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May 15, 2023

Wie viel würde es kosten, den Klimawandel zu lösen? Und wie würden wir dafür bezahlen?

8. Juni 2023 von Palmer Owyoung Hinterlasse einen Kommentar Wir wissen, dass wir ersetzen müssen

8. Juni 2023 von Palmer Owyoung Hinterlasse einen Kommentar

Wir wissen, dass wir fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energien ersetzen müssen. Aber im Jahr 2023 beziehen wir immer noch etwa 78 % unserer Energie aus fossilen Brennstoffen, wobei Kohle mit 36 ​​% die größte Stromquelle darstellt. Wie kommen wir also von heute zu 100 % erneuerbarer Energie vor 2050? Gibt es eine Lösung für den Klimawandel? Am wichtigsten ist, wie viel wird es kosten und wer wird dafür bezahlen?

Um die erste Frage zu beantworten, wenden wir uns an Mark Jacobson, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen und Direktor des Atmosphere/Energy Program an der Stanford University. In seinem 2023 erschienenen Buch „No Miracle Needed“ stellt er einen umfassenden Plan auf der Grundlage realer Daten zusammen, der zeigt, wie die Welt mithilfe vorhandener Technologien in Form von Wind-, Solar-, Geothermie-, Wasserkraft- und Batteriespeichern auf fossile Brennstoffe verzichten kann .

Laut Jacobson haben wir bereits 95 % dessen, was wir brauchen, um dorthin zu gelangen, und die restlichen 5 % werden aus Wasserstoff-Brennstoffzellen stammen, die Flugzeuge und Langstreckenfrachtschiffe antreiben können.

Die Daten für sein Buch stammen aus einer detaillierten Studie, die er 2015 veröffentlichte und die untersucht, was jeder der 50 US-Bundesstaaten benötigt, um sein Stromnetz, seinen Transport, seine Heizung/Kühlung und seine Industrie auf erneuerbare Energien umzustellen, die durch Wind, Wasser und Sonne betrieben werden.

Ziel des Plans ist es, bis 2030 80 bis 85 % der fossilen Brennstoffe und bis 2050 100 % zu ersetzen. Dieser Zeitrahmen ist deutlich aggressiver als das Pariser Klimaabkommen und Jacobson geht nicht nur auf die Notwendigkeit ein, Treibhausgasemissionen und Luftverschmutzung zu reduzieren, sondern auch Dabei werden die Energiekosten niedrig gehalten, neue Arbeitsplätze geschaffen und ein stabiles Stromnetz aufrechterhalten.

Eines der größten Probleme bei Sonne und Wind ist das Intermittentenproblem, das bedeutet, dass die Sonne nicht immer scheint und der Wind nicht immer weht. Jacobsons Bericht aus dem Jahr 2015 wurde dafür kritisiert, dass er Annahmen darüber machte, wie Energie gespeichert werden könnte, und er wurde als unrealistische Annahmen abgetan.

Seine Antwort war, das zu schreibenStudie 2018 das die Welt in 143 Länder und 20 Weltregionen einteilte. Mithilfe von Daten und einem Simulator untersuchten er und sein Team in den letzten fünf Jahren alle 30 Sekunden die Netzstabilität in jeder Region, um die Energiekosten pro Einheit zu ermitteln.

Sie fanden heraus, dass Wind-, Wasser- und Sonnenenergie ausreichen, um das Netz stabil und unterbrechungsfrei zu halten, im Gegensatz zu den Behauptungen seiner Kritiker. Tatsächlich fand er heraus, dass auf der Erde genug Wind erzeugt wird, um unseren Bedarf um das Sechs- oder Siebenfache zu decken, und obwohl es stimmt, dass diese Energie intermittierend ist, sagt er, dass es nicht mehr als vier Stunden Batteriespeicherung erfordern würde, um das Problem zu lösen Problem.

Darüber hinaus weist eine in „Nature“ veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2023 darauf hin, dass allein die Batterien von Elektrofahrzeugen bereits im Jahr 2030 den kurzfristigen Speicherbedarf für globale Netze bereitstellen könnten.

