Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Verbrennungsmotoren ICEs wurden komplett verboten. Allerdings nicht in 10, 20 oder gar 30 Jahren, sondern in einem einzigen Jahr.
Dies ist zwar eine aggressive Politik, aber sie würde sicherlich eine Reduzierung der fossilen Brennstoffe beschleunigen und uns vielleicht helfen, unsere Klimaziele besser zu erreichen. So können wir uns das vorstellen.
Aber was würde passieren, wenn wir Verbrennungsmotoren so schnell verbieten würden? Wie würde sich dieser Schritt in der Realität auswirken und welche Hindernisse müssten wir überwinden. Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir die genaue Rolle genau verstehenTechnologie in unserer Welt hat und zumindest einigermaßen umfassend verstehen, von wie vielen Technologien, Gütern und Dienstleistungen Menschen in ihrem täglichen Leben abhängig sind oder sich zumindest wünschen, die wiederum davon abhängen.
Was sind Verbrennungsmotoren?
Ein Verbrennungsmotor ist eine Form der Wärmekraftmaschine. Tatsächlich sind sie heute bei weitem die gebräuchlichste Form. Eine eingehende Diskussion über das Innenleben eines typischen Verbrennungsmotors würde den Rahmen dieses Artikels sprengen, eine kurze Übersicht ist wahrscheinlich nützlich.
Wie der Name schon sagt, verbrennen oder verbrennen diese Motoren Kraftstoff in Gegenwart eines Oxidationsmittels in den Teilen des Motors, die als Brennkammer bezeichnet werden. Dadurch werden Gase mit hoher Temperatur und hohem Druck freigesetzt, die zur mechanischen Bewegung verwendet werden könnenTeile – wie ein Kolben, eine Turbinenschaufel, ein Rotor oder eine Düse – um nützliche Arbeit zu leisten.
Die Verbrennung von Stoffen zur Energiegewinnung ist eine der frühesten Entdeckungen der Menschheit, und die Verbrennungsmotoren sind nur eine natürliche Weiterentwicklung dieses frühen Sprungbretts in unserer Entwicklung, das mit dem Feuer begann. Sie sind relativ einfach im Konzept, aber die Konstruktion von Verbrennungsmotoren kann seinziemlich komplex.
Dieser Aufwand lohnt sich jedoch, da sie im Vergleich zu alternativen Formen von Motoren oder Kraft wie roher Tier- oder Menschenkraft unglaublich stark sind.
Das Produkt jahrhundertelanger Entwicklung verschiedener verbrennungsbasierter Geräte insbesondere Dampfmaschinen, das erste kommerziell nutzbare Beispiel eines ICE wurde von hergestellt.Étienne Lenoir um 1860. Der erste moderne Verbrennungsmotor wurde jedoch, wie wir erkennen würden, von den Großen entwickeltNikolaus Otto im Jahre 1876.
Der Rest ist, wie man sagt, Geschichte.
Wie wichtig ist der Verbrennungsmotor?
Wir sind süchtig nach fossilen Brennstoffen, so wird uns gesagt. Aber in Wirklichkeit sind wir "süchtig" nach Infrastruktur. Semantik vielleicht, aber es ist ein sehr wichtiger Unterschied.
Infrastruktur sind nicht nur die Straßen und Gebäude, die einem vielleicht als erstes in den Sinn kommen. Es ist vielmehr das gesamte Netzwerk der Dinge, das wir als Spezies im Laufe der Jahrtausende aufgebaut haben.
Es umfasst unzählige, voneinander abhängige Systeme. Zum Beispiel umfasst es die Verarbeitung, den Transport und die Lieferung von wesentlichen Gegenständen wie Nahrung und Wasser bis hin zu hochwertigen Luxusgütern wie Ihrer Lieblingsschweizer Uhr oder einer Flasche spanischen Weins. Nichts davon wäremöglich mit einer zugrunde liegenden Infrastruktur sowohl lokal als auch international Es sei denn, Sie haben zufällig eine Replikator im Star Trek-Stil herumliegen.
