Dekarbonisierung des Verkehrs: Ein umfassender Leitfaden

Das Ausmass der Herausforderung verstehen

Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) sind die Emissionen im Verkehrssektor in den letzten drei Jahrzehnten schneller gestiegen als in jedem anderen Sektor. Dieser Trend unterstreicht die Dringlichkeit der Umsetzung wirksamer Dekarbonisierungsstrategien. Die Weltbank hat erklärt, dass eine Stabilisierung des Klimawandels ohne einen aggressiven Ansatz zur Reduktion der Verkehrsemissionen nicht möglich ist. Dies bedeutet, dass erhebliche Veränderungen im gesamten Verkehrssektor erforderlich sind, der sich grob in drei Bereiche unterteilen lässt: Strassenverkehr, Schifffahrt und Luftverkehr.

Strassenverkehr: Übergang zur Elektrifizierung

Aktuelle Situation und Zukunftsprognosen

Der Strassenverkehr ist mit etwa 40 Millionen Barrel pro Tag (b/d) oder etwa 40 % des weltweiten Ölverbrauchs der grösste Einzelposten der Ölnachfrage im Transportsektor. Die Elektrifizierung des Strassenverkehrs, insbesondere durch die Einführung von Elektrofahrzeugen (EVs), ist eine Schlüsselstrategie zur Reduktion der Emissionen.

• Elektrofahrzeuge (EVs): Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen nimmt rasant zu, insbesondere in entwickelten Regionen wie Europa und China. Es wird erwartet, dass Elektrofahrzeuge bis 2025 einen Anteil von 25 % an den weltweiten Autoverkäufen erreichen werden. Dieser Anteil soll bis 2030 auf 40 % und bis 2040 auf 80 % steigen. Trotz dieses rasanten Wachstums wird geschätzt, dass bis 2040 nur ein Drittel der weltweiten Fahrzeugflotte elektrisch betrieben sein wird. Das bedeutet, dass es weltweit immer noch mehr als 1 Milliarde herkömmliche benzinbetriebene Fahrzeuge geben wird.
• Herausforderungen bei der Einführung von Elektrofahrzeugen: Der Übergang zu Elektrofahrzeugen ist mit einer Reihe von Herausforderungen verbunden, darunter die hohen Kosten, die mit der Abkehr von etablierten Automobilzulieferketten verbunden sind. Autohersteller ausserhalb Chinas haben eine halbe Milliarde Dollar in die Entwicklung und Einführung neuer Elektrofahrzeugmodelle investiert. Darüber hinaus stellt die für Elektrofahrzeuge erforderliche Infrastruktur, wie z.B. Ladestationen, eine beträchtliche Investition dar. BloombergNEF (BNEF) schätzt, dass die kumulierten weltweiten Investitionen in die Ladeinfrastruktur bis 2030 360 Milliarden US-Dollar und bis 2040 mehr als eine Billion US-Dollar übersteigen werden.
• Entwicklungsmärkte: In Entwicklungsländern wird die Einführung von Elektrofahrzeugen aufgrund wirtschaftlicher Zwänge und unzureichender Infrastruktur voraussichtlich langsamer verlaufen. So wird beispielsweise prognostiziert, dass der Fahrzeugbestand in einkommensschwachen Regionen von 106,4 Mio. Einheiten im Jahr 2022 auf 250,8 Mio. Einheiten im Jahr 2040 ansteigen wird, wobei ein erheblicher Anteil dieser Fahrzeuge weiterhin mit Verbrennungsmotoren (ICE) betrieben wird.
• Schwere Nutzfahrzeuge: Die Dekarbonisierung schwerer Nutzfahrzeuge wie Lastwagen stellt eine zusätzliche Herausforderung dar. Die Batterietechnologie für grössere Fahrzeuge wird derzeit durch Faktoren wie längere Ladezeiten, kürzere Reichweiten und die Notwendigkeit umfangreicher Netzmodernisierungen eingeschränkt. Kurz- bis mittelfristig werden alternative Treibstoffe wie Flüssigerdgas (LNG), Wasserstoff-Brennstoffzellen und Biotreibstoffe als Übergangslösungen in Betracht gezogen.

Schifffahrt: Auf dem Weg zu nachhaltigen Treibstoffoptionen

Die Rolle der Schifffahrt bei den globalen Emissionen

Die Schifffahrt spielt eine entscheidende Rolle im Welthandel, da sie rund 90 % der international gehandelten Güter befördert, was etwa 11 Milliarden Tonnen Fracht pro Jahr entspricht. Allerdings ist dieser Sektor auch ein bedeutender Verursacher von Treibhausgasemissionen, die fast 2 % der globalen Emissionen ausmachen.

