Was kostet der Betrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen?

Funktionsskizze der Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle, Quelle: Christoph Lingg via Wikipedia

In den letzten Jahren sind elektrische Antriebe mit Wasserstoff-Brennstoffzellen als Alternative zu (insbesondere Lithium-Ionen-)Akkumulatoren auf den Plan getreten. Es ist längst nicht entschieden, welche Technologie sich am Ende durchsetzen wird. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass beide parallel zueinander angewendet werden, wenn auch in unterschiedlichen Einsatzbereichen.

Auf jeden Fall lohnt es sich, die Vor- und Nachteile und die dabei anfallenden Kosten anzuschauen. 

Anwendungszweck PKW

Die meisten Autofahrer legen vorwiegend kurze Strecken zurück. Von zuhause zum Arbeitsplatz und zurück, ins Einkaufszentrum, um die Kinder irgendwohin zu fahren oder um ältere Familienmitglieder zu besuchen, abends zum Sportverein, ins Kino oder zum Treffen mit Bekannten, und am Wochenende bei der Freizeitgestaltung. 

Vieles könnte man sicher mit dem Fahrrad oder mit  öffentlichen Verkehrsmitteln machen, aber mit dem eigenen PKW ist es halt bequemer und meist auch schneller. Je kleiner die Stadt, desto notwendiger ist meist ein eigener PKW. Realistischerweise ist nicht davon auszugehen, dass sich die Situation in absehbarer Zeit grundlegend ändern wird.

Den meisten anfallenden Fahrten gehen nicht über lange Strecken und finden nicht bei hohen Geschwindigkeiten statt. Der private PKW steht die meiste Zeit ungenutzt herum. Es ist also genug Zeit zum Aufladen der Akkus vorhanden und eine richtig große und entsprechend teure Speicherkapazität ist meist gar nicht notwendig – ebensowenig eine Schnellladevorrichung hoher Leistung. 

Für diese Nutzungsart ist der Akku unschlagbar. Die mit Abstand teuerste Einzelkomponente ist der Akkumulator, aber wenn man mal nüchtern nachrechnet, was man für 95% der Fälle braucht, dann merkt man meist schnell, dass der kleinste und preiswerteste der von den Fahrzeugherstellern angebotenen Akkus schon ausreicht. Praktisch ist das akkubetriebene Auto allemal.

Man muss nie mehr zur Tanke. Wer auf dem eigenen Grundstück oder einem reservierten Parkplatz vor dem Haus oder in der Tiefgarage parkt, kann sein Auto abends ans Ladekabel hängen. Das wachsende Netz der Ladestationen wird allen anderen das Leben leichter machen.

Warum sollten die Leute sich angesichts dieses Komforts für eine alternative Technologie interessieren? Ich sehe da wirklich keinen Grund.

Was ist mit Nutzfahrzeugen?

Anders ist es bei Nutzfahrzeugen. Mit denen wird nur Geld verdient, wenn sie sich bewegen und Fracht oder Passagiere transportieren. Lange Standzeiten zum Aufladen sind unproduktiv und deswegen unerwünscht. Wenn im Tagesbetrieb keine großen Strecken zurückgelegt werden, steht auch bei Nutzfahrzeugen dem Einsatz von Akkus nichts im Wege.

Genau das ist aber nicht immer der Fall. Beim Einsatz von elektrisch betriebenen Bussen beispielsweise ist die erzielte Reichweite oft nicht ausreichend, sodass längere Ladezeiten, schlimmstenfalls sogar mit einer Rückfahrt ins Depot erforderlich werden. Größere Akkus schlagen auf der Kostenseite zu Buche, Ladestationen per Pantograf an Haltestellen auch.

Bei Fernbussen oder LKWs im Fernlastverkehr, wo die Fahrzeuge die meiste Zeit in Bewegung sein müssen, liegt der Fall anders. Ebenso bei der Minderheit von PKWs, die vorwiegend auf Langstrecken auf der Autobahn eingesetzt werden. Natürlich wäre es von Vorteil, wenn diese Art des Verkehrs von der Straße auf die Schiene verlagert würde. Aber das wäre  schon immer von Vorteil gewesen, getan hat sich aber wenig. Können wir wirklich abwarten, bis hier die große Wende eingesetzt hat?

In Deutschland läuft es sogar anders herum – anstatt die Verlagerung des Fernlastverkehrs auf die Schiene zu forcieren, wird versucht, Bestandteile der Eisenbahninfrastruktur auf Autobahnen zu transplantieren – zu horrenden Kosten und mit gravierenden Nachteilen.

Ferner sind die Bedingungen nicht überall in der Welt wie in Deutschland oder in anderen kleinen, dicht besiedelten Ländern mit gut ausgebauter Infrastruktur. Die Technologien, die sich weltweit durchsetzen, werden auf den Einsatz in China, den USA, Indien und anderen Ländern zugeschnitten sein.

Wasserstoff-Brennstoffzellen

Ein elektrischer Motor braucht Strom, klar. Dieser kann von einem Akku bereitgestellt werden, aber auch von einer Brennstoffzelle. Wenn ich hier von Brennstoffzellen spreche, meine ich damit Wasserstoff- (eigentlich Wasserstoff-Sauerstoff)-Brennstoffzellen, aber es sind durchaus auch andere Brennstoffe denkbar, wobei dann aber zumeist im Betrieb  Kohlendioxid erzeugt wird. Auch ein Brennstoffzellenfahrzeug wird Akkumulatoren zur Rekuperation der Bremsenergie brauchen.

Die Brennstoffzelle ist im Gegensatz zum Akku kein Energiespeicher. Die Energie ist im Brennstoff gespeichert. Zur Lagerung des Wasserstoffs im Fahrzeug braucht man einen Tank. Dies kann ein Druckgastank sein, in dem reiner Wasserstoff gespeichert wird. Die Technik für Druckgastanks ist ausgereift, aber es wird erhebliche Energie aufgewendet, um den Tank zu befüllen. Diese Energie kann nicht für den Antrieb des Fahrzeugs aufgewendet werden, es ist eine Verlustenergie.

In der Entwicklung sind Verfahren, bei denen Wasserstoff in einer Trägerflüssigkeit gebunden wird. Kandidaten sind “Carbazol” (eigentlich N-Ethyl-Carbazol) und Dibenzyltoluol. Die Trägerflüssigkeit wird nicht verbraucht und die Tanks stehen nicht unter Druck. Beim Betanken wird die “entladene” Trägerflüssigkeit aus dem Fahrzeugtank abgepumpt (sie wird später wiederverwendet) und durch “geladene” ersetzt.

Woher kommt der Wasserstoff?

Der Wasserstoff wird durch Elektrolyse aus Wasser erzeugt. Dazu braucht man elektrischen Strom, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Der Wasserstoff liegt gasförmig vor, zur Verflüssigung wäre ein extreme Abkühlung oder ein sehr hoher Druck nötig.

Der Vorteil bei der Elektrolyse durch Strom aus Wind- oder Solarenergie ist, dass hierdurch der Verbrauch von der Stromerzeugung entkoppelt wird. Das Problem bei gerade diesen beiden Formen erneuerbarer Energien ist, dass man davon meist entweder zu viel oder zu wenig hat. Windgeneratoren müssen oft abgeschaltet werden, wenn nicht genug Bedarf besteht. Ein Stromnetz muss fein austariert werden, weil es sonst schnell zu Netzausfällen kommt. EE sind in dieser Hinsicht problematisch.

Ein effizienter Energiespeicher wie Wasserstoff wäre da sehr hilfreich und würde die Karten neu mischen. Der mittels erneuerbarer Energien gewonnene Strom könnte nun komplett genutzt werden. Die Erstellungs- und laufenden Kosten der Wind- und Solargeneratoren würden somit auf eine deutlich größere Strommenge umgelegt werden können.

Anstatt den Strom mittels Hochspannungsfernleitungen durchs Land zu karren – es wird immer noch an den Fakten vorbei behauptet, dass erneuerbare Energien zur dezentralen Stromversorgung führen – würde zumindest ein Teil des elektrischen Stroms nun wirklich lokal, also dezentral, zur Wasserstoffherstellung eingesetzt. Starke Schwankungen der ins Netz eingespeisten elektrischen Leistung könnten so vermieden werden. Das Netz wird stabiler – auch das ist kostenrelevant. 

Die Kosten des Wasserstoffantriebs

Was kostet der Betrieb eines mit LKW mit einer Wasserstoff-Brennstoffzelle? Das hängt natürlich vom Verbrauch ab. Für normale PKWs mit Brennstoffzellenantrieb wie dem Toyota Mirai oder dem Hyundai Nexo liegt der Wasserstoffverbrauch bei rund 1 kg pro 100 km. Bei einem vergleichbaren PKW dürfte der Dieselverbrauch bei 5-7 Litern auf 100 km liegen. Ein moderner, großer LKW verbraucht heutzutage um 35 Liter auf 100 km. Also um den Faktor 5 bis 7 mehr als der PKW. Ich gehe mal davon aus, dass sich dieser Faktor auch beim LKW mir Brennstoffzelle einstellen würde – also 5-7 kg Wasserstoff auf 100 km.

Zur Erzeugung von einem Kilogramm Wasserstoff setze ich eine elektrische Energiemenge von 55 kWh inklusive Verlusten an. Dazu kommt noch der Energieverbrauch für die Druckeinspeisung im Tank. Also zusammen rund 60 kWh/kg. Die Stromkosten in Deutschland sind mit rund 30 Cent pro kWh zwar horrend. davon entfällt aber nur knapp ein Viertel auf die eigentliche Erzeugung.

Bei Solar- und Windstrom ist die Bandbreite in den Angaben für die Gestehungskosten erheblich, was aber auch daran liegt, dass Anlagen häufig im Interesse der Netzstabilität vom Netz genommen werden müssen (Stichworte Einspeisemanagement und Geisterstrom). Die Einführung der Elektrolyse als Puffer zur Aufnahme überschüssigen grünen Stroms würde da Abhilfe schaffen und kostensenkend wirken. Aktuell dürften 6 Cent an Gestehungskosten pro kWh nicht unrealistisch sein, Tendenz fallend. 

Ich gehe davon aus, dass die Erzeugung von Wasserstoff für die Brennstoffzellenantriebe von Nutzfahrzeugflotten vom Flottenbetreiber selbst in die Hand genommen wird – von der Stromerzeugung über Elektrolyse und Lagerung bis zur Betankung, sodass die vielfältigen Nebenkosten vermieden werden können. An reinen Stromkosten fallen damit etwa 3,6 Euro pro kg Wasserstoff an, für 100 km Betrieb eines großen LKW also rund 18-25 Euro. 

Das wäre bereits deutlich weniger als die aktuellen Kosten für die auf 100 km  verbrauchten  35 Liter LKW-Diesel, wobei aber davon auszugehen ist, dass die momentan ungewöhnlich niedrigen Dieselpreise mittelfristig deutlich steigen werden, die Preise für grünen Strom aber weiter fallen. 

Hinzu kommen beim Wasserstoff die Kosten für Elektrolyse und Lagerung. Da es noch keine LKW-Flotten mit Wasserstoff-Brennstoffzellen gibt, habe ich hierzu auch eine Erfahrungswerte gefunden. Ich halte es jedoch für wahrscheinlich, dass auch hier die Kosten mit fortschreitender Technik sinken werden. 

Weitere Kostenfaktoren

Für Flottenbetreiber zählen die Gesamtkosten pro Fracht-Tonnenkilometer. Die betriebswirtschaftliche Rechnung umfasst die Abschreibung der gemachten Investitionen in Fahrzeuge und firmeneigene Infrastruktur plus die variablen Kosten für Betriebsstoffe, Energie, Wartung und Personal sowie Gebühren.

Das bedeutet, dass auch erzwungene Standzeiten an Ladestationen kostenrelevant sind und mit in die Kostenrechnung einbezogen werden müssen. 

Die Kostenstruktur sieht bei einer dieselbetriebenen Fahrzeugflotte anders aus als bei einer Flotte von LKWs mit Wasserstoff-Brennstoffzellen, wobei dort zumindest die Einsatzbedingungen vergleichbar sind.

Bei batteriebetriebenen LKWs mit ihren kürzeren Reichweiten und längeren Standzeiten ist der Fall wiederum ganz anders gelagert. Der größte Einzelfaktor bei den Kosten sind da die Akkumulatoren. Die Standkosten sind allerdings auch nicht vernachlässigbar, wie ich gleich vorrechnen werden. Die Batteriekosten und die Standkosten hängen zudem auch noch zusammen. 

Batteriebetriebene elektrische Fahrzeuge verbrauchen pro 100 km um 17-19 kWh. Wenn man den Faktor von 5-7 ansetzt, dann ergibt sich für einen schweren LKW im Fernlastverkehr ein Verbrauch von 85-133 kWh pro 100 km. Unter Annahme einer akzeptablen Reichweite von um 1000 km wäre also eine Batteriekapazität von 850-1330 kWh erforderlich, d.h., wir reden hier größenordnungsmäßig von Werten um die 1000 kWh.

Ein Diesel- oder Wasserstoff-Brennstoffzellen-LKW wäre in maximal 15 Minuten vollgetankt. Wie sollen auch nur annähernd akzeptable Ladezeiten für batteriebetriebene LKWs erreicht werden? Startups versprechen da gern mal phänomenal kurze Werte, aber wie realistisch ist das? Wie hoch dürfen Ladeströme und -Leistungen sein?

Und selbst wenn man da mit Leistungen von mehreren Megawattbereich hantiert, handelt man sich mit solchen Schnellladungen nicht sofort massive Folgeprobleme ein? Was ist mit der Lebensdauer der Akkus, die vermehrt solchen Schnellladungen unterzogen werden? Da die Akkus die teuerste Einzelkomponente der LKWs sind, erscheint es mir angebracht, sie so zu behandeln, dass ihre Lebensdauer maximiert wird, also mit schonender Ladung. Und wie reagiert das Stromnetz, wenn punktuell solche Leistungen abgerufen werden? 

Ist die Sache überhaupt anders zu handhaben als mit Akku-Modulen zum Auswechseln an den Ladestationen, wo ständig entladene Module über Stunden hinweg aufgeladen und die voll geladenen in ankommende LKWs eingebaut werden. Die Leistungsaufnahme einer solchen Ladestation wäre moderat und konstant, also gäbe es weniger Probleme in dieser Richtung, aber der technische und personelle Aufwand dürfte erheblich sein, was sich in den Kosten niederschlägt. 

Man muss sich die Situation also ganz genau anschauen und viele Faktoren in die Rechnung einbeziehen. Im Web findet man so manchen Schnellschuss in die eine oder andere Richtung, wo meist nur ein einziger Aspekt beleuchtet wird. Welche Lösung sich im tatsächlichen Betrieb durchsetzt, wird sich aber daran entscheiden, welche Lösung die geringsten Gesamtkosten pro Tonnenkilometer (bzw. Passagier-Kilometer) bietet.

Wenn konkurrierende Lösungen bei den Gesamtkosten ähnlich sein sollten, wird diejenige gewinnen, die einfacher und flexibler ist und sich leichter in die operativen Abläufe einpasst. 

Michael Khan

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

148 Kommentare

  1. Der Nachteil der Akku-Technologie ist die Brandgefahr. Wenn eine Li-Zelle einmal brennt, kann man sie nur schlecht löschen. Man stelle sich ein Parkhaus vor mit E-Autos und einem Großbrand.
    Bei der Wasserstofftechnologie wird der Wasserstoff in Drucktanks gelagert. Ob das sicherer ist, das kann nur die Zukunft zeigen.

    • Grundsätzlich ist im Antriebsstrang eine beträchtliche Energiemenge gespeichert, die zu einem Brand führen kann. Beim Dieseltank, beim Lithium-Ionen-Akku und auch beim Wasserstoff ist das so, nur ist das Brandszenario in jedem Fall unterschiedlich. Ich denke aber nicht, dass dies nun gerade der kritische Punkt für oder gegen die eine oder die andere Technologie ist. Die Ladung birgt oft ein viel höheres Gefahrenpotenzial.

      • Das mit dem herumstehen vom PKW in vielen Fällen ist schon klar. Wobei die Leute aus Kostengründen an den Rand der Stadt oder noch weiter ziehen. Da fängt es dann an zu hakeln. Wenn ich dann mal weiter weg fahren will muss ich dann den Zweitwagen als Verbrenner nutzen. Und wenn ich dann von der Arbeit den Auftrag bekomme weiter weg zu arbeiten bekomme ich ein Problem. Wenn der Wagen ja doch nur für Kurzstrecken benutzt wird, dann kann ich mir gleich ein Auto mit einem Zehnlitertank bestellen. Gibt es ja auch garnicht. Wäre doch aber mal für die Kurzstreckenautos so eine Idee. Nur keiner wird sie dann kaufen. Also wieder gekniffen. Die Batterieautos mit einer langen Strecke sind durch die extrem teuren Batterien keine Wahl, da niemand einen gebrauchten Wagen kaufen wird der acht Jahre und älter ist. Damit wir das Problem mit dem Zweitwagen auch nicht gelöst. Da sollten die TESLA-Fritzen und co. doch bitte gleich einen kostenlosten Mietwagen mit einrechnen wenn der Kunde Tante Klara im 600 km Entfernung besuchen will im Winter mit der ganzen Familie im Auto. Hotelübernachtung mit eingerechnet.
        Mir hat ein VW-Manager ins Ohr geflüstert das die Batterie nur eine Überganglösung sei. Und das war auf der Hannover Messe in der Halle 27 die ausschließlich dem H2 gewidmet ist.
        Schaut nach China und reibt euch die Augen.
        L.G. Dirk

        • Klarer Fall, wer ein Auto für die Langstrecke braucht, ist mit einem batteriebetriebenen Fahrzeug schlecht bedient. Wenn ich in der Situation stecken würde, würde ich mir erst mal einen Hybridbenziner zulegen und ansonsten abwarten. Mit dem Hybridbenziner (es muss noch nicht mal Plug-In sein) hat man eine Menge Vorteile (problemloses Start-Stop, deutlich geringerer Verbrauch, vor allem in der Stadt, größere Haltbarkeit …) ist man gar nicht schlecht bedient. In ein paar Jahren wird es mehr Klarheit geben, wohin die Reise bei der Elektromobilität gibt.

          Aber ich denke, das Nutzungsprofil von Privat-PKWs, wie ich es am Anfang meine Artikels beschrieben habe, ist auch gar nicht so selten. Für alle diese Leute, und das sind nicht wenige, reicht ein heutiges E-Auto, das keineswegs den dicksten und teuersten der vom Hersteller angebotenen Akkus haben muss, für fast alle Tage bequem aus. Die meisten Leute brauchen keinen Schnelllader, das heißt, dass der Infrastrukturaufwand für den einzelnen überschaubar bleibt.

          Für die Langstrecke wird man andere Technik brauchen, mit anderer Infrastruktur.

          • Keine Fahrten in die Ferien (und schon gar nicht mit Anhänger) sind möglich
            Dieses Anti-EV Argument hört man immer wieder. Dabei spricht gerade dieser Einwand für grosse und zugleich billige Batterien – ein Trend, der sich tatsächlich beobachten lässt. Das Tesla Model S wurde in der New York Times im Februar 2013 kritisiert weil die Fahrt eines Journalisten von Washington D.C. nach Boston während grosser Kälte wegen der kurzen Reichweite, der Performanceverschlechterung in der Kälte und den wenigen Ladestationen fehlschlug (siehe dazu hier). Heute beträgt die maximale Reichweite des Model S nach WLTP 610 Kilometer und die jetzt produzierten Modelle verfügen über eine Wärmepumpe um im Winter die Batterie zu schonen. Es gibt jetzt Modelle auf dem Markt mit WLTP- Reichweiten zwischen 442 km und 613 km.

            Beachte: Die BEV-Elektromobilität ist immer noch in Entwicklung begriffen. Beispiele dafür sind von Geschäftsketten auf eigene Initiativen installierte Supercharger, der Trend zu Batterien immer grösserer Reichweite, der Trend zu Wärmepumpen zur Energieeinsparung im Winter und der Zubehör- und Anhängermarkt, der sich anpasst und BEV kompatible Produkte anbietet.
            Grosse Batterien haben nicht nur Nachteile. Sie bieten auch die Chance zur Netzstabilisierung in einer von Erneuerbaren dominierten Welt (wenn die Politik mitspielt).