Aber wir transportieren nicht nur Güter. Wir transportieren Kinder zur und von der Schule, Kranke in Krankenhäuser und uns selbst zu Treffen mit Freunden und Angehörigen. Wir räumen Materialien aus dem Weg und legen die notwendigen Fundamente, damit wir bauen könnenunsere Schulen, Krankenhäuser und Heime und versorgen sie mit Wasser, Energie, Wärme und so weiter.
Überall, wo Sie hinschauen, ist unsere Infrastruktur da, die Ihnen alles bietet, was Sie als Individuum brauchen und unsere Städte am Laufen halten. Und ein Großteil dieser Infrastruktur hängt von Verbrennungsmotoren ab.
In den letzten hundert Jahren oder so wurde der Großteil dieses Systems von längst verstorbenen Überresten uralter Pflanzen und Tiere angetrieben. Und es hat uns auch sehr gute Dienste geleistet. Die Menschen sind gebildeter als je zuvor. Sie lebenlänger und sind gesünder als je zuvor.
ICEs sind auch von entscheidender Bedeutung für die Stromerzeugung durch Gasturbinen und sind immer noch unsere HauptmethodeRaum erreichen.
Die Erfindung des Verbrennungsmotor ICE Vor mehr als hundert Jahren war ein entscheidender Teil davon. Dieses einzelne Stück Technologie war eine der wichtigsten Erfindungen der Menschheitsgeschichte, die so ziemlich jeden Aspekt unseres Lebens verändert hat.
Während wir schon lange vor der Erfindung des ICE Zeug produzieren und bewegen konnten, sogar über weite Strecken, ist die Effizienz, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit, mit der ICEs diesen Prozess ermöglichen, mit nichts vergleichbar, was wir zuvor gesehen haben.
ICEs sind auch ziemlich effizient, insbesondere im Vergleich zu den Optionen früherer Generationen.Gasturbinen erreichen einen Wirkungsgrad von 60% und moderne Benzin-Automotoren Ansatz 35-40%. Das klingt vielleicht nicht so ansprechend; aber um das ins rechte Licht zu rücken, Dinge wie Holz in einem offenen Feuer oder Kamin zu verbrennen ist ca. 10-20% Effizienz, SonnePV beträgt etwa 20%, und Windturbinen können 50% drücken.
Das Problem mit ICEs
Verbrennungsmotoren setzen naturgemäß viele Gase und andere Schadstoffe frei, die nachweislich zur globalen Erwärmung beitragen.
Das heißt, ICETechnologie hat sich auch sprunghaft entwickelt in den letzten Jahrzehnten im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Umwelt. Eine immer stärkere Konzentration auf Meilen pro Gallone Kilometer pro Liter anstelle von Meilen pro Stunde Kilometer pro Stunde hat moderne Motoren effizienter und weniger umweltschädlich gemacht,und kompakter. Verbrennungsmotoren sind zudem sehr langlebig und können sogar eine Reihe von Kraftstoffen verwenden – einschließlich erneuerbarer und alternativer Kraftstoffe wie Biodiesel oder Bioethanol. Darüber hinaus können sie mit elektrischen Antriebssträngen zu Hybridfahrzeugen kombiniert werden.
Während wir nie alle Emissionen von ICEs vollständig entfernen können sie sind im Grunde eine Form der Verbrennung, sind sie heute ein ganz anderes Tier als zu ihrer ersten Zeit.
Trotzdem sind sie ein zweischneidiges Schwert, von dem viele glauben, dass es so schnell wie möglich im Keim erstickt werden muss. Wie wäre es also, wenn wir sie in einem Jahr verbieten?Schauen Sie sich nur eine Technologie an, die wir täglich verwenden.
Benutzung des Kühlschranks
Bevor wir überhaupt anfangen, einen Kühlschrank zu verwenden, muss er gebaut werden. Dies erfordert die Beschaffung, Veredelung, Verarbeitung und den Transport seiner Grundkomponenten für die Montage in einer Fabrik. Jeder Schritt dieses Prozesses verwendet irgendwann einen ICE —sei es, um Minenfahrzeuge anzutreiben, die das Erz entfernen, oder die Züge, Lastwagen und Schiffe, die das Erz transportieren, oder die Raffinerie, die das Erz verarbeitet.
