendet wird, die allesamt energieintensiver (und teurer) sind als Eisen und Stahl, die 85 % des Gewichts eines herkömmlichen Elektrofahrzeugs ausmachen Fahrzeug.[36] Der Energieaufwand für die Herstellung eines Pfunds Kupfer, Nickel und Aluminium ist beispielsweise zwei- bis dreimal höher als der von Stahl.[37] Schätzungen zu den Gesamtenergiekosten für die Herstellung einer Batterie für Elektrofahrzeuge schwanken um das Dreifache, aber im Vergleich wird im Durchschnitt das Energieäquivalent von etwa 300 Gallonen Öl verwendet, um eine Menge Batterien herzustellen, die in der Lage sind, die in einer einzigen Gallone Benzin enthaltene Energie zu speichern .[38]

Dass zwangsläufig so viel vorgelagerte Energie verbraucht wird, ist verständlich, wenn man weiß, dass Hunderttausende Pfund Gestein und Materialien abgebaut, bewegt und verarbeitet werden, um die Zwischen- und Endmineralien für die Herstellung einer einzigen tausend Pfund schweren Batterie zu erzeugen (sieheSeitenleiste, „Quellen „versteckter“ Energie zur Gewinnung und Verarbeitung von 500.000 Pfund pro Elektrofahrzeugbatterie“).

Quellen „versteckter“ Energie zur Gewinnung und Verarbeitung von 500.000 Pfund pro Elektrofahrzeugbatterie

Obwohl es Dutzende Variationen gibt, wiegt eine typische Batterie für Elektrofahrzeuge etwa 1.000 Pfund und enthält etwa 30 Pfund Lithium, 60 Pfund Kobalt, 130 Pfund Nickel, 190 Pfund Graphit, 90 Pfund Kupfer[a] und etwa 400 Pfund aus Stahl, Aluminium[b] und verschiedenen Kunststoffkomponenten.[c]

Der Erzgehalt jedes Minerals bestimmt die Gesteinsmengen, die ausgegraben und verarbeitet werden müssen, um die für die Herstellung einer Batterie benötigten Mineralien zu produzieren. daher:

Diese fünf Elemente ergeben insgesamt etwa 100.000 Pfund Erz für die Herstellung einer Batterie für Elektrofahrzeuge. Um die gesamte Erdbewegung richtig zu erklären, gibt es auch den Abraum, das Material, das zuerst ausgegraben wurde, um an das Erz zu gelangen; Abhängig von der Erzart und dem Standort werden durchschnittlich drei bis sieben Tonnen Abraum entfernt, um an jede Tonne Erz zu gelangen,[i] also insgesamt etwa 500.000 Pfund. Die genaue Anzahl variiert je nach Batterie und Mine. Beachten Sie, dass dies nicht die großen Mengen an Chemikalien zur Verarbeitung und Raffinierung der Erze oder den Abbau/Raffinierung der anderen 400 Pfund verwendeten Batteriemineralien (z. B. Stahl, Aluminium) umfasst.

Quelle: Mark P. Mills, „Mines, Minerals, and ‚Green Energy‘: A Reality Check“, Manhattan Institute, Juli 2020

Eine genaue Schätzung der tatsächlich eingesetzten Mengen bestimmter Kraftstoffe wird durch das Labyrinth globaler Lieferanten und die mangelnde Transparenz bei vielen Unternehmen erschwert. (Die Verfolgung der grauen Energie für Eisen und Stahl ist weitaus transparenter und genauer, da mindestens drei Viertel der Produktion im Inland erfolgen.)[39] Ohne all das zu wissen, weiß niemand, wie hoch die tatsächlichen Emissionen bei der Herstellung eines Elektrofahrzeugs sind . Während Dutzende von Fachbeiträgen der Analyse von Unsicherheiten im Zusammenhang mit diesen vorgelagerten Emissionen gewidmet wurden, ist der wegweisende Bericht der IEA über „Energiemineralien“ ein nützlicher Ausgangspunkt, der sowohl vorgelagerte Faktoren als auch die Versorgung mit Energie aus dem Netz berücksichtigt. Die Agentur kommt zu dem Schluss, dass die Lebenszyklusemissionen von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor immer noch um etwa 50 % reduziert werden[40] (Figur 3).

Allerdings verwendet die IEA-Analyse nicht nur umstrittene Annahmen, sondern verbirgt auch die Variablen und Unsicherheiten. Während die IEA Variablen darstellt (als schwarze vertikale „Fehlerbalken“ in Abbildung 3 oder als eine Reihe von Ergebnissen in einer anderen Analyse)[41], fördert die Agentur aktiv die Behauptung – tatsächlich im Wesentlichen eine Garantie für „erhebliche“ Emissionsreduzierungen – sogar Allerdings zeigen eigene Schätzungen, dass ein Elektrofahrzeug überhaupt keine Reduzierungen oder sogar eine Steigerung bringen könnte. Aus praktischer Sicht gibt es keine Möglichkeit zu wissen, wo in diesem Bereich ein Fahrzeug oder sogar die meisten Fahrzeuge funktionieren würden. Der Anschein von Sicherheit oder Präzision – eine durchschnittliche Reduzierung um 50 % – ist illusorisch.

Ein zweifelhafter Faktor in der IEA-Schätzung ist die Annahme über die Batteriegröße; Die Berechnung basiert auf einem 40-kWh-Batteriepaket (Kilowattstunde), das halb so groß ist wie die Batterien der meisten gängigen Elektrofahrzeuge.[42] Tatsächlich stellt die IEA selbst an anderer Stelle fest, dass SUVs mit großen Batterien 60 % aller EV-Optionen ausmachen (mit Ausnahme von China, wo es 40 % sind).[43] Größere Batterien für mehr Reichweite bedeuten einen höheren Materialeinsatz und damit höhere vorgelagerte Emissionen. In der IEA-Berechnung wird auch der größere Einsatz von Aluminium für die Karosserie und den Rahmen eines Elektrofahrzeugs außer Acht gelassen (um den durch die Batterie verursachten Gesamtgewichtsnachteil zu minimieren), was ebenfalls zu den vorgelagerten Emissionen beiträgt, da die Herstellung dieses Metalls so energieintensiv ist.

Betrachten Sie stattdessen Schätzungen von Volvo und eine EU-finanzierte Analyse des e-Golf von Volkswagen, einer kleinen Limousine mit kleiner Batterie.[44] Die vorgelagerten Emissionen des e-Golf führen in Kombination mit den Emissionen der Kraftwerke, die die EU mit Strom versorgen, zu kumulativen CO2-Emissionen, die auf den ersten 60.000 Meilen der Fahrt höher sind als bei der Dieselversion dieses Autos. Nach 120.000 Meilen sind die akkumulierten Emissionen des Elektrofahrzeugs schätzungsweise etwa 20 % niedriger als bei der ICE-Version (Figur 4).[45]

Die Studie von Volvo vergleicht den Recharge-SUV des Unternehmens mit einem mittelgroßen 69-kWh-Akku mit dem nicht besonders effizienten benzinbetriebenen XC40-SUV.[46] Die Upstream-Emissionsschätzung des Volvo ist doppelt so hoch wie die des VW e-Golf, hauptsächlich aufgrund einer größeren Batterie. Und ähnlich wie bei der VW-Analyse stellte Volvo fest, dass sein Elektrofahrzeug auf den ersten 45.000 Fahrmeilen höhere Gesamtemissionen aufwies als das Vergleichsbenzinfahrzeug (wiederum einschließlich der durchschnittlichen Emissionen aus Strom, der im EU-Netz eingespeist wird). Nach 120.000 Meilen schätzt Volvo, dass sein Elektrofahrzeug eine kumulative Emissionsreduzierung von etwa 30 % aufweist (Abbildung 5).

Solche geschätzten Einsparungen bei den Lebenszyklusemissionen können schrumpfen oder verschwinden, wenn man davon ausgeht, dass ein Elektrofahrzeug die gängigeren, größeren Batteriegrößen verwendet, die die Verbraucher bevorzugen. Die „Wahl der Methodik“, wie Volvo in der Studie feststellte, „hat erhebliche Auswirkungen auf den gesamten CO2-Fußabdruck.“[47] Volvo ging beispielsweise von einem „globalen durchschnittlichen Strommix“ für Emissionen aus, die bei der Herstellung und Veredelung von Batteriematerialien entstehen. [48] Das mag vernünftig klingen, spiegelt aber nicht die tatsächlichen Emissionen dort wider, wo die meisten dieser Materialien verarbeitet werden, die angesichts der Realität der Lieferkette oft in kohledominierten Netzen anfallen.

In einem weiteren Beispiel illusorischer Präzision behauptete das Wall Street Journal in einer Untersuchung aus dem Jahr 2021, die die Wahrheit über die Emissionen von Elektrofahrzeugen ans Licht bringen wollte, dass selbst unter Berücksichtigung von Netzen und Materialien „die Daten zeigen, dass die Umstellung von Benzin- auf Elektrofahrzeuge enorme Auswirkungen haben wird.“ „[49] Diese Zuversicht basierte jedoch auf einer Studie, die die Zeitung bei einem Team der Universität Toronto in Auftrag gegeben hatte.[50] Für den Wert der vorgelagerten Emissionen aus der Herstellung einer Batterie wurde in dieser Studie eine Zahl am unteren Ende des bekannten Bereichs für solche Emissionen verwendet, deren oberes Ende um 250 % höher liegt.

Das WSJ befand sich mit seiner zuversichtlichen Schlussfolgerung in guter Gesellschaft, da die IEA auch behauptet, dass Emissionen „entlang der Minerallieferkette die klaren Klimavorteile sauberer Energietechnologien nicht zunichte machen“[51], eine Behauptung, die von Regierungen und Befürwortern nachgeplappert und in Mandaten verankert wird und Verbote. Tatsache ist – wie die Daten zeigen, auch in den Berichten der IEA – alles andere als klar.