            Elon Musk sprach an Teslas Battery Day davon, dass 2030 weltweit pro Jahr 10 bis 20 Terawattstunden an Batteriekapazität erzeugt werde (davon 3 TWH durch Tesla). Bei einem Weltstromverbrauch von 10 bis 20 Petawattstunden pro Jahr bedeutet das, dass die (Auto-)Batterieproduktion zwischen 2030 und 2035 ausreicht um mit diesen Batterien die Weltstrommenge für einen Tag zwischenzuspeichern: Batterien werden also zu Netzstabilisatoren und Batterien werden einen hohen Ausbau der Solarenergie überhaupt erst ökonomisch möglich machen.

          • Ergänzung zum Thema BEV als neuer PKW-Standard: Der ID.3 und ID.4 von VW sind bereits voll alltags- und ferientauglich mit Reichweiten über 400 km, Wärmepumpen zum Heizen im Winter und Preisen sogar unter denen entsprechender Modelle von Tesla.
            Warum setzt VW so stark aufs Elektroauto? Nein, es ist nicht nur der chinesische Markt, der einen gewissen BEV-Anteil bei verkauften Autos vorschreibt, sondern es sind auch die zunehmende Zahl von Ländern, welche ab einem bestimmten Zeitpunkt keine Verbrennungsmotoren mehr zulassen (Siege dazu Kalifornien verkündet Verkaufsverbot für Benziner und Diesel ab 2035 ): Norwegen ab 2025, Kalifornien ab 2035, Indien und viele weitere ab 2030, Bereits 14 Länder und 20 Städte haben inzwischen Verbote auf Verbrenner in PKW‘s und Bussen ab einem bestimmten Datum erlassen und 2030 ist am häufigsten darunter (Indien z.B hat ein Verbrennerverbot ab 2030). Das heisst in 10 Jahren werden jedes Jahr viele Millionen E-Fahrzeuge gekauft und darunter werden nur wenige Brennstoffzellenfahrzeuge sein, denn diese befinden sich heute noch am Anfang der Entwicklung.
            Meine Einschätzung der Dynamik: der Verkauf von BEVs wird explodieren, aber auch Brennstoffzellenfahrzeuge erhalten eine Chance – allerdings kaum kurzfristig, denn dafür sind sie noch zuwenig weit entwickelt.

  2. Lastwagen mit 1000 km Reichweite und mehr werden immer mit Diesel oder einem anderen flüssigen oder gasförmigen Kraftstoff fahren. Hier gibt es keine Konkurrenz zwischen Akku und Treibstoff. Das erkennt man auch daran, dass der nun auf 2021 versprochene Tesla Semi eine Reichweite zwischen 400 und 800 km besitzen wird.
    Ein Tesla-Semi wird aber irgendwann ebenfalls in 10 bis 15 Minuten geladen werden können, schlicht darum weil es im Labor schon Batterien gibt, die man so schnell laden kann.

    Wasserstoff konkurriert bei 1000 km Reichweite also nur mit Diesel. Und hier schlägt es sich ziemlich schlecht. Denn Wasserstoff ist zwar 7 Mal leichter als Diesel für eine bestimmte Strecke, aber dafür braucht Wasserstoff sehr viel Platz, es nimmt selbst im komprimierten Zustand (Bei 700 bar) 5 Mal mehr Volumen ein als eine äquivalente Menge Diesel. Das kleine Gewicht von Wasserstoff ist letztlich sogar bedeutungslos, denn das Gewicht der Druckbehälter ist grösser als das Gewicht des darin gespeicherten Wasserstoff.
    Richtig teuer wird es dann, wenn eine Wasserstofftankstelle gebaut werden soll.
    Gemäss Costs and Financing
    Zitat:

    Stationen, die als Gas gelieferten Wasserstoff verwenden, haben eine durchschnittliche Speicherleistung von 180 kg/Tag und geschätzte Gesamtkosten von 2 Millionen US-Dollar, einschließlich Ausrüstung, Design, Bau und Inbetriebnahme.

    Stationen, die Wasserstoff vor Ort durch Wasserelektrolyse herstellen, haben eine durchschnittliche Speicherleistung von 120 kg/Tag und geschätzte Bau- und Inbetriebnahmekosten von insgesamt 3,2 Millionen US-Dollar.

    Wenn hier Michael Khan davon spricht, dass LKW-Flottenbetreiber das alles selber stemmen, so kann das wohl nur zutreffen, wenn sie von der Politik unterstützt werden.

    Was aber wenn der Diesel verboten wird. Landen wir dann in jedem Fall bei Wasserstoff-Fernlastern? Ich denke nein, denn 1000 km Reichweite bedeutet ja eine Reise über die deutschen Grenzen hinaus. Für solche Ferntransporte ist doch die Eisenbahn ideal.

    • Man muss mit diesen ganzen vollmundigen Behauptungen vorsichtig sein. Offenbar weiß man bei Tesla ganz genau, dass die Ladezeiten ein kritischer Punkt sind. Ob die Reichweite nun 800 oder 1000 km beträgt, ist gar nicht der zentrale Punkt. Wir reden von 85-133 kWh Ladekapazität pro 100 km für einen schweren LKW, wie ich vorgerechnet habe. Also auch bei 800 km Reichweite von einer erforderlichen Kapazität um die 1000 kWh.

      Um in 10-15 Minuten nachzuladen, braucht man Ladeleistungen in der Größenordnung von einigen Megawatt. Was sind denn da für Systeme, die im Labor schon in solchen Größenordnungen operieren?

      Und es stellen sich ja nach wie vor die anderen Fragen, die ich stellte. Was ist mit der Dauerstandfestigkeit und der Lebensdauer dieser Wunderbatterien? Und wie soll das Netz das mitmachen, wenn die Last mal gerade eben punktuell sprunghaft um solche Größenordnungen ansteigt und ebenso sprunghaft nach einigen Minuten wieder abfällt?

      Und dann diese Megacharger, die ja nicht nur elektrische Leistungen im Megawattbereich in die Akkus pumpen, sondern zeitgleich die elektrische Leistung bereitstellen oder in aber sie in großen Mengen speichern und dann schlagartig abrufen können müssen …. Was mag wohl so eine Station von Megachargern kosten? Da Ihnen ja wenige Millionen $ (wo auch immer die Zahl herkommen mag) schon als sehr hoch erscheinen, müsste eine Megacharger-Station wohl deutlich weniger kosten – angesichts der Eckdaten erscheint mir aber eher das Gegenteil plausibel.

      Und kommt so eine Megacharger-Station mit mehr als einem LKW zur Zeit klar (also bei n LKWs n * mehrere Megawatt elektrischer Energie)? Oder müssen sich zu ladende LKWs hinten anstellen, bei 4 wartenden LKWs dann schon 1 Stunde Wartezeit?

      Wenn es um Wasserstoff geht, dann geht es eben nur darum, in 10 Minuten 35 kg Wasserstoff zu bewegen, was doch wohl eindeutig das geringere Problem ist, oder einige Hundert Liter einer öligen Trägerflüssigkeit – in der Tat sind Drucktanks wahrscheinlich nicht der Weisheit letzter Schluss.

      Ich bin ja nicht von vorneherein ungläubig, aber ich rechne halt nach, mache mir meine Gedanken und stelle mir Fragen über Fragen.

      Was nun ausgerechnet den Verweis auf deutsche Verhältnisse angeht, da wiederhole ich, was ich schon im Artikel schrieb: Deutschland mit einem Prozent der Weltbevölkerung und etwa 3% der Weltwirtschaftsleistung (Tendenz in beiden Punkten fallend) ist in diesem Zusammenhang vollkommen irrelevant. Die Technologien, die jetzt entwickelt werden, werden für ganz andere Player auf dem Weltmarkt zugeschnitten. Deutschland wird sich dem anzupassen haben, wenn wir ein Stück vom Kuchen abhaben wollen.Oder auch nicht, dann machen andere das Geschäft.

      • Zum Tesla-Semi und den dazu notwendigen Megachargern (Zitat: Was mag wohl so eine Station von Megachargern kosten?.
        Das Zusammenschalten mehrer Tesla-Supercharger scheint dedizierte Megacharger vorläufig nicht notwendig zu machen.
        Im Artikel
        Tesla Semi am Supercharger: Liefer-Einsatz erlaubt Blick auf Lade-Adapter und Cockpit liest man (Zitat):

        Anders als die neue Supercharger-Generation V3, die bis zu 250 Kilowatt Leistung pro Säule liefert, gibt es bei V2 höchstens 150 Kilowatt. Dieser Standard ist bei Tesla auch in den USA noch am weitesten verbreitet. Bei früheren Lade-Stopps von Semi-Prototypen auf Test-Fahrten war deshalb beobachtet worden, dass bis zu fünf Supercharger-Säulen mit Adaptern zu einem improvisierten Semi-Megacharger zusammengefasst wurden. Rechnerisch würde das schon eine Ladeleistung von 750 Kilowatt bedeuten.

        Zwei Säulen für den Tesla Semi

        Für das Laden während des Liefer-Einsatzes in Kalifornien nutzten die Semi-Fahrer jetzt allerdings nur 2 der 18 Supercharger am Rocklin Center, wie @sacramentotesla berichtet. Fotografieren konnte er nur einen Teil des Arrangements dafür: eine kompakte weiße Box neben dem Semi, in die oben ein dickes schwarzes Kabel hineinführt; zwei weitere kommen heraus und enden in einem massiven Stecker, der in der linken Seite des Fahrzeugs steckt. Nach Angaben des Twitter-Nutzers stand eine weitere Box (die er nicht fotografieren konnte) in der Nähe und vereinte zwei Supercharger-Säulen zu dem Kabel, das zu der Box am Semi führte.

        Insgesamt dauerte das Laden nach seiner Schätzung etwa eine halbe Stunde, was bei höchstens 300 Kilowatt Leistung aus zwei Supercharger-Säulen bis zu 150 Kilowattstunden Strom-Aufnahme bedeuten würde. Die genaue Akku-Größe des Semi ist nicht bekannt, wird aber auf mindestens 600 Kilowattstunden geschätzt.

        Fazit: zu Beginn kann das bestehene Tesla Supercharger Netzwerk auch für das Laden von Tesla-Semis verwendet werden. Ein dediziertes Megacharger Netz kann später kommen.

  3. In meiner Straße hat niemand eine Garage oder Stellplatz, ein Elektroauto mit Akku fällt für den kleinen Mann flach.
    Wasserstoff kommt für mich ebenfalls nicht in Frage: Sicherheitsgründe, schlechter Wirkungsgrad und hohe Sytemkosten (wer bezahlt dafür eigentlich die Infrastruktur, die in 30 Jahren wieder obsolet sein wird?)
    Dazu kommt, dass wir unsere Kraftwerkskapazitäten mehr als verdoppeln müssen um den E-Verkehr zu versorgen.

    Mr. Gates favorisiert “Sunfuels”, bei der bestehende Systeme inkl. Infrastruktur weiter genutzt werden können, als Energielieferant dient hier Biomasse die nicht in Nahrungskonkurrenz steht.
    Ein Mix aus E-Akku und Sunfuels, scheint mir persönlich die vernünftigste Übergangslösung zu sein.
    Später werden “tankbare” Akkus vielleicht noch eine Option, bei denen der Elektrolyt ausgetauscht wird, und dann stationär regeneriert wird.

    tldr:
    Der Aktionismus im Wasserstoffbereich ist für mich eine politisch getriebene Sackgasse, und das Akku-Auto ist in der Fläche einfach nicht realisierbar.

    • @Manuel R.:

      das Akku-Auto ist in der Fläche einfach nicht realisierbar.

      Das ist falsch. Das Elektroauto wird die Verbrennungsmotor betriebenen Autos sogar schon aus Kostengründen verdrängen, denn Elektroautos sind bei gleicher Ausstattung in 10 Jahren günstiger als Verbrenner.
      Wer keine Garage oder andere Lademöglichkeit hat wird ein Auto mit austauschbarer Batterie kaufen. Die chinesische Automarke Nio bietet das schon an. Austausch der Bodenplatte mit den Batterien in 5 Minuten.

    • Ladestationen an Parkplätzen, bei Firmen, bei Supermärkten etc. etc. werden doch auch immer mehr. Sicher ist, dass Leute mit eigener Garage es etwas bequemer haben, aber ich sehe keinen Grund, der allen anderen die Nutzung unmöglich macht. Wesentlich ist nicht, ob es heute schon genug Ladestationen gibt, sondern ob es bei den wenigen Stationen bleibt.

      Wasserstoff-Brennstoffzellen wäre für die meisten privaten PKW-Nutzer in der Tat nicht das Mittel der Wahl. Für mich auch nicht. Deswegen geht es im Artikel ja auch um die Nutzung dieser Technologie für große Nutzfahrzeuge im Fernverkehr.

      Und: Ja, es ist richtig, dass in dem Maße, wie Elektromobilität zunimmt, auch der Bedarf an elektrischem Strom zunimmt. Wasserstoff-Brennstoffzellen nehmen da etwas den Druck raus, denn zumindest ermöglichen sie die Herstellung des Brennstoffs zeitlich unabhängig von der Betankung. Beim Laden von LiIon-Akkus ist das anders – da muss zeitgleich mit dem Laden meines Autos anderswo die Strommenge produziert werden.

      • Zitat:

        Ja, es ist richtig, dass in dem Maße, wie Elektromobilität zunimmt, auch der Bedarf an elektrischem Strom zunimmt. Wasserstoff-Brennstoffzellen nehmen da etwas den Druck raus, denn zumindest ermöglichen sie die Herstellung des Brennstoffs zeitlich unabhängig von der Betankung. Beim Laden von LiIon-Akkus ist das anders – da muss zeitgleich mit dem Laden meines Autos anderswo die Strommenge produziert werden.

        Ja, Glätten der über jeden sonnigen Mittag zu erwartenden Stromspitzen wird bei weiterem Solarausbau in Deutschland systemrelevant.
        Doch: diese Stromspitzen können nicht nur von Wasserstofferzeugern geglättet werden, sondern auch von Batteriepaketen – auch von E-Auto-Batteriepaketen. Und das sogar auf 2 verschiedene Arten:
        1) E-Autos auf z.B. Firmenparkplätzen können über Mittag geladen werden – dann also wenn bei Sonne zu viel Strom produziert wird.
        2)Austauschbare E-Auto-Batterien können bei Stromspitzen eventuell mit verbilligtem Strom geladen werden, so dass E-Auto Fahren mit diesen austauschbaren Batterien im Betrieb sehr günstig wird. Gerade E-Lastwagen würden davon am meisten profitieren.

  4. Muss denn der LKW innerhalb von 15 Minuten aufgeladen werden, wenn der Akku für 1.000 km reicht?
    Nach den 1.000 km ist ja Ruhezeit angesagt.

    Der Komfortgewinn eines E-PKW ist schon hoch. Möchte ich nicht missen.

    • Bei LKWs von großen Flotten können mehrere Fahrer drinsitzen, die sich am Steuer ablösen. Die im Artikel angesprochenen Technologien funktionieren auch bei Fernbussen im Linienbetrieb, die ebenfalls tags und nachts unterwegs sein können.

  5. Es werden Oberleitungen für LKW auf Autobahnen getestet, in anderen Ländern Induktionsschleifen in der Straße.
    Vielleicht ergibt sich die Frage der Reichweite, wenn man sich europaweit auf ein einheitliches System geeinigt hat.
    Brauchen wir nicht ohnehin eine Nord-Süd-Trasse für erneuerbare Energie?

  6. Die Kosten für den grünen Wasserstoff sind tatsächlich nur ein Problem von wasserstoffbetriebenen Lastwagen. Denn heute gibt es überhaupt keine wasserstoffbetriebenen Lastwagen obwohl „grauer“ Wasserstoff, also Wasserstoff, der aus Erdgas hergestellt wird drei Mal billiger ist als grüner Wasserstoff und mit einem Preis von 1 Dollar pro Kilogramm wäre solcher „grauer“ Wasserstoff auch deutlich billiger als eine äquivalente Menge Diesel.

    Heute fehlt die nötige Wasserstoffinfrastruktur. Gibt es die einmal, weil etwa ein Land sich für Wasserstoff als Speicher entschieden hat, dann ändert sich der Ausblick für wasserstoffbetriebene Lastwagen. Dass Lastwagenbetreiber die nötige Infrastruktur im Alleingang hochziehen kann ich mir weniger vorstellen. Das machen die nur wenn sie müssen und wenn sie Geld damit verdienen.

    • Der Brennstoffzelle ist es erst einmal egal, woher der Wasserstoff kommt. Die Verwendung grünen Wasserstoffs ist im Sinne der Abkehr von fossilen Brennstoffen wünschenswert, aber keine erforderliche Grundbedingung für den Einsatz von LKW mit Brennstoffzellenantrieb.

      In Brennstoffzellen könnte auch ein anderer Brennstoff zum Einsatz kommen, beispielsweise Methan, der sich auch “grün” erzeugen ließe. Die Brennstoffzellen wären etwas anderes, vor allem aber die Tanks. Ich bezweifele allerdings, dass sich der Exkurs auf andere Brennstoffe lohnt, zumal in absehbarer Zeit auch die Wasserstoffspeicherung in Trägerflüssigkeiten technisch verfügbar sein wird.

  7. @Austauschbatterien für PKW

    Wenn ich meine Batterien neben dem Laden per Ladekabel auch bei Bedarf an der Tankstelle austauschen lassen kann, werden nicht nur Langstrecken praktikabler. Ich kann mir bei der Gelegenheit auch gleich eine größere Batterie einbauen lassen, wenn ich auf Urlaubstour gehe, und nach dem Urlaub wieder die kleinere Batterie für den alltäglichen Einsatz einbauen lassen. Und auch, wenn ich eine neuen Job in der Nachbarstadt bekomme, kann ich mir eine Batterie mit der passenden Größe einbauen lassen.

    Wenn der Austausch in 5 Minuten erledigt ist, und die ausgebauten Austauschbatterien die ganze Zeit auch der Stabilisierung der Stromnetze dienen können, wäre das doch sehr attraktiv, finde ich. Auch der Verbrauch auf 100 km sinkt, wenn man eine kleinere Batterie eingebaut hat, weil das Fahrzeug leichter wird.

    Und man könnte auch wirklich ein Fahrzeug für alle Anwendungen nutzen, das mag man auch alleine schon deswegen, weil man sich da dran gewöhnt hat und sich im Privatfahrzeug entsprechend wohler fühlt, als wenn man für Urlaubsfahrten auf das Carsharing umstellen muss. Oder eben ständig mit einer großen Batterie herumfahren muss, die man nur einen Monat im Jahr wirklich braucht.

    Hier würden auch Landesweit zusammengerechnet niedrigere Kapazitäten gebraucht werden, weil ja die Autofahrer nicht alle gleichzeitig in Urlaub fahren.

    Insgesamt ist so ein Leihbatterie-Verfahren auch günstiger im Aufladen. Hier wird viel Überschussstrom verwendet werden können, und großen Anbieter können mit den Stromfirmen bessere Konditionen aushandeln.

    • @Thomas Jeckenburger: Ja, alles sehr plausible Überlegungen. Sehr vorteilhaft wäre es tatsächlich Austauschbatterien unterschiedlicher Kapazität in das gleiche Auto einsetzen zu können.
      Übrigens: auch übergrosse fix installierte Batterien in einem Auto könnten nützlich sein für die Stabilisierung der Stromnetze. In einem Vehicle-to-Grid System nämlich. Das in der Garage am Stromnetz hängende Auto könnte bei Strommangel im Netz Strom ins Netz abgeben. Dafür würde der Besitzer eine finanzielle Entschädigung erhalten. Doch die Lösung mit den passend grossen Austauschbatterien ist aus Benutzersicht noch besser. Für das Pendeln während der Arbeitsperiode könnte das Auto um 300 Kilogramm abspecken, für den Urlaub dann 300 Kilogramm an Batteriegewicht zulegen.

      • Soweit mir bekannt – die Aussage von Entwicklungsingenieuren von Elektrofahrzeugen wie dem VW ID.3 ist mir mehrfach untergekommen – schlägt eine Zusatzmasse bei einem reinen Elektrofahrzeug viel weniger zu Buche als bei einem konventionellen Fahrzeug, denn was man bei der Beschleunigung an Energie drauflegen muss, kriegt man zumindest teilweise bei der Rekuperation im Schiebebetrieb und beim Bremsen wieder zurück.

    • Mit so einem Tauschsystem könnte man bei größeren Fahrtstrecken auch ein Modul installieren, dass eine Wasserstoff-Brennstoffzelle oder einen konventionellen Verbrennungsmotor enthält.