In Ländern, die über große Wasserkraftmengen aus Staudämmen verfügen, ist die Lösung des Intermittenzproblems relativ einfach. In anderen Ländern kann das Problem laut Jacobson durch eine bessere Energiespeicherung, eine bessere Steuerung der Nachfrage und eine Erhöhung der Kapazität erneuerbarer Energien durch deren Vernetzung über größere Gebiete gelöst werden.

Außerdem muss die Speicherung nicht nur in Form von Lithium-Ionen-Batterien erfolgen, was teuer sein kann. Weitere Alternativen sind Pumpspeicherkraftwerke, die Speicherung von Wärme in Bohrlöchern und Schwerkraftbatterien, bei denen Gewichte angehoben und abgesenkt werden müssen. All diese Alternativen sind um Größenordnungen günstiger als Lithium-Ionen-Batterien.

Wie würde also eine Umsetzung aussehen? Wenn Sie die ganze Welt mit Wind, Wasser und Solarenergie versorgen wollten, wäre eine Möglichkeit, dies zu erreichen, indem Sie 50 Prozent für Windkraft, 40 Prozent für Solarenergie und 10 Prozent für Wasserkraft bereitstellen. Dies würde etwa 4 Millionen 5-Megawatt-Windturbinen entsprechen; 90.000 300-MW-Solarphotovoltaikanlagen, einige konzentrierte Solarkraftwerke und 1,9 Milliarden 3-KW-Solardachanlagen. Die restlichen 10 Prozent würden aus Geothermie, Wasserkraft, Gezeitenturbinen und Wellenenergie bestehen.

Durch den Aufbau und Erhalt der Infrastruktur für all dies werden weltweit voraussichtlich mindestens 52 Millionen Arbeitsplätze geschaffen, obwohl durch den Übergang von fossilen Brennstoffen etwa 24 Millionen Arbeitsplätze verloren gehen würden, sodass insgesamt etwa 28 Millionen neue Arbeitsplätze geschaffen würden.

In den USA würde die Aufteilung zu 42 % aus Solarenergie, zu 47 % aus Windenergie und zu 47 % aus Geothermie und Wasserkraft erfolgen. Dies würde den Bau von 288.000 großen Windkraftanlagen und 16.000 großen Solarparks erfordern und 3,1 Millionen neue Arbeitsplätze schaffen.

Da die Preise für Wind- und Solarenergie günstiger und die fossilen Brennstoffe stabiler sind. Jacobson sagt, dass die durchschnittliche Stromrechnung um 63 % sinken wird. Eine im Jahr 2020 von Rewiring America, einer energiepolitischen gemeinnützigen Organisation, veröffentlichte Studie unterstützt dies und sagt, dass der Übergang zu 100 % erneuerbaren Energien den USA allein 321 Milliarden US-Dollar an Energiekosten oder etwa 2500 US-Dollar pro Haushalt und Jahr einsparen würde.

Einer der Gründe für die Einsparungen liegt in der Effizienzsteigerung, die Sie bei der Umstellung von fossilen Brennstoffen auf Strom erzielen. Nach Angaben des US-Energieministeriums haben beispielsweise Elektromotoren einen Wirkungsgrad von etwa 12 bis 30 Prozent, während Verbrennungsmotoren nur einen Wirkungsgrad von 12 bis 30 Prozent haben. Mit anderen Worten: Der Elektromotor wandelt den Großteil der aufgenommenen Elektrizität in den Antrieb des Fahrzeugs um, während ein mit fossilen Brennstoffen betriebener Motor den Großteil seiner Energie in Wärme umwandelt, die verschwendet wird.

Billigere Energie könnte viele positive wirtschaftliche und soziale Auswirkungen haben und zu niedrigeren Transportkosten, günstigeren Waren und Dienstleistungen sowie niedrigeren Lebensmittelkosten führen.

Jacobson sagt, dass das Hindernis für den Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien nicht technischer oder wirtschaftlicher Natur ist, sondern eher politischer Natur. Ein Teil davon ist darauf zurückzuführen, dass die Unternehmen für fossile Brennstoffe schleppend vorankommen, und auf die fossilen Brennstoffe im Wert von 26 Billionen Dollar, die immer noch in der Erde vergraben sind.

