Wenn die Region Chicago 30 % aller Straßenfahrzeuge mit Verbrennungsmotor – darunter Motorräder, Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, Busse, Müllfahrzeuge sowie Kurz- und Fernverkehrsfahrzeuge – durch elektrische Versionen ersetzen würde, würde dies jährlich mehr als 1.000 Leben retten und über 10 Milliarden US-Dollar, laut einer neuen Studie der Northwestern University.
Die neue Studie, die die Luftqualität auf Nachbarschaftsebene simuliert, ergab auch, dass Gebiete mit überwiegend schwarzen, hispanischen und lateinamerikanischen Einwohnern am meisten davon profitieren würden.
Die Studie unterstreicht das Potenzial von Elektrofahrzeugen (EVs), die Luftqualität zu verbessern und den vom Menschen verursachten Klimawandel abzumildern und gleichzeitig ungerechtfertigte Belastungen und Gesundheitsbelastungen zu reduzieren – obwohl Elektrofahrzeuge ihren Strom aus einem Netz beziehen, das weiterhin Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen umfasst.
Das Papier war veröffentlicht im Tagebuch Umweltforschung: Infrastruktur und Nachhaltigkeit.
„Ein weit verbreitetes Missverständnis in Bezug auf Elektrofahrzeuge ist, dass Gebiete in der Nähe von Kraftwerken – bei denen es sich oft um Minderheitengemeinschaften handelt – aufgrund des erhöhten Strombedarfs und der erhöhten Kraftwerksemissionen überproportional unter der Belastung schlechter Luftqualität leiden“, sagte Maxime Visa von Northwestern, der Hauptautor der Studie. „Unsere Studie ergab, dass die Emissionen auf der Straße stärker sinken als die Emissionen von Kraftwerken zunehmen.“
„Die größten Vorteile für die Luftqualität durch die großflächige Einführung von Elektrofahrzeugen liegen in der Nähe von desinvestierten Gemeinden, die in der Vergangenheit aufgrund systemischer Ungerechtigkeiten und ihrer Nähe zu stark befahrenen Straßen und Autobahnen anfällig für schlechte Luftqualität waren. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Elektrifizierung von Fahrzeugen einer davon ist.“ potenzielle Lösung zur Beseitigung seit langem bestehender Ungleichheiten im Zusammenhang mit der Luftqualität in und um die Stadt Chicago.“
Der leitende Autor der Studie ist Daniel Horton, Assistenzprofessor für Erd- und Planetenwissenschaften am Weinberg College of Arts and Sciences im Nordwesten, wo er die Climate Change Research Group leitet. Zum Zeitpunkt der Forschung war Visa ein Student im Grundstudium in Hortons Gruppe; Jetzt ist er Medizinstudent an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University.
Schwere und leichte Personenkraftwagen
Die neuen Erkenntnisse folgen auf den Fersen eine weitere Studie aus Hortons Laborin dem Szenarien untersucht wurden, bei denen 30 % der überwiegend dieselbetriebenen schweren Nutzfahrzeuge (einschließlich Kurz- und Langstrecken-Lkw, Müllwagen sowie Überland-, Transit- und Schulbusse) im Großraum Chicago durch elektrische Versionen ersetzt werden.
Diese Studie ergab, dass die Elektrifizierung von 30 % der Schwerlastfahrzeuge mehr als 500 Leben und etwa 5 Milliarden US-Dollar pro Jahr retten würde. In der Studie von Visa haben die Forscher jedoch sowohl leichte als auch schwere Nutzfahrzeuge elektrifiziert.
„Diese beiden Studien sind nützlich, um herauszufinden, welcher Fahrzeugmodus bei Elektrifizierung die größten Vorteile für die Luftqualität bietet“, sagte Horton. „Wir haben festgestellt, dass schwere Nutzfahrzeuge pro Fahrzeug unverhältnismäßig viele Schadstoffe und Treibhausgase ausstoßen. Angesichts der schieren Anzahl leichter Nutzfahrzeuge auf den Straßen ist es jedoch erforderlich, Anreize für den Übergang zur Elektromobilität in allen Verkehrsträgern zu schaffen.“
Beide Studien nutzten ein zuvor in Hortons Labor entwickeltes hochauflösendes Luftqualitätsmodell, das den Verschmutzungsgrad nach Stadtteilen simuliert und quantifiziert und dabei Schadstoffe über Gebiete von nur einem Kilometer verfolgt.
Auswirkungen durch die Zahlen
Basierend auf der Energieerzeugungsinfrastruktur von 2016 stellten Visa, Horton und ihr Team fest, dass die Elektrifizierung von 30 % der Straßenfahrzeugflotte in der Region Chicago die Emissionen und Schadstoffe (Kohlendioxid, Stickoxide, Partikel, Kohlenmonoxid und flüchtige Stoffe) drastisch reduzieren würde organische Verbindungen) mit Ausnahme von bodennahem Ozon.
Im modellierten Szenario sanken die Kohlendioxidemissionen um etwa 15,1 Millionen Tonnen (16,65 Millionen US-Tonnen) pro Jahr. Durch die Reduzierung der Menge an Stickstoffdioxid und Feinstaub in der Luft könnten jährlich 1.120 bzw. 170 vorzeitige Todesfälle vermieden werden. Die vorzeitigen Todesfälle durch Ozon würden jedoch um etwa 80 pro Jahr zunehmen.
Die Forscher schätzen außerdem, dass der Großraum Chicago 10,7 Milliarden US-Dollar bzw. 1,63 Milliarden US-Dollar an vermiedenen Gesundheitskosten pro Jahr einsparen könnte, die durch die Reduzierung von Stickstoffdioxid und Feinstaub entstehen. Der leichte Anstieg des Ozons würde jedoch zusätzliche Kosten in Höhe von 768 Millionen US-Dollar pro Jahr verursachen.
Die Zahl der Leben und die eingesparten Dollars würden drastisch steigen, wenn das Stromnetz auf emissionsfreiere Stromquellen (wie Wind und Sonne) umgestellt würde.
„Fast ein Viertel der US-amerikanischen Treibhausgasemissionen stammen aus dem Straßenverkehr, was ihn zu einem großartigen Ziel für Strategien zur Eindämmung des Klimawandels macht“, sagte Visa. „Über die nachgelagerten Auswirkungen der Elektrifizierung von Fahrzeugen auf die Luftqualität wird jedoch nicht so oft gesprochen, und unsere Ergebnisse bestätigen, dass dies der Fall sein sollte. Ich hoffe, dass die Einführung von Elektrofahrzeugen sowohl für Verbraucher als auch für politische Entscheidungsträger zu saubererer Luft und wichtigen gesundheitlichen Vorteilen führt.“ werden dazu angeregt, auf sauberere Transportmittel umzusteigen.“
Mehr Informationen:
Maxime A Visa et al., Auswirkungen der multimodalen Fahrzeugelektrifizierung auf Luftqualität, öffentliche Gesundheit und Gerechtigkeit auf Nachbarschaftsebene, Umweltforschung: Infrastruktur und Nachhaltigkeit (2023). DOI: 10.1088/2634-4505/acf60d