Upstream-Emissionen: Bekannte Unbekannte

Eine technische Überprüfung von 50 verschiedenen Analysen zeigt, dass die Endergebnisse für die verkörperten Emissionen von Elektrofahrzeugen um den Faktor fünf variieren.[52] Es ist sinnlos, für einen so großen Bereich eine Durchschnittszahl zu verwenden. Die tatsächlichen Lebenszyklusemissionen von Elektrofahrzeugen werden von den Annahmen dominiert, die für drei Schlüsselvariablen getroffen wurden:

Befürworter von Elektrofahrzeugen stellen sich vor, durch die Schaffung von Regeln und Vorschriften sowie die Bereitstellung von Sensoren und Software, die theoretisch die relevanten Daten dokumentieren könnten, Klarheit in die Materialbeschaffungsfragen zu bringen. Angesichts der politischen, wirtschaftlichen und datenschutzrechtlichen Herausforderungen, die ein solch globales Unterfangen mit sich bringt, sind solche Aussichten bestenfalls fern. Transparenz bei Energiemineralien – ganz zu schweigen von der Auferlegung „sauberer“ Praktiken – ist eine weitaus schwierigere Aufgabe, als beispielsweise sicherzustellen, dass importierte Diamanten „konfliktfrei“ sind.

Denken Sie daran, dass all diese Unsicherheiten fest verankert sind, bevor Sie Vermutungen über die Variablen anstellen, wo und wann ein Elektrofahrzeug mit Kraftstoff versorgt wird. Dennoch ergeben sich aus der Einbeziehung der bekannten Lieferkettenmöglichkeiten mögliche Szenarien, in denen ein Elektrofahrzeug, das in Netzen betrieben wird, die im nächsten Jahrzehnt bestehen werden, zu höheren Emissionen über die gesamte Lebensdauer führt als die Verwendung eines Autos mit Verbrennungsmotor (Abbildung 6).

Dann gibt es noch andere Variablen, die zwar jeweils einen relativ kleinen Anteil am Gesamtbild haben, aber insgesamt dennoch wichtig für die Berechnung der Emissionen von Elektrofahrzeugen sind. Diese beinhalten:

Zurück zu den vorgelagerten Materialien, der dominierenden Variablen, die die Emissionen von Elektrofahrzeugen beeinflusst: Alles über die Zukunft der Emissionen von Elektrofahrzeugen ist im Bergbau verankert, der ältesten Industrie der Menschheit. Per Definition erfordert die Abschätzung zukünftiger Emissionen von Elektrofahrzeugen Vermutungen über die Zukunft des weltweiten Bergbaus, wo wir noch eine Reihe bekannter Unbekannter finden.

Zukünftige Upstream-Emissionen von Elektrofahrzeugen hängen ausschließlich vom Bergbau und nicht vom Recycling ab

Aufgrund der erstaunlichen Menge an Mineralien, die für den Aufbau einer reinen Elektroauto-Zukunft benötigt werden, wird die Schätzung der Emissionen vollständig von Annahmen über die Standorte und die Beschaffenheit neuer Minen und Raffinerien dominiert. Zum Kontext: Die Materialien, die zum Bau von Elektrofahrzeugen für die weltweit 70 Millionen pro Jahr verkauften Autos benötigt werden, entsprechen etwa 500 Jahren der Materialien, die heute zur Herstellung der 1 Milliarde Smartphone-Batterien verwendet werden, die heute jährlich produziert werden.

Hunderte Megatonnen Erde müssen im Dienste der EV-Ziele ausgegraben und verarbeitet werden.[67] Um die „Übergangsziele“ zu erreichen, müssen die nachgefragten Materialien je nach Mineral um 400–4.000 % steigen. Laut IEA werden dafür Hunderte neuer Minen erforderlich sein. Benchmark Mineral Intelligence beziffert die Zahl auf 384 neue Minen, nur um den Bedarf an Elektrofahrzeugen für „Graphit, Lithium, Nickel und Kobalt zu decken, die bis 2035 benötigt werden, um den Bedarf an Elektrofahrzeugen zu decken.“[68] (Eine ähnliche Erweiterung wird erforderlich sein.) ähnliche Mineralien zum Bau von Solarpaneelen und Windkraftanlagen.) Befürworter von Elektrofahrzeugen berufen sich häufig auf Recycling als Lösung für diese enormen Material- und Emissionsauswirkungen, insbesondere auf den heiligen Gral einer „Kreislaufwirtschaft“, d. h. 100 % Recycling.

Recycling wird für lange Zeit keine Rolle mehr spielen, wenn es darum geht, den Bedarf an vorgelagerten Mineralien zu verringern. Da die Hersteller behaupten, dass die Batterien von Elektrofahrzeugen ein Jahrzehnt halten werden, bedeutet das, dass bis Anfang der 2030er Jahre nicht viel davon verfügbar sein wird, mit dem man mit dem Recycling beginnen kann.[69] Das Beste, was der IEA einfallen könnte, sind recycelte Mineralien, die bis 2030 1–2 % des Batteriebedarfs decken.[70] Was die folgenden Jahrzehnte betrifft, so würde der unrealistische Traum der Enthusiasten von einem perfekten Recycling, selbst wenn es machbar wäre, immer noch einen astronomischen Anstieg des Gesamtangebots an Mineralien erfordern.[71]

Das zentrale und weitgehend ignorierte Problem bei der vorgelagerten Emissionsbilanzierung ist nicht nur die bekannte Tatsache, dass die Mineraliennachfrage steigen wird, sondern auch die andere bekannte Tatsache, dass bei zukünftigen Minen und Raffinerien die Emissionen pro Pfund Mineral steigen.[72]

Unterdessen steigen die Emissionen vorgelagerter Elektrofahrzeuge

Seit jeher werden die Kosten eines Metalls sowohl in Dollar als auch in Bezug auf die Umwelt in erster Linie durch den Erzgehalt bestimmt, also durch den Anteil des ausgegrabenen Gesteins, der das gesuchte Metall enthält. (Damit hängt auch die Tiefe des Erzes und damit die Menge an „Abraum“ – Steine, Erde, Bäume usw. auf der Oberfläche des Erzes – zusammen, die zuerst entfernt werden muss.) Der Erzgehalt ist für die Unterschiede verantwortlich die Kosten pro Pfund Gold betragen 15.000 $ und Eisen 0,05 $. Die ersteren Erzgehalte liegen typischerweise unter 0,001 % und die letzteren über 50 %.[73]

Eisen (und Aluminium) sind einzigartig häufig vorkommende Metalle; nicht so bei den kritischen „Energiemineralien“, deren Erzgehalt zwischen 2 % und 0,1 % liegt. Der durchschnittliche Nickelerzgehalt liegt unter 2 % und der Kupfererzgehalt unter 1 %, was rechnerisch bedeutet, dass mindestens eine Tonne Gestein (ohne Abraum) ausgegraben, zermahlen und verarbeitet werden muss, um jeweils 40 Pfund und mehr zu erhalten 20 Pfund Metall.[74] Solche geologischen Gegebenheiten bestimmen die Energiemenge, die große Maschinen zum Graben, Bewegen, Mahlen, Raffinieren usw. verbrauchen.

Auf die weltweite Bergbauindustrie entfallen bereits heute etwa 40 % des gesamten industriellen Energieverbrauchs, und das noch vor einer enormen Expansion, die erforderlich sein wird, um grüne Pläne umzusetzen.[75] Erdöl selbst macht in der Regel die Hälfte des Energieverbrauchs im Bergbausektor aus.[76]

Daher erfordert die Abschätzung zukünftiger Energieemissionen von Elektrofahrzeugen die Berücksichtigung der Entwicklung der Erzgehalte. Es gibt keine Beweise dafür, dass eine Studie dies tut.

Bei jedem Metall ist ein langfristiger und deutlicher Rückgang der Erzgehalte zu verzeichnen. Die IEA erkennt dies an, auch wenn sie die Realität tendenziell unterschätzt: „Die zukünftige Produktion von Mineralien wird sich wahrscheinlich auf energieintensivere Wege konzentrieren.“[77] Das Wort „wahrscheinlich“ weicht der Tatsache aus, dass die Daten und Trends klar sind. Kupfer ist typisch und eines der Metalle, für das es beim Bau von Elektrofahrzeugen oder Wind- und Solaranlagen keinen Ersatz gibt. In einem Artikel des National Renewable Energy Laboratory heißt es: „Eine Verringerung des Kupfererzgehalts zwischen 0,2 % und 0,4 % wird siebenmal mehr Energie erfordern als der heutige Betrieb.“[78] Und es wird prognostiziert, dass der Kupfererzgehalt noch lange anhalten wird -Run-Rückgang (Abbildung 8).

Eine Studie der Weltbank über die vorgelagerten Realitäten von Elektrofahrzeugen bestätigte die Mängel bei jeder Emissionsvorhersage. Sogar seine eigene Analyse basierte auf „historischen Quellen und ist statisch“ und „berücksichtigte nicht …“ . . sinkende Erzgehalte.“ Die Bank forderte „zukünftige Forschung“.[79] Ein Großteil dieser Forschung ist jedoch bereits verfügbar. Laut dem IEA-Bericht „Role of Critical Minerals“ heißt es beispielsweise:

Alle Trends für sinkende Erzgehalte sind sichtbar, auch wenn sie ignoriert werden. Betrachten wir noch einmal Kupfer und die Trends in Chile, dem weltweit größten Lieferanten, wo der durchschnittliche Erzgehalt im Jahrzehnt 2003–2013 um etwa 25 % zurückging.[81] In diesen Jahren stieg der gesamte mit Kupfer verbundene Energieverbrauch – und damit die Emissionen – doppelt so stark wie das Wachstum der gelieferten Tonnen Kupfer (Abbildung 9).

Es gibt keine Zauberei, um die CO2-Schulden der Batterie zu beheben

Technologie bietet Möglichkeiten, steigende Upstream-Emissionen zu mindern: bessere Batteriechemie zur Reduzierung der zur Energiespeicherung verwendeten Materialien, effizientere Raffinierungsprozesse, elektrifizierte Bergbaufahrzeuge sowie Wind- und Solarstrom an Minenstandorten. Aber keiner dieser Faktoren kann einen signifikanten Einfluss auf den Zeitrahmen haben, der für die schnell wachsende Elektrofahrzeugproduktion vorgesehen ist, die durch die aktuellen Übergangsvorschriften gefordert wird.

In Nachrichtenmeldungen wird immer wieder von einem „Durchbruch“ in der Batterietechnologie gesprochen, aber es gibt keine kommerziell realisierbaren alternativen Batteriechemien, die den Umfang der benötigten physikalischen Materialien erheblich verändern würden. Um den Bedarf an Primärmineralien deutlich zu senken, wäre ein fast zehnfacher Anstieg der zugrunde liegenden elektrochemischen Effizienz erforderlich. Solche Gewinne sind nicht einmal theoretisch machbar.[82] Dennoch kann man durchaus davon ausgehen, dass einige grundlegend überlegene Innovationen entstehen werden; Dennoch würde es viele Jahre dauern, bis industrielle Chemiesysteme sicher skaliert werden können. Von der Entdeckung einer Lithiumbatterie bis zur ersten Tesla-Limousine vergingen drei Jahrzehnte. In naher Zukunft eingesetzte Batterien werden zwangsläufig die heute verfügbaren Technologien nutzen.