Die Kühlschrankfabrik selbst wird wahrscheinlich verwendenStrom um die Lichter an und für den Betrieb der Anlage zu halten. Dazu gehört oft die Stromerzeugung mit einer Turbine entweder ganz oder teilweise.
Sobald eine Einheit gebaut ist, muss sie zum Einzelhandelsgeschäft oder E-Commerce-Lieferanten/Lager transportiert werden, wo sie gekauft werden kann. Dies wird wahrscheinlich auf der Ladefläche eines Lastwagens oder Schiffs gewesen sein, während der Laden selbst dies tutmit Strom betrieben werden.
Der Kühlschrank muss vom Laden zu Ihnen nach Hause geliefert werden – wiederum mit einem ICE-Fahrzeug.
Sobald vor Ort und an das Stromnetz angeschlossen, werden Verbrennungsmotoren benötigt, um den Kühlschrank eingeschaltet und vor allem mit Lebensmitteln zu versorgen. Dies liegt daran, dass die meisten Haushalte netzgespeisten Strom verwenden, der je nach Wohnort verfügbar istzumindest teilweise von Verbrennungsmotoren erzeugt.
Es ist eine ähnliche Geschichte für die meisten anderen Aspekte Ihres Lebens und umfasst alles, vom Offensichtlichen bis hin zu den selteneren Gedanken über Infrastruktur wie Wasserversorgung, Abfallentsorgung, Abwasserentsorgung usw. Wenn Sie jemals gespielt habenSimulationsspiele wie SimCity, Sie werden die Komplexität und Bedeutung einer gut konzipierten und gepflegten Infrastruktur verstehen. Die meisten davon werden von Verbrennungsmotoren bereitgestellt.
Aber was genau würde passieren, wenn wir in einem Jahr ab heute alle Verbrennungsmotoren zu einem festgelegten Zeitpunkt verbieten würden?
Was würde passieren, wenn wir Verbrennungsmotoren in einem Jahr verbieten würden?
Die offensichtlichste Frage zu Beginn ist: "Könnten wir in einem Jahr ohne sie leben?"
Die Antwort darauf hängt stark von Ihrem Wohnort und Ihren individuellen Gewohnheiten ab.Für Städter, das völlige Fehlen von Verbrennungsmotoren würde das Leben dramatisch verändern. Für diejenigen, die selbstständiger sind oder auf dem Land leben, können die Auswirkungen weitaus weniger kritisch und wahrscheinlich eher ärgerlich sein.
Außer natürlich, du bist Bauer oder musst weite Wege zum Krankenhaus, Widmungsort etc. zurücklegen
Da alle Verbrennungsmotoren nun offiziell verboten sind, wird es auf den Straßen sehr schnell sehr ruhig. Keine Autos, keine Lastwagen, keine Busse bis auf rein elektrische Fahrzeuge, für einige wird ein Traum wahr.
Je nachdem, wie weit Ihr Büro oder Ihre Schule entfernt ist, kann es zu Fuß oder mit dem Fahrrad eine Weile dauern. Sie werden sich vielleicht fragen, ob es jetzt eine gute Idee ist, sich ein Pferd zuzulegen.
Allerdings würden Sie wahrscheinlich auch erhebliche Stromausfälle erleben, vielleicht sogar die vollständige Abschaltung von Dingen, die Sie normalerweise für selbstverständlich halten – wie das Internet oder Ihre Kaffeemaschine.
Im USA allein, fossile Brennstoffe liefern rund 60 % der gesamten Stromversorgung.
Seit etwa dem Jahr 2000, erneuerbare Technologie ist nur von 356 Milliarden Kilowattstunden auf 792 Milliarden Kilowattstunden gestiegen und macht jetzt etwa 20 % der gesamten US-Stromerzeugung für das ganze Land aus. Während ein stetiges und beschleunigtes Wachstum dauerte 20Jahre zu erreichen. Kernkraft liefert weitere 20 % oder so. Damit bleiben uns jedoch nur noch rund 40 % der derzeitigen Energieerzeugungskapazität.
Mit dem Verbot von ICE-Turbinen fehlt jeden Tag viel Energie. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass dieser Mangel in einem einzigen Jahr aufgeholt werden kann. Dies macht es sehr wahrscheinlich, dass Sie regelmäßige Stromausfälle sehen werden.