      • Es ist halt eine Sache, einfach mal eine “Man könnte ja mal…”-Liste hinzuschreiben, aber oft dann eine ganz andere, das auch umzusetzen. So eine austauschbare Plattform, mit wahlweise Akkus oder Brennstoffzellen (plus Drucktanks), oder auch mit einem Verbrennungsmotor. Das Ganze muss natürlich handhabbar sein, Sicherheit bei Unfällen bieten und brandgeschützt, leicht und kostengünstig soll’s natürlich auch noch sein.

        Komisch, dass nicht schon längst jemand wenigstens eine austauschbare Plattform entwickelt hat, sodass man im selben Auto wochentags einen kleinen Verbrennungsmotor fürs Pendeln zur Arbeit und am Wochenende einen dicken Motor für die schnelle Autobahnfahrt eingebaut hat. Müsste doch alles problemlos gehen, oder? 🙂

    • Problematisch ist die Sache mit dem Batterietausch deswegen, weil die Akkus aus Sicherheitsgründen und zur Maximierung des verfügbaren Platzes nicht unbedingt als saubere Blöcke vorliegen. Das könnte allerdings bei einem LKW anders sein- nur frage ich mich, warum beispielsweise Tesla diese Option nicht selbst ins Spiel gebracht hat. Angesichts des Gewichts der Akkus und ihrer Gefährlichkeit gehe ich mal davon aus, dass das eben doch nicht so unproblematisch zu realisieren ist. Zumindest wird man dafür geschultes Personal brauchen, das 24/7 zur Verfügung steht, an vielen Ladestation verteilt übers Land. Klingt nicht gerade nach einer preiswerten Lösung für den Alltagsgebrauch.

      Dass eine chinesische Firma so etwas anbietet, verwundert nicht – in China kann die Regierung so etwas anordnen, dann wird es gemacht. Da kann die Regierung auch die Anzahl der Autos reglementieren sowie ihre Antriebsart. Für die Planungssicherheit ist das durchaus von Vorteil.

      Wenn man den große Akku wirklich nur ein Mal im Monat bracht und ansonsten mit dem kleinen gut klar kommt, dann sollte man den kleinen Akku nehmen und versuchen, diese eine Fahrt im Monat mit der Bahn zu machen.

  8. Bei den batteriebetriebenen elektrischen Fahrzeugen mit einem Verbrauch von 85-133 kWh pro 100 km für einen schweren LKW im Fernlastverkehr fehlt im Artikel eigentlich nur noch die Multiplikation mit dem Strompreis – hier mit 6 Cent geschätzt – und man erhält dann einen Wert von 5,1 bis 8 Cent je km reine Stromerzeugungskosten bzw. ebenso viele Euro je 100 km – im Vergleich zu “rund 18-25 Euro” für Wasserstoff laut Überschlagsannahmen des Autors. Der Wasserstoff-Antrieb müsste also einige Vorteile in anderen Bereichen haben, um diesen Nachteil wettzumachen.

    Sinnvoll wäre damit eine technologie-neutrale Förderung, am besten durch zunehmende Besteuerung von Diesel oder am zweitbesten mit Quoten für Antriebe mit erneuerbaren Energien. Wasserstoff-Freunde stellen sich unter technologie-neutrale rFörderung allerdings recht gern eine spezifische Förderung für Wasserstoff entgegen derzeitiger Kostennachteile vor.

    • Natürlich erscheint der Betrieb eines batteriebetriebenen Fahrzeug preiswerter, wenn man nur die Stromkosten der Akkuladung mit den Kosten für den Wasserstoff vergleicht. Das ist aber Rosinenpicken – man muss eben schon alle kostenrelevanten Faktoren berücksichtigen, nämlich die Standzeuiten und die Kosten der Akkuherstellung. Mit Kosten meine ich nicht nur Euro und Cent, sondern auch energetische Kosten sowie Umweltkosten. In der Gesamtenergiebilanz steht ein batteriebetriebenes Fahrzeug ziemlich mau da – und zwar um so mehr, je größer die Batterie ist. Bei einem großen und schweren Fahrzeug für die Langstrecke ist der Akku nun einmal zwangsläufig sehr groß und seine Herstellung sehr energieintensiv und umweltschädlich.

      Ich bin davon ausgegangen, dass zumindest das mittlerweile allgemein bekannt ist, deswegen bin ich darauf nicht auch noch eingegangen, denn das Thema des Artikels ist ja ein anderes.

      Diese Tatsache – und die lange Dauer des Nachladens, bei denen das Fahrzeug unproduktiv herumsteht – macht es durchaus sinnvoll, über Alternativen nachzudenken.

      • Zitat:

        In der Gesamtenergiebilanz steht ein batteriebetriebenes Fahrzeug ziemlich mau da – und zwar um so mehr, je größer die Batterie ist. Bei einem großen und schweren Fahrzeug für die Langstrecke ist der Akku nun einmal zwangsläufig sehr groß und ihre Herstellung sehr energieintensiv und umweltschädlich.

        Das bezweifle ich, denn
        1) Die Batterieherstellung muss prinzipiell nicht umweltschädlich und CO2-intensiv sein. Wenn sie es heute ist, dann wohl aus rein praktischen Gründen, nämlich weil zuerst die gerade verfügbaren, oft fossilen Technologien, verwendet werden.
        2) Wenn grosse Batterien zu vermeiden wären, wären Batterien als stationäre Stromspeicher ebenfalls zu vermeiden. Doch solche Batterien braucht es als Strompuffer in einem von Sinne und Wind dominierten Stromsystem. Die Alternative, anstatt Batterien immer Wasserstoffspeicher zu benutzen, bedeutet Energieverschwendung, denn weniger als 30% des ursprünglichen Stroms bleibt bei Wasserstoffverstromung übrig.
        3) Grosse Auto- und Lastwagenbatterien können im Rahmen von Vehicle-Go-Grid ebenfalls für die Netzstabilisierung verwendet werden.
        Fazit: Nichts spricht von vornherein gegen grosse Batterien. Auch grosse Batterien für Lastwagen sind nicht von vornherein problematisch. Wenn schon ist ihr Preis problematisch, denn der Preis von grossen Batterien können einen batteriebetriebenen Lastwagen zu teuer machen.

        • Die von mir zitierte Aussage bezieht sich auf einen Kommentar, in dem nur die für den Betrieb erforderliche elektrische Energie eines LKWs mit Akkuantrieb dem eines LKWs mit Brennstoffzellenantrieb verglichen wird. Der kern meiner Aussage ist, dass man das nicht einfach so machen kann – man muss dann schon den vorher bei der Akkuherstellung (inklusive der Bereitstellung der erforderlichen Rohstoffe) angefallenen Energieverbrauch sowie die weitere Umweltbelastung – ich denke da vor allem an Wasserverbrauch gerade in ariden Gegenden – berücksichtigen.

  9. Man muss sich klar werden, was Priorität haben soll, Wirtschaftlichkeit oder Abkehr vom CO2.
    Nehmen wir mal als Beispiel einen LKW, der auf 100 km 5 Kg Wasserstoffgas zu Wasser verbrennt. Er braucht dazu 5 Kg Wasserstoff und 40 Kg Sauerstoff . Das bedeutet , der LKW scheidet 45 l Wasser auf 100 km aus.
    Auf einer Autobahnstrecke mit 5000 LKWs pro Tag sind das für einen Streckenabschnitt von 100 km 225 000 l Wasser.
    Im Winter bekommen wir damit garantiert Nebel.

    • 225 000 l Wasser auf einem Streckenabschnitt von 100 km entsprechen 2,25 Liter pro Meter und würden bei einer Verteilung auf 10 Meter Fahrbahnbreite eine Schichtdicke von 0,225 Millimeter ergeben. Da droht noch keine Nebelbildung; ebensowenig wie bei den gegenwärtigen Verbrennungsprozessen, bei denen ja auch eine Menge Wasserdampf aus dem Kohlenwasserstoffen und dem Luftsauerstoff entsteht.

    • @lioninoil: Ich stelle fest, dass Sie schon wieder unter einem neuen Pseudonym auftreten und nach Kräften Fake News verbreiten. Ich habe Ihnen bereits zu verstehen gegeben, warum ich das nicht gut finde.

  10. Ein auf 95% der Fahrten elektrisch betriebenes Fahrzeug mit relativ leichter Batterie und einem Range-Extender-Verbrennungsmotor mit maximal 10-15 kW wäre ein guter Kompromiss für viele Anwender. Jedenfalls für die nächsten 10 Jahre, in denen sowieso noch auch anderswo fossile Brennstoffe zum Einsatz kommen.

    • Idealerweise ist der Reichweitenextender dann auch noch extern, sodass man ihn mit anderen teilen kann. Sowas gibt’s schon, siehe hier.

      Das ist allerdings ein ganz anderes Thema – im Artikel geht es ja um Nutzfahrzeuge für den Fernlastverkehr.

  11. Seit drei Jahren fahre ich ein kleines Elektroauto. Pro jahr etwa 23000km. Die Reichweite beträgt im Sommer 100km. Wir leben auf dem “Land” und haben einen Diesel als zweitwagen. Mit dem E-Auto bin ich nie liegen geblieben. Laden kann ich den Wagen bei meinem Haus und bei meinem Arbeitgeber. Die Batterie lasse ich immer mit so wenig strom laden wie nötig um am nächsten Tag in die Arbeit fahren zu können. Und eigentlich denke ich über das Laden des E-Autos nicht mer nach. Auch habe ich Solarzellen auf dem Haus und eine kleine Batterie im Keller. Wenn ich könnte hätte ich Solarzellen, Batterie und E-Auto als ganzes von einem Anbieter genommen. So würde ein Abgestimmtes System daraus. Meine Kellerbatterie wird genutzt um unser Stromnetz zu nivelieren. Für das “Land” ist ein E-Auto als Zweitwagen die bessere Wahl. Über die nächsten Jahre bekommen wir so viele AutoBatterien ins ganze Land die gegebenenfalls zum ausgleichen unseres Stromnetzes nutzen können. Ich bekomme schliesslich Geld dafür das ich meine Kellerbatterie zur Verfügung stelle. Mit meinem E-Auto würde ich das auch machen. Leider ist das nicht mit jedem Wagen und Hausinstallation möglich. (-> Systemanbieter)
    Im ganzen bin ich der Meinung das wir ein ausgeglicheneres Stromnetz bekommen werden je mehr E-Autos im Land stehen!

  12. @Austauschbatterien versus Carsharing/selbstfahrende Sammeltaxis

    Natürlich wäre es wohl wirtschaftlicher, statt dem eigenem E-Auto mit austauschbarer Batterie einfach per Carsharing verschiedene Fahrzeuge zu nutzen. Oder wenn es mal Selbstfahrsysteme gibt, dann sogar kleine E-Bullis als Sammeltaxi zu nutzen. Dann kann man auf langen Autobahnfahrten einfach an der Raststätte das Fahrzeug wechseln, derweil das leergefahrene Fahrzeug dann in Ruhe aufladen kann, bis neue Fahrgäste einsteigen.

    Aber um die Vorteile des vertrauten eigenen Privatwagens zu erhalten, mit dem man recht spontan wirklich überall hinfahren kann, und der auch im Nahverkehr noch halbwegs angemessen ist, erscheint mir hier die Variante mit dem Batteriewechseln als attraktiv.

    Wenn man hier einen gewissen Batteriegehäuse-Standard hätte, dass hier alle Fahrzeugtypen einigermaßen kompatibel sind, stell ich mir das praktikabel vor. Inzwischen geht das auch mit Gartengeräten ganz gut, dass man einfach den Akku wechselt, und mit Akkuschraubern macht man das ja auch seit Jahrzehnten schon so.

    Fahrradfahren und Öffis tuts natürlich auch, und bei Urlaubsfahrten kommt es ja auch soo nicht auf die Entfernung an. Man kann auch im Umkreis von 500 km schon ganz viel entdecken. Aber die tatsächliche Zukunft wird wohl vieles Praktische, dass parallel läuft, dann kombinieren.

    Die Produktion von Wasserstoff für LKW z.B. kann auch noch Stromüberschüsse aufnehmen, wenn schon alle Akkus im Land ganz voll geladen sind, und dieser Wasserstoff kann über Monate und Jahre in Tanks und unterirdischen Kavernen gespeichert werden. Hier macht gerade die Kombination von Akku-Fahrzeugen und Brennstoffzellen-Fahrzeugen am meisten Sinn, vor allem, wenn erstmal Wind- und Solarenergie voll ausgebaut sind.

    • Der Vergleich zwischen Autos oder gar Nutzfahrzeugen (Thema des Blog-Artikels) und Gartengeräten hinkt schon ziemlich. Die Gefährdungssituation sollte bei Gartengeräten ziemlich überschaubar sein. Dass ein Gartengerät bei hoher Geschwindigkeit mit einem anderen zusammenstößt und dabei der Akku undicht wird und in Flammen aufgeht, ist wohl ein reichlich unwahrscheinliches Szenario. Deswegen können beim Auto die Akkus nicht leicht erreichbar unten dran hängen – sie sind geschützt in die Zelle integriert. Das letzte, was ein Hersteller will, sind unzureichend gesicherten Akkus, die ein Feuer verursachen oder bei einem Unfall mit der Karosserie kurzgeschlossen werden.

      Auch die Handhabbarkeit der Akkus ist bei Gartengeräten ganz anders. Beim VW ID.3 wiegt der Akkus zwischen 330 und 490 kg. Beim batteriegetriebenen LKW kommt nochmals etwa ein Faktor 10 drauf. Beim Batterietausch wird da zwangsläufig ein Werkstattbesuch fällig. Man kann den Ort als Austausch-/Ladestation bezeichnen oder wie man will, es ist trotzdem eine Werkstatt.

      Die chinesische Firma Nio wird ihre Autos übrigens auch nach Europa exportieren, siehe dieser Artikel. Da steht allerdings auch:

      Das Konzept der Batterietauschoptionen, mit denen Nio in China agiert, wird im Ausland nicht verfolgt. Der Aufbau eines entsprechenden Netzwerkes und Personalkosten dürften das verhindern.

      Der Automarkt in China funktioniert halt anders. Da ordnet die Regierung an, was nächstes Jahr gemacht wird. Außerdem hat man da Riesenstädte, innerhalb derer die Leute mit ihren Autos rumfahren. Von Region zu Region fährt niemand mit dem Auto – dazu sind die Entfernungen zu groß. In der Situation lässt sich auch das Netz von Wechselstationen aufbauen: Einige Stationen in Beijing, einige in Shanghai, einige in Guangzhou, einige in Chongqing … es reicht, wenn man auch nur dort seine Autos verkauft. Damit hat man schon einen Millionenmarkt. In Deutschland beispielsweise würde das so nicht gehen. Das sieht die Firma offenbar ganz genau so.

  13. Chemisch-technische Details:
    Solange die Brennstoffzellen nicht zu warm werden, verwendet man als Protonen-leitende Membranen sulfoniertes Teflon (Nafion), oder ähnliche Protonen-Austauscher.
    —–
    Der Festkörper-Elektrolyt Zirkoniumdioxid leitet oberhalb von ungefähr 600 Grad Celsius negative Sauerstoff-Ionen, aber keine Elektronen.
    Zirkoniumdioxid schmilzt erst bei 2680 Grad Celsius.
    Hochtemperatur-Co-Elektrolyse von CO2 und H2O-Dampf auf Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkoniumdioxid (Y2O3-ZrO2) zu CO und H2, also zu Synthesegas.
    Natürlich könnte man damit auch CO2 und H2O-Dampf getrennt elektrolysieren, wenn man O2, CO und H2 rein herstellen will.
    Das hat man auch für das CO2 auf dem Mars vorgeschlagen.
    https://www.solarify.eu/2019/01/15/163-hochtemperatur-co-elektrolyse-erfolgreich-getestet/
    —–
    Es kommt noch viel schlimmer, Benzin aus Luft:
    https://www.kopernikus-projekte.de/aktuelles?backRef=30&news=Durchbruch_fuer_Power_to_X
    —–
    Vor einiger Zeit habe ich hier diese Wasserstoff-Speicher-Methode erwähnt:
    Natrium und Wasser: Na + H2O = 1/2 H2 + NaOH.
    23 Gramm oder 24 Kubikzentimeter Natrium-Metall und 18 Gramm oder 18 Kubikzentimeter Wasser erzeugen viel Wärme und 1 Gramm oder 11200 Kubikzentimeter Wasserstoffgas, gemessen bei 0 Grad Celsius und 1 bar Druck.
    11200 Kubikzentimeter in zusammen 42 Kubikzentimetern wäre ein Druck von 267 bar, wenn man das Wasserstoffgas in einem Druckgastank transportieren wollte, und den benötigt man für Natrium-Metall und Wasser nicht, sondern nur eine dünnwandige Blechdose.
    Das entstehende Natriumhydroxid kann dann später durch Elektrolyse wieder in Natrium-Metall umgewandelt werden.

  14. Falls jemand Ihnen weismachen will, für ein mit Wasserstoffbrennstoffzellen betriebenes Fahrzeug sei die Einfahrt in Tiefgaragen verboten: Das stimmt nicht. Das Parken in Tiefgaragen ist generell noch nicht einmal für Autos mit LPG (Propan)-Tank verboten. Es können da aber gestimmte Auflagen gelten, weil Propan eine höhere Dichte hat als Luft und sich am Boden ansammelt. Mit CNG(Methan)-betriebene Fahrzeuge dürfen in Tiefgaragen parken, weil Methan eine geringere Dichte als Luft hat und sich austretendes Gas verflüchtigt. Dasselbe gilt für Wasserstoff. Siehe hier und hier und hier.

  15. Immer wieder lese ich, dass ein kleiner Akku umweltfreundlicher und effektiver sei als ein großer. Das leuchtet mir nicht ein: ein Akku wird solange genutzt, bis seine Kapazität zu klein ist. Diese hängt zuerst von der Anzahl der Vollzyklen ab. Erst in zweiter Linie von der kalendarischen Alterung.
    Je größer ein Akku ist, desto seltener muss er geladen werden, um die selbe Kapazität zur Verfügung zu stellen. Sprich: ein großer Akku hält länger und gleicht so die höheren Kosten aus.
    Übrigens fehlt in der Betrachtung noch die Kosten der Brennstoffzelle pro Kilometer. Die nutzt sich ja auch ab und muss nach einiger Zeit erneuert werden.

    • Das hängt dann vom Nutzungsszenario ab. Das restliche Auto hält ja auch nicht ewig. Je nach Fahrleistung lohnt sich ein großer Akku dann neben der Reichweite auch von der Lebensdauer her. Nehmen wir an ein Auto hält 15 Jahre und man jedes Jahr 10000 km. Bei 1000 Zyklen bis 80% reicht eine ursprüngliche tatsächliche Reichweite von 160 km aus. Für Kleinwagen sind 150.000 km eine durchaus realistische Lebenslaufleistung, wobei es durchaus ein bisschen Puffer sein darf, aber ein Kleinwagen mit eher geringer Fahrleistung braucht aufgrund der Lebensdauer keinen besonders großen Akku. Eine Reichweite von 200-250 km reicht aber im von mir beschriebenen Fall auf Basis der Lebensdauer aus.

    • Das ist ein guter Punkt (abgesehen davon, dass er mit dem Thema des Artikels nichts zu tun hat, aber schon OK, den Blog-Artikel lesen die wenigsten der Leute, die dazu kommentieren). Die Abnahme der Kapazität hängt in der Tat von der Anzahl der Ladezyklen ab, aber auch vom Ladevorgang selbst. Schnellladungen mögen Akkus generell nicht so gern, die langsame Ladung mit reduzierter Leistung ist schonender.

      Zwar treiben die Fahrzeughersteller erheblichen Aufwand, um die Belastung in Grenzen und die Temperaturen stabil zu halten (die Einbindung in einen Kühlkreislauf ist mit ein Grund gegen die einfache Austauschbarkeit der Batteriemodule), aber Alterung ist und bleibt ein Thema, wenn auch der Effekt in Grenzen bleibt, bei einer Reduzierung der Kapazität auf rund 80% nach ca. 150,000 km. Das ist für PKW nicht so sehr das Problem, weil deren Gesamtfahrleistung auch nicht viel höher ist. Beim batteriebetriebenen E-Auto ist es eine reine Kostenentscheidung – in aller Regel macht es keinen wirtschaftlichen Sinn, einen größeren Akku zu kaufen als nötig.