• IMO-Strategie zu Treibhausgasen: Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) hat ihre Treibhausgasstrategie überarbeitet und sich ehrgeizigere Ziele zur Reduktion der Emissionen aus der internationalen Schifffahrt gesetzt. Die IMO-2023-Treibhausgasstrategie strebt Netto-Null-Emissionen bis 2050 an, mit Zwischenzielen für die Reduktion der Emissionen um 20 % bis 2030 und um 70 % bis 2040 im Vergleich zu den Werten von 2008.
• Alternative Treibstoffe: Die Schifffahrtsindustrie untersucht verschiedene alternative Treibstoffe, um ihre Abhängigkeit von Schweröl zu verringern. Zu den möglichen Optionen gehören Bio-LNG, E-Ammoniak, E-Methanol und Biomethanol. Für bestimmte Anwendungen besteht auch Interesse an Nuklearantrieben. Verbesserungen beim Schiffsdesign und bei der Betriebseffizienz dürften ebenfalls eine Schlüsselrolle bei der Reduktion der Emissionen spielen.

Luftfahrt: Nachhaltige Treibstoffe und zukünftige Technologien

Aktuelle und zukünftige Perspektiven

Der Luftverkehr ist ein weiterer wichtiger Sektor, in dem die Anstrengungen zur Dekarbonisierung an Fahrt gewinnen. Die International Air Transport Association (IATA) hat nachhaltige Flugtreibstoffe (Sustainable Aviation Fuel, SAF) als die kurzfristig praktikabelste Lösung zur Reduktion der Emissionen des Luftverkehrs identifiziert.

• Nachhaltiger Flugtreibstoff (SAF): SAF wird aus erneuerbaren Ressourcen wie Speiseölen und landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt. Er kann die Kohlenstoffemissionen im Vergleich zu herkömmlichem Kerosin um durchschnittlich 80 % reduzieren und ist mit bestehenden Flugzeugen und der Infrastruktur kompatibel. Allerdings wird die breite Einführung von SAF durch die begrenzte Verfügbarkeit der Rohstoffe und die hohen Kosten behindert, die derzeit vier- bis sechsmal höher sind als bei herkömmlichem Kerosin.
• Langfristige Lösungen: Langfristig werden neue Antriebstechnologien wie batterie- und wasserstoffbetriebene Flugzeuge in Betracht gezogen. Diese Technologien sind vielversprechend, werden aber in naher Zukunft wahrscheinlich nicht in grossem Umfang kommerziell nutzbar sein. Weitere Forschung und Entwicklung sowie erhebliche Investitionen sind erforderlich, um diese Technologien auf den Markt zu bringen

Ökonomische und infrastrukturelle Herausforderungen

Der Übergang zu einem kohlenstofffreien Verkehrssektor ist mit erheblichen wirtschaftlichen und infrastrukturellen Herausforderungen verbunden. So steht beispielsweise die Automobilindustrie vor einem monumentalen Wandel, der eine vollständige Neuausrichtung der Lieferketten, der Produktionsprozesse und des Verbraucherverhaltens erfordert. Die weltweiten Investitionen, die erforderlich sind, um den Übergang zu Elektrofahrzeugen zu unterstützen, insbesondere in die Ladeinfrastruktur, werden sich in den nächsten zwei Jahrzehnten voraussichtlich auf mehrere Billionen Dollar belaufen.

In der Schifffahrt wird die Einführung alternativer Treibstoffe erhebliche Änderungen der Treibstoffversorgungsketten, der Hafeninfrastruktur und der Schiffskonstruktion erfordern. In ähnlicher Weise wird sich der Luftfahrtsektor mit den hohen Kosten und der Komplexität der Versorgungskette für alternative Treibstoffe auseinandersetzen und sich gleichzeitig auf die mögliche Einführung neuer Antriebstechnologien vorbereiten müssen.

Unterstützung durch Politik und Gesetzgebung

Regierungen und internationale Gremien spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Dekarbonisierung des Verkehrs.

• Gesetzgebung und Anreize: In der Europäischen Union zielt das Legislativpaket „Fit for 55“ darauf ab, die Emissionen bis 2030 um 55 % zu senken, und Massnahmen zielen darauf ab, die Emissionen von Neuwagen und Kleintransportern bis 2035 auf null zu reduzieren. In den Vereinigten Staaten stellt der „Inflation Reduction Act“ (IRA) Finanzmittel und Steuergutschriften bereit, um die Entwicklung kohlenstofffreier Technologien, einschliesslich Wasserstoff- und Elektrofahrzeugen, zu unterstützen.
• Globale Zusammenarbeit: Der Erfolg der Dekarbonisierung des Verkehrs hängt von koordinierten Anstrengungen zwischen den Nationen ab. Internationale Abkommen wie das Pariser Abkommen bieten einen Rahmen für gemeinsames Handeln, aber zielgerichtetere politische Massnahmen und Vorschriften auf nationaler und regionaler Ebene sind für den Fortschritt unerlässlich.

Der Weg nach vorn

Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors ist eine der komplexesten und dringendsten Herausforderungen im globalen Kampf gegen den Klimawandel. Obwohl bereits erhebliche Fortschritte erzielt wurden, insbesondere bei der Einführung von Elektrofahrzeugen und der Erforschung alternativer Treibstoffe für den Schiffs- und Luftverkehr, bleibt noch viel zu tun.