Wie Elektrofahrzeuge Luftqualität und Gesundheit nachhaltig verbessern
Eine neue Studie der Universität Toronto zeigt, wie E-Mobilität in Städten zu weniger Schadstoffen und mehr Gesundheit führt.
Solche Bilder soll es in Zukunft möglichst keine mehr geben: Forschende haben sich angeschaut, was passiert, wenn alle auf E-Autos umsteigen würden.
Foto: PantherMedia / aoo8449
Die Umstellung auf Elektrofahrzeuge hat das Potenzial, die Luftqualität in Städten und Ballungsgebieten erheblich zu verbessern. Dies wirkt sich direkt auf die Gesundheit der Bevölkerung aus, wie eine neue Studie der Universität Toronto zeigt. Die Untersuchung belegt, dass Elektrofahrzeuge nicht nur klimafreundlich sind, sondern auch andere gesundheitliche Vorteile bieten.
Gesundheitliche Vorteile der Umstellung auf Elektrofahrzeuge
Die Universität Toronto hat in ihrer Untersuchung klare Ergebnisse erzielt: Eine groß angelegte Elektrifizierung der Fahrzeugflotten könnte erhebliche gesundheitliche Vorteile mit sich bringen. Schädliche Emissionen, die mit konventionellen Fahrzeugen einhergehen, wie Stickoxide (NOx), Schwefeloxide und Feinstaub (PM2.5), können durch den Einsatz von Elektrofahrzeugen deutlich reduziert werden. Diese Schadstoffe wirken sich insbesondere auf die Atemwege und das Herz-Kreislauf-System aus und sind in städtischen Gebieten, in denen Verkehr eine Hauptquelle für Luftverschmutzung darstellt, besonders schädlich.
„Wenn Forscher die Auswirkungen von Elektrofahrzeugen untersuchen, konzentrieren sie sich in der Regel auf den Klimawandel in Form der Reduzierung der CO2-Emissionen“, erklärt Professorin Marianne Hatzopoulou, eine der Mitautorinnen der Studie. „Aber CO2 ist nicht das Einzige, was aus dem Auspuff eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor kommt. Sie produzieren viele Luftschadstoffe, die erhebliche, quantifizierbare Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben.“
Das Forschungsteam verwendete in seiner Untersuchung computergestützte Modelle, um zu berechnen, wie die großflächige Einführung von Elektrofahrzeugen bis zum Jahr 2050 aussehen könnte. In einem der Szenarien ging man davon aus, dass alle bis dahin verkauften Neufahrzeuge elektrisch betrieben werden. Würde es so kommen, könnte dies laut den Berechnungen gesundheitliche Vorteile im Wert von bis zu 188 Milliarden US-Dollar mit sich bringen.
Luftschadstoffe: Ein lokales Problem
Hatzopoulou betont, dass nicht nur die globale Wirkung von CO2 betrachtet werden sollte, sondern auch die lokal wirkenden Luftschadstoffe, die für die unmittelbare Umgebung besonders schädlich sind. Schadstoffe wie Stickoxide oder Feinstaub verbleiben in der Nähe ihrer Entstehungsquellen und betreffen daher vor allem Menschen, die in der Nähe stark befahrener Straßen oder Industriestandorte leben. Diese Menschen sind häufig mit einem erhöhten Risiko für Atemwegserkrankungen und andere gesundheitliche Probleme konfrontiert.