      Bei LKWs, die Fahrleistungen von einer Million km und mehr erreichen, ist die Batteriealterung ein Problem, das man sich ganz genau anschauen sollte. Die Brennstoffzelle wird allerdings nach einiger Zeit ausgetauscht und rezykliert werden müssen. Ich habe keine Daten zu deren Lebensdauer.

    • Laut dieser Studie des National Renewable Energy Laboratory (NREL) über die Lebensdauer unter den mit Brennstoffzellen betriebenen Bussen in den USA werden heute schon Lebensdauern des Antriebsstrangs von deutlich mehr als 20,000 Betriebsstunden erreicht. Das umfasst wohlgemerkt mehr als nur die Brennstoffzelle. Die Lebensdauer der Brennstoffzelle müsse also über diesem Wert liegen.

  16. Noch was: ein Lkw Fahrer muss alle 4,5 Stunden eine Pause von 45 Minuten machen. Bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 80 km/h kommt er so 360 km weit. Eine Reichweite von 400 Kilometern sollte daher ausreichen. Vielleicht ließen sich die Pausenzeiten ja auch anpassen: statt 45 Minuten Pause und 8h Ruhezeit nach 9 Fahrt könnte der Gesetzgeber auch 10 h Ruhezeit innerhalb von 24 Stunden fordern. Dann gäbe es auch bei kleinerer Batterie genug Zeit zum Aufladen.

    • Wie bereits vorgerechnet, liegt der Bedarf eines schweren LKW an elektrischer Energie bei 85-133 kWh pro 100 km. Das wären bei 360 km Fahrstrecke 306-479 kW. Um die in 45 Minuten nachzutanken, bräuchte man eine Ladeleistung von um die 500 kW, also mehr als drei Tesla Supercharger. Technisch vielleicht machbar, aber wenn man sich überlegt, dass die Ladestopps bei Fernlastern deutlich häufiger nötig werden als Tankstopps bei dieselbetriebenen LKWs, dann halte ich es unwahrscheinlich, dass es ohne längere Wartezeiten abgeht, wenn jeder Fernlaster drei oder vier Supercharger mit Beschlag belegt. Für Autofahrer sind Wartezeiten ärgerlich – solche in der Größenordnung, die hier zu erwarten wäre, wahrscheinlich nicht mehr hinnehmbar – aber für einen kommerziellen Anwender sie zudem auch noch teuer.

      Auf Langstrecken könnte ein Spediteur zwei Fahrer mitschicken, um die Transportzeit zu verkürzen. Das würde beim batteriebetriebenen Fahrzeug aber auch nichts nützen. Fernbusse im Liniendienst wären unter solchen Umständen wohl gar nicht mehr einsetzbar.

      Ihr Kommentar illustriert das grundsätzliche Problem bei batteriebetriebenen Fahrzeugen – solange es um überschaubare Strecken geht, sind sie hochkomfortabel und vorteilhaft. Sobald die Strecken aber groß werden, ist man schnell an dem Punkt, wo das Fahrzeug dem Fahrer vorschreibt, wann er Pausen zu machen hat und wie lange.

  17. Der Betrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen kostet deutlich mehr als der Betrieb von batteriebetriebenen Fahrzeugen, denn die Antriebskosten (Treibstoff/Strom) sind mindestens 3 Mal höher bei Verwendung von grünem Wasserstoff gegenüber der direkten Verwendung von Strom in BEVs (siehe dazu such Joe Falkens Kommentar) und auch die Unterhaltskosten eines Brennstoffzellenfahrzeugs sollten höher sein als die eines reinen E-Fahzeugs, denn ein Brennstoffzellenfahrzeug braucht immer auch eine etwa 15 kWh grosse Batterie (gemäss Sandy Munroe).

    Brennstoffzellenfahrzeuge können nur dann gewinnen, wenn sie etwas können, was ein BEV nicht kann. Extreme Reichweiten und schnelles Tanken gehören dazu.

    Wenn Batterien in Busen und Lastern heute nur zum Teil angekommen sind (bei Busen) oder überhaupt noch nicht (Lastwagen) dann liegt das am Preis der Batterien, an Batterien, die bei Transitbusen und Lastwagen notwendigerweise gross sein müssen. Doch Batterien werden immer günstiger. Bei City-Busen zeichnet sich der Siegeszug des Elektroantriebs schon ab: In China dominieren sie jetzt schon vielerorts und in Kalifornien gibt es immer mehr Städte, die sie auf ein bestimmtes Datum hin vorschreiben.
    Wie der NREL-Artikel Financial Analysis of Battery Electric Transit Buses zeigt, können selbst elektrische Transitbusse mit ihren hohen Reichweiten heute schon in vielen Fällen mit Dieselbusen konkurrieren, was an den geringeren Unterhalts- und Treibstoffkosten der E-Buse (BEB‘s genannt) liegt. Im Artikel liest man etwa:

    – Wenn eine Flotte mit hohen Wartungskosten (über 0,88 Dollar pro Meile) für ihre Dieselfahrzeuge konfrontiert ist, wird der Umstieg auf BEBs noch kostengünstiger.
    – Große BEB-Investitionen werden Meile für Meile durch Einsparungen beim Betrieb zurückgezahlt. Daher sollten die Flotten ihre neuen BEBs auf ihren Strecken mit der höchsten Kilometerleistung einsetzen. Einige Flotten (z.B. in Vorstadtgebieten) haben mehr Strecken mit hoher Kilometerleistung als andere, so dass diese Flotten eher kosteneffektive Investitionen in BEBs haben.

    Beide Zitate beziehen sich auf die tieferen Wartungs- und Treibstoffkosten von batteriebetriebenen Fahrzeugen.

    • Ein Brennstoffzellenfahrzeug braucht in der Tat eine Traktionsbatterie zur Rekuperation der Bremsenergie. Das muss aber keine Lithium-Ionen-Batterie sein, sodass sich die Probleme mit der Herstellung und den Kosten anders darstellen. Beim Toyota Mirai ist es eine NiMH-Batterie, wie auch bei den Hybridfahrzeugen des Herstellers. Sie hat dort eine Kapazität von 1.6 kWh. Der von Ihnen genannte Wert von 15 kWh kann sich also allenfalls auf große Nutzfahrzeuge beziehen, für PKWs macht er keinen Sinn.

      Dass Brennstoffzellenfahrzeuge im Betrieb, also ohne Berücksichtigung des vorher angefallenen Energieaufwands für die Herstellung der Akkus, deutlich weniger Strom verbrauchen, ist allgemein bekannt. Es ergibt sich aus den Berechnungen in meinem Artikel und es wurde schon von anderen Kommentatoren und auch von mir explizit angesprochen. Ich weiß jetzt nicht, warum Sie immer noch so auf diesem Punkt herumreiten, der doch von niemandem bestritten wird. Wer aber einen LKW im Fernlastverkehr einsetzen will, der wird sich alle Zahlen und alle Vor- und Nachteile anschauen müssen und dann eine Abwägung treffen.

      Was die “hohen” Reichweiten elektrischer Busse angeht, da hat sich im Alltagsbetrieb nun gerade etwas anderes gezeigt, beispielsweise in Berlin, wo die Dieselbusse pro Tag 600-700 km zurücklegen, was für batteriegetriebene Buss nicht einmal annähernd zu erreichen ist – diese Busse schaffen realistischerweise mit einer Ladung etwa 150 km. Bei einem Stadtbus mit einem festgelegten Fahrplan kann man zur Not noch mit eine Ladung per Oberleitung an den Haltestellen das Problem angehen, aber im Fernverkehr sieht das nun einmal anders aus.

      Das in der Diskussion hier auch angesprochene induktive Laden an Haltestellen hat sich offenbar im Test mit den Stadtbussen nicht bewährt – da bin ich etwas skeptisch, dass das bei hohen Geschwindigkeiten auf der Autobahn besser funktionieren sollte.

  18. @Michael Kahn 22.09. 08:07

    „Der Automarkt in China funktioniert halt anders. Da ordnet die Regierung an, was nächstes Jahr gemacht wird.“

    Vielleicht hilft hier ja sogar eine Systemkonkurrenz mit China? Nicht nur bei E-Auto-Technik. Auch sonst könnten in der teilweisen Kommando-Wirtschaft so manche Herausforderung Lösungen finden, die wir nicht hinbekommen. Dazu gehört z.B. aktuell, wer wie gut die Corona-Wirtschaftskrise wieder überwindet.

    In Europa ist ja auch zu beobachten, dass Länder wie Dänemark und die Niederlande eine effektive Fahrradinfrastruktur aufgebaut haben, die z.B. in Kopenhagen den städtischen Autoverkehr halbiert hat. Zufälligerweise haben beide Länder keine eigene Autoindustrie, und damit auch keine Lobbyisten, die den Fahrradverkehrsausbau wirksam verzögern könnten.

    Wenn China nun Lösungen findet und umsetzt, die hier zunächst nicht verfolgt werden, warum auch immer, können wir diese dann doch auch übernehmen, wenn sich erwiesen hat, dass sie doch besser funktionieren. Und umgekehrt genauso, die Chinesen haben von uns ja auch generell die Grundlagen gelernt, wie man technisch und wirtschaftlich Erfolg haben kann.

    Was noch mal die Austauschbatterien angeht, so würde es mich nicht wundern, dass man die Batteriepakete doch so bauen kann, dass sie genauso sicher sind wie die fest Eingebauten. Auch wenn man sie von unten unter die Karosserie mit 10 dicken Schrauben an und ab schrauben kann, so wie man auch die Räder in ein paar Minuten wechseln kann.

    • Wie gesagt, der Austausch ist wegen des Gewichts und Gefährlichkeit der auszutauschenden Bauteile zwangsläufig Aufgabe einer Werkstatt. Eine ganz kleine Werkstatt wird das auch nicht sein, wenn da Hunderte Kilo schwere Akkumodule heerumgewuchtet werden eine beträchtliche Anzahl immer in Regalen zum Aufladen gelagert ist (denn sonst macht das Ganze keinen Sinn). Das mag ja alles gehen, wenn die Fragen mit der Sicherheit und dem Anschluss der Kühlung der Module im Auto zufriedenstellend gelöst werden. Die Frage ist dann, wie viele von diesen Wechselstationen man braucht und ob sich das ganze rechnet.

      In China gibt es mehrere Städte mit mehr als 10 und bis zu 26 Millionen Einwohnern. Das heißt, da leben in einer Stadt so viele Menschen wie anderswo in einem ganzen Land. In den 10 größten Städten zusammen leben 130 Millionen Menschen. Da kann man ganz anders kalkulieren. Wenn in einer Stadt beispielsweise 100,000 E-Autos einer bestimmten Marke verkauft werden, dann kann man alle diese Fahrzeuge mit einer sehr überschaubaren Zahl von Wechselstationen bedienen. In den kleineren Städten, wo sich das nicht lohnen würde, eine Wechselstation zu bauen, da verkauft man eben erst gar nicht die Autos. In den wenigen Megastädten leben genug potenzielle Kunden, dann konzentriert man sich halt auf die. Um die Versorgung von Autobahnen mit Welchselstationen muss man sich auch nicht kümmern, denn die Langstrecken sind gleich so lang, dass man die eh nicht mit dem Auto fährt.

      Das geht in Deutschland schon mal nicht. Da ist die Situation grundlegend anders und wird hoffentlich auch so bleiben. Deswegeneignet sich das Konzept mit den Wechselstationen nicht. Welcher Autofahrer würde mit seinem E-Auto dauernd von Groß-Gerau, Oberursel, Bad Homburg, Offenbach und Neu-Isenburg zur Wechselstation nach Frankfurt fahren wollen? Keiner – die erwarten mehr Komfort. Es lohnt sich aber finanziell nicht, solche Stationen in jeder mittelgroßen oder Stadt aufzubauen. Deswegen machen die das nicht.

      Die Anzahl der dicken Schrauben ist da vollkommen nebensächlich.

    • @Tobias Jeckenburger: Im Westen wird der Standard durch den Marktführer und durch Standardisierungskomitees bestimmt, in China tendenziell auch wobei der Staat auch eigene Normen setzen kann. Der Unterschied ist nicht so gross nur dass in China demokratische Elemente weitgehend fehlen und zum Standard eben auch gehören kann, dass etwa ein elektronisch/digitales Produkt immer auch eine Zugriff von Seiten der Überwacher erlauben oder gar unterstützen muss.
      Ich würde den potentiell schnelleren Ausbau der (videoüberwachten) Fahrradinfrastruktur durch eine Kommando-Wirtschaft/Regierung jedenfalls nicht als Pluspunkt einer Kommando-Wirtschaft/Politik sehen.

      Und so funktioniert die Elektrifizierung des Verkehrs bei uns:
      1) Firmen wie Tesla erkennen im batteriebetriebenen Auto die Zukunft der Mobilität und sind vom Langfristerfolg des BEV überzeugt. Sie erkennen einen potenziellen Markt, investieren in die Technologie und werden von einer Schar von „Gläubigen“ (Angel-Investors etc) finanziell unterstützt
      2) Das Vorzeigeprodukt, der Technologieträger – bei Tesla etwa das Model S – stösst auf Resonanz, wird also nicht nur gekauft, sondern auch gelobt und in allen möglichen Zusammenhängen erwähnt. Andere Firmen wollen nun ebenfalls einsteigen.
      3) Im günstigsten Fall wird das neue Produkt/ die neue Produktkategorie zum Symbol und Träger eines neuen Lebensstils und einer besseren Zukunft. Das hilft der ganzen Industrie wie wir beim iPhone gesehen haben, welches als Smartphone die ganze Welt erobert und eine ganze Industrie begründet hat.
      4) der Staat mischt ebenfalls mit und begünstigt oder reguliert die neue Produktkategorie. So werden Smartphones eventuell in der Schule eingesetzt und E-Autos zum Teil der Dekarbonisierungspolitik.

      Die Initiative liegt im Westen fast immer bei privaten Investoren/Firmen. Doch gerade die neuen Techfirmen arbeiten oft auch mit Elementen, die man eher aus der religiös/spirituellen Welt kennt. Produkte werden bei dieser Strategie zu Heilsbringern, es gibt Produkt-Evangelisten, Konvertiten, Erzrivalen und zum langsamen Tod verurteilte Legacy Vertreter.
      China setzt an Stelle des religiösen Elements den Patriotismus. Wer mitzieht bei dem was auch die Partei will, ist ein Patriot, wer nicht, ein Landesverräter.

      • Ich glaube allerdings kaum, dass Betreiber von LKW- oder Fernbus-Flotte sich übermäßig von Marketinggetöse beeeindrucken lassen. Im Ende zählt da die betriebswirtschaftliche Kalkulation.

        Beim Käufer eines Privat-PKW ist das anderes, da haben solche letztendlich irrelevanten Dinge wie Status und Design hohen Stellenwert.

  19. Bei einer Brennstoffzelle altert nur die dünne Membrane, aber bei einer Batterie altert das ganze Volumen.
    Allerdings stellt die Umwandlung von Strom zu Wasserstoff, und die Umwandlung von Wasserstoff zu Strom auch einen gewissen Verlust dar.
    Falls es sich aber um einen ungenutzten Stromüberschuss handelt, dann stört das nicht.
    —–
    Stöchiometrische Überlegungen:
    Ein schöner chemischer Speicher für Wasserstoff ist auch Aluminiumhydrid AlH3.
    9 Gramm Aluminium können 1 Gramm Wasserstoff binden.
    Lithiumhydrid LiH ist viel teurer als Aluminiumhydrid, es ist aber nicht viel besser.
    7 Gramm Lithium können 1 Gramm Wasserstoff binden.
    Organische Substanzen, die zwischen (CH)x und (CH2)x hin und her wechseln können, haben ein etwas schlechteres Gewichtsverhältnis.
    13 Gramm (CH) können 1 Gramm Wasserstoff binden.
    Details zum Aluminiumhydrid:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhydrid

    • Noch ein ganz genauer Nachtrag zu diesem Thema:
      16 Gramm (195,27/12) N-Ethylcarbazol (C14H13N) können 1 Gramm Wasserstoff binden.
      15 Gramm (272,38/18) Dibenzyltoluol (C21H20) können 1 Gramm Wasserstoff binden.
      Weil 1 Gramm Wasserstoff bei 0 Grad Celsius und 1 bar Druck 11200 Kubikzentimeter hat, und weil Dibenzyltoluol eine Dichte von 1,044 Gramm pro Kubikzentimeter hat, entspricht das einem Druck von ungefähr 747 bar, ganz ohne Druckbehälter (11200/15).

      • @The Karl Bednarik: Ein schwerer LKW mit Brennstoffzellenantrieb wird, wie ich vorgerechnet habe, zwischen 5 und 7 kg Wasserstoff pro 100 verbrauchen. Wenn Dibenzyltoluol als Träger verwendet wird, hat man davon für 100 km Fahrt zwischen 80 und 112 kg im Tank. Für 1000 km zwischen 800 und 1120 kg. Das entspricht einem Tankvolumen von etwa 800 – 1120 Litern. Also in etwa dasselbe Tankvolumen wie heutige Diesel-LKW für den internationalen Fernverkehr.

    • @Bednarik (Zitat):

      Bei einer Brennstoffzelle altert nur die dünne Membrane, aber bei einer Batterie altert das ganze Volumen.

      Gemäss deutschsprachiger Wikipedia gilt:

      Die Lebensdauer einer PAFC-Brennstoffzelle liegt zwischen 40.000 Betriebsstunden für stationäre und 5.000 Betriebsstunden für mobile Systeme

      Batterien für den Einsatz in BEVs erreichen heute im Maximum 5000 Zyklen was etwa 1.5 Millionen Fahrkilometern entspricht.

      Beachte: Brennstoffzellenfahrzeuge benötigen neben der Brennstoffzelle immer auch eine etwa 15 kWh grosse Batterie.

      • Brennstoffzellenfahrzeuge benötigen neben der Brennstoffzelle immer auch eine etwa 15 kWh grosse Batterie.

        Nein, das ist in dieser Absolutheit nicht richtig. Es gilt allenfalls für große brennstoffzellenbetriebene LKW. Brennstoffzellen-PKW wie der Toyota Mirai haben wie auch Hybrid-PKW einen etwa um den Faktor 10 kleineren NiMH-Akku zur Rekuperation.

  20. Es gibt schon Autobahnteststrecken auf der LKW mit Oberleitung über der Hauptfahrspur ihre Batterien nachladen können. Alle 50 km reichen ca. 5 km zum Nachladen aus. Also auf 10% unserer Autobahnkilometer müssen diese Oberleitung, die es im Eisenbahnwesen schon gibt, nachgerüstet werden. Da braucht man keine aufwendigen Nachladeplätze und damit Parkplatzverbrauch. Das geht auch während der Fahrt.
    Auch muss sich nicht jeder ein E-Auto mit 1000km Reichweite zu kaufen. Wenn ich ein paar mal im Jahr so ein Auto benötige kann ich auch so ein E-Auto mieten. Dafür muss ich so ein teures Auto nicht in der Garage stehen haben. Ich kaufe mir doch auch keinen LKW wenn ich umziehen muss.
    Stadtbusse stehen nach kurzer Strecke wieder an einer Haltestellen. Dort können sie mit Oberleitungen nachgeladen werden. Sie müssen nur für die große Nachladung ins Depot kommen.
    Es muss an der Infrastruktur gearbeitet werden. Es gibt viele Fragensteller und Besserwisser die an einer Lösung vermutlich wenig Interesse haben. Ich habe seid 2 Jahren ein E-Auto und auch mein nächstes wird eines werden.

    • Zu Thema Oberleitung an Autobahnen, da sollte man nicht so tun, als handele es sich um eine geringe Infrastrukturinvestition. Deutschlands Autobahnnetz umfasst rund 13000 km und man muss in beiden Richtungen die Oberleitungen aufbauen, also 2600 km Oberleitungen. Ich weiß übrigens nicht, woher Ihre Schätzung kommt. Der BDI geht davon aus, dass 4000 km Strecke mit Oberleitungen auszurüsten seien, wobei ich nicht weiß, ob dort berücksichtigt wurde, dass jeweils beide Fahrtrichtungen auszustatten sind. Wir reden nur bei den Oberleitungen schon von 4 Milliarden. Davon ließen sich schon etliche Wasserstoffproduktionsanlagen und -tankstellen bauen.