Genau das ist passiert in Lebanon vor kurzem, als das Land eine Reihe von Problemen hatte, die Erdgaslieferungen für seine beiden größten Kraftwerke in die Hände zu bekommen, die zur Schließung gezwungen wurden. Genau wie im Libanon werden Sie wahrscheinlich feststellen, dass die Energierationierung bald die "neue Normalität".
Wir haben auch ein Analogon von gerade diesem Jahr in den Vereinigten Staaten. Anfang dieses Jahres, Texas litt unter einer sehr ernsten Stromkrise, da Winterstürme einen Großteil der Stromerzeugungssysteme des Staates effektiv lahmlegten.
Dies führte bei sehr kaltem Wetter schnell zu einem Mangel an Nahrung, Wasser und vor allem Wärme.
Bei begrenztem netzgespeisten Strom werden wahrscheinlich viele andere Dienste massiv leiden. Du wirst wahrscheinlich nur zu Hause und zum Beispiel von Mobilfunkmasten einen fleckigen Internetzugang finden. Aber dann verschwendest du sowieso zu viel Zeit online, oder?
Wenn Sie von zu Hause aus arbeiten, kann dies etwas schwierig werden. Zum Glück haben Sie in erneuerbare Energieerzeugung zu Hause investiert, also sollte es Ihnen gut gehen.
Bis jetzt haben Sie wahrscheinlich noch einen guten Vorrat an Essen, Wasser und anderen wichtigen Dingen wie benötigten Medikamenten – schließlich hatten Sie ein Jahr Vorwarnung. Allerdings mit begrenztem oder keinem Strom, andere kritische Teile der Infrastruktur, wieWasserpumpen, wird wahrscheinlich nicht funktionieren.
Sie könnten also schnell eine dramatische Reduzierung der Wasserversorgung bemerken – die wird wahrscheinlich jetzt auch rationiert. Hoffentlich haben Sie zu Hause etwas Regenwassersammeln.
Hoffen wir nur, dass in Ihrer Nachbarschaft kein Feuer ausbricht. Die Hydrantenpumpen funktionieren möglicherweise nicht – genau wie in Texas während seiner Machtkrise im Jahr 2021.
Die Läden sofern sie Strom haben sind hoffentlich noch gefüllt, aber Milchprodukte und andere verderbliche Produkte können nicht mehr in Kühlschränken gelagert werden. Im Winter vielleicht keine große Sache, wird es aber bald sein.
Das setzt natürlich voraus, dass Sie tatsächlich Bargeld abheben oder mit Ihrer Karte einkaufen können.
In Krankenhäusern haben sie hoffentlich in ihre eigenen Nicht-ICE-Stromgeneratoren investiert. Wenn nicht, wird es sehr bald einige sehr ernste Probleme geben. Bei begrenzter Leistung werden sich Intensivstationen und all ihre empfindlichen Geräte wahrscheinlich umdrehenWenn keine anderen Mittel gefunden werden können, um die Patienten des Krankenhauses lebenserhaltend zu versorgen, werden die Menschen sehr schnell sterben.
Hoffentlich ist das Wetter angenehm, da Sie im Hochsommer wahrscheinlich Ihre Klimaanlage nicht einschalten können. Wenn es draußen kalt ist, können Sie wahrscheinlich noch Ihre Gastherme verwenden es ist technisch kein ICE, aber bei elektrischen Heizsystemen könnten Sie in Schwierigkeiten geraten.
Es ist Zeit, sich mehr anzuziehen, oder wenn Sie das Glück haben, einen Kamin oder Brenner zu haben, besorgen Sie sich Holz und machen Sie ein Feuer. Stellen Sie nur sicher, dass das Feuer eingedämmt ist, da die Feuerwehr möglicherweise Schwierigkeiten hat, Ihnen zu helfenaus.