Im Gegensatz dazu verbreitet sich CO2 relativ gleichmäßig in der Atmosphäre und wirkt über lange Zeiträume hinweg. „Die Modellierung dieser Schadstoffe unterscheidet sich stark von der Modellierung von CO2, das Jahrzehnte anhält und sich schließlich in der gesamten Atmosphäre gut verteilt“, erklärt Daniel Posen, einer der Forschenden an der Universität Toronto. „Im Gegensatz dazu sind diese Schadstoffe und die damit verbundenen gesundheitlichen Auswirkungen eher lokal begrenzt. Es kommt nicht nur darauf an, wie viel wir ausstoßen, sondern auch, wo wir sie ausstoßen.“
Die Rolle der Stromerzeugung bei Elektrofahrzeugen
Obwohl E-Autos selbst keine schädlichen Abgase ausstoßen, ist es wichtig, auch die Stromerzeugung zu berücksichtigen, die für den Betrieb dieser Fahrzeuge notwendig ist. Wird der Strom aus fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdgas erzeugt, können die positiven Auswirkungen der Elektrofahrzeuge auf die Luftqualität geschmälert werden. Die Verlagerung der Luftverschmutzung von den Straßen zu den Kraftwerken könnte insbesondere die Menschen betreffen, die in der Nähe solcher Anlagen leben.
Jean Schmitt, einer der Hauptautoren der Studie, erläutert: „Die Luftverschmutzung durch Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, könnte in die umliegenden Gemeinden verlagert werden.“ Dies führt zu einem Dilemma: Einerseits profitieren die Städte von einer besseren Luftqualität, andererseits leiden die umliegenden ländlichen Gebiete unter den Emissionen der Kraftwerke.
Verbesserung des Stromnetzes und erneuerbare Energien
Die positiven Auswirkungen von Elektrofahrzeugen lassen sich maximieren, wenn sie in Kombination mit der Umstellung auf erneuerbare Energiequellen eingesetzt werden. Laut der Studie könnte eine großflächige Umstellung auf E-Autos zusammen mit der Dekarbonisierung des Stromnetzes bis 2050 zu gesundheitlichen Vorteilen im Wert von bis zu 188 Milliarden US-Dollar führen. Diese Vorteile resultieren nicht nur aus der Reduzierung der CO2-Emissionen, sondern auch aus der Senkung anderer gesundheitsgefährdender Schadstoffe.
„Unsere Simulation zeigt, dass die kumulativen Vorteile für die öffentliche Gesundheit durch die großflächige Einführung von Elektrofahrzeugen bis 2050 in die Hunderte von Milliarden Dollar gehen könnten“, erklärt Posen. Er fügt hinzu, dass diese Vorteile nur dann realisiert werden können, wenn das Stromnetz zunehmend auf erneuerbare Energiequellen umgestellt wird.
Szenarien für die Zukunft
In der Studie wurden zwei Hauptszenarien simuliert: Im ersten Szenario wurde angenommen, dass der Verkauf von Elektrofahrzeugen nach 2035 vollständig dominiert, während im zweiten Szenario weiterhin hauptsächlich Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren verkauft werden. Diese Szenarien berücksichtigten auch verschiedene Geschwindigkeiten, mit denen das Stromnetz auf erneuerbare Energien umgestellt werden könnte.
Das Ergebnis war eindeutig: Je mehr E-Autos eingeführt und je schneller das Stromnetz auf erneuerbare Energiequellen umgestellt wird, desto größer sind die Vorteile für die öffentliche Gesundheit.
Ein Blick auf die langfristigen Auswirkungen
Ein weiterer Aspekt, den die Forschenden berücksichtigten, war die Veränderung der Schadstoffemissionen im Laufe der Zeit. Heutige benzinbetriebene Fahrzeuge sind deutlich sauberer als ältere Modelle. Doch diese Fahrzeuge sind immer noch für eine erhebliche Menge an Luftschadstoffen verantwortlich. Auch das Stromnetz wird in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich grüner, was die Umweltauswirkungen von E-Autos weiter reduziert.
„Wenn wir Elektrofahrzeuge und Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor fair vergleichen wollen, müssen wir berücksichtigen, dass die Luftverschmutzung weiter sinken wird, wenn diese älteren Fahrzeuge ersetzt werden“, erklärt Schmitt. Das Stromnetz werde ebenfalls immer grüner, da mehr erneuerbare Energiequellen hinzukommen.
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