Amerikas öffentliche Energiedebatte läuft auf diese Frage hinaus: Woran würden Sie lieber sterben: an a) Ölkriegen, oder b) Klimawandel, oder c) nuklearer Massenvernichtung, oder d) allen Obengenannten? Oh, ich habe eines vergessen: oder e) keine der Obigen? Das wird uns normalerweise nicht angeboten. Was wäre, wenn wir Energie unsere Arbeit machen lassen könnten, ohne unser Verderben heraufzubeschwören? Könnten wir ohne Angst Treibstoff haben? Könnten wir Feuer neu erfinden?
America's public energy conversation boils down to this question: Would you rather die of A) oil wars, or B) climate change, or C) nuclear holocaust, or D) all of the above? Oh, I missed one: or E) none of the above? That's the one we're not normally offered. What if we could make energy do our work without working our undoing? Could we have fuel without fear? Could we reinvent fire?
Feuer machte uns zu Menschen; fossile Brennstoffe machten uns modern. Aber nun brauchen wir ein neues Feuer, das uns sicher, gesund und beständig macht. Mal sehen wie.
You see, fire made us human; fossil fuels made us modern. But now we need a new fire that makes us safe, secure, healthy and durable. Let's see how.
Vier Fünftel der Energie weltweit kommen immer noch vom jährlichen Verbrennen von fast 6,5 km³ verrotteter Überreste aus Urschlamm. Diese fossilen Brennstoffe haben unsere Zivilisation gebaut. Sie haben unseren Reichtum geschaffen. Sie haben das Leben von Milliarden bereichert. Aber sie haben auch steigende Kosten für unsere Sicherheit, Wirtschaft, Gesundheit und Umwelt, welche ihre Vorteile mindern, wenn nicht sogar überwiegen.
Four-fifths of the world's energy still comes from burning each year four cubic miles of the rotted remains of primeval swamp goo. Those fossil fuels have built our civilization. They've created our wealth. They've enriched the lives of billions. But they also have rising costs to our security, economy, health and environment that are starting to erode, if not outweigh their benefits.
Also brauchen wir ein neues Feuer. Und vom alten zum neuen Feuer zu wechseln, heißt, zwei große Geschichten über Öl und Elektrizität zu ändern, die beide je zwei Fünftel des fossilen Kohlenstoffs in die Luft geben. Aber sie sind wirklich ganz gegensätzlich.
So we need a new fire. And switching from the old fire to the new fire means changing two big stories about oil and electricity, each of which puts two-fifths of the fossil carbon in the air. But they're really quite distinct.
Weniger als ein Prozent unserer Elektrizität wird aus Öl gewonnen – obwohl fast die Hälfte aus Kohle gewonnen wird. Ihre Verwendungszwecke sind ziemlich konzentriert. Drei Viertel unseres Öls ist Transport. Drei Viertel der Elektrizität versorgen Gebäude mit Strom. Und der Rest beider treibt Fabriken an. Sehr effiziente Fahrzeuge, Gebäude und Fabriken sparen also Öl und Kohle, und auch Erdgas, welches beide ersetzen kann.
Less than one percent of our electricity is made from oil -- although almost half is made from coal. Their uses are quite concentrated. Three-fourths of our oil fuel is transportation. Three-fourths of our electricity powers buildings. And the rest of both runs factories. So very efficient vehicles, buildings and factories save oil and coal, and also natural gas that can displace both of them.
Aber das heutige Energiesystem ist nicht nur ineffizient, es ist auch unterbrochen, veraltet, schmutzig und unsicher. Also braucht es Modernisierung. Bis 2050 könnte es jedoch effizient, angebunden und verbreitet werden, mit elegant sparsamen Autos, Fabriken und Gebäuden, welche alle auf ein modernes, sicheres und widerstandsfähiges Stromnetz angewiesen sind.
But today's energy system is not just inefficient, it is also disconnected, aging, dirty and insecure. So it needs refurbishment. By 2050 though, it could become efficient, connected and distributed with elegantly frugal autos, factories and buildings all relying on a modern, secure and resilient electricity system.
Wir können unsere Sucht nach Öl und Kohle bis 2050 eliminieren und ein Drittel weniger Erdgas nutzen, indem wir zu effizienter Nutzung und erneuerbarer Energie wechseln. Bis 2050 könnte das 5 Billionen Dollar in Kapitalwert weniger kosten, welches der heutige Pauschalbetrag ist, als nach gewohnter Geschäftsmanier – vorausgesetzt, alle Kohlenstoffemissionen und alle versteckten oder externen Kosten sind nichts wert – eine eher konservative Einschätzung. Dieses günstigere Energiesystem könnte jedoch eine 158 Prozent größere U.S.-Wirtschaft stützen, alles ohne Öl oder Kohle, und auch Atomenergie. Zudem benötigt dieser Übergang keine neuen Erfindungen und keine vom Kongress verabschiedeten Gesetze und keine neuen Bundessteuern, Subventionen oder Gesetze und fortlaufende Reformstaus in Washington.
We can eliminate our addiction to oil and coal by 2050 and use one-third less natural gas while switching to efficient use and renewable supply. This could cost, by 2050, five trillion dollars less in net present value, that is expressed as a lump sum today, than business as usual -- assuming that carbon emissions and all other hidden or external costs are worth zero -- a conservatively low estimate. Yet this cheaper energy system could support 158 percent bigger U.S. economy all without needing oil or coal, or for that matter nuclear energy. Moreover, this transition needs no new inventions and no acts of Congress and no new federal taxes, mandate subsidies or laws and running Washington gridlock.
Ich wiederhole das nochmal: Ich werde Ihnen erzählen, wie die Vereinigten Staaten komplett von Öl und Kohle wegkommen, 5 Billionen Dollar billiger mit keinerlei Gesetzen, angeführt durch gewinnorientierten Handel. Mit anderen Worten, wir werden unsere effektivsten Institutionen nutzen – private Unternehmen zusammen mit der Zivilgesellschaft und beschleunigt durch militärische Innovation, um unsere ineffektivsten Institutionen zu umgehen. Und ob man sich am meisten um Profit und Jobs und Konkurrenzvorteil sorgt, oder die nationale Sicherheit, oder Umweltführung und Klimaschutz und das Gesundheitswesen, das Feuer neu zu erfinden macht Sinn und Geld.