Wenn Sie älter sind, jede Störung Ihrer Fähigkeit, Ihr Zuhause zu heizen, kann sich als tödlich erweisen. Unterkühlung und auch Hyperthermie kann relativ schnell einsetzen, was für jemanden, der ans Haus gefesselt ist, möglicherweise eine tragische Kombination ist.Die Kühlung erfolgt durch netzgespeisten Strom und das Wetter ist über einen langen Zeitraum wie im Winter schlecht, die kälteren Teile der Welt sind dabei, viele ihrer ehrwürdigen Bürger zu verlieren.
Alles in der Tat sehr beunruhigend. Und das Obige betrifft nur die Spitze des Eisbergs. Die globale Infrastruktur ist schließlich unverständlich komplex. Es ist fast unmöglich, die Auswirkungen einer künstlichen Veränderung auch nur eines kleinen Teils davon in unglaublich kurzer Zeit vorherzusagenZeitrahmen, geschweige denn das Verbot aller Verbrennungsmotoren die kein kleiner, aber ein sehr großer Teil davon sind.
Zusammenfassend würde ein vollständiges, sofortiges Verbot von Verbrennungsmotoren viele Aspekte unseres modernen Lebens dramatisch beeinflussen. Ähnlich wie die Auswirkungen eines Cyberangriffs, einer elektromagnetischen Explosion oder eines Sonnensturms auf unser Stromnetz würde der Verlust von fast 50% derverfügbarer Strom über Nacht wäre katastrophal.
Das Essen würde schnell ausgehen, Stromausfälle wären üblich und viele Kranke und Alte werden wahrscheinlich innerhalb weniger Wochen sterben. Vorausgesetzt, die Gesellschaft behält den Anschein von Ordnung, könnte auch Hunger, Dehydrierung und die Exposition gegenüber den Elementen greifen, und es würde wahrscheinlich zu Krankheitsausbrüchen kommen.
Vielleicht hyperbolisch, aber der vollständige sofortige Verlust von Verbrennungsmotoren würde einem sehr ernsten und globalen ähneln.Katastrophenereignis So etwas haben wir noch nie gesehen.
Das Schlimmste? Es war alles völlig künstlich.
Was müsste getan werden, um die Auswirkungen eines ICE-Verbots zu verringern?
Zum Glück schlägt niemand ein sofortiges ICE-Verbot vor, eher einen schrittweisen Ausstieg über einen viel längeren Zeitraum. Kurz gesagt, Planung ist unerlässlich.
Eine vollständige und ehrliche Einschätzung der Bedeutung von Verbrennungsmotoren wäre die erste Service-Bestellung. Verwenden Sie dieses Audit, um eine wirksame Strategie zu ermitteln, um die Schlüsselbereiche der Infrastruktur zu identifizieren, die Alternativen ohne Verbrennungsmotor erfordern würden.
Jeder Ersatz müsste zuverlässig und robust sein und der Aufgabe gewachsen sein, Maschinen wie Erdgasturbinen usw. zu ersetzen. Fahrzeuge können natürlich gleich gegen vollelektrische Alternativen ausgetauscht werden was sowieso geschieht, aber Sie müssen zuerst die Probleme beheben, die durch den Verlust eines erheblichen Prozentsatzes der Stromerzeugung entstehen.
Das Problem hierbei ist, dass die Inbetriebnahme und der Bau von Kraftwerken, egal ob nuklear, erneuerbar oder eher konventionell, lange dauern.
Atomkraftwerke wären der naheliegendste Ersatz für Erdgaskraftwerke, aber diese sind unglaublich arbeits-, kosten- und zeitintensiv, um sie ans Netz zu bringen. Je nach Typ eine typische KernspaltungskraftPflanze dauert zwischen 80 und 120 Monate Bauzeit. Kann aber viel länger dauern, um zu genehmigen.
Erneuerbare Kraftwerke wie PV-Anlagen, Windkraftanlagen usw. sind manchmal schneller zu bauen, aber Sie würden viele davon benötigen, um reine Erdgaskraftwerke zu ersetzen. Zum Beispiel.nach einigen SchätzungenDie Installation eines 10-MW-Windparks dauert etwa zwei Monate oder 6 Monate für einen 50-MW-Windpark.