      Wenn ich mir anschaue, dass selbst das Bahnnetz erst zu 61% elektrifiziert ist und die Bahn statt des forcierten Ausbaus der Elektrifizierung Züge mit Brennstoffzellenantrieb einführt, dann frage ich mich, ob die Elektrifizierung der Autobahnen wirklich Chancen auf Ausführung hat. In der Schweiz sind die Bahnstrecken zu 100% elektrifiziert, obwohl die landschaftlichen Bedingungen dort bestimmt nicht einfacher sind als in Deutschland.

      Zudem stellt sich auf der Autobahn das Problem, dass die Oberleitungen vielleicht für große Sattelschlepper und Doppelstockbusse eignen, für PKWs oder kleine Nutzfahrzeuge aber bereits problematisch werden – oder wie lang sollen die Pantographen werden? Das ganze Geld, die ganzen Nachteile, auch in der Sicherheit (Reihen von Stahlpfosten entlang der Autobahn anstatt von freien Ausrollflächen, Rettungshubschrauber können nicht mehr auf der Fahrbahn landen), und dann nützt das noch nicht einmal allen elektrischen Fahrzeugen.

      Außerdem, wie bereits angesprochen: Es sollte schon eine global einsetzbare Lösung geben, die auch in solchen Flächenländern wie den USA Chancen auf Realisierung hat, aber auch in den Nachbarländern Deutschlands. Sonst ist an der Grenze Schluss und die batteriebetriebenen LKWs kommen dann nicht mehr sehr weit.

  21. @Austauschbatterien. Gestern, am 22.11.20 hat Tesla am Battery-Day eine neue Batteriefertigung vorgestellt die zu billigeren (>50%) und weniger schweren Batteriepaketen führen sollen.
    Eine der Innovationen verunmöglicht einen Batterieaustausch allerdings komplett: Das Batteriepaket soll struktureller Bestandteil des Fahrzeugbodens werden und in seiner Bauweise das Fahrzeug versteifen, was im Endeffekt bewirkt, dass die Batterie im Idealfall das Gewicht des Autos nicht erhöht und die Kosten des Batteriepakets um 7% verringert.

    • Das entbehrt nicht einer gewissen Logik. Der Akku ist der größte Einzelposten in der Kostenstruktur. Etwas überspritzt formuliert sind elektrische Autos rollende Akkus. Da ist is nachvollziehbar, dass sehr viel Aufwand in die optimale Integration der Akkus in das Fahrzeug geht.

  22. @Systemkonkurrenz

    Ich kann mir gut vorstellen, dass unsere Autohersteller am liebsten jedem 2 Autos verkaufen, wenn das möglich ist. Also eins für den Stadtverkehr, und eines für Langstrecken. Falls es darauf hinausläuft, und die Chinesen solchen Blödsinn nicht machen, sondern z.B. das Anpassen des Privatfahrzeugs an die aktuelle Nutzung durch einen einfachen Austausch der Batterien möglich macht, würde man dann sehen, was besser geht. In diesem Sinne kann nicht nur Konkurrenz zwischen Privatfirmen, sondern auch Systemkonkurrenz das Geschäft beleben.

    Man würde hier ja nicht immer die Batterien wechseln, das wäre ja nur die Ausnahme. Normalerweise wird ja auch hier per Ladekabel aufgeladen, und je nach aktuellem Stromangebot im Netz. Hier geht es vor allem um gelegentliche Urlaubsfahrten, wo man dann die größere Batterie einbaut, und dann noch 1 oder 2 Wechsel auf der Autobahnraststätte. Sollte es mal mit dem Lithium knapp werden, wenn die ganze Welt auf E-Autos setzt, wäre das Austauschsystem eventuell klar im Vorteil. Dann fährt ja jeder genau mit der Batterie herum, die dafür reicht. Aber bis dahin wird dieses technische Detail sicher geklärt sein. Womöglich auch dank Systemkonkurrenz.

    Ich bin kein Freund von Überwachung durch den Staat wie in China, und auch kein Freund von eingeschränkter Meinungsfreiheit. Allerdings werden wir hier auch reichlich überwacht, wenn auch eher von Privatfirmen, US-Konzernen und womöglich immer noch von der NSA. Und auch eine Meinungsfreiheit, die einem zwar im Äußern von Unmut Erleichterung verschafft, aber die dann doch keineswegs zu einer entsprechenden Politik führt, ist jetzt auch nicht die Welt.

    Ich hoffe ja noch, dass auch die Chinesische KP noch dahinter kommt, dass man eine Menge Kritik durchaus tolerieren kann, und trotzdem im Wesentlichen genau die Politik machen kann, die man will. Dass es meistens reicht, den Kritikern ab und an mal zuzustimmen, um sie dann in der Praxis doch zu ignorieren.

    Die Macht über die Medien haben hier bei uns auch immer noch Staat und Große Verlage, und die Politik kann trotz eingeschobener populistischer Sprüche ganz entspannt zusammen mit den Lobbyisten die Politik machen, die sie wirklich will. Die Politik in der parlamentarischen Demokratie kann sich doch recht hartnäckig dem Wunsch der Mehrheit der Wähler entziehen. Was öfter sogar tatsächlich besser ist, natürlich nicht immer.

    • Der Tausch eines kleinen gegen ein großes Batteriepaket ist in etwa so realistisch wie der Tausch eines kleinen gegen einen großen Verbrennungsmotor, damit man eben mal mit mehr PS in Urlaub fahren kann. Beim Verbrennungsmotor erwartet das keiner – wieso also hier?

      Der Wunsch der Mehrheit der Bevölkerung scheint es zu sein, immer dickere Autos zu fahren. Wenn die Leute das nicht wollten, würde man das an ihren Kaufentscheidungen sehen. Keine Lobby, kein böser Politiker zwingt uns, übermotorisierte PS-Boliden zu kaufen, die mühelos 200 km/h überschreiten. Mittlerweile kann das fast schon jedes dritte Auto, die Tendenz während der letzten Jahrzehnte war da ziemlich eindeutig.

    • @Tobias Jeckenburger (Zitat):

      Ich hoffe ja noch, dass auch die Chinesische KP noch dahinter kommt, dass man eine Menge Kritik durchaus tolerieren kann, und trotzdem im Wesentlichen genau die Politik machen kann, die man will.

      Allerdings werden wir hier auch reichlich überwacht, wenn auch eher von Privatfirmen, US-Konzernen und womöglich immer noch von der NSA. Und auch eine Meinungsfreiheit, die einem zwar im Äußern von Unmut Erleichterung verschafft, aber die dann doch keineswegs zu einer entsprechenden Politik führt, ist jetzt auch nicht die Welt.

      Die Macht über die Medien haben hier bei uns auch immer noch Staat und Große Verlage, und die Politik kann trotz eingeschobener populistischer Sprüche ganz entspannt zusammen mit den Lobbyisten die Politik machen, die sie wirklich will.

      Mit anderen Worten, sie glauben
      1) Deutschland ist keine echte Demokratie, sondern eine Scheindemokratie
      2) Die autokratische chinesische KP/Regierung unterscheidet sich gar nicht so stark von der deutschen Regierung: Beide setzen letztlich ihre Interessen und die Interessen ihrer wichtigsten Klienten (z.B. der eigenen Industrie) durch, nur dass die chinesische KP weniger tolerant gegenüber abweichenden Meinungen ist, was aber gar nicht relevant ist, weil diese abweichenden Meinungen ja ignoriert werden können – wie das die deutsche Regierung macht.

      Antwort: Demokratie ist ein Aushandlungsprozess bei dem es zwar auch Mächtigere (z.B. die Industrie) und weniger Mächtige gibt, wo aber der Ausgang des Aushandlungsprozesses nicht von vornherein festgelegt ist.
      Beispiel: Die 68-Generation mit ihrer ausserparlamentarischen Opposition wurde dazumal als staatsfeindlich wahrgenommen und behandelt und heute sind einige davon (oder ihre Nachfolger) Teil der deutschen Regierung.
      In China ist so eine Entwicklung gar nicht möglich – oder nur nach einem Umsturz.
      In China darf niemand die Autorität der KP In Frage stellen. Ein Beispiel dafür sah ich kürzlich in einem Interview mit chinesischen Popmusikern. Sie zeigten ein Video eines ihrer Konzerte in der sie aus (gespielter) Wut etwas zerstörten. Sie sagten dazu, dass sie dieses Video löschen müssen, damit sie keine Schwierigkeiten bekommen. Das hätten sie erkannt unter der aktuellen Regierung.
      Das heisst doch: Die chinesische Regierung akzeptiert keine Bewegungen/Äusserungen, die den Status Quo in Frage stellen. Damit bleibt die Entwicklung in China determiniert von der KP, womit es in China keinen Aushandlungsprozess gibt.
      Ohne Aushandlungsprozess gibt es keine Demokratie und keine Freiheit.

  23. @Michael Khan 23.09. 22:24

    „Der Tausch eines kleinen gegen ein großes Batteriepaket ist in etwa so realistisch wie der Tausch eines kleinen gegen einen großen Verbrennungsmotor, damit man eben mal mit mehr PS in Urlaub fahren kann. „

    Das sehe ich anders. Ein Verbrennungsmotor hat viel mehr Anschlüsse, braucht eine Aufhängung, eine Kraftübertragung ans Getriebe und eine komplizierte Steuerung, und noch die Benzinleitung und eine Auspuffanlage. Außerdem kann man damit auch jederzeit Tanken, und braucht von daher keinen Motorwechsel um die Reichweite zu erhöhen.

    Ich will hier keine Vorhersagen erstellen, nur darauf aufmerksam machen, das die Austauschbatterie ein Reihe von Vorteilen hat.

    • Wieso, die Anschlüsse für Benzin, Auspuff und Kühlwasser könnte man doch einfach standardisieren und normieren, schließlich könnte ich mir vorstellen, dass ein Vorteil darin liegt, eben mal schnell den Motor austauschen zu können.

      Nein, so denke ich natürlich nicht wirklich. Ich will nur mal illustrieren, dass man nicht einfach ignorieren soll, dass es technische, wirtschaftliche and auch praktische Gründe hat, so ein vermeintlich vorteilhaftes Konzept wie den Komplettaustausch von Batteriemodulen nicht zu verfolgen.

      Was die vermeintlichen Vorteile angeht: Wer eine zu dicke Batterie eingebaut hat, der hat schlicht zuviel bezahlt. Das stimmt, aber das Geld ist dann eh weg. Ein Auto mit einer dicken Batterie verbraucht aber nicht nennenswert mehr Strom als eins mit einer kleinen Batterie. Das ist anders als bei Verbrennungsmotoren, wo man tatsächlich mit einem zu starken Motor mehr Sprit verbraucht als mit einem kleinen, selbst wenn man mit derselben Geschwindigkeit fährt (vernünftige Geschwindigkeiten vorausgesetzt). Das Auto mit der dicken Batterie ist schwerer, verbraucht also mehr Energie beim Beschleunigen, aber im Schiebebetrieb und beim Bremsen wird auch mehr rekuperiert.

      Zwischendurch wird die Batterie von geparkten Autos über kurz oder lang auch als Pufferspeicher fur das Stromnetz genutzt werden, eine dicke Batterie in einem Privatauto ist also von Vorteil für alle. Und am Ende wird sie eh rezykliert, das Material geht also nicht verloren. Wozu also der ganze Aufwand?

      Soviel zur energetischen Situation. Zur technischen habe ich schon mehrfach etwas gesagt, wie schwer Batterien sind, wie viel Gefahrenpotenzial sie haben, wie sicher sie im Auto integriert und an Kühlkreisläufe angeschlossen sein müssen.

      Zum praktischen: Wenn ich abends mit dem elektrischen Auto nach Hause fahre (gut, ich fahre selbst eher mit dem Fahrrad oder der Straßenbahn, aber ich stelle mir jetzt mal vor, ich wäre Autopendler), dann möchte ich ganz genau eins: Auto abstellen, Ladekabel anschließen, rein ins Haus und Füße hoch. Ganz bestimmt möchte ich da jetzt nicht noch erst mal zu einer Wechselstation, in der Schlange warten (denn ich bin bestimmt nicht der einzige), aussteigen, warten, bis die mit meinem Auto fertig sind, und dann endlich nach Hause. Unter den Umständen würde ich mir nie im Leben ein Elektroauto zulegen. Diesen Effekt sollte man nicht unterschätzen.

      Zum Wirtschaftlichen: Diese Wechselstationen bedingen schon ordentlich Aufwand und kosten richtig Geld. Die können nur auf ihre Kosten kommen, wenn sie kräftig genutzt werden. Sonst machen sie dicht. Sie funktionieren aber auch nur, wenn der Bedarf konstant bleibt. Wenn an manchen Tagen 100 Autos neue Batterien brauchen und an anderen Tagen nur 10, dann läuft der Laden nicht. Dann wird das so kommen, dass ein Autofahrer eine grosse Batterie will, und man sagt ihm: “Tut uns Leid, wir sind für den ganzen August ausgebucht.” Realistischerweise.

  24. @Martin Holzherr 23.09. 22:24

    „Mit anderen Worten, sie glauben
    1) Deutschland ist keine echte Demokratie, sondern eine Scheindemokratie
    2) Die autokratische chinesische KP/Regierung unterscheidet sich gar nicht so stark von der deutschen Regierung“

    Das ist übertrieben. Ich glaube nur, dass unsere parlamentarische Demokratie von Meinungsäußerungen von Bürgern in ihrer Politik nur wenig zu bewegen ist. Immerhin können wir uns aber austauschen, und über die Jahrzehnte hinweg doch unsere Kultur und damit letztlich auch die Politik beeinflussen.

    „In China ist so eine Entwicklung gar nicht möglich – oder nur nach einem Umsturz.“

    Ehrlich gesagt weiß ich nicht genau, was man dort mit welcher Reichweite zur Zeit äußern darf, und was verfolgt wird. Meine Hoffnung ist aber, dass ein Regime, dass wirtschaftlich so erfolgreich seien kann, auch Wege finden kann, wie es auch mit mehr Meinungsfreiheit klarkommen kann. Ich mein ja gerade, dass Meinungsfreiheit weder bei uns noch in China die Politik dazu verpflichtet, sich zu 100% nach der Meinung der Bürger zu richten.

    Und doch halte ich Meinungsfreiheit für sehr wichtig. Eher noch der Kultur wegen, weniger aus wirtschaftspolitischen Gründen.

    „Ohne Aushandlungsprozess gibt es keine Demokratie und keine Freiheit.“

    Sehe ich im Prinzip auch so, wobei aber Demokratie und Freiheit keine festen Größen sind. Wir haben es hier durchaus mit einem Kontinuum zwischen wenig bis viel Freiheit bzw. Demokratie zu tun, was in jedem Land unterschiedlich ausgeprägt ist, und sich über die Zeiten auch wieder ändern kann. Ungarn oder die Türkei bewegen sich ja z.B. in einer Grauzone, was die dortige Demokratie und Freiheit betrifft.

    • @Tobias Jeckengurger, Zitat: Ungarn oder die Türkei bewegen sich ja z.B. in einer Grauzone, was die dortige Demokratie und Freiheit betrifft.
      Richtig – und bedenklich. Oder etwa nicht?
      Jetzt aber zurück zum Thema dieses Beitrags von Michael Khan:
      Ich glaube, dass freies Unternehmertum wie von Elon Musk (siehe dazu: Elon Musk zeigt den Deutschen, wie man Tempo macht ) vordemonstriert für ein Land wichtig und ein Vorteil ist. In Deutschland ist meiner Meinung nach die Staatsgläubigkeit zu gross und die Tendenz alle negativen Entwicklungen der (Gross-)industrie zuzuschieben ist ebenfalls zu gross. In Deutschland fehlen aber auch neue Industriepioniere sowohl in den klassischen als auch in den globalen Wirtschaftsbereichen. Deutschland ist vielleicht politisch dynamisch, wirtschaftlich aber ähnlich sklerotisch wie Frankreich. Ausnehmen möchte ich davon die vielen erfolgreichen deutschen KMUs. Im Kleinen ist Deutschland wirtschaftlich gut, im Mittelgrossen und Grossen aber sklerosiert.

  25. Man kann aus Kohlendioxid und Wasserstoff sehr leicht Methanol herstellen:
    CO2 + 3 H2 = CH3OH + H2O
    Alternativ dazu, bekommt man von der Hochtemperatur-Co-Elektrolyse von CO2 und H2O-Dampf auf Zirkoniumdioxid CO und H2.
    Man kann auch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff leicht Methanol herstellen:
    CO + 2 H2 = CH3OH
    https://de.wikipedia.org/wiki/Methanolherstellung#Katalyse
    Dann benötigt man nur noch Direktmethanolbrennstoffzellen:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Direktmethanolbrennstoffzelle
    Ich vermute, dass das einfacher, billiger und reichweiten-tauglicher als die Dibenzyltoluol-Methode ist.
    Was meinen Sie dazu?

    • @Karl Bednarik (Zitat): Man kann aus Kohlendioxid und Wasserstoff sehr leicht Methanol herstellen:
      Ja, wobei die dazu nötige effektive und einfache Katalyse erst kürzlich in einer Zusammenarbeit von ETHZ und Total entwickelt wurde. Die Indiumoxid-Katalyse erzeugt praktisch reines Methanol und fast keine Nebenprodukte.

      Methanol ist der ideale Treibstoff, denn er ist Benzin sehr ähnlich, aber etwas effizienter, Zitat deutschsprachige Wikipedia:

      In für Reinmethanol M100 und M85 angepassten Motoren lassen sich im Vergleich zu Benzinmotoren eine bis zu 10 % höhere Motorleistung und ein etwa 15 % besserer thermischer Wirkungsgrad erzielen, dadurch ein günstigerer energetischer Kraftstoffverbrauch. Als flüssiger Kraftstoff ist Methanol wegen der einfachen Handhabung im Vergleich zu gasförmigen Kraftstoffen besonders für den Verkehrssektor geeignet, sowohl für den Straßen, Wasser- und Schienenverkehr sowie mit Einschränkungen in der Luftfahrt.

      Methanol wäre übrigens auch ein guter Flug- und Schiffstreibstoff.
      Doch Methanol aus CO2 und Wasserstoff hergestellt ist teurer als Wasserstoff. Das ist der Grund, dass die Flugindustrie und die Nutzfahrzeugindustrie auf Wasserstoff und nicht auf Methsnol setzt.

    • @The Karl Bednarik: Man könnte auch Methan-Sauerstoff-Brennstoffzellen vorsehen. Das Verteilnetzwerk für Erdgas existiert schon, und Methan könnte entweder in Verbrennungsmotoren oder in Brennstoffzellenfahrzeugen eingesetzt werden. Aber wahrscheinlich ist das politisch nicht durchsetzbar, weil man ja partout den Ausstieg aus der kohlenstoffbasierten Wirtschaft will, anstatt, was vernünfiger wäre, den Ausstieg aus fossilen Brennstoffen.

  26. @Martin Holzherr 24.09. 10:44

    „Richtig – und bedenklich. Oder etwa nicht?“

    Die demokratische Grauzone z.B. in Ungarn oder der Türkei ist durchaus auch bedenklich. Insbesondere wenn der Staatsapparat immer mehr damit beschäftigt ist, Kritik niederzuhalten, und derweil seine anderen Aufgaben vernachlässigt, kommt eine gar nicht gute Entwicklung in Gang.

    „Ich glaube, dass freies Unternehmertum wie von Elon Musk (siehe dazu: Elon Musk zeigt den Deutschen, wie man Tempo macht ) vordemonstriert für ein Land wichtig und ein Vorteil ist.“

    Öfter sind Unternehmen schneller und besser, wenn es um sinnvolle Innovationen angeht. Aber eine politisch mehr kontrollierte Wirtschaft kann auch mal schneller sein, und in die richtige Richtung gehen. So müssen wir wohl davon ausgehen, dass Klimaschutz ohne CO2-Abgaben und andere staatlichen Maßnahmen nicht richtig in Gang kommen wird.

    Und das System in China könnte durchaus die eine oder andere Innovation in Gang bringen, und Dinge entwickeln, die wir hinterher auch nachmachen können. Unsere Unternehmen versuchen ja immer auch mehr Umsatz zu machen, da bleibt so manche mögliche Innovation auf der Strecke. Das meine ich mit einer fruchtbaren Systemkonkurrenz.

    Auch wenn in China Meinungsfreiheit eingeschränkt ist, und man auch nicht wählen gehen kann, so geht es den Menschen dann doch wesentlich besser als den Menschen in Afrika oder der arabischen Welt. Von daher sehe ich eine Zusammenarbeit, wie auch eine produktive Konkurrenz mit China doch positiv.