Let me say that again. I'm going to tell you how to get the United States completely off oil and coal, five trillion dollars cheaper with no act of Congress led by business for profit. In other words, we're going to use our most effective institutions -- private enterprise co-evolving with civil society and sped by military innovation to go around our least effective institutions. And whether you care most about profits and jobs and competitive advantage or national security, or environmental stewardship and climate protection and public health, reinventing fire makes sense and makes money.
General Eisenhower sagte angeblich, dass die Erweiterung der Grenzen eines zähen Problems es lösbar machen kann durch das Umfassen weiterer Optionen und Synergien. Indem wir also Feuer neu erfinden, integrierten wir alle vier Sektoren, die Energie nutzen – Transport, Gebäude, Industrie und Elektrizität – und wir integrierten vier Arten der Innovation, nicht nur Technologie und Gesetze, sondern auch Design und Unternehmensstrategie. Diese Kombinationen bringen sehr viel mehr als die Summe ihrer Einzelteile, besonders um revolutionäre Geschäftsmöglichkeiten zu schaffen.
General Eisenhower reputedly said that enlarging the boundaries of a tough problem makes it soluble by encompassing more options and more synergies. So in reinventing fire, we integrated all four sectors that use energy -- transportation, buildings, industry and electricity -- and we integrated four kinds of innovation, not just technology and policy, but also design and business strategy. Those combinations yield very much more than the sum of the parts, especially in creating deeply disruptive business opportunities.
Öl kostet unserer Wirtschaft jeden Tag zwei Milliarden Dollar, plus weitere vier Milliarden Dollar pro Tag an versteckten ökonomischen und militärischen Kosten, ingesamt etwas über ein Sechstel des BIP. Unser Treibstoff für Mobilität geht zu drei Fünftel an Autos. Also lasst uns anfangen, Autos von Öl zu befreien. Mit zwei Drittel der Energie für ein Durchschnittsauto bewegt man dessen Eigengewicht. Und jede Energieeinheit, die man an den Reifen spart, indem man Gewicht oder Widerstände entfernt, spart sieben Einheiten im Tank, da man keine sechs Einheiten mehr bei der Übertragung auf die Reifen verschwendet.
Oil costs our economy two billion dollars a day, plus another four billion dollars a day in hidden economic and military costs, raising its total cost to over a sixth of GDP. Our mobility fuel goes three-fifths to automobiles. So let's start by making autos oil free. Two-thirds of the energy it takes to move a typical car is caused by its weight. And every unit of energy you save at the wheels, by taking out weight or drag, saves seven units in the tank, because you don't have to waste six units getting the energy to the wheels.
Leider hat Fettleibigkeit in den vergangenen 25 Jahren unsere Zwei-Tonnen-Stahlautos fast doppelt so schnell Gewicht zunehmen lassen wie uns selbst. Aber heutzutage machen ultraleichte, sehr starke Materialien, wie Kohlefaserverbände, dramatische Gewichtseinsparungen möglich und können die Herstellung von Autos einfacher und günstiger gestalten. Leichtere und glattere Autos benötigen weniger Antriebskraft, ihre Motoren werden demnach kleiner. In der Tat macht diese Art von Fahrzeug-Fitness elektrischen Antrieb erschwinglich, weil zudem die Batterien oder Brennstoffzellen kleiner, leichter und günstiger werden. Somit werden Verkaufspreise ungefähr vergleichbar mit den heutigen sein, während die Fahrtkosten von Anfang an sehr viel kleiner sind.
Unfortunately, over the past quarter century, epidemic obesity has made our two-ton steel cars gain weight twice as fast as we have. But today, ultralight, ultrastrong materials, like carbon fiber composites, can make dramatic weight savings snowball and can make cars simpler and cheaper to build. Lighter and more slippery autos need less force to move them, so their engines get smaller. Indeed, that sort of vehicle fitness then makes electric propulsion affordable because the batteries or fuel cells also get smaller and lighter and cheaper. So sticker prices will ultimately fall to about the same as today, while the driving cost, even from the start, is very much lower.
Zusammen können diese Innovationen Autohersteller verwandeln, vom Auswringen kleinster Ersparnisse aus viktorianischen Motoren und konventionellen Technologien zu den stark fallenden Kosten von drei zusammengehörigen Innovationen, die einander stärken – nämlich ultraleichte Materialien, ihre Herstellung und elektrischer Antrieb. Umsätze können wachsen und Preise noch schneller fallen mit einem temporären Gebühren-und-Rabatte-System, das heißt Rabatte für effiziente neue Autos bezahlt durch Gebühren ineffizienter Autos.
So these innovations together can transform automakers from wringing tiny savings out of Victorian engine and seal-stamping technologies to the steeply falling costs of three linked innovations that strongly reenforce each other -- namely ultralight materials, making them into structures and electric propulsion. The sales can grow and the prices fall even faster with temporary feebates, that is rebates for efficient new autos paid for by fees on inefficient ones.
Und allein in den ersten zwei Jahren hat das größte der fünf Gebühren-und- Rabatte-Programme in Europa sein Tempo bei der Verbesserung der Fahrzeugeffizienz verdreifacht. Der resultierende Wechsel zu elektrischen Autos wird so wegweisend sein wie der Wechsel von Schreibmaschinen zu Computern. Computer und Elektronik sind nun Amerikas größte Industrie, während die Hersteller von Schreibmaschinen verschwunden sind. Somit eröffnet Fahrzeug-Fitness eine neue Wettbewerbsstrategie für Fahrzeuge, welche die Öl-Einsparungen der nächsten 40 Jahre verdoppeln kann, aber dann auch die Elektrisierung erschwinglich macht, und das ersetzt den Rest des Öls.