Ähnliche Realitäten schränken die Aussichten auf radikale Effizienzsteigerungen bei den verschiedenen industriellen Mineralraffinierungsprozessen ein. Während schrittweise Verbesserungen unvermeidlich sind, insbesondere im digitalen Zeitalter, sind in diesen altbewährten Bereichen der physikalischen Chemie keine „Schrittfunktionsgewinne“ bekannt. Viele Prozesse bewegen sich bereits an physikalischen Grenzen.[83] Als Zeichen der Zukunft wurden Energieeinsparungen in der modernen Geschichte des Bergbaus und der Effizienz von Mineralprozessen durch sinkende Erzgehalte zunichte gemacht, die größere Erzmengen erforderten, um das gleiche Pfund Metall zu gewinnen (Abbildung 10).

Caterpillar, Deere und Case (und andere) haben alle Projekte zur Elektrifizierung von Bergbau-LKWs. Für bestimmte Anwendungen zeichnen sich vielversprechende Designs ab, aber Batterien für die meisten schweren Geräte sind nicht in der Lage, rund um die Uhr Leistung zu erbringen und den Anforderungen der Industrieklasse gerecht zu werden – ganz zu schweigen von den Kosten.[84] Und die Fluktuationsrate bei Bergbau- und Industrieausrüstung wird in Jahrzehnten gemessen. In Bergwerken werden noch sehr lange Zeit zahlreiche verbrennungsorientierte Geräte zum Einsatz kommen.

Unterdessen wird der Druck, die Mineralvorräte rasch zu erhöhen, die Entwickler dazu zwingen, kleinere Minen zu bauen, die von Natur aus schneller und kostengünstiger zu bauen sind.[85] Aber kleinere Minen erfordern typischerweise einen größeren Einsatz von Lastkraftwagen; Nur große Bergwerke können die Infrastrukturkosten für den Bau spezieller (energieeffizienter) Schienensysteme rechtfertigen. Und wie die IEA ebenfalls betont hat, ist mehr als die Hälfte des in der Industrie verbrauchten Stroms nicht ans Netz angeschlossen, sondern wird vor Ort erzeugt, und ein Großteil davon mit dieselbetriebenen Generatoren, insbesondere in abgelegenen und kleinen Minen. Auf diese Vor-Ort-Erzeugung entfallen zwei Drittel des Bergbaustroms in China und 95 % im übrigen Asien.[86] Während einige Minen Wind- und Solaranlagen installieren, setzen die naturgemäß höheren Kosten dieser Energiequellen Grenzen, da die Energieausgaben etwa 40 % der gesamten Bergbaukosten ausmachen, wenn man die praktischen Aspekte der an Minenstandorten benötigten Stromversorgung rund um die Uhr außer Acht lässt.[87]

Längerfristig kommt es zu einem grundlegenden Wandel in der Effizienz industrieller Technologie, der an den von vor einem Jahrhundert erinnert. Diesmal werden die Quelle Cloud-zentrierte, vernetzte Maschinen sein, die durch künstliche Intelligenz vermittelt werden, zusammen mit neuen Klassen autonomer intelligenter Lastkraftwagen und Roboter.[88] Aber diese Fortschritte werden die Realität nicht wesentlich verändern, um den hypertrophierten Bedarf an Industriemineralien in diesem Jahrzehnt zu decken.

Die für die nahe Zukunft erkennbaren Trends zeigen, dass die Upstream-Emissionen bei Elektrofahrzeugen steigen, auch wenn wir nicht genau wissen, um wie viel sie steigen werden. Klarheit zu schaffen wird eine Herausforderung sein, nicht zuletzt, weil, wie die IEA festgestellt hat, nur ein winziger Teil der Akteure in dieser Branche mit „Emissionsversprechen“ kooperiert, die für den Responsible Mining Index gemacht wurden.[89] Die Lösung, die die IEA anbietet, ist „größerer Druck von Regierungen, Investoren und Endkunden“. Wir bezweifeln, dass dies bald zu Klarheit führt.

In der Zwischenzeit werden die Unsicherheiten bezüglich der vorgelagerten Emissionen durch noch mehr Variablen vervielfacht: wie Elektrofahrzeuge in großem Maßstab angetrieben werden.

Kilowattstunden und andere Emissionen: Weitere bekannte Unbekannte

Die Emissionen beim Auftanken eines Elektrofahrzeugs schwanken stark, je nachdem, wo und wann, was auf Unterschiede zwischen den Netzen und stündliche Schwankungen in der Stromproduktion zurückzuführen ist. Die Berücksichtigung dieser Realitäten und nicht einer hypothetischen durchschnittlichen Kilowattstunde zeigt, dass die CO2-Emissionen pro Tankfüllung eines Elektrofahrzeugs zwischen null und so hoch liegen können, als würden sie nur Benzin verbrennen, um die gleiche Anzahl an Kilometern zurückzulegen.

Aktuelle Schätzungen der Emissionen von Elektrofahrzeugen auf der Straße basieren fast überall auf einer einfachen Berechnung, die auf den durchschnittlichen Emissionen einer kWh, die in einem lokalen Stromnetz produziert wird, multipliziert mit der Nennleistung eines Fahrzeugs in kWh basiert. Wie bei den Upstream-Emissionszahlen erwecken auch die Betankungszahlen den Eindruck von Präzision.

Aufgrund von Netzschwankungen schwanken die tatsächlichen (nicht durchschnittlichen) Emissionen bei der Erzeugung einer Kilowattstunde dramatisch, je nachdem, wie lange eine Batterie geladen wird, eine Funktion, die umso komplizierter wird, je mehr Wind- und Solarenergie genutzt werden. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor kommt es nicht zu einer solchen Variabilität; Die Berechnung der CO2-Emissionen auf der Grundlage der verbrauchten Gallonen erfolgt im Wesentlichen immer dann, wenn Benzin gekauft, produziert oder verbrannt wird.

Ähnliche Unsicherheiten und Ungleichheiten sind mit den Kilometerzahlen verbunden, die zur Berechnung der Emissionen verwendet werden. In der realen Welt weicht die kWh/Meile eines Elektrofahrzeugs erheblich von der angegebenen Nennleistung eines Fahrzeugs ab – wiederum im Gegensatz zu der minimalen Variabilität, die mit dem Kraftstoffverbrauch von ICE-Autos einhergeht.

Die Unsicherheiten beginnen mit der EPA-Kilometerzahl, die den Verbrauchern (und Schätzern) zur Verfügung gestellt wird. Eine aktuelle Studie ergab, dass die tatsächliche Kilometerleistung von Elektrofahrzeugen auf der Straße durchschnittlich 12,5 % schlechter war als die zertifizierte Fensteraufkleberbewertung. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor war der durchschnittliche, reale Kilometerstand pro Gallone jedoch 4 % besser als der EPA-Aufkleber.[90]

Noch wichtiger ist, dass die Kilometerleistung von Elektrofahrzeugen bei Außentemperaturen von 20 °F um etwa 30 % schlechter ist als bei 80 °F, da die elektrochemischen Reaktionen der Batterie bei niedrigeren Temperaturen unvermeidlich langsam sind.[91] Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor sinkt die Kraftstoffeffizienz im gleichen Temperaturbereich nur um 5 %. Darüber hinaus können Straßentests und Verbraucher wissen, dass der Einsatz der Heizung eines Elektrofahrzeugs im Winter den kWh-Verbrauch um bis zu 50 % senken kann.[92] (Ein Auto mit Verbrennungsmotor fängt kostenlose Abwärme ab.) Solche Temperaturfaktoren werden im Allgemeinen ignoriert, nicht nur bei der Bewertung von Elektrofahrzeugen, sondern insbesondere bei der Schätzung der nationalen Emissionsauswirkungen von Elektrofahrzeugen. Diese Faktoren sind wichtig, da ein Drittel der US-Bevölkerung in kalten nördlichen Breiten lebt.[93] Die Chancen stehen gut, dass die EPA irgendwann genaue Methoden zur Bewertung der Kilometerleistung von Elektrofahrzeugen finden wird. Aber im Gegensatz zu herkömmlichen Autos muss der Elektroplakette möglicherweise eine Karte mit einer Bewertung beigefügt werden, beispielsweise für jeden Bundesstaat, in dem das Fahrzeug gefahren wird, basierend auf dem Anteil des Jahres mit niedrigen Temperaturen.

Die Realität lokaler Netze bringt weitere Unsicherheiten mit sich, was die EPA auf ihrer Website mit einem EV-Emissionsrechner anerkennt, der das Land in 27 Stromversorgungsregionen unterteilt. Dort stellt man fest, dass das angenommene Netz zu einer dreifachen Variation der CO2-Emissionen pro kWh Betankung führt.[94]

Selbst dieser EPA-Rechner unterschätzt das Ausmaß der Unsicherheiten, da die tatsächlichen Emissionen pro verbrauchter kWh nicht vom Durchschnitt einer Region, sondern von der spezifischen Tageszeit abhängen, zu der eine Batterie aufgeladen wird. Der stündliche Faktor ist bei Schnellladegeräten von entscheidender Bedeutung, die eine Aufladung in weniger als einer Stunde und nicht über Nacht ermöglichen – eine Funktion, die für das Auftanken auf der Straße unerlässlich ist, um eine breite Einführung von Elektrofahrzeugen zu ermöglichen. Die stündlichen Emissionen pro erzeugter kWh können um das Dreifache oder mehr variieren.

Alles in allem – Jahreszeit und Tageszeit sowie Netzspezifika – können die realen CO2-Emissionen pro kWh, die tatsächlich zum Laden eines Elektrofahrzeugs verwendet werden, etwa um das Zehnfache variieren. Die Emissionen einer Tankfüllung könnten in einer sonnigen Sommerstunde nahezu Null sein (ohne Berücksichtigung der vorgelagerten Mineralienemissionen der Solarstromanlage). Oder während einer Stunde, in der es im Winter bewölkt ist, könnten allein die Tankemissionen, wenn man vorgelagerte Faktoren außer Acht lässt, größer sein als die Emissionen, die durch die Verbrennung von Benzin für die gleiche Strecke entstehen.[95]

Diese Ungleichheit entlarvt die Lüge oft aufgestellter Behauptungen – zum Beispiel in einem anderen aktuellen WSJ-Artikel: „Unabhängig davon, wo sie gefahren werden, sind Elektrofahrzeuge immer eine klimafreundlichere Wahl als ihre benzinbetriebenen Pendants, laut aktuellen Studien, die von der European Environment veröffentlicht wurden.“ Agentur und der Internationalen Energieagentur sowie akademische Forschung.“[96] Diese Studien ignorieren die Realität der Variablen oder begraben sie in Fußnoten.