Jacobsons Studie ergab, dass die Kosten erneuerbarer Energien bis 2050 aufgrund der mit der Luftverschmutzung verbundenen Gesundheitskosteneinsparungen auch etwa 75 % günstiger sein würden als die Kosten fossiler Brennstoffe. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass sich die jährlichen Kosten im Jahr 2018 auf 2,9 Billionen US-Dollar (oder 8 Milliarden US-Dollar pro Tag) belaufen.

Nach Angaben des Zentrums für Forschung zu Energie und sauberer Luft. Die Umstellung auf erneuerbare Energien bedeutet nicht nur, die Schäden durch den Klimawandel zu reduzieren, sondern wird auch Leben und Geld retten. Jacobsons Team schätzt, dass jedes Jahr allein durch die Verbesserung der Luftqualität mindestens so viele Menschen eingespart werden. Wenn Gesundheits- und Klimakosten berücksichtigt werden, wird der durchschnittliche Mensch auf der Welt fast sparen

Wie viel würde es also kosten, diesen Plan in die Tat umzusetzen? Im Jahr 2022 aktualisierte Jacobson seine Studie zum dritten Mal und nach der Analyse seines Teams würde die Umsetzung etwa 62 Billionen US-Dollar kosten. Allerdings würden diese Ausgaben über mehrere Jahrzehnte zwischen 2022 und 2050 erfolgen, so dass sich die jährlichen Kosten auf etwa 2,21 Billionen US-Dollar pro Jahr belaufen würden, was 2,5 % des globalen BIP entspricht. Ein kleiner Preis, den man zahlen muss, um eine Katastrophe abzuwenden.

Jacobson und seine Kollegen sagen, dass der Verbleib bei fossilen Brennstoffen aufgrund steigender Gesundheitskosten und Schäden an der Infrastruktur viermal so viel kosten könnte. Einer Studie zufolge beliefen sich die Kosten allein durch die Erwärmung der Arktis bis zum Ende des Jahrhunderts auf 67 Billionen US-Dollar.

Außerdem könnte sich Jacobsons Plan am Ende durch Energieeinsparungen und niedrigere Gesundheitskosten amortisieren. Sie schätzen, dass es nur sechs Jahre dauern könnte, bis sich der Übergang amortisiert, wenn man Einsparungen durch die Vermeidung von Klimaschäden, Effizienzsteigerungen, sinkende Strompreise und Einsparungen bei den Gesundheitskosten berücksichtigt.

Einer der größten Kritikpunkte an Wind- und Solarenergie ist, dass sie viel Platz beanspruchen. Allerdings weist Jacobson darauf hin, dass der tatsächliche Fußabdruck für Windkraftanlagen nicht so groß ist und das angrenzende Land für andere Zwecke wie die Landwirtschaft genutzt werden kann. Auch Offshore-Windenergieanlagen können auf Plattformen errichtet werden.

Es gibt auch vertikale und blattlose Windkraftanlagen der nächsten Generation wie Aeromine, die gerade auf den Markt gekommen sind. Sie haben eine Grundfläche von 3 x 3 Metern, sind nahezu geräuschlos, erfordern wenig Wartung und funktionieren auch bei sehr wenig Wind.

Die Aeromine nimmt außerdem etwa 10 % der Fläche von Solarpaneelen ein und liefert gleichzeitig 50 % mehr Energie. Darüber hinaus tötet es keine Fledermäuse und Vögel, ist leiser und weniger störend als herkömmliche Windkraftanlagen.

Obwohl es stimmt, dass Solarparks viel Platz beanspruchen können, gibt es in letzter Zeit Interesse daran, sie in Kanälen und anderen Gewässern zu platzieren. Dies verhindert nicht nur die Verdunstung, sondern reduziert auch potenziell giftige Algenblüten in Seen.