And just in the first two years the biggest of Europe's five feebate programs has tripled the speed of improving automotive efficiency. The resulting shift to electric autos is going to be as game-changing as shifting from typewriters to the gains in computers. Of course, computers and electronics are now America's biggest industry, while typewriter makers have vanished. So vehicle fitness opens a new automotive competitive strategy that can double the oil savings over the next 40 years, but then also make electrification affordable, and that displaces the rest of the oil.
Amerika könnte diese nächste Automobil-Revolution anführen. Im Moment ist Deutschland Marktführer. Letztes Jahr verkündete Volkswagen, dass sie bis zum nächsten Jahr dieses Kohlefaser-Hybridauto produzieren werden, mit einem Verbrauch von 1,2l auf 100km. Zudem kündigte letztes Jahr auch BMW dieses Kohlefaser-Auto an, sie sagten, dass der Preis für Kohlefaser durch weniger Batterien aufgehoben wird. Und sie sagten: "Wir wollen keine Schreibmaschinenhersteller sein." Audi behauptet, beide innerhalb eines Jahres zu übertreffen.
America could lead this next automotive revolution. Currently the leader is Germany. Last year, Volkswagen announced that by next year they'll be producing this carbon fiber plugin hybrid getting 230 miles a gallon. Also last year, BMW announced this carbon fiber electric car, they said that its carbon fiber is paid for by needing fewer batteries. And they said, "We do not intend to be a typewriter maker." Audi claimed it's going to beat them both by a year.
Vor sieben Jahren wurde eine noch schnellere und günstigere amerikanische Herstellungstechnologie genutzt, um dieses kleine Kohlefaser-Testteil herzustellen, das man auch als Kohlefaser-Hut nehmen kann. (Lachen) In einer Minute – und Sie können am Geräusch erkennen, wie ungemein fest und stark es ist. Man kann es ruhig runterfallen lassen: Es ist härter als Titan. Tom Friedman hat sogar mit einem Vorschlaghammer darauf eingeschlagen, ohne es auch nur anzukratzen.
Seven years ago, an even faster and cheaper American manufacturing technology was used to make this little carbon fiber test part, which doubles as a carbon cap. (Laughter) In one minute -- and you can tell from the sound how immensely stiff and strong it is. Don't worry about dropping it, it's tougher than titanium. Tom Friedman actually whacked it as hard as he could with a sledgehammer without even scuffing it.
Solche Herstellungsverfahren können auf Automobilgeschwindigkeit und -kosten angepasst werden, mit der Leistungsfähigkeit der Raumfahrt. Sie können vier Fünftel des Kapitals für die Autoherstellung einsparen. Sie können Leben retten, weil dieses Zeug bis zu sechsmal mehr Aufprallenergie pro Kg absorbiert als Stahl. Wenn wir alle Autos so herstellen würden, hätten wir eine Einsparung von Öl, die dem Auffinden von 1,5 Saudi-Arabiens oder der halben OPEC entspräche, indem wir in Detroit bohren, ein sehr vielversprechender Plan. Und alle diese Mega-Barrels unter Detroit kosten im Schnitt 18 Dollar pro Barrel. Sie sind ganz amerikanisch, frei von Kohlenstoff und unerschöpflich.
But such manufacturing techniques can scale to automotive speed and cost with aerospace performance. They can save four-fifths of the capital needed to make autos. They can save lives because this stuff can absorb up to 12 times as much crash energy per pound as steel. If we made all of our autos this way, it would save oil equivalent to finding one and a half Saudi Arabias, or half an OPEC, by drilling in the Detroit formation, a very prospective play. And all those mega-barrels under Detroit cost an average of 18 bucks a barrel. They are all-American, carbon-free and inexhaustible.
Die gleiche Physik und die gleiche Geschäftslogik sind auch auf große Wagen anwendbar. Über fünf Jahre, bis Ende 2010, sparte Walmart 60 Prozent des Treibstoffs pro Tonnenkilometer in ihrer gigantischen Truckflotte durch bessere Logistik und besseres Design. Aber allein die technologischen Einsparungen bei schweren Trucks machen zwei Drittel aus. Und kombiniert mit drei- bis fünffach effizienteren Flugzeugen, jetzt in der Entwurfsphase, kann das bis zu einer Billion Dollar einsparen.
The same physics and the same business logic also apply to big vehicles. In the five years ending with 2010, Walmart saved 60 percent of the fuel per ton-mile in its giant fleet of heavy trucks through better logistics and design. But just the technological savings in heavy trucks can get to two-thirds. And combined with triple to quintuple efficiency airplanes, now on the drawing board, can save close to a trillion dollars.
Auch die heutige militärische Revolution in Energieeffizienz wird all die zivilen Fortschritte ankurbeln, ganz so, wie militärische Forschung und Entwicklung uns das Internet, GPS, das Düsentriebwerk und die Mikrochip-Industrie gab. Wenn wir Fahrzeuge besser entwerfen und bauen, können wir sie auch klüger nutzen, indem wir vier kraftvolle Techniken nutzen, um unnützes Fahren zu eliminieren. Anstatt Reisen nur wachsen zu sehen, können wir innovative Preisstrukturen nutzen, um für Infrastruktur pro Km, und nicht pro Liter Treibstoff Gebühren zu erheben.
Also today's military revolution in energy efficiency is going to speed up all of these civilian advances in much the same way that military R&D has given us the Internet, the Global Positioning System and the jet engine and microchip industries. As we design and build vehicles better, we can also use them smarter by harnessing four powerful techniques for eliminating needless driving. Instead of just seeing the travel grow, we can use innovative pricing, charging for road infrastructure by the mile, not by the gallon.
Wir können smarte IT-Lösungen nutzen, um den Transit zu verbessern und Carsharing und Fahrgemeinschaften zu ermöglichen. Wir können schlaue und lukrative Wachstumsmodelle erlauben, die Leuten helfen, in der Nähe ihrer gewünschten Orte zu sein, sodass sie nicht irgendwo anders sein müssen. Und wir können smarte IT nutzen, um Verkehr freifließend zu machen. Zusammen können uns diese Dinge den gleichen oder besseren Zugang mit 46 bis zu 84 Prozent weniger Fahren beschaffen, welches weitere 0,4 Billionen Dollar einspart, plus 0,3 Billionen Dollar für die produktivere Nutzung von LKWs.