    Und je besser es den Menschen in China geht, desto eher kann die KP es vielleicht wagen, mehr Meinungsfreiheit zuzulasssen, und damit auch kulturelles Wachstum zu erleichtern. Meine ich zumindest.

    • @Tobias Jeckenburger (Zitat): Aber eine politisch mehr kontrollierte Wirtschaft kann auch mal schneller sein, und in die richtige Richtung gehen. So müssen wir wohl davon ausgehen, dass Klimaschutz ohne CO2-Abgaben und andere staatlichen Maßnahmen nicht richtig in Gang kommen wird.
      Ja, CO2-Emissionen müssen einen Preis haben. In einer Marktwirtschaft gibt es auch Kosten für die Marktteinehmer – und ja, Verschmutzen von Allgemeingütern darf und muss etwas kosten und diese Kosten müssen vom Verschmutzer getragen werden.

      Sie täuschen sich wie viele Deutsche, Tobias Jeckenburger, dass Marktwirtschaft bedeutet, dass die Industrie auf Kosten der Allgemeinheit Profit macht. So etwas ist nicht Marktwirtschaft, sondern Raubrittertum.

      • […] dass Marktwirtschaft bedeutet, dass die Industrie auf Kosten der Allgemeinheit Profit macht. So etwas ist nicht Marktwirtschaft, sondern Raubrittertum.

        Ohne jetzt deswegen noch eine weitere Diskussion anfangen zu wollen, da stimme ich nur bedingt zu. Es ist kein besonderes Problem der Marktwirtschaft, sondern ein generelles menschliches Problem, dass der Rahmen dessen, was straffrei machbar ist, ausgeschöpft wird. Das, womit man ohne allzu großes Risiko für sich selbst durchkommt, wird auch gemacht, wenn nicht vom einen, dann vom anderen. Um die Allgemeinheit davor zu schützen, muss der Staat klare gesetzliche Vorgaben machen und ein Justizsystem schaffen, das Verstöße gegen die Regeln verfolgt und ahndet.

        Wenn das nicht geschieht, lässt man einen rechtsfreien Raum zu, und man kann sich darauf verlassen, dass dieser auch zum Schaden der Allgemeinheit genutzt wird. Nun stellen sich Leute hin, Politiker oder andere, und zeigen mit dem Finger auf die Wirtschaft. Das ist aber falsch – wenn so eine Situation eingetreten ist, hat nicht die Wirtschaft versagt, sondern die Politik.

        Soviel dazu von meiner Seite.

  27. @Michael Khan 24.09. 12:42

    „Zum praktischen: Wenn ich abends mit dem elektrischen Auto nach Hause fahre (gut, ich fahre selbst eher mit dem Fahrrad oder der Straßenbahn, aber ich stelle mir jetzt mal vor, ich wäre Autopendler), dann möchte ich ganz genau eins: Auto abstellen, Ladekabel anschließen, rein ins Haus und Füße hoch.“

    Ja das ist klar. Zu einem vernünftigem Batteriewechselsystem würde doch gehören, dass man nur austauscht, wenn es auf Fernfahrten schneller gehen soll oder wenn man mittelfristig eine anderer Batteriegröße braucht. Meistens würde man auch hier per Kabel laden, ganz in Ruhe und je nach aktuellem Stromangebot im Netz.

    Die Batterien würde man im Wechselsystem wohl eher mieten müssen, kaufen geht hier schlecht. Aber der E-Autokauf wäre einfacher, weil man sich nicht auf eine Batteriegröße festlegen muss. Das kann eine schwierige Entscheidung werden. So kann man sein Auto auch 15 Jahre lang behalten, und kann zumindest die Reichweite immer wieder neu anpassen. Und damit auch Kosten sparen, wenn man öfter die kleinere Batterie nutzt. So wie man auch Sommer- oder Winterreifen aufzieht, je nach Jahreszeit.

    • Das ganze Problem bei der Austauscherei der Akkus – mal abgesehen davon, dass wirklich nicht klar ist, ob das irgendeinen Vorteil bringt – ist das Geschäftsmodell der Wechselstationen, die ja auch irgendwie auf ihr Kosten kommen wollen. Das sollte man anders lösen.

      Für Fernfahrten eignet sich ein batteriegetriebenes Fahrzeug nun einmal wirklich nur bedingt. Ob die Reichweite da nun 250 oder 400 km beträgt, ändert ja nicht wirklich etwas.

  28. @Martin Holzherr 24.09. 12:27

    „Sie täuschen sich wie viele Deutsche, Tobias Jeckenburger, dass Marktwirtschaft bedeutet, dass die Industrie auf Kosten der Allgemeinheit Profit macht. So etwas ist nicht Marktwirtschaft, sondern Raubrittertum.“

    Ich meine, auch hier sind die Grenzen wieder fließend. Privatfirmen wollen möglichst viel Profit machen, der Kunde versucht günstig einzukaufen. Ist die Konkurrenz ausreichend, stellt sich meist ein erträgliches Gleichgewicht ein. Bei Preisabsprachen oder Monopolen kann das für den Kunden aber teurer werden. Das geht dann in Richtung Raubrittertum.

    Andersherum kann auch die Konkurrenz die Betriebe ruinieren, z.B. im Handwerk. Oder in der Landwirtschaft, wenn einfach zu viel produziert wird. Niedrigere Preise führen kaum zu mehr Absatz, die Leute kaufen nur so viele Lebensmittel, wie sie essen können. Hier müssten die Landwirte Absprachen treffen, um das Angebot zu reduzieren, andernfalls gehen viele Betriebe dabei pleite.

    • Eine Überlegung zum Transport:
      Methanol: 6,2 kWh/kg, 1 Kilogramm 1 Strecke hin liefern,
      N-Ethylcarbazol: 1,9 kWh/kg, 3 Kilogramm 2 Strecken hin und zurück liefern.
      Weitere Informationen:
      https://de.wikipedia.org/wiki/Chemische_Wasserstoffspeicher
      Noch ein Weg zu Methanol:
      Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide to Methanol by Direct Injection of Electrons into Immobilized Enzymes on a Modified Electrode:
      https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cssc.201501496

      • Der direkte Vergleich der Transportstrecken ist meines Erachtens nicht möglich. Methanol (oder Wasserstoff) wird verbraucht und ist dann weg; es muss zuvor von der Produktionsstätte zur Ladestation transportiert werden. Im Fall von Wasserstoff solle man allerdings den Strom zur Ladestation transporteieren und die Elektrolyse dort durchführen.

        N-Ethylcarbazol oder Dibenzyltoluol ist nur der Träger und wird idealerweise in der Nähe der Ladestation mit Wasserstoff “beladen”, muss also nicht über große Strecken transportiert werden.

  29. Es kommen immer wieder irgendwelche Behauptungen von Superakkus mit enormer Kapazität hoch, die dann auch noch enorm schnell geladen werden können. Meist ohne jeden Beleg, dass da auch was dran ist.

    Was da aber immer außer Acht gelassen wird, ist dass solche Superakkus, wenn es sie dann wirklich gäbe, das Problem nicht lösen, sondern nur verlagern. Irgendwelche Megacharger mit einigen Megawatt an Ladeleistung sind in einem Stromnetz nicht einfach so zu handhaben. Von direkten technischen und Sicherheitsproblemen rede ich noch gar nicht mal.

    Man stelle sich mal vor, da pumpen eines Morgens drei Leute in einem Stadtviertel jeder einige Megawatt in ihre Autobatterien. Dann ist schlagartig das ganze Stadtviertel dunkel, weil das Netz vor Überlastung geschützt werden muss. Das ist die wirkliche Welt, nicht irgendwelche Laborbedingungen.

    Jedes große Ladegerät wird ein intelligentes Gerät sein, das mit der Verwaltung des Stromnetzes kommuniziert und eine gewisse Leistungsgrenze zugeteilt bekommt, die das Netz verkraften kann. Je mehr Leute ihr Auto laden wollen, desto weniger Ladeleistung bekommt der einzelne Charger zugeteilt und dann dauert es eben sehr lange, bis der Akku voll ist, oder man fährt eben doch mit halbleerem Akku weiter.

    Die Gewissheit, nach 10 Minuten Tanken auch eine große Reichweite zu haben, wie man sie beim Tanken von Benzin, Diesel oder auch dem Brennstoff für die Brennstoffzelle hätte, wird der Fahrer eines batteriegetriebenen Fahrzeugs nicht haben.

  30. @Tankstelle der Zukunft

    Neben den üblichen Kraftstoffen würde dort dann auch Wasserstoff getankt werden können, und ebenso Lade- und Schnellladestationen für Akku-Fahrzeuge zur Verfügung stehen. Man würde auch direkt vor Ort per Elektrolyse Wasserstoff herstellen und in gewissen Umfang auch in Tanks speichern. Wir brauchen hier also sowieso einen leistungsfähigen Stromanschluss.

    Sollte sich ein Batteriewechselsystem in kleinem Umfang doch durchsetzten, bräuchte man vielleicht 2 Wechselplätze, nur auf Autobahntankstellen mehr davon. Dann muss man nur einen Hubwagen unter die Batterie schieben, die Schrauben lösen, den Hubwagen absenken und die Batterie in eine Lagerhalle fahren, dann die neue Batterie wieder unters Auto schieben, hoch hiefen und die Schrauben wieder festschrauben. Hubwagen wieder weg, und die Fahrt kann weitergehen.

    Wenn die Tankstelle vielleicht 500 Batterien auf Lager hat, und eine Batterie 1 Kubikmeter Platz braucht, hätte die Halle bei 5 Metern Höhe gerade mal 100 Quadratmeter Fläche. Über den ohnehin zukünftig vorhandenen leistungsfähigen Stromanschluss können die gelagerten Batterien dann nach und nach aufgeladen werden, je nach Stromangebot im Netz, und bei Bedarf auch Strom ins Netz abgeben können.

    Eine Batteriewechselmöglichkeit hat Vor- und Nachteile. Auf der einen Seite steht der zusätzliche Aufwand für das Batteriegehäuse, auf der andern Seite, dass man immer mit der richtig dimensionierten Batterie fahren kann, und zusätzlich bei Bedarf auch auf der Autobahntankstelle in ein paar Minuten eine leere gegen eine volle Batterie getauscht werden kann. Ohne die hohe elektrische Leistungsaufnahme wie beim Schnellladen.

    Ich kann mir vorstellen, dass das zumindest für die Kunden vernünftig sein kann, die meistens nur im Stadtverkehr unterwegs sind, aber doch auch mal Urlaubsfahrten machen, und das gerne alles mit ihrem eigenem vertrauten Privatauto machen wollen. Geladen wird meistens sowieso per Ladekabel und in Ruhe, Batteriewechsel wäre bei solchen Fahrzeugen nur eine zusätzliche Option.

  31. Batteriefahrzeuge intelligent laden
    Ja, alle BEVs und E-Trucks gleichzeitig laden geht nicht, aber umgekehrt gilt: Eine Vielzahl von E-Fahrzeugen ermöglicht eine Stabilisierung des Stromnetzes, dann wenn nämlich bei grossem Stromangebot geladen wird.

    Wie erreicht man das Laden zum „richtigen“ Zeitpunkt? Ganz einfach:
    1) Mit einem Strompreis, der bei Stromüberschuss steigt und bei Strommangel sinkt.
    2) Mit E-Fahrzeugen, die im Durchschnitt zu grosse Batterien besitzen, denn dann sind sie in der Lage, jederzeit Überschussstrom aus dem Netz aufzunehmen
    3) Mit smarten E-Fahrzeugen, die dann laden, wenn der Strom billig ist. Dazu müssen PKW‘s etwa im Parkfeld einer Firma immer an den Strom angeschlossen sein.
    4) mit Megabatterien-Installationen in jeder Staat. Es braucht umso weniger davon, je intelligenter die Fahrzeuge laden und die Fahrzeuge werden umso intelligenter laden je grösser der Unterschied zwischen Hoch- und Niedertarif ist.

    • Korrektur: es müsste heissen: 1) Mit einem Strompreis, der bei Stromüberschuss sinkt und bei Strommangel steigt.

  32. Zitat Michael Khan:

    Die Gewissheit, nach 10 Minuten Tanken auch eine große Reichweite zu haben, wie man sie beim Tanken von Benzin, Diesel oder auch dem Brennstoff für die Brennstoffzelle hätte, wird der Fahrer eines batteriegetriebenen Fahrzeugs nicht haben.

    Doch die Gewissheit kann er bei flexiblem Stromtarif haben. Bei Strommangel wird dann das Tanken einfach teurer.

    Der Forscher Auke Hoekstra behauptet zusammengefasst: batteriebetriebene E-Trucks werden sich aus Kostengründen durchsetzen, denn der Transport wird deutlich billiger sein als selbst mit dem Diesel-Truck .
    Siehe dazu:
    Auke Hoekstra: ‘Electric trucks: economically and environmentally desirable but misunderstood’. Sein Fazit: Es sind die niedrigen Gesamt-Kosten der batteriebetrieben Trucks, die ihnen zum Durchbruch verhelfen wird.

    • Begreifen Sie’s nicht? Zügige Langstreckenfahrten mit batteriegetriebenen Fahrzeugen sind nicht möglich und werden auch in der Zukunft nicht möglich sein, wegen der langen Zwangspausen beim Laden.

      Größere Batterien ändern daran nichts.

      Selbst Superbatterien mit jetzt noch existierender Technik und viel höherer Energiedichte und Leistungsdichte ändern daran nichts. Dann kriegen Sie nämlich gleich das nächste Problem beim Laden – entweder es dauert endlos lange oder es bedarf absurd hoher Ladeleistungen, die ein Stromnetz destabilisieren.

      Flexible Strompreise ändern an dem Problem nichts. Intelligentes Laden hilft bei dem Problem nichts. Es nützt auch nichts, hier jetzt alles mit Links zu Bloggern zuzuschütten, die das auch nicht wahrhaben wollen.

      Das ist ein Problem, das die Mehrzahl der Autofahren nicht oder kaum betrifft, den Fernlastverkehr und der Fernbusverkehr aber im Kern. Wenn ein LKW etwas 1500 Kilometer zu transportieren hat, dann geht das mit Batterien nur, wenn mehrere lange Zwangspausen eingeplant werden. Wenn ein Fernbus eine solche Strecke zurückzulegen hat, dann können die Fahrgäste sich auf längere Pausen oder Umsteigen gefasst machen. Die Ladezeiten allein darf man dabei nicht rechnen. Auch mit Wartezeiten auf das Laden wird zu rechnen sein. Das kann man nicht vermeiden. Das ist ein ganz klarer Nachteil.

      Man kann natürlich Fernstraßen mit Oberleitungen versehen. Die Milliarden dafür weren aber hoffentlich dem Fernverkehr aufgebrummt. Die finden sich dann in der Kosten-/Nutzenrechnung wieder.

      Ist das so schwer zu verstehen? Es ist doch ganz einfach.

      Die sinnvollste Lösung in Deutschland wäre: Schienennetz elektrifizieren (wie in der Schweiz), Fernverkehr auf die Schiene, batteriebetriebene Elektrofahrzeuge für den Regionalverkehr. Aber das wäre in großen Ländern mit dünnerem Schienennetz schon keine Option, und es geht um eine globale Lösung.

      Auch eine Lösung: Regionalverkehr mit batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen, Fernverkehr weiter mit Verbrennungsmotoren. Das wäre zwar kein Ausstieg aus der fossilen Technik, aber immerhin schon ein deutlicher Schritt hin zu einer Welt mit deutlich reduziertem Schadstoffausstoß (wohlgemerkt nur, wenn die Stromerzeugung weitgehend auf nichtfossiler Basis erfolgt – EE oder nuklear)

      Eine dritte Lösung: Regionalverkehr mit batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen, Fernverkehr mit Brennstoffzellenantrieb.

  33. Warum grosse Batterien sich lohnen: Erneuerbar erzeugter Strom kann gratis sein
    Hier eine Meldung über den Stromtarif in Texas, welcher zeigt, warum E-Mobilität mit Erneuerbaren so gut zusammengehen:

    Gratis-Strom in Texas: Ökostrom-Überschuss ermöglicht Strom zum Nulltarif
    Kategorie: Strom

    Der US-Bundesstaat Texas ist auf dem Energiemarkt vor allem für seine Ölförderstellen bekannt. Dabei produziert der zweitgrößte Staat der Vereinigten Staaten neben Öl und Gas auch jede Menge Ökostrom in riesigen Windparks. Gut zehn Prozent des Stroms werden dort generiert. Ähnlich wie in Deutschlands kommt es in Texas durch die zeitweise starke Ökostrom-Produktion häufig zu Strom-Überschüssen. Vor allem nachts, wenn der Großteil der Bevölkerung schläft und auch die Industrie kaum Strom verbraucht, sind die Stromnetze durch dem Strom-Überschuss oft überlastet. Deshalb bieten einige texanische Stromanbieter zwischen 21 und 6 Uhr nun Gratis-Strom an.

    • Die Sache mit dem “Gratis-Strom” ist ein Trugschluss. There is no free lunch. Die Kosten für den Bau der Anlagen müssen nach wie vor amortisiert werden entweder über Subventionen oder einen höheren Strompreis zu Spitzenzeiten.

      Das Problem mit dem Geisterstrom habe ich bereits im Artikel angesprochen. Hat keiner gelesen, ich weiß. Steht da aber trotzdem. Der Einsatz der heute ungenutzten EE-Kapazitäten für die Produktion beispielsweise von Wasserstoff wäre ein guter Weg, den “Geisterstrom” oder die Abschaltung von Anlagen zu vermeiden.

  34. @EE-Ausbau und Elektrofahrzeuge

    Ein weiterer Ausbau von Windkraft und Photovoltaik in Deutschland kann zügiger weitergehen, wenn jetzt parallel auch immer mehr Elektrofahrzeuge angeschafft werden. Die Batteriefahrzeuge können die kurzfristigen Netzüberschüsse aufnehmen, und Wasserstofffahrzeuge können auch mittelfristige Überschüsse verarbeiten. Wenn man genug EE ausgebaut hat, kann man auch aus dem Wasserstoff noch andere Kraftstoffe herstellen, und diese dann langfristig über ganze Jahreszeiten lagern.

    Zusätzlich können die Batteriefahrzeuge auch mal kurzfristig Strom ins Netz einspeisen. Und in 10 Jahren können auch noch Altbatterien, die für Fahrzeuge zu schwach geworden sind, noch als hauptamtliche Stromspeicher stationär genutzt werden.

    Wie sich die konkrete Technik und die Preise entwickeln werden, entscheidet dann über die Details, wann wo welche Technik optimal eingesetzt werden kann. Es ist durchaus spannend, was hier in den letzten Jahren schon passiert ist, und es bleibt spannend.

    Angesichts der derzeitigen Technik kann aber jetzt schon in wesentlich höherem Tempo der Klimaschutz vorangetrieben werden. Die mikrigen CO2-Steuern, die für die nächsten Jahre in Deutschland eingeführt werden, die müssten viel höher sein. Das vergeudet wertvolle Zeit.

    Der komplette Umstieg auf emissionsfreie Mobilität braucht doch viel länger als 10 Jahre. Selbst wenn wir ab heute nur noch Elektrofahrzeuge bauen würden, würde der Umstieg doch so lange dauern, wie der Bestand an Autos und LKW hält. Es macht ja wenig Sinn, noch gut laufende Benziner und Diesel zu verschrotten, weil man zu spät in die E-Mobilität eingestiegen ist. Einen kleinen Teil der Altfahrzeuge kann man sicherlich auch behalten, und dann eben mit grünem Synthesesprit fahren. Aber der wird ziemlich teuer sein.

  35. Die extremsten Argumente in der Diskussion Wasserstoff versus Batterien findet man im Artikel Hydrogen fuel cell vs battery electric cars – Which one will win the battle?
    Hier was Martin Schulz von Infineon dazu schreibt (Schlüsselsätze wurden von mir fett hervorgehoben):
    Überall dort, wo mit Elektrizität gearbeitet wird, übertreffen Batterien den Wasserstoff in Effizienz, Kosten und typischerweise auch im Volumen. Selbst Druckluft in unterirdischen Kavernen hat einen besseren Wirkungsgrad als die Speicherung von Wasserstoff. Nun – wenn man Wasserstoff speichern könnte, was heute auch mittel- bis langfristig wochenlang bis monatelang nicht möglich ist.
    Bei allen mobilen Anwendungen verhindert Wasserstoff den Einsatz von Batterien für Vehicle-to-Grid-Dienste.
    Ein Vergleich des deutschen VDI ergab, dass selbst batterieelektrische Züge eine bessere Lösung sind als der Einsatz von h2-Brennstoffzellen.
    (siehe https://heise.de/~4850008 leider nur auf Deutsch)
    Zurück zu den 50 Millionen deutschen Autos im Jahr 2040…
    Wenn das BEV wären und als mobile, dezentrale Energiespeicher betrachtet würden, könnten sie mehr zur Netzstabilität beitragen als alle heutigen Pumpwasserkraftwerke in Deutschland.