Einige Befürworter von Elektrofahrzeugen wissen es besser und schlagen sogenanntes intelligentes Laden vor, um sicherzustellen, dass die Batterien nur dann aufgeladen werden, wenn kohlenstofffreier Strom verfügbar ist, indem sie Software verwenden, um einen bestimmten Fahrzeugstandort und den Ladezeitpunkt zu verfolgen. Diese Informationen würden dann verwendet, um Anreize zu schaffen, zum „richtigen“ Zeitpunkt zu tanken, Strafen für das Tanken zum „falschen“ Zeitpunkt oder beides zu verhängen oder sogar Ladegeräte aus der Ferne zu deaktivieren, wenn Verbraucher eine inakzeptable Entscheidung treffen.[97]

Solche Machenschaften zur Beeinflussung von Verbraucherverhalten und -freiheit unterscheiden sich auf den ersten Blick grundlegend vom Auftanken herkömmlicher Autos. Und solche Realitäten verdeutlichen die Fehlerhaftigkeit der Behauptung, Elektrofahrzeuge seien unvermeidlich, weil sie konventionellen Autos ebenbürtig, wenn nicht sogar überlegen, seien.

Das Elektrofahrzeug wird weithin als ein Übergang angepriesen, der mit der Abkehr vom Pferdekutschen-Zeitalter vergleichbar ist. Aber die Änderung der Art und Weise, wie ein Auto angetrieben wird, hat für eine Mobilitäts-„Revolution“ die gleiche Bedeutung wie die Änderung der Art und Quelle des Futters eines Pferdes. Und um die Einführung der neu erfundenen benzinbetriebenen Autos zu fördern, mussten die Regierungen Pferde nicht verbieten.

Sicherlich bieten Elektrofahrzeuge Funktionen, die Millionen von Fahrern ansprechen, vor allem wohlhabendere und insbesondere die Kohorte von Autoenthusiasten, die von „wahnsinniger“ Beschleunigung schwärmen.[98] Gleichheit in allen Merkmalen ist weder relevant noch notwendig, damit der Verkauf von Elektrofahrzeugen wächst, da es viele verschiedene Gründe gibt, warum Verbraucher sich für eines von Hunderten verschiedenen Arten von Automodellen entscheiden. Aber die Prämisse, dass eine rein elektrische Zukunft unvermeidlich ist, betrifft nicht nur Luxus-Elektrofahrzeuge mit „verrückten“ Funktionen oder gar die Reduzierung von Emissionen.

Die Prämisse ist, dass Elektroautos der alten Technologie in jeder Hinsicht überlegen sind und daher „Elektroautos die Welt erobern werden“, wie der Autokolumnist des Wall Street Journal, Dan Neil, schwärmte oder wie Regulierungsbehörden und politische Entscheidungsträger es jetzt vorschreiben wollen .[99] Das Elektrofahrzeug soll nicht nur das Zeitalter der Pferde hinter sich lassen, sondern es geht auch mit der gleichen technologischen Beschleunigung einher, die in der Computer- und Kommunikationsbranche zu beobachten ist. Neil fuhr fort: „Erinnern Sie sich an Klapphandys, Faxgeräte und DFÜ-Modems? Sie wollen ein Elektrofahrzeug, weil es sich um generationsübergreifend verbesserte Produkte handelt: leiser, schneller, raffinierter, effizienter, mit überlegener Fahrdynamik, weniger Wartung und niedrigeren Betriebskosten pro Meile.“ Neil ist nicht der Einzige, der sich auf die Tech-Analogie beruft. In einem Bericht des Internationalen Währungsfonds heißt es beispielsweise: „Anfang der 2000er Jahre schien die Substitution von Smartphones ebenso wenig unmittelbar bevorzustehen, wie heute eine groß angelegte Substitution im Energiebereich.“[100]

Die Vorstellung, dass wir eine technologieähnliche Beschleunigung bei Elektrofahrzeugen erleben, ist schlimmer als eine Enttäuschung – sie ist im Hinblick auf die Energiephysik der Bewegung von Menschen und Fracht im Vergleich zur Bewegung von Daten unsinnig. Wenn die Batteriechemie – die Säule der Unvermeidlichkeit von Elektrofahrzeugen – dem Fortschritt der Computer folgen könnte, würden wir bald eine erdnussgroße Batterie sehen, die ein Auto ein Leben lang mit einer einzigen Ladung versorgt. Nur in Comics schreitet die Energietechnologie im gleichen Tempo voran wie die Informationstechnologie, wie zum Beispiel in Moores Gesetz (Abbildung 11).

Ebenso zentral für die Behauptungen „Unvermeidlichkeit“ und „billiger-besser“ ist die Behauptung, dass Elektrofahrzeuge von Natur aus einfachere Maschinen seien und dass die „alte“ ICE-Technologie ausgereizt sei und keine Innovationen mehr vorhanden seien. Nochmals von Herrn Neil: „Im Vergleich zu den wenigen beweglichen Teilen von Elektrofahrzeugen macht mir die Komplexität moderner gasbetriebener Fahrzeuge Angst.“ . . [und] die Verbrennungstechnologie ist so gut wie nie zuvor.“[101]

Die Realität sieht anders aus. Ja, herkömmliche Autos verfügen über ein komplexes thermomechanisches System, wobei der Motor und das Automatikgetriebe aus Hunderten von Komponenten bestehen, gepaart mit einem sehr einfachen Kraftstoffsystem, einem Tank, der eine Flüssigkeit enthält, und einer Pumpe, die aus einem einzigen beweglichen Teil besteht.[102] Elektrofahrzeuge hingegen haben einen sehr einfachen Motor, der aus nur wenigen Teilen besteht. Der Kraftstofftank eines Elektrofahrzeugs ist jedoch ein komplexes elektrochemisches System, das aus Hunderten, manchmal Tausenden Teilen besteht, darunter ein Kühlsystem, Sensoren und Steuerelektronik. Darüber hinaus erfordert der Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen etwa die doppelte Menge an Mikrocontrollern und Leistungselektronik.[103]

Was die Behauptung betrifft, dass wir bei Verbrennungsmotoren am Ende der Innovation stehen, so sind bereits unzählige radikale Fortschritte in der Verbrennungsmotorentechnologie im Gange, wie aus der Fachliteratur sowie aus Automobilforschungslabors hervorgeht, von denen viele kommerziell erhältlich sind (sofern nicht weit verbreitet). Motoren mit einem Wirkungsgrad, der doppelt so hoch ist wie der heutige Durchschnitt, wurden demonstriert und in einigen Fällen in nichtautomobilen Anwendungen eingesetzt.[104] Einige neue Motorkonstruktionen haben so wenige bewegliche Teile wie ein Elektromotor.[105] Mit der ICE-Technologie sind immer noch größere Fortschritte möglich als mit Elektromotoren oder Batterien. Im Hinblick auf den Gesamtbedarf an Bodenschätzen entspricht eine Verbesserung der Verbrennungseffizienz um 1 % einem Fortschritt von 10 % bei der batterieelektrischen Technologie.[106]

Es ist wahr, dass das Aufkommen der Lithiumbatteriechemie einer der seltenen Technologiedrehpunkte der Geschichte ist, der begleitende Innovationen in vielen Bereichen ermöglicht, nicht nur in Autos. Aber ohne ein Verbot von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird das Ausmaß, in dem Elektrofahrzeuge einen Großteil des gesamten Automobilmarktes erobern, von drei Faktoren bestimmt:

Um diese Faktoren zu verstehen, berücksichtigen Sie Folgendes:

Der zukünftige Preis von Elektrofahrzeugen liegt in den Händen (ausländischer) Bergbau- und Raffinerieunternehmen

Bisher werden Elektrofahrzeuge hauptsächlich in der Kategorie der Luxusautos verkauft, wo die Aufkleberpreise 60.000 US-Dollar übersteigen.[107] In den USA gibt es keine Elektrofahrzeuge in der niedrigsten Fahrzeugpreiskategorie, 16.000–20.000 US-Dollar, wo es 10 Modelle konventioneller Autos gibt.[108] Nichtsdestotrotz basiert die Behauptung, dass Elektrofahrzeuge immer billiger und schneller werden und bald mit konventionellen Autos gleichziehen (oder sogar günstiger sein werden), auf der Annahme, dass die Batteriepreise auf dem Weg zum „Zusammenbruch“ sind.[109]

Heutzutage erhöht die Batterie den Preis eines Elektrofahrzeugs um mindestens 10.000 US-Dollar.[110] Während höhere Zinssätze mit steigenden Preisen für konventionelle Autos einhergingen, stellte die Washington Post kürzlich fest, dass „Neuwagen, einst Teil des amerikanischen Traums, für viele nun außer Reichweite sind“.[111] Folglich sind Käufe für „die Die niedrigsten 20 Prozent der Erwerbstätigen sanken auf den niedrigsten Stand seit 11 Jahren. Unterdessen erreichten die Ausgaben der oberen 20 Prozent für Neuwagen den höchsten Stand seit Beginn der Aufzeichnungen.“

Die Behauptung sinkender Batteriekosten ist nur im Nachhinein wahr, gemessen seit der Einführung der Lithiumtechnologie; Dies ist ein Trend, der für alle neuen Technologien typisch ist. Aber wie bei allen Technologien in der Welt der Atome und nicht der Bits verlangsamt sich die Verbesserungsrate nach den ersten Jahren der Lernkurve in der Fertigung dramatisch. Im letzten halben Dutzend Jahren sind die Batteriekosten langsam gesunken; und in den letzten Jahren haben sich die Preise umgekehrt. Die Batteriekosten sind seit 2021 um 20 % gestiegen.[112]

Zukünftige Batteriekosten hängen mittlerweile fast ausschließlich von einer einzigen Tatsache ab: Grundmaterialien machen mittlerweile 60–80 % der Kosten für die Herstellung von Batterien aus.[113] Selbst wenn die Arbeits- und Kapitalkosten sinken (beide weisen derzeit einen Aufwärtstrend auf), liegen die Batteriepreise (und künftigen vorgelagerten Emissionen) nun fest in der Hand der Entscheidungen globaler Bergbau- und Raffinerien.