We can use some smart IT to enhance transit and enable car sharing and ride sharing. We can allow smart and lucrative growth models that help people already be near where they want to be, so they don't need to go somewhere else. And we can use smart IT to make traffic free-flowing. Together, those things can give us the same or better access with 46 to 84 percent less driving, saving another 0.4 trillion dollars, plus 0.3 trillion dollars from using trucks more productively.
Nach 40 Jahren also, wenn man alles zusammenzählt, kann eine mobilere U.S.-Wirtschaft ohne Öl auskommen. Das Einsparen oder Ersetzen von Treibstoff im Wert von 25 Dollar anstatt es für über hundert zu kaufen, summiert sich auf über 4 Billionen Dollar Nettoeinsparungen, alle versteckten Kosten einmal auf Null gesetzt.
So 40 years hence, when you add it all up, a far more mobile U.S. economy can use no oil. Saving or displacing barrels for 25 bucks rather than buying them for over a hundred, adds up to a $4 trillion net saving counting all the hidden costs at zero.
Um also Mobilität ohne Öl zu bekommen, um Öl auszugliedern, können wir effizient werden und dann Treibstoffe wechseln. Diese Autos, welche 50-100 km pro Liter Treibstoff fahren können jegliche Mixtur an Wasserstoff-Brennstoffzellen, Strom und fortgeschrittenen Biokraftstoffen benutzen. LKWs und Flugzeuge können realistisch Wasserstoff oder fortgeschrittene Biokraftstoffe benutzen. LKWs könnten sogar Erdgas nutzen. Aber kein Fahrzeug wird Öl benötigen. Und den meisten Biosprit, den wir brauchen, nur 477 Millionen Liter pro Tag, kann zu zwei Drittel aus Abfall hergestellt werden, ohne jegliche Anbaufläche zu verdrängen und ohne Böden oder das Klima zu schädigen.
So to get mobility without oil, to phase out the oil, we can get efficient and then switch fuels. Those 125 to 240 mile-per-gallon-equivalent autos can use any mixture of hydrogen fuel cells, electricity and advanced biofuels. The trucks and planes can realistically use hydrogen or advanced biofuels. The trucks could even use natural gas. But no vehicles will need oil. And the most biofuel we might need, just three million barrels a day, can be made two-thirds from waste without displacing any cropland and without harming soil or climate.
Unser Team beschleunigt diese Arten von Einsparungen durch etwas, das wir "institutionelle Akupunktur" nennen. Wir finden heraus, wo die Geschäftslogik verstopft ist und nicht richtig fließt, dort stecken wir kleine Nadeln rein, um es zum Fließen zu bringen, in Zusammenarbeit mit Partnern wie Ford und Walmart und dem Pentagon.
Our team speeds up these kinds of oil savings by what we call "institutional acupuncture." We figure out where the business logic is congested and not flowing properly, we stick little needles in it to get it flowing, working with partners like Ford and Walmart and the Pentagon.
Und der lange Übergang ist schon auf dem besten Weg. Genau genommen haben Mainstream-Analysten vor 3 Jahren angefangen das Ölfördermaximum nicht im Angebot, sondern in der Nachfrage, zu sehen. Die Deutsche Bank hat sogar gesagt, dass der weltweite Ölverbrauch etwa 2016 seinen Höhepunkt erreicht.
And the long transition is already well under way. In fact, three years ago mainstream analysts were starting to see peak oil, not in supply, but in demand. And Deutsche Bank even said world oil use could peak around 2016.
Mit anderen Worten wird Öl sogar bei niedrigen Preisen wettbewerbsunfähig, noch bevor es zu hohen Preisen nicht mehr verfügbar sein wird. Elektrofahrzeuge hingegen müssen nicht das Stromnetz belasten. Wenn kluge Autos Strom und Informationen durch kluge Gebäude mit klugen Netzen austauschen, tragen sie wertvolle Flexibilität und Speicher bei, welche dem Netz helfen verschiedene Solar- und Windkräfte einzuspeisen.
In other words, oil is getting uncompetitive even at low prices before it becomes unavailable even at high prices. But the electrified vehicles don't need to burden the electricity grid. Rather, when smart autos exchange electricity and information through smart buildings with smart grids, they're adding to the grid valuable flexibility and storage that help the grid integrate varying solar and wind power.
Somit lösen Elektroautos die Auto- und Stromprobleme einfacher zusammen als getrennt. Und sie führen auch die Ölgeschichte mit unserer zweiten großen Geschichte zusammen, Strom einzusparen und es dann anders zu machen. Und diese Doppelrevolution in der Elektrizität wird diesem Sektor zahlreichere, tiefere und unterschiedlichere Brüche bescheren als jedem anderen Sektor, weil wir die Technologie des 21. Jahrhunderts direkt mit den Institutionen, Regeln und Kulturen des 20. und 19. Jahrhunderts kollidieren lassen. Die Veränderung der Stromerzeugung wird einfacher, wenn wir weniger davon benutzen. Das meiste davon geht heute verloren und die Technologie zum Einsparen verbessert sich schneller als wir sie bisher installieren. Die ungekaufte Effizienzressource wird also immer größer und günstiger.
So the electrified autos make the auto and electricity problems easier to solve together than separately. And they also converge the oil story with our second big story, saving electricity and then making it differently. And those twin revolutions in electricity will bring to that sector more numerous and profound and diverse disruptions than any other sector, because we've got 21st century technology and speed colliding head-on with 20th and 19th century institutions, rules and cultures. Changing how we make electricity gets easier if we need less of it. Most of it now is wasted and the technologies for saving it keep improving faster than we're installing them. So the unbought efficiency resource keeps getting ever bigger and cheaper.