    Also – überall dort, wo die angestrebte Arbeit mit Strom geleistet werden kann, ist Wasserstoff keine gute Idee.
    Überall dort, wo Wasserstoff als chemische Verbindung eingesetzt wird, wie in der Stahlindustrie oder der chemischen Industrie, sollte es grünes H2 statt schwarzes sein.
    Aber die Verbraucher müssten den Preis dafür zahlen, da die Endprodukte teurer werden würden
    .
    Die Nutzung fluktuierender Energiequellen wie Wind und Wasser zur Erzeugung von H2 ist aufgrund der Verfügbarkeit und Effizienz eine Sackgasse.
    Potentiell kann die Erzeugung von H2 in Ländern wie Island, die geothermische Energie zu extrem niedrigen Kosten nutzen, eine praktikable Option werden. Aber selbst wenn die Primärenergie buchstäblich kostenlos zur Verfügung steht, würde der Preis pro kg H2 sie zu einem teuren Brennstoff machen. Zusätzlich bleiben physische Probleme wie Lagerung und Transport bestehen.
    Die Verkohlung zu synthetischem Methan wäre eine technische Lösung, aber der Treibstoff wäre noch teurer, da der zusätzliche Prozess weitere Investitionen, Energie und Infrastruktur erfordert.
    Auch ich hätte es geliebt, Flugzeuge und Schiffe zu sehen, die mit grünen Treibstoffen betrieben werden, aber heute liegt der Preis pro Liter Rohöl bei etwa 0,13 €. Die gleiche Energie in grünem H2 wird etwa 20 Mal so teuer sein – optimistische Schätzung.
    Aber ich sehe, dass wir hier vom Thema abgekommen sind. Es geht um Elektrofahrzeuge und die Energiespeicherung, die höchstwahrscheinlich die Szene dominieren werden 🙂
    Batterien sind eindeutig zu favorisieren.
    Die heutige Forschung zielt darauf ab, die Energiedichte und -kapazität kurzfristig um den Faktor zwei, mittelfristig um den Faktor 4 und langfristig um den Faktor 10 zu erhöhen.
    Da die Batterie schon heute favorisiert wird, wird sie in sehr naher Zukunft unumgänglich werden.

  36. Noch verrückter tönen die Argumente von Martin Schulz speziell zu Wasserstoff-Trucks und zu H2-Flugzeugen/H2-Schiffen. Hier übersetzt aus dem Englischen (vom bereits verlinkten Artikel Hydrogen fuel cell vs battery electric cars – Which one will win the battle? ):
    Transport per Lkw?
    Die größte Kapazität von H2-Lastkraftwagen liegt bei etwa 1000 kg Wasserstoff.
    Gut genug für 2000 Personenkraftwagen pro Tag.
    Der Verkehr für den Transport von H2 wäre 6-10 mal so hoch wie für Diesel.
    Lokale Erzeugung?
    Netter Versuch.
    Um 1 kg H2 zu erzeugen, benötigt man 55 kWh Energie.
    Eine Solaranlage, die 1 Tonne pro Tag erzeugen kann, müsste – bei Sonnenschein – 55.000 kWh liefern, was einem Feld von 1 MW entspricht, das aus 32.000 Solarpaneelen besteht.
    Ein Betrieb rund um die Uhr erfordert mindestens die doppelte Größe plus einige Windmühlen, die nachts arbeiten, und riesige Pufferbatterien, um den Betrieb bei Windstille in der Nacht aufrechtzuerhalten.
    Neben all den physikalischen Nachteilen, die sich durch die Entwicklung nicht verbessern werden, gibt es Aspekte, die in dieser Diskussion übersehen werden:
    Für 1 kg H2 müssen etwa 9 Liter oder Wasser gespalten werden. Süsswasser, da Meerwasser bei der Elektrolyse nicht nützlich ist.
    Stellen Sie sich ein Jahr 2040 mit Brennstoffzellen in Personenkraftwagen, Lastwagen und Bussen vor.
    Allein in Deutschland gibt es heute etwa 50 Millionen Autos – Busse und Lastwagen nicht eingerechnet.
    Jeder fährt täglich 50 km und verbraucht dabei etwa 0,5 kg H2 und etwa 4-5 Liter Wasser.
    Rechnet man Schwerlasttransporter, Stadtbusse und Lieferfahrzeuge hinzu, landet das gesamte in Deutschland verbrauchte Süßwasser in mobilen Anwendungen.
    Rechnet man den Energiebedarf für Flugzeuge hinzu?
    Wenn man nur die Flüge versorgen will, die vom deutschen Flughafen Frankfurt abheben, bräuchte man das gesamte Süßwasser der Stadt Frankfurt.
    Uuups – es gibt schon keines mehr, da es in all den Straßenfahrzeugen verbraucht wurde..
    Das bedeutet auch, dass kein einziges Schiff mehr unterwegs ist, da es keinen Treibstoff mehr dafür gibt.
    Als ob das nicht schon schlimm wäre, wird es noch schlimmer.
    H2 kann nicht gelagert werden, ohne dass ein Teil davon in die Atmosphäre diffundiert.
    Da die Dichte ziemlich niedrig ist – die niedrigste der Welt eigentlich – driftet H2 in die Atmosphäre und verlässt den Planeten. Kein Witz – keine Science-Fiction. Frei schwebender Wasserstoff verwandelt sich in stellaren Wasserstoff.
    Endgültig verschwunden.
    Es wird – optimistisch – angenommen, dass mindestens 10% des H2 auf diese Weise verloren gehen.
    Zurück ins Jahr 2040, wo H2 als Energiespeicher in Kraftstoffen, Heizungen, Schiffen, Ebenen, Autos und anderen Anwendungen auf der ganzen Welt verwendet wird. Mit einfacher Mathematik würden wir alle 5 Jahre Frischwasser in der Größenordnung des Bodensees vom Planeten eliminieren.

    • Allein in Deutschland gibt es heute etwa 50 Millionen Autos – Busse und Lastwagen nicht eingerechnet. Jeder fährt täglich 50 km und verbraucht dabei etwa 0,5 kg H2 und etwa 4-5 Liter Wasser. Rechnet man Schwerlasttransporter, Stadtbusse und Lieferfahrzeuge hinzu, landet das gesamte in Deutschland verbrauchte Süßwasser in mobilen Anwendungen.

      Lieber Herr Holzherr. Ich könne Ihnen jetzt vorrechnen, warum diese Behauptung absurd ist. Aber ich will Sie nicht bloßstellen. Ich gebe Ihnen also bis heute Abend (26.9.2020 21:00) Zeit, das alles noch einmal durchzurechnen und Ihre Behauptungen und Zahlen zu korrigieren.

      Meinetwegen können Sie mir auch eine Mitteilung schicken, dass ich Ihre Kommentare löschen soll, die groteske Falschbehauptungen enthalten.

      Was jedoch nicht passieren wird, ist, dass komplette Fake News hier unter einem Blog-Artikel einfach so stehen bleiben.

      Ich möchte Sie auch bitten, in Zukunft etwas achtsamer zu sein, wenn Sie mit Zahlen und Behauptungen um sich werfen, die offensichtlich jeder Logik entbehren. Ich tue das nicht gerne, aber ich habe auch keine besondere Hemmung, Kommentatoren zu blocken, die die Kommentarspalte unterhalb meiner Artikel mit absurden Falschinformationen zumüllen.

      Ich hoffe, wir verstehen uns.

      Kleiner Denkanstoß: 50 Millionen PKWs mit je 5 kg Wasser”verbrauch”, wieviele kg Wasser macht das pro Tag? Und wie vielen Kubikmetern entspricht das?

      Wie viele kg Trinkwasser allein für den privaten Verbrauch pro Kopf und Tag in Deutschland anzusetzen sind, finden Sie sicher auch leicht heraus. Falls nicht, es sind aktuell etwa 120 kg (Liter) pro Einwohner. Das kann man dann ja mal der oben errechneten Zahl gegenübergestellt werden. Für Industrie und Landwirtschaft wird natürlich noch viel mehr verbraucht. Die Zahl finden Sie sicher auch.

      Dann sehen Sie sehr schnell, ob es stimmt, dass Deutschland zur Sahara wird, selbst wenn jedes einzelne Fahrzeug mit Brennstoffzellen betrieben würde, wovon übrigens keiner ausgeht, zumindest ich nicht – ich habe mehrfach zum Ausdruck gebracht, dass ich meine, Brennstoffzellenantriebe machen nur im Fernverkehr Sinn, nicht aber im Regionalverkehr.

      Also, viel Spaß beim Rechnen, wir reden dann später weiter.

      • Zitat Martin Schulz, Infineon:

        Rechnet man Schwerlasttransporter, Stadtbusse und Lieferfahrzeuge hinzu, landet das gesamte in Deutschland verbrauchte Süßwasser in mobilen Anwendungen.

        Dieser Kommentar stammt ja von Martin Schulz, der bei Infineon Technologies arbeitet.
        Keiner hat ihm widersprochen als er das auf
        Hydrogen fuel cell vs battery electric cars – Which one will win the battle? veröffentlichte.
        Klar muss es Unsinn sein, denn 5 Liter Wasserverbrauch pro Tag pro PKW ist viel weniger als der durchschnittliche Wasserverbrauch pro Mensch.

        Wollte nur einmal schauen, wer das überhaupt bemerkt.

        Das heisst natürlich nicht, dass alles falsch ist was Martin Schulz dort schreibt.
        Was ich im ersten Kommentar von ihm zitiert hatte stimmt nämlich in den wesentlichen Punkten.

        • Ganz ehrlich, ich finde es ja gut, dass Sie so eifrig kommentieren, aber es wird langsam etwas zuviel des Guten. Wie oft muss denn noch wiederholt werden, mit ausführlichen Zitaten, dass im Betrieb batteriegetriebene Fahrzeuge weniger Energie verbrauchen als mit Brennstoffzellen betriebene, was niemand bestreitet, jeder weiß, ich selbst auch schon geschrieben habe und wozu ich auch schon geäußert habe?

          Es wirkt auch mich schon etwas, als richten Sie den verbalen Hochdruckschlauch auf meinen Blog und pumpen ihn voll mit Worten, oft repetitiv, ohne wirklich Bezugnahme auf die Antworten, die Sie schon längst bekommen haben.

          Diese lange Zitat von dem Herrn Dr. Martin Schulz von Infineon, in dem nun wirklich ausgemachter Blödsinn verzapft wird, ist die Krönung. Das kann man nicht bringen, auch nicht mit der nachgeschobenen Rechtfertigung, Sie wollten nur einmal sehen, ob es einer merkt.

          Sowas merken die wenigsten, weil kaum jemand mal auch nur die einfachsten Dinge nachrechnet oder auch nur die Plausibilität überprüft. Aber die Falschbehauptungen stehen dann erst mal da, in meinem Blog, wo ich sie nun wirklich nicht haben will. Das geht gar nicht.

        • Was ich im ersten Kommentar von ihm zitiert hatte stimmt nämlich in den wesentlichen Punkten.

          Hier sehen Sie genau, was ich mit meiner Kritik an Ihrem Diskussionsstil meine. Schon wieder das Argument, dass Batterien für die Energiespeicherung überlegen sind. Das bestreitet doch keiner. Aber es gibt eben Anwendungsfälle – Fernlastverkehr ist einer – wo die Nachteile von Batterien (ich werde sie jetzt nicht schon wieder auflisten) schwer wiegen. Dazu muss man eben eine Lösung finden. Zum wiederholten Mal darauf herumzureiten, dass das direkte Speichern von Strom in Batterien weniger Verluste mit sich bringt als die Umwandlung in einen Brennstoff für Brennstoffzellen führt da nicht so recht weiter.

      • Übrigens: Die Langzeitspeicherung, die saisonale Speicherung von Wasserstoff wird etwa im deutschen h2Store-Projekt und im EU-Projekt hyunder untersucht.

        Es funktioniert, Wasserstoff in dafür geeigneten geologischen Formationen zu speichern, ist aber tatsächlich mit deutlichen Langzeitverlusten verbunden.
        Martin Schulz schreibt dazu, bei weltweiter Speicherung von Wasserstoff sei mit Wasserstoffverlusten von 10% des verbrauchten Wasserstoffs und somit mit Verlusten in der Gewichtsklasse des Bodensees alle 5 Jahr zu rechnen und dieser verlorene Wasserstoff entweiche in den Weltraum.
        Auch das kann nicht stimmen: Der Bodensee enthält 48 Kubikkilometer Wasser und damit etwa 48 Gigatonnen Wasser. Bei 10 Milliarden Menschen und einem durchschnittlichen Wasserstoffverbrauch pro Mensch von 0.5 kg pro Tag wovon 10%, also 50 Gramm, entweichen, würden in 2000 Tagen (etwas mehr als 5 Jahre) 1 Gigatonne Wasserstoff entweichen, denn pro Person würden in dieser Zeit ja 100 Kilogramm Wasserstoff entweichen. 1 Gigatonne ist aber nur 1/48 des Bodensees, womit Martin Schulz auf jeden Fall deutlich danebenliegt – selbst wenn man die pro Person verbrauchte Wasserstoffmenge verzehnfacht.

        Hier noch das Zitat von Martin Schulz:

        Es wird – optimistisch – angenommen, dass mindestens 10% des H2 auf diese Weise verloren gehen.
        Zurück ins Jahr 2040, wo H2 als Energiespeicher in Kraftstoffen, Heizungen, Schiffen, Ebenen, Autos und anderen Anwendungen auf der ganzen Welt verwendet wird. Mit einfacher Mathematik würden wir alle 5 Jahre Frischwasser in der Größenordnung des Bodensees vom Planeten eliminieren.

  37. Wenn ein Land eine H2-Strategie hat und dann Wasserstoff in grösseren Mengen hergestellt wird, dann ist es auch viel einfacher, eine Infrastruktur für die H2-Mobilität aufzubauen. Ein Beispiel dafür ist gerade Deutschland. So liest man im Artikel Siemens to build large hydrogen production plant in Germany etwa:

    Siemens hat heute Pläne zum Bau einer der größten Wasserstoffproduktionsanlagen in Deutschland bekannt gegeben.

    Die Anlage, die im nordbayerischen Energiepark Wunsiedel errichtet werden soll, wird in der ersten Ausbaustufe eine Anfangskapazität von mehr als 900 Tonnen Wasserstoff pro Jahr haben, im Vollausbau 2.000 Tonnen pro Jahr.

    Tatsächlich soll mit dem erzeugten Wasserstoff unter anderem Fahrzeuge angetrieben werden, liest man doch:

    Siemens sagte, eine öffentliche Wasserstofftankstelle für Lastwagen und Busse könne später am gleichen Standort hinzugefügt werden, um die Umstellung des Schwerlastverkehrs und des öffentlichen Verkehrs auf CO2-freie Antriebstechnik zu unterstützen.

    Wenn auch der öffentliche Verkehr mitmacht, dann kann die dafür nötige Infrastruktur wohl auch von privaten Unternehmen genutzt werden, was den Einstieg erleichtert.

  38. Der gesamte Beitrag wird durch die Aussage die Energie für die Hydrolyse aus erneuerbaren Energiequellen zu gewinnen unsinnig weil der Bedarf niemals so gedeckt werden kann. Industrieländer wie Japan (trotz Fukushima), USA, Russland und China wissen natürlich, daß auf Kernkraft zur Wasserstoffgewinnung nicht verzichtet werden kann. Ob Fusionskraftwerke je ans Netz gehen, ist unsicher. AKW der 4. Generation allerdings werden weltweit gebaut und sind betreffs Sicherheit nicht mehr mit den Kernkraftwerken, die Deutschland ablehnt, zu vergleichen. Die ehemals in D entwickelten und nun in Weissrussland funktionierenden schnellen Brüter minimieren auch zum großen Teil das Atommüllproblem. Wasserstoff wird fossile Brenn- (und Roh-)stoffe ersetzen, natürlich muß auch die Frage der Energiegewinnung für die Synthese ehrlich und nicht mit Phrasen beantwortet werden.

    • @LIMES: Länder ohne Kernkraft und ohne Wasserkraft wie Deutschland sind sogar noch stärker auf Wasserstoff als Pufferenergie angewiesen als Länder mit viele AKWs, denn anstatt Überschussstrom abzuriegeln können diese Länder den Überschussstrom in Wasserstoff umwandeln.
      Wasserstoff wird aus ökonomischen Gründen aber so wenig wie möglich erzeugt werden und nur wenige Fahrzeuge werden Wasserstoff als Antriebsquelle nutzen, denn für die meisten Fahrzeuge sind Batterien eine bessere Lösung. Das Hauptanwendungsgebiet für Wasserstoff sehe ich in der Industrie und in der Stromerzeugung bei Ländern mit vorwiegend erneuerbaren Energien, denn so können diese Länder auf Gaskraftwerke verzichten. Anstatt bei Strommangel wegen einer Dunkelflaute Gaskraftwerke hochzufahren wird dann Wasserstoff wieder verstromt.
      Fazit:Wasserstoff so wenig wie möglich und so viel wie gerade nötig. Das verlangt die Ökonomie.

    • Was die Notwendigkeit von nuklearer Energieversorgung angeht, stimme ich Ihnen sogar zu. Es gibt jedoch einen guten Grund, warum ich diesen Punkt in meinem Artikel nicht zur Sprache gebracht habe.

      Mein Ziel war hier, dediziert auf einen einzigen Aspekt einzugehen. Dieser Aspekt ist im Titel des Artikels genannt.

      Da ich langjähriger Blogger bin, ist mir die Dynamik von Diskussionen im Web sattsam bekannt. Wenn das Thema Kernenergie (oder ein beliebiges anderes Aufregerthema) genannt wird, entbrennt sofort wieder eine emotionale Diskussion über dieses Reizthema, bei der dann üblicherweise dieselben Argumentationsketten abgefeiert werden, die ich schon Dutzende Male gelesen habe.

      Das wollte ich mir diesmal ersparen. Es muss auch mal möglich sein, in deinem Blog-Artikel einen bestimmten Aspekt anzusprechen und dann darüber zu diskutieren, ohne den gesamten verbundenen Themenkomplex in allen details auszuleuchten. Ein Blog-Artikel ist keine Dissertation und keine wissenschaftliche Studie.

      Was ich im Artikel gesagt habe, zur Abschätzung des Verbrauchs und Energiebedarfs und auch zur Rroblematik der Reichweite und der Netzstabilität, ist meines Erachtens richtig, unabhängig von der Art der Stromerzeugung. Die Abqualifizierung als “Phrasen” weise ich deswegen zurück.

    • @LIMES: Advanced Nuclear Reactors wie der IMSR von Terrestrial Energy wären ideal für die Wasserstoffgewinnung, denn Advanced Modular Reactors sind typischerweise Reaktoren, die sowohl Strom als auch Prozesshitze erzeugen können. In einem Land mit viel Solar- und Windenergie würden solche Reaktoren bei einer Dunkelflaute Strom erzeugen und ansonsten Wasserstoff. Damit liefen sie dann immer zu über 90% ihrer Maximalleistung, was sehr effizient wäre.

    • Weil es hier auch um das Ausmass der Wasserstoffwirtschaft geht, also darum wie gross diese werden soll, möchte ich hier auf ein Video von Volker Quaschning (Erneuerbare Energien, Berlin) hinweisen indem er Wasserstoff nur eine kleine Rolle im Transport, nur einen geringen Ausbau, zugesteht. Denn bei vollem extremem Ausbau einer Wasserstoffwirtschaft müsste Deutschland 3 Mal so viel Strom erzeugen wie bei entsprechenden Batterielösungen und die dafür notwendige Fläche für Windräder und Solarpanel stehe (politisch) nicht zur Verfügung. Volker Quaschning geht natürlich von einer rein regenerativen Energieversorgung Deutschlands aus.

      Das Video Elektroauto, Diesel oder Wasserstoff – womit stoppen wir die Klimakrise?