Wir wissen, dass eine weitaus größere Versorgung mit Mineralien erforderlich sein wird, um eine reine Elektrofahrzeugwelt aufzubauen. Da in den nächsten Jahren eine Flut subventionierter Batteriefabriken in Betrieb gehen, werden die Nachfrage (und die Kosten für die Gewinnung) dieser Mineralien sprunghaft ansteigen. Beim Verbot von Autos mit Verbrennungsmotor geht es nicht darum, ob auf unserem Planeten genügend Ressourcen vorhanden sind, sondern darum, ob es bald genug Bergbau geben wird. Wie die IEA berichtete, dauert die Eröffnung einer neuen Mine 10 bis 16 Jahre.[114] Sogar die New York Times deckt jetzt das Offensichtliche mit Artikeln mit der Überschrift „Die USA brauchen Mineralien für Elektroautos“ ab. Alle anderen wollen sie auch“ und kam zu dem Schluss, dass „die Welt nach jeder Schätzung mit dramatischen langfristigen Engpässen konfrontiert ist.“[115]

Die Daten zeigen, dass die Bergbauindustrie nicht annähernd in der Lage ist, das benötigte Angebot zu erhöhen. Die weltweiten Ausgabenpläne für die Erweiterung oder den Bau neuer Minen betragen etwa 10 % dessen, was bis 2030 erforderlich sein wird, um den Bedarf an grünen Energiemineralien zu decken[116] (Abbildung 12).

Wir wissen auch viel über Marktkonzentration. Der überwiegende Teil der Mineralienversorgung erfolgt außerhalb der USA und der EU. „Keiner der für die Herstellung von Batteriezellen benötigten Rohstoffe wird derzeit in nennenswerten Mengen in Europa abgebaut“, heißt es in einer aktuellen Studie der deutschen Regierung. „Trotz der angekündigten Zunahme von Recycling- und europäischen Rohstoffprojekten wird diese Importabhängigkeit bis 2030 weitgehend unverändert bleiben.“[117] Genau das Gleiche gilt für die Vereinigten Staaten. Ohne radikale Regulierungsreformen (weitaus mehr als alles, was bereits beschlossen oder vorgeschlagen wurde) wird diese Realität unverändert bleiben, ungeachtet der elliptischen Formulierungen bei den Subventionen zur Förderung der Rückverlagerung in Europa oder Amerika. Wenn es um die Ressourcenversorgung geht, sind einige bekannte Faktoren für die Preisentwicklung relevant – Faktoren, die wiederum voller Unbekannter sind.

Bei Energiemineralien hat China den doppelten Marktanteil wie die OPEC bei Öl. China baut seine Bergbauinvestitionen in Afrika und Südamerika eifrig aus und ist auf dem besten Weg, seinen Anteil am Markt für raffiniertes Lithium innerhalb von zwei Jahren von 24 % im letzten Jahr auf 32 % zu steigern.[118] Andere Länder folgen der neuen Politik Indonesiens (weltweit größter Nickelproduzent), wonach der Export von rohem Mineralerz verboten ist und der Bau lokaler Raffinerien erforderlich ist.[119] Unterdessen ist in Südamerika, wo zwei Drittel der weltweit kostengünstigen Lithiumressourcen bekannt sind (und ein Drittel der aktuellen Produktion), die Rede von einem Lithiumkartell.[120] Die Auswirkungen solcher Marktkonzentrationen auf die Preise sind allgemein bekannt. Strategien zur Bildung von „Käuferclubs“ zwischen Nationen, die kürzlich von der US-Regierung in Zusammenarbeit mit der EU vorgeschlagen wurden, stoßen auf historisches Scheitern. Monopole, Kartelle oder marktbeherrschende Anbieter haben ausnahmslos eine größere Preiskontrolle.[121]

Selbst wenn der Energie-Mineralien-Markt einzigartig frei von Preismanipulationen wäre, deuten die grundlegenden Ökonomien von Angebot und Nachfrage auf dramatische Preissteigerungen für Batterien und andere von diesen Mineralien abhängige Produkte hin. Bei vielen Mineralien verlagert sich die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen von einem Randanteil zur dominanten Nutzung. Der Wettbewerb um die Versorgung mit diesen Mineralien und der zwangsläufige Preisdruck werden sich allmählich auf die Baukosten für alles auswirken, von Häusern und Gebäuden bis hin zu Geräten und Computern. Vor fünf Jahren machten die Märkte für Elektrofahrzeuge beispielsweise 15 %, 10 % bzw. 2 % aller Anwendungen für Lithium, Kobalt und Nickel aus; Letztes Jahr lagen diese Anteile bei 60 %, 30 % und 10 %, Tendenz steigend.[122]

Anhand langfristiger historischer und finanzieller Daten zu Mineralien modellierten IWF-Ökonomen die Preisauswirkungen der Mineraliennachfrage, die in eine Phase anhaltender Unterversorgung aufgrund aller Ziele für Elektrofahrzeuge und Energiewende eintritt. Die nicht überraschende Schlussfolgerung der Studie: Die Preise für verschiedene Metalle würden „über einen beispiellosen, anhaltenden Zeitraum von etwa einem Jahrzehnt“ historische Höchststände erreichen (Abbildung 13).

Unter den bekannten Unbekannten stellten die IWF-Ökonomen auch fest, dass die „integrierten Bewertungsmodelle“ zur Prognose der Energiewendeökonomie „die … nicht einschließen. . . potenzieller Anstieg der [Mineral-]Kosten.“ Prognostiker und politische Entscheidungsträger scheinen vom 20. Jahrhundert, in dem es zu einem langfristigen langsamen Rückgang der durchschnittlichen Preise für Mineralien kam (ohne kurzfristige Preisvolatilität), beruhigt zu sein. Doch dieser Trend begann sich vor etwas mehr als einem Jahrzehnt umzukehren.[123] Langfristig steigende Mineralpreise wären nicht nur für EV-Prognostiker etwas Neues, sondern auch für Ökonomen im Allgemeinen und für die Inflationsbekämpfungsbemühungen der Federal Reserve.[124]

Alle zugrunde liegenden Mineralientrends lassen sich nur schwer mit der Behauptung der Autohersteller in Einklang bringen, dass sie bald niedrigere Produktionskosten für Elektrofahrzeuge erwarten, was der Schlüssel für den Übergang von verlustbringenden zu profitablen Verkäufen sei.

Betankungsinfrastrukturen in einer All-EV-Zukunft

Bisher wurden 90 % der Elektrofahrzeuge in den USA von wohlhabenden Haushalten mit Garage als Zweit- oder Drittwagen gekauft.[125] Eine aktuelle Umfrage von JD Powers bestätigt, dass für Käufer von Luxusautos die „Fahrleistung“ der Hauptgrund für den Kauf war.[126] Für diese Besitzer ist das Auftanken eines aufregenden Elektrofahrzeugs bequem und kostengünstig über Nacht möglich. In Übereinstimmung mit diesem Markt zeigen die Daten, dass die meisten Elektrofahrzeuge nur gelegentlich genutzt werden und nur halb so viele Kilometer zurücklegen wie ein durchschnittliches Auto.[127] Für Autohersteller ist das immer noch ein verlockend großer Markt, da mindestens 50 Millionen Fahrzeuge in den USA gelegentlich von einem Haushalt mit mehreren Autos genutzt werden.[128] Aber das ist nicht die rein elektrische Welt, die durch die Verbote von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor geschaffen werden soll.

Während nur ein Drittel der amerikanischen Haushalte über eine Garage verfügt, beginnen in diesen Vierteln die Herausforderungen für die Kraftstoffinfrastruktur für eine reine Elektrofahrzeugwelt.[129] Wenn alle Garagenbesitzer Heimladegeräte verwenden, ist eine massive Modernisierung der Stromnetze in Privathaushalten erforderlich. Andernfalls würden, wie eine Studie zeigte, „mehr als 95 Prozent der Transformatoren in Privathaushalten überlastet“, was bedeutet, dass sie ausfallen oder explodieren könnten.[130] Und es gibt auch eine unbequeme Eigenschaft in der Physik der Wärme. Selbst wenn ein Elektrofahrzeug nachts betankt wird, wenn die Netznachfrage geringer ist, können die luftgekühlten Transformatoren (an den örtlichen Strommasten) nach Sonnenaufgang überhitzt bleiben, wenn normale Spitzenlasten in Privathaushalten beginnen, sie weiter aufzuheizen und somit weiter zuzunehmen die Wahrscheinlichkeit, dass es tagsüber zu Überlastungsausfällen kommt, auch wenn das Laden außerhalb der Spitzenzeiten erfolgt.

Und für den Rest der Welt, die keine Werkstatt besitzt, trifft das übliche Mantra der „Reichweitenangst“ als Hindernis für die weitverbreitete Einführung von Elektrofahrzeugen nicht zu, da die meisten Elektrofahrzeuge eine Reichweite bieten, die der eines Benziners entspricht. Der Schlüssel zur betrieblichen Parität mit konventionellen Autos wird nur durch bequemes, allgegenwärtiges Schnellladen auf der Straße erreicht.

Die Verlagerung der Primärenergie für die Mobilität von Flüssigkeiten auf Elektronen klingt effizient, bedeutet jedoch eine Verschlechterung des Komforts und einen Anstieg der Kosten für die Energiebereitstellung. Widersprüchlicherweise ist bei großen Energieniveaus der Transport einer Einheit elektrischer Energie mithilfe von Drähten und Transformatoren etwa 20-mal teurer als der Transport derselben Energiemenge wie Öl in Pipelines und Tanks.[131] Diese Lücke bleibt groß, selbst wenn man berücksichtigt, dass aufgrund der höheren Effizienz von Elektromotoren im Vergleich zu Motoren die Hälfte bis ein Drittel so viel Energie in Elektrofahrzeuge transportiert wird. Und die Berechnung der Wirtschaftlichkeit bequemer elektrischer Kraftstoffe macht es noch schlimmer.