Aber während die Effizienz von Gebäuden und der Industrie anfängt, schneller zu wachsen als die Wirtschaft, könnte sich Amerikas Stromnutzung sogar vermindern, sogar zusammen mit der kleinen Extranutzung von diesen effizienten Elektroautos. Dies gelingt uns durch angemessene Beschleunigung existierender Trends.
But as efficiency in buildings and industry starts to grow faster than the economy, America's electricity use could actually shrink, even with the little extra use required for those efficient electrified autos. And we can do this just by reasonably accelerating existing trends.
In den nächsten 40 Jahren können Gebäude, welche drei Viertel des Stroms nutzen, ihre Energieproduktivität verdrei- oder vervierfachen, was 1,4 Billionen Dollar einspart, in Kapitalwert, mit einer 33-prozentigen internen Ertragsrate oder auf gut Deutsch, die Einsparungen sind das Vierfache ihrer Kosten wert. Und die Industrie kann auch beschleunigt werden, eine Verdopplung der Energieproduktivität mit einer 21-prozentigen Rücklaufquote im Inland. Der Schlüssel ist umwälzende Innovation, welches wir integratives Design nennen, welche oft sehr große Energieeinsparungen weniger kosten lässt als kleine oder keine Einsparungen. Das heißt, es bringt wachsende Erträge mit sich, nicht geminderte Erträge.
Over the next 40 years, buildings, which use three-quarters of the electricity, can triple or quadruple their energy productivity, saving 1.4 trillion dollars, net present value, with a 33 percent internal rate of return or in English, the savings are worth four times what they cost. And industry can accelerate too, doubling its energy productivity with a 21 percent internal rate of return. The key is a disruptive innovation that we call integrative design that often makes very big energy savings cost less than small or no savings. That is, it can give you expanding returns, not diminishing returns.
So spart unsere Nachrüstung von 2010 über zwei Fünftel der Energie des Empire State Building – durch Wiederaufarbeitung der sechseinhalbtausend Fenster vor Ort in Superfenster, die Licht durchlassen, aber Wärme reflektieren. Auch besseres Licht und Büromaterial und dergleichen senken die maximale Kühllast um ein Drittel. Und dann die Renovierung kleiner Kühlapparate anstelle von größeren sparte 17 Millionen Dollar an Kapitalkosten, welche für andere Verbesserungen mitzahlten und die Rückzahlung auf nur 3 Jahre reduzierten. Integratives Design kann auch Energieeinsparungen in der Industrie erhöhen. Dows Milliarden Dollar teure Effizienz-Investition hat schon jetzt 9 Milliarden Dollar eingebracht.
That is how our 2010 retrofit is saving over two-fifths of the energy in the Empire State Building -- remanufacturing those six and a half thousand windows on site into super windows that pass light, but reflect heat. plus better lights and office equipment and such cut the maximum cooling load by a third. And then renovating smaller chillers instead of adding bigger ones saved 17 million dollars of capital cost, which helped pay for the other improvements and reduce the payback to just three years. Integrative design can also increase energy savings in industry. Dow's billion-dollar efficiency investment has already returned nine billion dollars.
Aber die Industrie als Ganzes hat eine weitere halbe Milliarde Dollar an Energie zum Einsparen. So werden Motoren mit drei Fünftel des weltweiten Stroms betrieben. Die Hälfte davon betreibt Pumpen und Ventilatoren. Und all diese können effizienter gemacht werden, und die Motoren, die sie antreiben, können ihre Systemeffizienz circa verdoppeln, indem sie 35 Verbesserungen integrieren, welche sich in einem Jahr zurückzahlen lassen.
But industry as a whole has another half-trillion dollars of energy still to save. For example, three-fifths of the world's electricity runs motors. Half of that runs pumps and fans. And those can all be made more efficient, and the motors that turn them can have their system efficiency roughly doubled by integrating 35 improvements, paying back in about a year.
Aber zuerst müssen wir größere und günstigere Einsparungen ergreifen, welche normalerweise ignoriert werden und nicht im Lehrbuch stehen. Pumpen, zum Beispiel, die größte Nutzung von Motoren, bewegen Flüssigkeit durch Rohre. Aber ein üblicher Industriepumpenkreislauf wurde neu entworfen, um mindestens 86 Prozent weniger Energie zu nutzen, nicht durch bessere Pumpen, aber allein durch das Auswechseln von langen, dünnen, gebogenen Rohren durch dicke, kurze, gerade Rohre. Das ist keine neue Technologie, es ist nur ein Umordnen unserer Metallmöbel. Natürlich verkleinert es auch die Pumpausrüstung und ihre Kapitalkosten.
But first we ought to be capturing bigger, cheaper savings that are normally ignored and are not in the textbooks. For example, pumps, the biggest use of motors, move liquid through pipes. But a standard industrial pumping loop was redesigned to use at least 86 percent less energy, not by getting better pumps, but just by replacing long, thin, crooked pipes with fat, short, straight pipes. This is not about new technology, it's just rearranging our metal furniture. Of course, it also shrinks the pumping equipment and its capital costs.
Was bedeuten also diese Einsparungen für den Strom, der zu drei Fünftel in Motoren genutzt wird? Nun, von der verbrannten Kohle im Kraftwerk durch all diese Verluste zusammengenommen, kommt nur ein Zehntel der Treibstoffenergie am Ende des Rohres als Durchlauf an. Kehren wir nun diese Verluste einmal um, und jede Einheit an Durchfluss oder Reibung, die wir im Rohr einsparen, spart zehn Einheiten der Treibstoffkosten, Verschmutzung und was Hunter Lovins "Klimaverseltsamung" nennt, im Kraftwerk. Und gewiss, je mehr man stromaufwärts geht, werden die Komponenten umso kleiner und daher günstiger
So what do such savings mean for the electricity that is three-fifths used in motors? Well, from the coal burned at the power plant through all these compounding losses, only a tenth of the fuel energy actually ends up coming out the pipe as flow. But now let's turn those compounding losses around backwards, and every unit of flow or friction that we save in the pipe saves 10 units of fuel cost, pollution and what Hunter Lovins calls "global weirding" back at the power plant. And of course, as you go back upstream, the components get smaller and therefore cheaper.