Eine zweite Lösung besteht darin, Solarparks auf den Dächern und Parkplätzen verlassener Einkaufszentren zu errichten. Auf diese Weise ist kein neues Land erforderlich. Eine dritte Lösung besteht darin, Sonnenkollektoren über den Feldfrüchten zu platzieren. Dies wird als Agrarvoltaik bezeichnet und hat viele Vorteile, wie z. B. den Schutz der Pflanzen vor extremer Hitze, die Reduzierung des Wasserverbrauchs, die Verbesserung der Bodenqualität und die Steigerung der Leistung der Sonnenkollektoren.

Es gibt auch die Einführung von Solartechnologie der nächsten Generation wie Solarfolien von Unternehmen wie Heliatek und Ubiquitous Energy, die unsere Gebäude in Solarparks verwandeln können. Diese Technologie ist heute verfügbar, muss jedoch skaliert werden.

Insgesamt geht der Jacobson-Plan davon aus, dass die gesamte neue Wind-, Wasser- und Solarenergieerzeugung nur 0,53 % der gesamten Landfläche der Erde erfordern würde, um sie in die Tat umzusetzen.

Sein Plan unterscheidet sich unter anderem dadurch von anderen Plänen, dass er die Atomkraft ausschließt. Er sagt, dass in den USA ein neues Atomkraftwerk so viel kostet wie Solar- oder Windenergie, um die gleiche Menge Strom zu produzieren. Außerdem dauert die Planung, Planung und der Bau eines Kernkraftwerks 5 bis 17 Jahre länger als bei einem Solar- und Windpark. Da einige Klimaschutzpläne einen Übergang zu 100 % erneuerbarer Energie bis 2035 vorsehen, bleibt nicht viel Zeit für den Bau einer Handvoll Kernkraftwerke. Darüber hinaus würde die Luftverschmutzung in diesen zusätzlichen Jahren zu weiteren Millionen Todesfällen führen und unnötige medizinische Kosten verursachen.

In Bezug auf die Emissionen stößt die Kernenergie im Laufe ihrer Lebensdauer 9 bis 37 Mal so viel Kohlenstoff aus wie die Onshore-Windenergie. Dies stammt aus den fossilen Brennstoffen, die beim Abbau und der Raffinierung des Urans verwendet werden, dem Beton für den Bau des Kernkraftwerks und den überschüssigen fossilen Brennstoffen, die während des Baus verbrannt werden.

Natürlich gibt es Kritiker von Jacobsons Plan. Einer davon ist, dass der Abbau der Metalle, die für den Aufbau erneuerbarer Energien erforderlich sind, sowohl zerstörerisch als auch teuer sein wird. Jacobson antwortet jedoch: „Die Gesamtmenge an Bergbau, die für Wind, Wasser und Sonne benötigt wird, beträgt im Vergleich zum fossilen Brennstoffsystem viel weniger als 1 % der Materialmasse.“

Es werden auch alternative, weniger zerstörerische Bergbaumethoden entwickelt. Beispielsweise experimentieren Forscher auf der ganzen Welt damit, mithilfe von Mikroben Seltenerdelemente aus Erzen oder recyceltem Elektroschrott herauszulösen. Obwohl es sich noch in der experimentellen Phase befindet, könnte es im nächsten Jahrzehnt Realität werden.

Mittlerweile wird in Malaysia und Frankreich bereits in kleinem Maßstab Phyto-Mining betrieben, bei dem Pflanzen Mineralien und Metalle aus dem Boden aufnehmen und speichern. Diese Methode wird hauptsächlich für Nickel verwendet, es wurden jedoch 700 Pflanzenarten gefunden, die Thallium, Zink, Kupfer, Kobalt und Mangan aufnehmen können.

Wenn Jacobson und sein Team allein mit ihrer Behauptung stünden, dass erneuerbare Energien die Welt antreiben können, könnte man sie vielleicht leicht als eine Gruppe von Wunschdenkern ausgeben, aber sie sind nicht allein.

Eine in Nature veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2021 besagt, dass Sonnenkollektoren auf nur der Hälfte der Dächer der Welt genug Energie liefern würden, um die Welt mit Strom zu versorgen.