Für die Betankung über Nacht werden relativ kostengünstige (ca. 3.000 US-Dollar) Ladegeräte verwendet, die mit einer Leistung von 7 kW–19 kW arbeiten.[132] (Zum Vergleich: ~3 kW ist der Strombedarf für ein ganzes durchschnittliches Haus.) Um den Komfort zu erreichen, einen Flüssigkraftstofftank in wenigen Minuten zu füllen, bieten Kompressoren Füllzeiten von 20–40 Minuten bei Betrieb mit Leistungsstufen von 300 kW–1.000 kW.[133] Solche Kompressoren kosten etwa 400.000 US-Dollar oder mehr, während eine vergleichbare Benzinpumpe weniger als 150.000 US-Dollar kostet.[134]

Das „Schnellladen“ ist immer noch weitaus langsamer als die für das Tanken mit Benzin typischen fünf bis zehn Minuten. Um den gleichen Komfort zu erreichen (Vermeidung von Warteschlangen usw.), benötigt eine Tankstelle etwa vier Ladegeräte, um jede Zapfsäule zu ersetzen.[135] Abgesehen von den Auswirkungen auf die Landnutzung bedeutet dies mindestens eine Verdoppelung der Gesamtkosten für den Bau einer durchschnittlichen Tankstelle (einschließlich Grundstücke, Gebäude und andere Infrastrukturen).[136] Für diejenigen, die denken, dass „Big Oil“ sich das leisten kann, sei darauf hingewiesen, dass nur 1 % der Tankstellen im Besitz von Ölunternehmen sind; Fast alle sind im Besitz kleiner Unternehmen.[137]

Darüber hinaus führt die Installation von zwei Dutzend oder mehr Superchargern an einer Tankstelle zu einem Strombedarf im Netz, der mit dem einer Kleinstadt oder einem Stahlwerk vergleichbar ist, statt mit dem Nachfrageniveau von Convenience-Stores wie bei heutigen Tankstellen.[138] Gleichzeitig wird die höhere Leistung von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge die Lebensdauer der vorhandenen Leistungstransformatoren an Strommasten drastisch verkürzen, und das zu einer Zeit, in der sich die Kosten für neue Transformatoren etwa um das Fünffache erhöht haben.[139] Darüber hinaus erfordern die größeren und schwereren Transformatoren, die zur Deckung des hohen Strombedarfs erforderlich sind, den Austausch vieler der heute 180 Millionen Strommasten am Straßenrand.

Die zusätzlichen Kosten für die Versorgungsinfrastruktur werden in der Regel vom Stromverbraucher, also vom Stationseigentümer, getragen. Alle diese Kosten kommen zwangsläufig zum Tankpreis hinzu, den die Verbraucher zahlen. In Europa, wo es mehr Erfahrungen mit Schnellladen auf der Straße gibt, sind die Kosten für eine Schnellladung bereits höher als für Diesel bei gleicher gefahrenen Distanz.[140] In den USA stellt Consumer Reports fest, dass die Kosten für das Auftanken an einem Tesla-Supercharger mehr als das Dreifache der (normalerweise angenommenen) Kosten für das Aufladen zu Hause über Nacht betragen.[141] Umfragen zeigen bereits, dass nur ein kleiner Prozentsatz der Verbraucher angibt, dass sie bereit wären, den Aufpreis für das Schnellladen unterwegs zu zahlen.[142] Aber die Kosten sind real und werden irgendwo auftauchen, selbst wenn Regierungen Hütchenspiele betreiben.

Manche prahlen damit, dass beim Tanken zu Hause die heute von anderen Autofahrern gezahlten Straßensteuern umgangen werden. In einem Amerika, das ausschließlich auf Elektrofahrzeuge setzt, werden die 50 Milliarden US-Dollar, die jedes Jahr an Benzinsteuern auf Bundes- und Landesebene für die Instandhaltung von Straßen eingenommen werden, zwangsläufig auf die eine oder andere Weise auf die Betankung mit Elektrofahrzeugen umgelegt.[143]

Was einen „großen Neustart“ der Elektrofahrzeug-Infrastruktur auf der Grundlage der Subventionen des Inflation Reduction Act 2022 in Höhe von 7,5 Milliarden US-Dollar zur Finanzierung „Tausender“ von Straßenladegeräten betrifft: Bedenken Sie die Rechnung. In der reinen Elektroauto-Zukunft müssen die meisten, wenn nicht sogar alle der rund 1 Million Benzinpumpen an den bestehenden 145.000 Tankstellen in Amerika ersetzt werden. Dafür sind Kompressoren im Wert von über 100 Milliarden US-Dollar erforderlich, die Kosten für die Modernisierung der elektrischen Infrastruktur nicht eingerechnet. Die Lernkurve aus der künftigen Großserienproduktion sowie neue Technologien für Kompressoren werden diese erstaunliche Summe nur geringfügig reduzieren.[144] An diesen zugrunde liegenden wirtschaftlichen Auswirkungen ändert sich nichts, wenn die Eigentumsmodelle für Tankstellen neu geordnet werden, sei es in Supermärkten, Einkaufszentren, Parkhäusern oder bei Autoherstellern, die nach dem Vorbild von Tesla eigene Tankstellen bauen.[145]

Die Berechnung der gesamtgesellschaftlichen Kosten für eine reine Elektrofahrzeug-Zukunft erfordert auch die Einbeziehung der dramatischen Ausweitung der Stromerzeugung und der Fernübertragung. Der Ersatz des gesamten in Amerika verbrauchten Benzins durch Elektrizität würde mindestens 50 % mehr Stromerzeugung erfordern als derzeit oder geplant ist, zusammen mit einer noch stärkeren Steigerung der Stromverteilung.[146] Solche Kraftwerks- und Netzanforderungen stellen Ausgaben in Höhe von mehreren Billionen Dollar dar.[147]

Eine Analyse der Boston Consulting Group beziffert die Kosten für die Verbesserung des Versorgungsnetzes – ganz zu schweigen von der Stromerzeugung – auf 1.700 bis 5.800 US-Dollar pro auf den Markt gebrachtes Elektrofahrzeug.[148] Rechnen Sie mal nach: Das sind 400 Milliarden bis über 1 Billion US-Dollar für eine reine Elektrofahrzeugflotte in den USA. Während diese Kosten unabhängig von den Autopreisen wären, würde dies einen „Aufkleberschock“ für Haushaltsstrom- oder Steuerrechnungen darstellen.

Für die meisten Menschen ein Elektrofahrzeug fahren: aufregend und teuer

Wie der Chef für Autotests bei Consumer Reports sagte: „Verbraucher sagen uns, dass Zuverlässigkeit einer der wichtigsten Faktoren beim Autokauf ist.“[149] Unter Enthusiasten ist es weit verbreitet, dass Elektrofahrzeuge weniger Wartung erfordern und zuverlässiger sind, weil sie es sind "einfache Maschinen. Die technische Zuverlässigkeit ist bei jeder Maschine gleich und ergibt sich aus hoher Qualität in der Fertigung und den Lieferketten.[150] Abgesehen von der bereits erwähnten Tatsache, dass die Komplexität von Elektrofahrzeugen und Verbrennungsmotoren vergleichbar ist (wenn auch an unterschiedlichen Standorten), sind erst seit kurzem genügend Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs, um durch Besitzerbefragungen und Straßentests statistisch nützliche Beweise für die Zuverlässigkeit zu liefern.[151]

Im November 2022 ergab die jährliche Zuverlässigkeitsumfrage von Consumer Reports, dass von den 11 einbezogenen Elektrofahrzeugmodellen sieben für alle Autos unterdurchschnittlich bewertet wurden.[152] In ähnlicher Weise ergab eine britische Umfrage, dass Besitzer von Elektrofahrzeugen in den ersten Jahren ihres Besitzes im Vergleich zu herkömmlichen Autos eine um 50 % höhere Problemrate hatten.[153] Insbesondere Probleme mit der Software standen ganz oben auf der Liste der Qualitätskontrollprobleme bei Elektrofahrzeugen, eine Funktion, die komplexer ist als bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Eine geringere Zuverlässigkeit zeigt sich für Verbraucher immer irgendwo in der Gesamtwirtschaft, auch wenn sie von den Autoherstellern in Garantien aufgefangen wird. Sicherlich wird die Zeit eine gleichwertige Zuverlässigkeit für Elektrofahrzeuge bringen. Eine kürzlich durchgeführte dreijährige Studie ergab, dass die gesamten Wartungs- und Reparaturkosten nur „einen winzigen Unterschied“ aufwiesen.[154] Eine andere Studie von Car and Driver ergab etwas niedrigere Wartungskosten für Elektrofahrzeuge.[155] Bisher scheinen die Erfahrungen in der realen Welt jedoch kein Volltreffer für eine radikal überlegene Zuverlässigkeit von Elektrofahrzeugen zu sein.

Was die Versicherung betrifft, ist die Batterie das teuerste Einzelteil eines Elektrofahrzeugs und kostet in der Regel doppelt so viel wie ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.[156] Allein dieser Faktor führt zu höheren Versicherungskosten.[157] Erschwerend kommt hinzu, dass die Batterien von Elektrofahrzeugen weitgehend nicht reparierbar sind und daher schon bei kleinen Unfallschäden zum Totalschaden führen (im Gegensatz zu Motorschäden, die häufig reparierbar sind).[158]

Wie jeder Autobesitzer weiß, bestimmen alle alltäglichen betrieblichen Faktoren zusammen die tatsächlichen Kosten. Berücksichtigt man die hohen Kosten des Schnellladens auf der Straße und geht beispielsweise von geringeren Wartungs- und gleichen Versicherungskosten aus, sind die Gesamtbetriebskosten für ein Elektrofahrzeug laut einer eingehenden Analyse etwa 25 % höher als für ein herkömmliches Auto. [159] Dieser Kostennachteil erhöht sich, wenn man der zusätzlichen Zeit, die für das Laden auf der Straße benötigt wird (auch bei Schnellladegeräten), einen kalkulatorischen Wert beimisst. Ökonomen wissen, dass diese Art von Kosten Verbraucherentscheidungen beeinflussen, weil Menschen ihre Zeit von Natur aus schätzen.