Unser Team hat vor Kurzem solche Energieeinsparungen mit Schneeballeffekt in industrieller Umgestaltung im Wert von mehr als 30 Milliarden Dollar gefunden – alles von Datenzentren und Chipfabriken bis hin zu Minen und Raffinerien. Typischerweise sparen unsere Nachrüstungsdesigns ungefähr 30-60 Prozent an Energie und tilgen sich in einigen Jahren, während die neuen Einrichtungsentwürfe 40 bis zu 90 und mehr Prozent bei meist niedrigeren Kapitalkosten einsparen.
Our team has lately found such snowballing energy savings in more than 30 billion dollars worth of industrial redesigns -- everything from data centers and chip fabs to mines and refineries. Typically our retrofit designs save about 30 to 60 percent of the energy and pay back in a few years, while the new facility designs save 40 to 90-odd percent with generally lower capital cost.
Also, weniger Strom zu benötigen würde den Wechsel zu neuen Stromquellen, vornehmlich den erneuerbaren, erleichtern und beschleunigen. China ist Anführer dieses explosiven Wachstums und seiner abnehmenden Kosten. Genau genommen sind die Kosten für Solarenergiemodule bereits unterhalb des Diagramms gefallen. Und Deutschland hat jetzt mehr Solararbeiter als Amerika Stahlarbeiter hat. Schon in etwa 20 US-Staaten verlegen private Installateure billige Solarzellen ohne finanzielle Verluste auf Ihren Dächern und senken so Ihre Nebenkosten. Solche unregulierten Produkte könnten letztendlich zu einem scheinbaren Nutzen führen, der den Stromversorger so umgeht wie auch das Handy das Festnetztelefon umgeht. Diese Dinge versetzen Versorgungsfirmen in Angstzustände und verschaffen Risikokapitalanlegern süße Träume.
Now needing less electricity would ease and speed the shift to new sources of electricity, chiefly renewables. China leads their explosive growth and their plummeting cost. In fact, these solar power module costs have just fallen off the bottom of the chart. And Germany now has more solar workers than America has steel workers. Already in about 20 states private installers will come put those cheap solar cells on your roof with no money down and beat your utility bill. Such unregulated products could ultimately add up to a virtual utility that bypasses your electric company just as your cellphone bypassed your wireline phone company. And this sort of thing gives utility executives the heebee-jeebees and it gives venture capitalists sweet dreams.
Die Erneuerbaren sind nun keine Ausnahmeerscheinung mehr. In jedem der letzten vier Jahre war die Hälfte der neuen weltweiten Erzeugungsleistung erneuerbar, hauptsächlich zuletzt in Entwicklungsländern. 2010 bekamen die Erneuerbaren, mit Ausnahme von Wasserkraft, besonders Wind und Solarzellen, 151 Milliarden Dollar an privaten Investitionen, und diese überstiegen sogar die gesamte installierte Kapazität der Atomkraft in der Welt durch das Hinzufügen von 60 Milliarden Watt in diesem einen Jahr. Das ist zufällig die gleiche Anzahl an Solarzellenkapazität, die jetzt weltweit jedes Jahr erreicht werden kann – eine Zahl, die jedes Jahr um 60 oder 70 Prozent steigt. Demgegenüber stehen die Nettozugänge der Atomkapazität und Kohlekapazität und die Aufträge hinter diesen werden schwächer, da sie zu viel kosten und zu viele finanzielle Gefahren in sich bergen. Tatsächlich war es in diesem Land keinem neuen Atomkraftwerk möglich, irgendeine Art privates Konstruktionskapital zu steigern, trotz sieben Jahre der 100-und-mehr prozentigen Subventionen.
Renewables are no longer a fringe activity. For each of the past four years half of the world's new generating capacity has been renewable, mainly lately in developing countries. In 2010, renewables other than big hydro, particularly wind and solar cells, got 151 billion dollars of private investment, and they actually surpassed the total installed capacity of nuclear power in the world by adding 60 billion watts in that one year. That happens to be the same amount of solar cell capacity that the world can now make every year -- a number that goes up 60 or 70 percent a year. In contrast, the net additions of nuclear capacity and coal capacity and the orders behind those keep fading because they cost too much and they have too much financial risk. In fact in this country, no new nuclear power plant has been able to raise any private construction capital, despite seven years of 100-plus percent subsidies.
Wie anders, also, könnten wir kohlenbetriebene Kraftwerke ersetzen? Nun, Effizienz und Erdgas können sie alle verdrängen, nur knapp unter ihren Betriebskosten und, gemeinsam mit Erneuerbaren, können sie diese um mehr als 23-fache verdrängen mit weniger als ihren Austauschkosten. Aber wir müssen sie lediglich einmal austauschen. Allerdings wird uns oft erzählt, dass allein bei Kohle- und Atomanlagen die Lichter anbleiben, weil es sie durchgängig gibt, wohingegen Wind und Solarkraft unbeständig sind, und demnach angeblich unverlässlich.
So how else could we replace the coal-fired power plants? Well efficiency and gas can displace them all at just below their operating cost and, combined with renewables, can displace them more than 23 times at less than their replacement cost. But we only need to replace them once. We're often told though that only coal and nuclear plants can keep the lights on, because they're 24/7, whereas wind and solar power are variable, and hence supposedly unreliable.
Tatsächlich produziert kein Generator durchgängig. Sie alle unterbrechen. Und wenn eine große Anlage abschaltet, verliert man 1.000 Megawatt in Millisekunden, oft für Wochen oder Monate, oft ohne Vorwarnung. Genau darum haben wir das Netz dafür entworfen fehlerhafte Anlagen mit funktionierenden Anlagen abzusichern. Und genau auf die gleiche Weise kann das Netz mit vorhersehbaren Schwankungen in Wind- und Solarkraft umgehen.