Aber das setzt voraus, dass das Land verfügbar ist und der regulatorische Rahmen vorhanden ist. Windparks brauchen viel Platz! Solche Schätzungen gehen auch davon aus, dass die eigentlichen Turbinen einbaufertig sind und nicht erst gebaut werden müssen.
Eine andere potenzielle Lösung besteht darin, die dezentrale Stromerzeugung durch PV-, Wind- oder andere erneuerbare Energiequellen im häuslichen Maßstab deutlich zu steigern. Unternehmen, Privatpersonen und einzelnen Städten oder Stadtteilen die Verpflichtung aufzuerlegen, sich "vorzubereiten", könnte einWeg nach vorn.
Allerdings hängt dies auch stark von den Fähigkeiten und Ressourcen ab, die verfügbar sind, um Auftragnehmern die Möglichkeit zu geben, eine dramatisch steigende Nachfrage nach ihren Dienstleistungen zu decken. Aber mit dem besten Willen der Welt wird die inhärente Probleme mit erneuerbarer Technologie z. B. keine Sonne oder Wind wird wahrscheinlich eine Art Notstromerzeugung oder ein Energiespeichersystem erfordern.
Solche Systeme sind auch nicht billig. Sie würden erhebliche finanzielle Anreize oder Unterstützung erfordern, damit jedes Unternehmen und jede Wohnung effektiv selbstständig wird.
Alles schön und gut, aber der Prozess, etwa die Hälfte der Stromsysteme eines Landes vollständig durch erneuerbare zentralisierte oder gebäudeweise Eigenerzeugung zu ersetzen, wird viel Arbeit und Ressourcen erfordern. Es gibt wahrscheinlich nicht genug ausgebildeteund qualifizierte Arbeitskräfte, um dies schnell genug für unser Katastrophenszenario zu tun, obwohl es sicherlich in einem langsameren Tempo machbar ist.
Vorausgesetzt, dass es machbar ist, ist das nur die halbe Wahrheit. Wir müssen noch alle anderen wichtigen Teile der Infrastruktur, die stark auf Verbrennungsmotoren angewiesen sind, angemessen ersetzen. Massentransportfahrzeuge, Handelsfracht Flugzeuge und Lastwagen und der Personenverkehr werden alle elektrische Alternativen brauchen. Die Kapazitäten dafür sind derzeit einfach nicht vorhanden.
Drohnen sind nirgendwo fast bereit, die Lücke zu schließen, und automatisierte Logistikfahrzeuge sind noch Jahre entfernt – falls sie jemals ankommen.
Wenn diese kritischen Teile unserer Infrastruktur nicht angegangen werden könnten, würden den Menschen in unserem Katastrophenszenario sehr, sehr schnell die grundlegenden Ressourcen Nahrung, Wasser, Medikamente usw. ausgehen. Der Welthandel würde wahrscheinlich ebenso zusammenbrechen wieTourismus und Reisen sowohl im Inland als auch im Ausland.
Die Welt würde sehr schnell sehr klein werden. Es wäre nicht undenkbar, dass Länder plötzlich balkanisieren, mit all den sozioökonomischen Implikationen, die normalerweise mit sich bringen.
Nicht gut, um es gelinde auszudrücken. Aber auch ein sehr schlimmer Fall.
Das obige ist nur ein Gedankenexperiment und wie gesagt, niemand plant eine drastische Politik, alle ICEs in nur einem Jahr oder sogar in den nächsten Jahren zu verbieten. Aber es ist ein Denkanstoß, besonders wenn wir ihn brauchen werdenum einen Weg zu finden, unseren Verbrauch fossiler Brennstoffe in naher Zukunft stark einzuschränken.
Obwohl es nicht unmöglich ist, alle ICEs zu eliminieren, muss eine realistische und gut verwaltete Umstellung kritischer Teile unserer Infrastruktur in Angriff genommen werden, um ein katastrophales Ergebnis zu vermeiden.
Wenn wir große Veränderungen vornehmen wollen, wie zum Beispiel die vollständige Entfernung von Verbrennungsmotoren aus unserer Infrastruktur, dann muss dies intelligent und mit Bedacht und Planung erfolgen, um das System als Ganzes so wenig wie möglich zu stören.
Langsam und stetig gewinnt das Rennen, wie das Sprichwort sagt.