Unterdessen kommt es in einer preistreibenden Rückkopplungsschleife zu einer radikalen Erweiterung der Netzverteilungshardware zu einer Zeit intensiven Wettbewerbs um die beiden Schlüsselmetalle Kupfer und Aluminium, die für den Aufbau der Übertragung benötigt werden. Diese Metalle machen 20 % der Kapitalkosten für Stromnetze aus – und das vor der drohenden Mineralieninflation.[160]

Die Entsorgung von Batterieabfällen sollte in die Spalte der Unbekannten für zukünftige Kosten für Elektrofahrzeuge aufgenommen werden. Der einzigartige Charakter, die Vielfalt und das Volumen von Elektrofahrzeugbatterien werden Recycling- und Entsorgungsprobleme mit sich bringen, die zu heftigen Spekulationen über die Höhe dieser Kosten geführt haben. Im Jahr 2022 wurde ein von Volkswagen geführtes Konsortium ins Leben gerufen, um die Herausforderungen zu untersuchen und nicht, um etwas zu bauen.[161] Wie der CEO der gemeinnützigen Organisation Call2Recycle sagte: „Das Recycling von [EV-Batterien] wird nicht für alle profitabel sein.“ Das ist Fantasieökonomie.“[162] Was auch immer die Kosten sein mögen, sie werden letztendlich an den Kaufpreis eines Fahrzeugs angeknüpft, den Herstellern auferlegt oder vom Steuerzahler subventioniert.[163]

Ein Wort zur Parität in Lieferketten, zur Geopolitik und zur Umwelt

Ein weiterer beliebter Ausspruch von Befürwortern von Elektrofahrzeugen und grüner Technologie ist, dass die Subventionen uns von „unseren geopolitischen Gegnern“ befreien werden. . . Manipulation des Ölpreises.“[164] Mittlerweile sind sich die meisten Menschen, die das Narrativ der Energiewende verfolgen, mit der starken Abhängigkeit von Mineralien vertraut, die anderswo gefördert werden, und sie verstehen, dass die gleichen geopolitischen Kräfte im Spiel sind und dies auch getan haben Merkmale, die wohl besorgniserregender sind – oder zumindest erhebliche Unbekannte über zukünftige Risiken darstellen.

Bei „Energiemineralien“ ist die Lieferantenkonzentration weitaus größer als bei Kohlenwasserstoffen. Chile, der größte Kupferproduzent mit einem Marktanteil von 20 %, hat einen neuen sozialistischen Präsidenten, der „soziale Gerechtigkeit“ und ökologische „Reformen“ im Bergbau versprochen hat.[165] Die zweit- und drittgrößten Produzenten sind Peru und der Kongo. Russland ist mit 10 % der weltweiten Nickelproduktion die Nummer drei weltweit und mit etwa 4 % bzw. 6 % auch ein wichtiger globaler Lieferant von Kupfer und Aluminium.[166] Und China hat laut IEA einen „Anteil an der Raffinierung, der etwa 35 % für Nickel, 50–70 % für Lithium und Kobalt und fast 90 % für Seltenerdelemente beträgt“[167] (Abbildung 14).

Die USA sind heute bei etwa 17 kritischen Mineralien zu 100 % auf Importe angewiesen, und bei 28 weiteren Mineralien machen die Nettoimporte mehr als die Hälfte der bestehenden Inlandsnachfrage aus.[168] Der Zusammenbau von Batterien (oder Solar-Hardware) schafft hier grundlegende Abhängigkeiten, die mit dem Zusammenbau herkömmlicher Autos im Inland vergleichbar sind, bei dem jedoch alle wichtigen Teile und der gesamte Treibstoff importiert werden müssen.

Daher sehen wir Medienberichte und politische Entscheidungsträger, die sich öffentlich über geopolitische Mineralienabhängigkeiten streiten, und zwar auf eine Art und Weise, die an die Erdölabhängigkeitssorgen des letzten halben Jahrhunderts erinnert. Diesmal sind die Abhängigkeitsängste größer als alles, was mit dem arabischen Ölembargo von 1973–74 vergleichbar ist, aber die Auswirkungen sind nicht anders.

Mit der Ausweitung des weltweiten Bergbaus taucht außerdem erst jetzt die verspätete Erkenntnis auf, dass die Umweltherausforderungen von Energiemineralien im Vergleich zu denen, die mit Öl- und Gasbohrungen verbunden sind, nicht gleichwertig sind. Wie eine aktuelle Untersuchung der Washington Post ergab, gibt es eine „versteckte Gebühr“ für „saubere Autos“. Die Ermittler der Post besuchten Indonesien, den weltweit größten Nickelbergbau. Die Zeitung berichtete, dass „die Gewinnung von [Nickel], seine Raffinierung und seine Vorbereitung für den Export eine gigantische Aufgabe ist“ und „hohe Umweltkosten mit sich bringt, mit denen noch nicht gerechnet werden muss“.[169] In einer anderen Geschichte enthüllt die Schlagzeile der Post dies Trend: „Die Schattenseite von Elektroautos.“[170] Das australische Institute for Sustainable Futures stellte fest, dass ein globaler Goldrausch bei Energiemineralien Bergleute in „einige abgelegene Wildnisgebiete führen wird, die eine hohe Artenvielfalt bewahrt haben, weil dies noch nicht der Fall war.“ gestört.“[171]

Wir danken den IEA-Forschern für die Anerkennung dieser Probleme, auch wenn die Auswirkungen in der enthusiastischen Werbung dieser Agentur für Elektrofahrzeuge weitgehend unberücksichtigt bleiben.[172] Laut Analysten der IEA kann der Bergbau „Gemeinschaften verdrängen und natürliche Lebensräume bedrohen“. Eine Satellitenanalyse (notwendig, da viele Minen in nicht kooperativen Regionen liegen) dokumentierte den zusätzlichen Landverbrauch für den Ausbau des Kupferabbaus. Allein die Menge an Kupfer, die für den Bau „grüner“ Maschinen benötigt wird, wird zur Nutzung von Hunderttausenden Hektar bisher unberührtem Land führen.

Noch weniger Aufmerksamkeit wurde den Asymmetrien in den sozialen und humanitären Auswirkungen einer massiven globalen Verlagerung hin zu Energiemineralien geschenkt. Wie eine aktuelle Studie zeigte, handelt es sich bei über der Hälfte aller Standorte, an denen neuer Bergbau erforderlich sein wird, um Gebiete, in denen indigene Völker leben und die häufig ökologisch fragil sind.[173] Jennifer Dunn von der Northwestern University, eine Pionierin bei der Analyse sozialer Auswirkungen im Lebenszyklus, hat festgestellt, dass „Technologien, die auf die Lösung großer Herausforderungen wie den Klimawandel ausgelegt sind, sowohl ihre ökologischen als auch sozialen Auswirkungen berücksichtigen müssen, um ihre wahren Folgen zu verstehen.“[174]

Wie Umweltforscher in Spanien zur „Verlagerung“ der Umweltauswirkungen von Elektrofahrzeugen feststellten: „Die Verlagerung von Umweltbelastungen von der Nutzungsphase auf die Rohstoffgewinnungs- und Herstellungsphasen bringt eine Verlagerung der Auswirkungen mit sich, was eine neue ökologische und soziale Herausforderung darstellt.“ , und gesetzliche Grenzwerte.“[175] Die Forscher schätzten, dass ein in Spanien betriebenes Elektrofahrzeug die CO2-Emissionen halbieren würde (obwohl, wie wir anmerken, auf der Grundlage eines Elektrofahrzeugs mit einer Batterie halb so groß ist wie die gängige Größe), aber „zu einer Erhöhung der Strafe führen würde.“ Partikelbildung (26 %), krebserzeugende Wirkung für den Menschen (20 %) und nicht krebserzeugende Toxizität (61 %), terrestrische Ökotoxizität (31 %), Süßwasserökotoxizität (39 %) und Meeresökotoxizität (41 %) im Vergleich zu Benzinfahrzeugen. ”

Wenn es um Umweltgleichheit geht, hat das monomanische Streben nach CO2-Reduktion die gesamte Palette von Luft-, Wasser-, Biodiversitäts- und Ökosystemschutz außer Acht gelassen, die einst zentrale Umweltziele waren.[176] Es ist ein schlechter Handel, nicht zuletzt, weil die Vorschriften für Elektrofahrzeuge zu geringfügigen, wenn nicht gar nicht vorhandenen Reduzierungen der CO2-Emissionen führen werden.

Unternehmen, die 40 % des weltweiten Autoabsatzes ausmachen, haben sich einer Science Based Targets-Initiative angeschlossen, um einen „gemeinsamen Rahmen“ für Automobilemissionen, einschließlich indirekter Emissionen, zu definieren.[177] Hoffen wir, dass sie der Wissenschaft folgen.

Abschließend noch ein Wort zu Verhaltensänderungen

Angesichts der Realität der Mineralvorräte und der Unsicherheiten über die damit verbundenen Emissionen haben die IEA und die Netto-Null-Planer deutlich gemacht, dass „Verhaltensänderungen entscheidend sind“, um die Klimaziele zu erreichen.[178] Beispielsweise können „nachfrageseitige Maßnahmen wie die Begrenzung des Batteriewachstums“ bei Elektroautos „dazu beitragen, die Lücke bei der Mineralstoffversorgung zu schließen.“[179] Die beliebtesten Elektrofahrzeuge (außerhalb Chinas) verfügen über große Batterien, um die Reichweite zu gewährleisten die Verbraucher wollen und die Hersteller anpreisen, und weil globale Trends zeigen, dass Käufer große SUVs wollen – ist der weltweite SUV-Anteil von 15 % aller Neufahrzeuge vor zwei Jahrzehnten auf heute ein Drittel und in den Vereinigten Staaten auf über die Hälfte gestiegen . Aber laut IEA „könnte dieser Trend durch die Einführung von Richtlinien eingedämmt werden, die Fahrzeuge mit extrem großen Batterien abschrecken, beispielsweise durch die Verknüpfung von Anreizen mit der Batteriegröße oder längerfristig durch die Besteuerung von Elektrofahrzeugen mit großen Batterien.“[180] Anders ausgedrückt: Dieses Ziel besteht darin, den Kauf der (größeren) Elektrofahrzeuge, die die meisten Verbraucher bevorzugen, teurer zu machen.

Um die Verwendung energieintensiver Batteriematerialien und -komponenten, die im Ausland hergestellt werden, zu verhindern, fördern politische Entscheidungsträger die Idee einer „Grenzausgleichs“-Kohlenstoffsteuer (und Europa hat sie umgesetzt), um eine „sauberere“ Produktion zu fördern und inländische Quellen indirekt zu subventionieren.[181] Die Auswirkungen solcher Maßnahmen könnten zwar zu etwas mehr inländischem Bergbau und der Verarbeitung von Mineralien führen, sie werden jedoch sicherlich die Kosten für Batterien und Elektrofahrzeuge erhöhen. Um zu bestimmen, wer von einer solchen Steuer verschont bleibt, wäre ein Regulierungsapparat erforderlich, der die heutigen Orwellschen Standards für die Kraftstoffeffizienz von Kraftfahrzeugen in den Schatten stellen würde.