Actually no generator is 24/7. They all break. And when a big plant goes down, you lose a thousand megawatts in milliseconds, often for weeks or months, often without warning. That is exactly why we've designed the grid to back up failed plants with working plants. And in exactly the same way, the grid can handle wind and solar power's forecastable variations.
Stündliche Simulationen zeigen, dass größtenteils oder ganzheitlich erneuerbare Netze höchst verlässliche Energie liefern können wenn sie vorhergesagt wurden, integriert und diversifiziert durch Typ und Standort. Und das trifft für kontinentale Flächen wie der USA oder Europa zu wie für kleinere Flächen eingefasst in ein größeres Netz. Auf diese Weise, zum Beispiel, wurden 2010 vier deutsche Städte zu 43 bis 52 Prozent mit Windenergie versorgt. Portugal wurde zu 45 Prozent erneuerbar versorgt, Dänemark zu 36 Prozent. Und auf diese Weise kann ganz Europa zu erneuerbarem Strom wechseln. In Amerika muss unser alterndes, schmutziges und unsicheres Energiesystem sowieso bis 2050 ersetzt werden. Und womit wir es auch immer ersetzen, es wird in etwa das Gleiche kosten: ungefähr 6 Billionen Dollar in Kapitalwert – obgleich wir mehr davon kaufen, was wir haben oder neue Atomkraft und sogenanntes Clean Coal, oder Erneuerbare, die mehr oder weniger zentralisiert sind.
Hourly simulations show that largely or wholly renewable grids can deliver highly reliable power when they're forecasted, integrated and diversified by both type and location. And that's true both for continental areas like the U.S. or Europe and for smaller areas embedded within a larger grid. That is how, for example, four German states in 2010 were 43 to 52 percent wind powered. Portugal was 45 percent renewable powered, Denmark 36. And it's how all of Europe can shift to renewable electricity. In America, our aging, dirty and insecure power system has to be replaced anyway by 2050. And whatever we replace it with is going to cost about the same, about six trillion dollars at present value -- whether we buy more of what we've got or new nuclear and so-called clean coal, or renewables that are more or less centralized.
Aber diese vier Szenarien bei gleichen Kosten unterscheiden sich grundlegend in ihren Risiken, von nationaler Sicherheit, Treibstoff, Wasser, Finanzen, Technologie, Klima und Gesundheit. Zum Beispiel ist unser überzentralisiertes Netz sehr anfällig gegen Kaskadierung und potenziell unwirtschaftliche Stromausfälle, hervorgerufen durch schlechtes Weltraumwetter oder andere Naturkatastrophen oder einen Terrorangriff. Dieses Risiko eines Stromausfalls verschwindet jedoch, und alle anderen Risiken werden am Besten bewältigt, mit verteilten Erneuerbaren organisiert in lokalen Mikronetzen, die in der Regel verschaltet sind, aber zur Not auch allein stehen können. Das heißt, sie können sich wie Fraktale auftrennen und dann nahtlos verbinden.
But those four futures at the same cost differ profoundly in their risks, around national security, fuel, water, finance, technology, climate and health. For example, our over-centralized grid is very vulnerable to cascading and potentially economy-shattering blackouts caused by bad space weather or other natural disasters or a terrorist attack. But that blackout risk disappears, and all of the other risks are best managed, with distributed renewables organized into local micro-grids that normally interconnect, but can stand alone at need. That is, they can disconnect fractally and then reconnect seamlessly.
Genau diesen Ansatz verfolgt das Pentagon für ihre eigene Energieversorgung. Sie denken, sie brauchen es: Wie steht es um uns, die sie verteidigen? Wir wollen auch, dass unser Zeug funktioniert. Mit ungefähr den gleichen Kosten wie gehabt würde dies die nationale Sicherheit, Kundennachfrage, Möglichkeiten für Unternehmer und Innovation maximieren.
That approach is exactly what the Pentagon is adopting for its own power supply. They think they need that; how about the rest of us that they're defending? We want our stuff to work too. At about the same cost as business as usual, this would maximize national security, customer choice, entrepreneurial opportunity and innovation.
Zusammen beginnen effiziente Nutzung und vielfältig verbreitete erneuerbare Versorgung den ganzen Elektrizitätssektor zu transformieren. Üblicherweise baute die Versorgungswirtschaft eine Menge gigantischer Kohle- und Atomanlagen und einen Haufen großer Gasanlagen und vielleicht ein paar effizienter Erneuerbarer. Und diese Versorger wurden belohnt, und werden es noch immer in 34 Staaten, um Ihnen mehr Strom zu verkaufen. Dennoch, besonders wo Regulatoren es jetzt belohnen Strom zu sparen, verschieben sich die Investitionen radikal zu Effizienz, Antwort auf Nachfrage, Kogeneration, Erneuerbaren und Wegen, sie alle zuverlässig zusammenzustricken mit weniger Übertragung und wenig oder keiner Massenstromspeicherung.
Together, efficient use and diverse dispersed renewable supply are starting to transform the whole electricity sector. Traditionally utilities build a lot of giant coal and nuclear plants and a bunch of big gas plants and maybe a little bit of efficiency renewables. And those utilities were rewarded, as they still are in 34 states, for selling you more electricity. However, especially where regulators are now instead rewarding cutting your bills, the investments are shifting radically toward efficiency, demand response, cogeneration, renewables and ways to knit them all together reliably with less transmission and little or no bulk electricity storage.
Unsere Energiezukunft ist also nicht Schicksal, sondern Wahl, und diese Wahl ist sehr flexibel. 1976, zum Beispiel, bestanden die Regierung und die Industrie darauf, dass die Energiemenge, die für einen Dollar des BIP benötigt wird, niemals sinken könnte. Und ketzerisch behauptete ich, es könne mehrfach sinken. Nun, das hier ist bis jetzt passiert. Es ist um die Hälfte gefallen. Aber heutzutage, mit den viel besseren Technologien, viel reiferen Zustellwegen und integriertem Design, können wir sogar noch mehr machen und noch billiger.