In ähnlicher Weise kam ein von der britischen Denkfabrik Carbon Tracker erstellter Bericht aus dem Jahr 2021 mit dem Titel „The Sky's The Limit“ zu dem Schluss, dass Solar- und Windenergie den weltweiten Strombedarf um das Hundertfache decken können und die Kosten für erneuerbare Energien so schnell sinken, dass sie sie vollständig ersetzen können fossile Brennstoffe bis 2035.

Dem Bericht zufolge lag der aktuelle weltweite Energiebedarf im Jahr 2019 bei 65 Petawattstunden (PWh). Mit der aktuellen Technologie könnten wir allein mit Solarenergie etwa 5800 PWh Strom pro Jahr produzieren. Onshore- und Offshore-Windenergie könnte weitere 900 PWh einfangen.

Darüber hinaus beträgt der Flächenbedarf allein für Solarpaneele zur weltweiten Energieversorgung etwa 0,3 % der gesamten Landmasse der Erde, was weniger ist als der derzeitige Verbrauch fossiler Brennstoffe.

Die große Frage ist also: Wie bezahlen wir all diese saubere Energie? Ja, Jacobson und sein Team sagen, dass es sich in sechs Jahren durch eingesparte Strom- und Gesundheitskosten amortisieren würde, aber es bleiben immer noch die Anlaufkosten. Schließlich werden 2,21 Billionen Dollar nicht einfach vom Himmel fallen.

Eine Analyse von Oxfam mit dem Titel „Taxing Extreme Wealth“ gibt uns jedoch einen Hinweis, woher das Geld kommen könnte. Eine Vermögenssteuer, die bei nur 2 Prozent pro Jahr für diejenigen beginnt, die über 5 Millionen US-Dollar haben, und dann auf 3 Prozent für diejenigen ansteigt, die mehr als 50 Millionen US-Dollar haben, und 5 Prozent pro Jahr für Milliardäre, würde 2,52 Billionen US-Dollar pro Jahr generieren.

Dies würde ausreichen, um Jacobsons gesamten Plan zu finanzieren, die Welt vollständig von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umzustellen und 300 Milliarden US-Dollar für Pizza, Bier und Kuchen zum Feiern übrig zu lassen.

Eine höhere progressive Steuer von 2 %, 5 % und 10 % würde 3,62 Billionen US-Dollar pro Jahr einbringen, was bedeutet, dass wir auch gegen extreme Armut, Bildung und Gesundheitsversorgung vorgehen könnten.

Ich kann die Zyniker da draußen murren hören, dass die Reichen niemals eine Vermögenssteuer einführen würden. Aber ob Sie es glauben oder nicht, es war eine Gruppe von Millionären namens Patriotic Millionaires, die die Oxfam-Studie finanzierte, denn es gibt eine kleine, aber wachsende Bewegung wohlhabender Menschen, die höhere Steuern fordern. Es hat sogar zur Gründung mehrerer globaler Organisationen geführt, die sich um diese Idee drehen. Ich habe die Patriotic Millionaires erwähnt, es gibt auch Millionaires for Humanity und Tax Me Now. Alle diese Organisationen werden von Millionären und Milliardären geführt, die von der Regierung ihres jeweiligen Landes eine höhere Besteuerung verlangen.

Im Jahr 2022 gingen einhundert Millionäre und Milliardäre sogar so weit, einen offenen Brief zu unterzeichnen, in dem sie eine höhere Besteuerung forderten, und legten ihn dem Weltwirtschaftsforum in Davos vor. Die Frage ist also: Worauf warten wir?

Sie können mehr über den Jacobson-Plan erfahren und sehen, wie er in Ihrem Land aussehen würde, indem Sie ihn besuchen oder sein Buch TheSolutionProject.org No Miracles Needed lesen.

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Ursprünglich veröffentlicht unter https://palmerowyoung.me am 31. Mai 2023.

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Dieser Beitrag wurde zuvor auf medium.com veröffentlicht.

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Bildnachweis: Luke White auf Unspalsh

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