Das ist nicht die einzige Verhaltensänderung, die EV-Transitionisten für nötig halten. Angesichts der Herausforderungen bei der Erfüllung des Ladebedarfs würde auch dies durch „Verhaltenseingriffe“ angegangen werden.[182] Intelligentes Laden wird sich zwangsläufig in ein Regime verwandeln, bei dem wann und wo man ein Elektrofahrzeug auftanken kann, kontrolliert, ja sogar diktiert wird Aufsichtsbehörden.

Außerdem sollen Verbraucher dazu gebracht bzw. gezwungen werden, generell weniger Auto zu fahren und mehr mit Bus, Fahrrad, Bahn, Mitfahrgelegenheit oder zu Fuß zu reisen und überhaupt weniger Autos zu besitzen. Wie im Netto-Null-Ziel der IEA festgelegt: Die Zahl der Haushalte ohne Auto weltweit muss von heute 45 % auf 70 % bis 2050 steigen und damit einen jahrhundertelangen Trend steigender Autobesitzer umkehren.[183] Ein Forscher erklärte einfach: „Es besteht daher Bedarf an einer breiten Palette von Richtlinien, die Maßnahmen zur Reduzierung von Fahrzeugbesitz und -nutzung umfassen.“[184] Wie üblich sind die kalifornischen Regulierungsbehörden der sprichwörtlichen Kurve voraus, wenn sie zugeben, dass die Emissionsziele des Staates dies tun werden verlangen von den Bürgern dieses Staates – zusätzlich zum Zwang, Elektrofahrzeuge zu nutzen –, 25 % weniger Kilometer zu fahren als vor 30 Jahren.[185] (Betonung hinzugefügt).

Die Autokultur wird in vielen Umweltkreisen als von Natur aus giftig und unnatürlich angesehen. In einem kürzlich erschienenen Artikel im New Yorker heißt es: „Der Griff des Autos als Metapher für Freiheit ist so fest wie der von Waffen, wenn auch vielleicht mit ähnlich zerstörerischen Folgen.“[186] Die Transitionisten betrachten den Autobesitz als „kulturelle Bindung“. und geben vor, zu glauben, dass „weniger Autos auf den Straßen keine Einbußen bei der Lebensqualität und der Bequemlichkeit bedeuten würden.“[187] Es würde erhebliche „Fortschritte“ dabei geben, die Menschen vom Auto fernzuhalten, indem preiswerte Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verboten und teure Elektrofahrzeuge vorgeschrieben werden .

Angesichts all dessen wäre es vernünftig, zu dem Schluss zu kommen, dass sie es einfach auf Ihre Autos abgesehen haben.

Um sich eine hypothetische All-EV-Welt vorzustellen, muss man die unvermeidliche Tatsache anerkennen, dass es in Bezug auf Emissionen ein Rattennest aus Annahmen, Vermutungen und Unklarheiten gibt. Aufgrund der technischen Unsicherheiten und der Vielfalt und Undurchsichtigkeit geografischer Faktoren sowie des proprietären Charakters vieler Prozesse können viele der erforderlichen Daten möglicherweise nie auf normale Weise erfasst werden. Diese Unsicherheiten könnten verheerende Auswirkungen haben, wenn US-amerikanische und europäische Regulierungsbehörden „grüne Offenlegungen“ rechtsverbindlich verankern, und alles wird der Manipulation, wenn nicht sogar dem Betrug ausgesetzt sein.[189]

Sollten ICE-Verbote tatsächlich in Kraft treten, wird dies geschehen, bevor Elektrofahrzeuge zu einem Preis erhältlich sind, den sich die meisten Menschen leisten können oder über Funktionen verfügen, die die meisten Menschen brauchen oder wollen. Eine vorhersehbare Folge wird sein, dass weitaus weniger Neuwagen verfügbar sind, was zu einem massiven Anstieg der Nachfrage und der Kosten für gebrauchte Autos mit Verbrennungsmotor führen wird.

Wenn das politische Ziel darin besteht, den Erdölverbrauch von Kraftfahrzeugen zu reduzieren, gibt es weitaus einfachere und sicherere Wege, dies zu erreichen. Verbrennungsmotoren wurden bereits gebaut und sind kommerziell nutzbar, wodurch der Kraftstoffverbrauch um 50 % gesenkt werden kann.[190] Tatsächlich kommt eine frühere IEA-Analyse zu dem Ergebnis, dass Fortschritte bei der Kraftstoffeffizienz von Automobilen bis 2040 mindestens 300 % mehr Erdöl ersetzen werden, als wenn 300 Millionen Elektrofahrzeuge auf die Straßen der Welt kommen.[191]

Es wäre einfacher, günstiger, schneller – und transparent nachprüfbar – Anreize für Verbraucher zu schaffen, effizientere Verbrennungsmotoren oder Hybride zu kaufen. Subventionen, die von wohlhabenden Besitzern von Elektrofahrzeugen weggeleitet würden, würden weitaus größere und nachweisbare Emissionsreduktionen pro Dollar bedeuten, wenn sie beispielsweise einkommensschwächeren Benzin-„Superusern“ angeboten würden – den 10 % der Autofahrer, die ein Drittel des gesamten Benzins verbrauchen[192] – mit einer Gutschrift, die an den zurückgelegten Kilometerstand gebunden ist. Darüber hinaus wäre eine solche Politik in steuerlicher Hinsicht eher progressiv als regressiv.

In Zukunft werden zig Millionen weitere Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein, auch ohne staatliche Programme, die sie begünstigen oder vorschreiben. Aber das gesamte Geflecht aus Subventionen, Verboten und Vorschriften, um die meisten, wenn nicht alle Bürger von Verbrennungsmotoren auf Elektrofahrzeuge umzustellen, basiert auf einer zutiefst schwachen – oder in einigen Fällen falschen – Grundlage von Behauptungen über Emissionsreduzierungen und wirtschaftliche Parität.

In der Zwischenzeit werden ICE-Verbote, wenn sie umgesetzt werden, zu einer massiven Fehlallokation von Kapital in der 4 Billionen US-Dollar schweren Privatmobilitätsbranche der Welt führen.[193] Es wird auch zu drakonischen Einschränkungen der Freiheiten und beispiellosen Hindernissen für erschwingliches und bequemes Fahren führen. Und es wird kaum oder gar keine Auswirkungen auf die globalen CO2-Emissionen haben. Tatsächlich ist es wahrscheinlicher, dass die Verbote und Vorschriften für Elektrofahrzeuge zu einem Nettoanstieg der Emissionen führen.

Mark P. Mills ist Senior Fellow des Manhattan Institute, Fakultätsmitglied an der Ingenieurschule der Northwestern University und Partner bei Montrose Lane, einem Risikofonds für Energietechnologie. Er ist Autor der Bücher „The Cloud Revolution: How the Convergence of New Technologies Will Unleash the Next Economic Boom and a Roaring 2020s“ (2021), „Digital Cathedrals“ (2020), „Work in The Age of Robots“ (2018) und „The Bottomless Well“. (2006). Er war Vorsitzender und CTO von ICx Technologies und half dabei, das Unternehmen 2007 an die Börse zu bringen. Mills war im Wissenschaftsbüro des Weißen Hauses unter Reagan tätig. Zuvor war er Experimentalphysiker und Entwicklungsingenieur für Mikroprozessoren und Faseroptik.

Anatomie von CO2-„Schätzungen“ und bekannten Unbekannten: Die geschätzten Emissionen von Elektrofahrzeugen über die gesamte Lebensdauer liegen zwischen 50 % weniger und 50 % mehr als bei Verbrennungsmotoren

Um die Unsicherheiten bei der Schätzung der CO2-Emissionen über die Lebensdauer von Elektrofahrzeugen zu veranschaulichen, verwenden wir die Analyse von Volvo als Grundlage, da sie gründlich ist und viele, wenn auch nicht alle Variablen berücksichtigt.[194] Laut Volvo: „Die Wahl der Methodik hat erhebliche Auswirkungen auf den gesamten CO2-Fußabdruck. . . . [C]are sollten beim Vergleich der Ergebnisse dieses Berichts mit denen anderer Fahrzeughersteller berücksichtigt werden.“ Das Unternehmen zeigte, dass die geschätzten Emissionen von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu den bekannten Emissionen eines Verbrennungsmotors zwischen idealisierten 50 % und realistischen 8 % niedriger liegen.[195]

Während theoretische Szenarien eine Schätzung geringerer Emissionen von Elektrofahrzeugen ermöglichen, handelt es sich bei dem Ergebnis nicht um eine Tatsache oder eine Messung. Wenn andererseits, wie unten dargestellt, die Volvo-Analyse angepasst wird, um einige, aber nicht alle bekannten Variabilitäten einzubeziehen (in diesem Bericht besprochen), können die CO2-Emissionen des Elektrofahrzeugs über die gesamte Lebensdauer um 15 % höher sein als beim Basisfahrzeug mit Verbrennungsmotor, oder wenn die Im Vergleich zu einem um 30 % sparsameren Motor können die geschätzten Emissionen eines Elektrofahrzeugs über die gesamte Lebensdauer um mehr als 50 % höher ausfallen.

Im Folgenden fassen wir sechs wichtige bekannte Unbekannte für vier vorgelagerte Materialmerkmale zusammen, die nach Schätzungen von Volvo verursacht werden18 Tonnenvon insgesamt 25 Tonnen CO2, die für den Bau des Elektrofahrzeugs ausgestoßen wurden, und wir fügen zwei nachgelagerte Variablensätze für die Basislinie des Zusatzes hinzu16 Tonnen beim Laden des Fahrzeugs emittiert. (Das Ergebnis ist in Abbildung 6 dieses Berichts dargestellt.)

Fazit: Die geschätzten Emissionen von 43 Tonnen steigen auf 67 Tonnen

Das realistische Potenzial von 43 Tonnen vorgelagerter Emissionen in Kombination mit der betrieblichen Realität von 24 Tonnen nachgelagerter Emissionen (über die Lebensdauer eines Fahrzeugs) ergibt insgesamt 67 Tonnen CO2 für Elektrofahrzeuge. Das sind 15 % mehr als der Basiswert von 59 Tonnen für einen vergleichbaren benzinbetriebenen SUV. Oder nehmen Sie stattdessen an, dass ein Verbraucher ein ICE-Auto mit 30 % besserer Kraftstoffeffizienz kauft; Die CO2-Emissionen dieses Fahrzeugs sinken über die gesamte Lebensdauer auf 40 Tonnen~27 Tonnen oder 50 % weniger als viele mögliche EV-Szenarien.

Bitte beachten Sie die Endnoten im PDF

Foto: gerenme/iStock

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