So our energy future is not fate, but choice, and that choice is very flexible. In 1976, for example, government and industry insisted that the amount of energy needed to make a dollar of GDP could never go down. And I heretically suggested it could go down several-fold. Well that's what's actually happened so far. It's fallen by half. But with today's much better technologies, more mature delivery channels and integrative design, we can do far more and even cheaper.
Um also das Energieproblem zu lösen, mussten wir es nur vergrößern. Und die Ergebnisse mögen auf erste Sicht unglaublich erscheinen, aber so wie Marshall McLuhan sagte, "Allein kümmerliche Geheimnisse benötigen Schutz. Große Entdeckungen werden durch öffentliche Ungläubigkeit geschützt." Verbindet man nun die Strom- und Ölrevolutionen, beide angetrieben von moderner Effizienz, bekommt man die ganz große Geschichte: das Feuer neu zu erfinden, wo Geschäfte ermöglicht und beschleunigt werden, durch kluge Richtlinien auf bewussteren Märkten, die Vereinigten Staaten bis 2050 völlig von Öl und Kohle befreien können, mit 5 Billionen Dollar Ersparnis, einer 2,6-fach wachsenden Wirtschaft, einer Stärkung der nationalen Sicherheit, oh, und ganz nebenbei, durch das Beseitigen von Öl und Kohle, einer Reduzierung der fossilen Kohlenstoffemissionen um 82 bis 86 Prozent.
So to solve the energy problem, we just needed to enlarge it. And the results may at first seem incredible, but as Marshall McLuhan said, "Only puny secrets need protection. Big discoveries are protected by public incredulity." Now combine the electricity and oil revolutions, both driven by modern efficiency, and you get the really big story: reinventing fire, where business enabled and sped by smart policies in mindful markets can lead the United States completely off oil and coal by 2050, saving 5 trillion dollars, growing the economy 2.6-fold, strengthening out national security, oh, and by the way, by getting rid of the oil and coal, reducing the fossil carbon emissions by 82 to 86 percent.
Wenn Ihnen auch nur eins dieser Ergebnisse gefällt, können Sie die Neuerfindung des Feuers unterstützen, ohne alle Ergebnisse mögen zu müssen und ohne sich auf das Wichtigste einigen zu müssen. Sich also auf Ergebnisse, und nicht Motivationen, zu konzentrieren, kann Reformstau und Konflikt zur vereinenden Lösung der Energieprobleme Amerikas führen. Dies stellt sich auch als der beste Weg heraus, um mit globalen Herausforderungen umzugehen – Klimawandel, Verbreitung von Atomenergie, Energieunsicherheit, Energiearmut – alle, die uns weniger sicher machen.
Now if you like any of those outcomes, you can support reinventing fire without needing to like all of them and without needing to agree about which of them is most important. So focusing on outcomes, not motives, can turn gridlock and conflict into a unifying solution to America's energy challenge. This also turns out to be the best way to cope with global challenges -- climate change, nuclear proliferation, energy insecurity, energy poverty -- all of which make us less safe.
Nun hilft unser Team bei RMI klugen Firmen, sich abzulösen und diesen Weg zu beschleunigen durch sechs sektorale Initiativen und bald noch ein paar mehr. Natürlich gibt es auch noch viele konventionelle Ansichten da draußen. Der ehemalige Öl-Unternehmer Maurice Strong sagte: "Nicht alle Fossilien sind im Treibstoff." Aber wie uns Edgar Woolard, der einmal Dupont leitete, erinnert: "Firmen, beschränkt durch altes Denken, werden kein Problem sein, weil", so sagte er, "es sie einfach nicht lange geben wird."
Now our team at RMI helps smart companies to get unstuck and speed this journey via six sectoral initiatives, with some more hatching. Of course there's still a lot of old thinking out there too. Former oil man Maurice Strong said, "Not all the fossils are in the fuel." But as Edgar Woolard, who used to chair Dupont, reminds us, "Companies hampered by old thinking won't be a problem because," he said," they simply won't be around long-term."
Ich habe nicht nur eine Geschäftsmöglichkeit beschrieben, die einmalig in unserer Geschichte ist, sondern einen der tiefgreifendsten Übergänge in der Geschichte unser Spezies. Wir Menschen erfinden ein neues Feuer, nicht aus der Erde gegraben, sondern fließend von der Oberfläche; nicht knapp, sondern reichlich; nicht lokal, sondern überall; nicht flüchtig, sondern permanent; nicht teuer, sondern kostenfrei. Und bis auf einen kleinen vorübergehenden Rest an Erdgas und ein bisschen Biotreibstoff, angebaut auf eine nachhaltige und dauerhafte Weise, ist dieses Feuer ohne Flamme. Effizient genutzt kann es wirklich unsere Arbeit tun, ohne unser Verderben heraufzubeschwören.
I've described not just a once-in-a-civilization business opportunity, but one of the most profound transitions in the history of our species. We humans are inventing a new fire, not dug from below, but flowing from above; not scarce, but bountiful; not local, but everywhere; not transient, but permanent; not costly, but free. And but for a little transitional tail of natural gas and a bit of biofuel grown in ways that sustain and endure, this new fire is flameless. Efficiently used, it really can do our work without working our undoing.
Jeder von Ihnen besitzt einen Teil des 5-Billionen-Dollar-Preises. Und unser neues Buch "Reinventing Fire" beschreibt, wie Sie es ergreifen können. Also, da die Konversation gerade erst angefangen hat auf ReinventingFire.com, möchte ich jeden hier dazu einladen, sich mit uns und miteinander zu engagieren, zu helfen diese Welt reicher, fairer, kühler und sicherer zu machen und gemeinsam das Feuer neu zu erfinden.
Each of you owns a piece of that $5 trillion prize. And our new book "Reinventing Fire" describes how you can capture it. So with the conversation just begun at ReinventingFire.com, let me invite you each to engage with us and with each other, with everyone around you, to help make the world richer, fairer, cooler and safer by together reinventing fire.
Danke.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)