      Dort sagt er ab 15 Minuten Videozeit einiges gegen das Wasserstoffauto:
      15:55 Das Hauptargument gegen das Wasserstoffauto ist allerdings der fehlende Wasserstoff.
      17:11 … rund dreimal soviel Solar- und Windräder wie für entsprechende Batterielösung. Die Flächen dafür werden wir in Deutschland kaum finden. Das heißt Wasserstoff ist relativ ineffizient….

  39. @Atomkraft nur ganz kurz

    Wenn Atomkraftwerke eine hinreichende Haftpflichtversicherung hätten, und dann immer noch wirtschaftlich sind, hätte ich nicht so viel dagegen. Hier muss man aber auch gucken, wie sich insbesondere die Preise von Photovoltaik entwickeln. Neue Atomkraftwerke sind auf mindestens 30 Jahre Betriebszeit ausgelegt. Wenn sie in 15 Jahren wegen der Konkurrenz der EE unwirtschaftlich werden, dann kann man es auch gleich lassen, Neue zu bauen, finde ich. Die bestehenden Atomkraftwerke weiter zu betreiben, solange die Sicherheit das zulässt, bleibt davon ja unberührt. Solange der EE-Ausbau nicht sehr viel mehr wird, spart Atomkraft ja ganz konkret Treibhausgase ein.

    • @Tobias Jeckenburger: Sie täuschen sich gewaltig Tobias Jeckenburger: In den nächsten 30 Jahren wird kein Land, – auch nicht Deutschland -, völlig klimaneutral werden und kein Land kann in weniger als 30 Jahren nur mit Wind und Sonne all seine Energiebedürfnisse befriedigen – auch nicht Deutschland.

      Ich erinnere mich hier an einen Kommentar von ihnen vor etwa einem Jahr in dem sie davon sprachen, dass wir jetzt das Klimaproblem lösen könnten um uns dann etwas anderem zuwenden zu können. Ich hab mich schon damals gefragt, wieviele wohl glauben, so etwas sei möglich. . Ich befürchte es sind gar nicht so wenige.

      Das Klima- und Clean-Energy Problem ist aber eines der Probleme, das da ist, um für längere Zeit zu bleiben, zu bleiben um seine Zeit mit uns zu verbringen..

      • Ist denn der Austausch von Wasserstoff mit dem Weltraum eine Einbahnstraße? Der Sonnenwind besteht vorwiegend aus Protonen und Elektronen. In die Atmosphäre eintretende und auf thermische Geschwindigkeiten abgebremste Protonen werden durch Elektroneneinfang zu atomarem Wasserstoff.

        Die Protonendichte liegt um Schnitt bei einigen Teilchen pro Kubikzentimeter bei Geschwindigkeiten von um 400 km/s. Bei Sonnenstürmen steigt die Dichte um etwa eine Größenordnung, die Geschwindigkeit auf etwa 700 km/s.

        Das ergäbe eine Flussdichte von im Mittel einigen 10^10 Protonen pro cm^2 und Sekunde, also einigen 10^20 Protonen pro Quadratkilometer und Sekunde.

        Bei einer Masse von 1.6*10^-27 kg wären das pro Sekunde einige Zehnmillionstel kg Protonmenmasse Proo km^2 und Sekunde. Wenn ich mir jetzt anschaue, wie groß der innere Bereich des Magnetfelds der Erde ist, dort wo Protonen und Elektronen aus dem Sonnenwind gefangen werden, dann sind das einige Tausend km mehr als der Erdradius. Nicht alle Protonen werden eingefangen, aber es dürften doch einige Hundert kg pro Sekunde sein. Wenn davon nur rund ein Prozent seinen Weg in die Atmosphäre findet, dann sind das auch schon einige kg pro Sekunde.

        Oder nicht?

    • @Karl Bednarik, Zitat: Wieviel Wasserstoff geht eigentlich auf natürliche Weise in den Weltraum verloren?
      Im BBC-Artikel Who, What, Why: Is the Earth getting lighter? liest man dazu:

      Gase wie Wasserstoff sind so leicht, dass sie aus der Atmosphäre entweichen. Physiker haben gezeigt, dass die Erde pro Sekunde etwa drei Kilogramm Wasserstoffgas verliert. Es sind etwa 95.000 Tonnen Wasserstoff, die der Planet jedes Jahr verliert.31.01.2012

  40. @Martin Holzherr 27.09. 11:18

    „Sie täuschen sich gewaltig Tobias Jeckenburger: In den nächsten 30 Jahren wird kein Land, – auch nicht Deutschland -, völlig klimaneutral werden und kein Land kann in weniger als 30 Jahren nur mit Wind und Sonne all seine Energiebedürfnisse befriedigen – auch nicht Deutschland.“

    Das ist eine Rechnung mit ziemlich vielen Unbekannten. Als beschleunigende Faktoren fällt mir Einiges ein:

    1. Die jungen Leute setzten angesichts der eigenen Zukunftsaussichten auf eine Energiewende, die wirklich angefasst wird und unseren wirtschaftlichen Möglichkeiten entspricht. Demokratische Mehrheiten, die das Problem wirklich zügig lösen wollen, sind in den nächsten Jahren schon in Sicht.

    2. Das konkrete Wetter unterstützt maßgeblich das Problembewusstsein, wenn der Klimawandel in den nächsten 15 Jahren noch mal richtig was drauflegt: eine weitere Erwärmung, eine weitere Verschärfung der klimawandelbedingten Unregelmäßigkeiten und entsprechend Dürren, Waldbrände und Moorbrände im Wechsel mit Stürmen und Überschwemmungen.

    3. Die Kostenentwicklung für Windräder, Photovoltaik und Batterien werden für die Geschwindigkeit der Energiewende eine große Rolle spielen. Spätestens wenn hier die Preise unter die Preise für fossile Technik fallen, wird weltweit bei Erneuerung von Anlagen und vor allem beim Zubau von Neukapazitäten nur noch grüne Technik eingesetzt.

    4. Eine Reduktion eines Teils unseres recht überflüssigen Wohlstands ist ebenso möglich. Wenn die Menschen wirklich Angst vor ihrer Zukunft bekommen, wird das Folgen haben können. Statt dem eigenem PKW und Flugreisen werden viele sich andere Statussymbole leisten wollen. Z.B. bessere digitale Ausstattung und ein energiesparendes Smarthome, Städte die auf den Fahrradverkehr ausgerichtet sind, und Urlaub auch am liebsten per Elektrofahrrad auf Campingplätzen im Umkreis von maximal 1000 Km.

    5. Ein Identitätswandel ist auch denkbar. Dass weniger die persönliche Ausstattung mit allerhand Gütern und Luxusgütern zählt, sondern mehr ein kollektiver Wohlstand mit sehr viel lebenswerteren Städten und einer richtigen Zukunftsperspektive, in der der Mensch nicht mehr das Problem ist, sondern die Lösung.

    Wir haben eben eine Menge Unbekannte in der Rechnung. Ich meine wir können es in Deutschland in 20 Jahren, in Europa in 30 und weltweit in 40 Jahren schaffen. Wissen kann ich das aber nicht. Zukunft ist generell unsicher. Wie sich z.B. die Corona-Pandemie auf Klimawandel und Energiewende auswirkt, ist unklar, auf jeden Fall wirkt sie kurzfristig schon mal ganz schön emissionsmindernd.

    Vor einem Jahr konnte schon gar keiner wissen, dass hier eine solche Pandemie mit so weitgehenden Folgen für Wirtschaft und Sozialleben ausbricht. Von daher, bin ich kein Prophet, ich halte aber eine recht zügige Lösung unseres Problems für möglich.

    • @Tobias Jeckenburger: In ganz Deutschland zu Heizen ohne Gas oder Öl, Wasserstoff zu erzeugen ohne Erdgas (für Industrie und Mobilität), Zement und Stahl herzustellen ohne Kohlenwasserstoffe und für Tag und Nacht Strom zu erzeugen ohne Erdas, Kohle oder Öl und die Landwirtschaft auch noch völlig umzumodeln, so dass sie CO2 neutral wird, wäre sogar schwierig, wenn Deutschland in eine Art Kriegsmodus wechseln würde, wenn es also wirtschaftlich und infrastrukturell alle Schalter umlegen würde um nur noch dem Hauptziel Klimaneutralität zu frönen.

      Doch so einen Wechsel des Betriebsmodus allein um die Klimaziele zu erreichen wird es nicht geben und auch nicht (Zitat) Eine Reduktion eines Teils unseres recht überflüssigen Wohlstands. Einen Ersatz des alten fossilen Wohlstands durch (Zitat) bessere digitale Ausstattung und ein energiesparendes Smarthome wiederum ist ebenfalls gar nicht einfach zu erreichen, wenn dabei weder direkt noch indirekt Kohle, Erdgas oder Erdöl eingesetzt werden soll.

      Nur schon alle bestehenden Häuser und Gebäude zu dekarbonisieren, so dass sie CO2- neutral klimatisiert werden, macht folgendes schwierig (Zitat): Ich meine wir können es in Deutschland in 20 Jahren, in Europa in 30 und weltweit in 40 Jahren schaffen.

      Gerade hat China zwar bekannt gegeben vor 2060 CO2 neutral zu werden, aber
      1) unterschätzt wohl auch Xi Jinping die Herausforderungen um das zu erreichen
      2) ist China mit seiner Industriellen Kompetenz viel eher dazu in der Lage als es etwa Indonesien (4. grösste Bevölkerung) ist oder als es Indien oder die afrikanischen Länder sind.

      Für mich ist auch die Ablehnung der Kernenergie durch die meisten Klimawissenschaftler und -politiker ein deutliches Zeichen dafür, dass eben Klimaneutralität um jeden Preis nicht einmal das Ziel der Ambitioniertesten ist, sondern dass die meisten ihre existierenden Ziele und Einstellungen angesichts der Klimakrise nicht aufgeben wollen.

      Mit anderen Worten: Die Dekarbonisierung der Welt ist für fast alle nur ein Ziel unter vielen und es besteht keine Chance weltweit vollständige CO2 Neutralität in wenigen Jahrzehnten zu erreichen. Stärkster Hinweis dafür ist folgendes: Heute gibt es kein einziges Land unter den mehr als 190 Ländern dieser Welt, das völlig CO2 neutral ist und die Industriegeschichte zeigt, dass viele Länder erst viele Jahrzehnte später das erreichen, was Pionierländer vorgemacht haben.

  41. @Martin Holzherr 27.09. 17:09

    Ich meine wir können es in Deutschland in 20 Jahren, in Europa in 30 und weltweit in 40 Jahren schaffen. Die Voraussetzungen für diesen Prognoseversuch wären die Punkte 1 bis 5 aus meinem vorherigen Beitrag. In der Tat wäre das sehr optimistisch, wenn die alle eintreten würden. Wenn schon ein Punkt nicht erfüllt wäre, würde es eben länger dauern.

    Zusätzlich ist die CO2-Sensitivität der Atmosphäre auch nicht ganz genau bekannt, auch hier gibt es eine erhebliche Unsicherheit, zu welchem Klima am Ende eine gegebene Treibhausgaskonzentration führen wird. In zehn Jahren wird man das genauer wissen, und dann wohl noch mal neu entscheiden, wie viel Anstrengungen man unternehmen will, und bis wann man das Problem gelöst haben will.

    • @Tobias Jeckenburger
      Zitat 1) Ich meine wir können es in Deutschland in 20 Jahren, in Europa in 30 und weltweit in 40 Jahren schaffen.
      China will aber erst 2060 klimaneutral sein. Das ist in 40 Jahren, also dann wenn nach ihnen die ganze Welt klimaneutral sein soll.
      Zitat 2) Zusätzlich ist die CO2-Sensitivität der Atmosphäre auch nicht ganz genau bekannt
      Das stimmt nicht mehr. Gemäss einer neueren Studie, die sehr viele Faktoren miteinbezog ist die Gleichgewichts-Klimasensitivität mit 90%-iger Wahrscheinlichkeit zwischen 2.6 und 4.1 Grad Celsius.
      Zitat 3) In zehn Jahren wird man das genauer wissen, und dann wohl noch mal neu entscheiden, wie viel Anstrengungen man unternehmen will, und bis wann man das Problem gelöst haben will.
      Nein, denn nicht die Welt entscheidet, sondern die einzelnen Länder und in 10 Jahren haben die jeweils ganz unterschiedliche Probleme. 10 Jahre sind zudem eine unheimlich kurze Zeit wenn es um so etwas wie die Weltenergieversorgung geht.

      Bedenke: Seit 1992 als an der UmweltKonferenz von Rio zum ersten Mal auf politisch internationaler Ebene vor dem Treibhauseffekt gewarnt wurde stieg der CO2-Ausstoss um mehr als 60 Prozent. Das bedeutet: Wenn im Jahr 2050 der CO2-Ausstoss weltweit gleich hoch oder etwas niedriger ist als heute, dann ist das schon ein grosser Fortschritt gegenüber den ersten 30 Jahren Klimapolitik.
      Warum ist es so schwierig? Weil der Energieverbrauch weltweit jedes Jahr steigt, aber auch weil jedes Jahr mehr gebaut wird und selbst so etwas selbstverständliches wie Häuser und Strassen bauen ist mit CO2-Emissionen verbunden.

      All das was ich hier geschrieben habe bedeutet aber nicht, dass ich nicht an eine zukünftige Klimaneutralität der Menschheit glaube, sondern nur, dass diese Klimaneutralität nicht vor 2080 zu erwarten ist – am Ende der dritten 30-Jahrperiode der Klimapolitik sind wir dann soweit. Dann wird es zwischen 2.25 und 2.75 wärmer sein als 1880.

    • @Tobias Jeckenburger
      Zitat 1) Ich meine wir können es in Deutschland in 20 Jahren, in Europa in 30 und weltweit in 40 Jahren schaffen.
      Deutschland will das letzte Kohlekraftwerk 2038 abschalten und plant jetzt das neue Kohlekraftwerk Datteln 4. Zudem gibt es viele Anzeichen dafür, dass Erdgas in den nächsten Jahren für Deutschland wichtiger wird. Deutschland plant also überhaupt keine CO2 Neutralität bis 2040 und eine völlige CO2-Neutralität Deutschlands bis 2040 ist zudem an der Grenze des physikalisch möglichen. Praktisch gesehen ist Deutschland im Jahr 2020 einer der grössten CO2-Emittenten Europas – auch nachdem es seine Emissionen bereits stärker reduziert hat als die meisten EU-Mitglieder.

    • Erstens ist Deutschland mit etwa 2% der weltweiten CO2-Emissionen ziemlich irrelevant. Selbst wenn wir hier massive Reduktionen realisieren würden: Wir reden von einem globalen Problem. Auf dieser Skala hat alles, was Deutschland macht, wenig Einfluss.

      Das heißt natürlich nicht, dass wir nichts machen sollen. Es heißt nur, dass das, was wir bestenfalls machen können, wenig ausmacht.

      Was nun aber die Bereitschaft angeht, hierzulande etwas zu machen, da bin ich sehr skeptisch. Allemal, wenn das auch noch irgendeine Form der Selbstbeschränkung oder des Verzichts beinhaltet. Dass beispielsweise mittlerweile fast ein Drittel der verkauften Autos schneller als 200 fahren können und dass wir es nach wie vor nicht hinkriegen, wie alle Nachbarländer ein generelles Tempolimit einzuführen, ist da wirklich bezeichnend.

      Soviel zum Thema Problembewusstsein, Mehrheiten und Identitätsbewusstsein (was auch immer das sein mag)

      Aber auch die Politik, und zwar gerade von der Seite, die sich vorgeblich den Umwelt- und Klimaschutz auf die Fahnen schreibt, verhält sich da alles andere als konsequent. Angeblich ist der Klimawandel ja die größte Herausforderung, der sich die Menschheit je stellen musste. Das hört man immer wieder. Da sollte man eigentlich erwarten, dass die Gegenmaßnahmen höchste Priorität erhalten. Wie ist aber damit zu vereinbaren, dass ausgerechnet jetzt der Ausstieg aus der Kernenergie vorangetrieben wird? Ist das jetzt der richtige Moment?

      Das Ergebnis sehen wir hier:

      https://www.electricitymap.org/map

      Deutschland steht in Punkto CO2-Ausstoß pro konsumierter Kilowattstunde elektrischer Energie. ziemlich erbärmlich da. Wohlgemerkt geht es hier auch noch um die konsumierte, nicht um die erzeugte Kilowattstunde. das heißt, wenn wir nuklear erzeugten französischen Überschussstrom kaufen, sinkt der Wert des Kohlendioxidausstoßes pro kWh.

      Man sollte die eigenen Wunschvorstellungen nicht mit der Realität verwechseln. Ein Abgleich mit der Realität tut ganz gut.

      Meine Prognose: Auf Bewusstseinswandel und freiwillige Verhaltensänderungen sollten wir keine großen Hoffnungen setzen. Ein grundlegender Umbau der Energie- und Verkehrswirtschaft wird vorwiegend technisch zu lösen sein. In Deutschland wie auch anderswo.

  42. Der Bericht Hydrogen More efforts needed der Internationalen Energieagentur geht auch auf die globale Entwicklung im Brennstoffzellensektor für Fahrzeuge ein. Man liest dort:

    Die Nutzung von Wasserstoff im Verkehr nimmt schneller denn je zu, macht aber immer noch nur 0,5 % der Verkäufe neuer kohlenstoffarmer Fahrzeuge aus.

    1/3 der Brennstoffzellen-Fahrzeuge liefen in den USA (2100 FCW-Fahzeuge im Jahr 2019) mit starkem Wachstum auch in Asien. China war 2019 der Weltführer bei Brennstoffzellen-Trucks und Brennstoffzellen-Bussen. Ende 2019 gab es weltweit 470 Tankstellen für Brennstoffzellenfahrzeuge, wovon 113 in Japan zu finden sind, 81 in Deutschland und 64 in den USA. Im Jahr 2018 wurden auch 2 Brennstoffzellenzüge in Deutschland eingeweiht.

    Der Bericht der Internationalen Energieagentur sieht aber das Hauptpotential von Wasserstoff in industriellen Anwendungen. Zitat:

    Die industrielle Einführung von kohlenstoffarmem Wasserstoff hat das größte Potenzial für kohlenstoffintensiven Wasserstoff, aber der Fortschritt ist langsam

    Meine eigene Beobachtung ist folgende: Wasserstoff wurde vor allem in der Flugindustrie als zukünftiger CO2 neutraler Brennstoff vorgeschlagen und es gibt diverse Brennstoffzellenprojekte in der US- und der deutschen Fahrzeugindustrie (GM, Bosch, Mercedes, etc) für wasserstoffbetriebene Lastwagen.

    Zusammenfassung: Brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge machen heute 0.5% aller CO2 armen Fahrzeuge aus und CO2 arme Fahrzeuge machen insgesamt noch weniger als 1% des weltweiten Fahrzeugbestands aus, sind aber bereits für 2.5% der PKW- Neuverkäufe verantwortlich . Seit ein paar Jahren werden vor allem Flugzeuge, Trucks und Busse als Hauptziele für Brennstoffzellenantriebe genannt, während früher noch der gesamte Fahrzeugmarkt inklusive PKWs angezielt wurde.
    Bei weltweit 470 Brennstoffzellentankstellen kann man sagen, dass dieses Mobilitätssegment noch ganz am Anfang seiner Entwicklung steht. Zugleich hat sich die Entwicklung aber in den letzten Jahren stark beschleunigt.

  43. @Martin Holzherr 28.09. 02:57

    „…die Gleichgewichts-Klimasensitivität mit 90%-iger Wahrscheinlichkeit zwischen 2.6 und 4.1 Grad Celsius.“

    Ja das ist ja wohl immer noch ein weites Feld. 1.5° Variationsbreite sind mehr als die 1.1°, die wir derzeit definitiv erreicht haben. Und das betrifft nur die Weltdurchschnittstemperatur, wie sich die Niederschläge in den Regionen der Welt dann verteilen, ist ja noch viel unklarer. Wenn wir das in Zukunft genauer wissen werden, werden wir vielleicht auch mehr dagegen unternehmen. Noch kann man sich sagen, vielleicht haben wir ja Glück, und es wird gar nicht so schlimm.

    Was die derzeitige Geschwindigkeit der Energiewende betrifft, so muss ich Ihnen Recht geben, das dauert so noch sehr lange. Zumindest in Deutschland ist es wohl so, dass wir wirklich grüne Politik nur mit einer grünen Bundesregierung bekommen werden. Ob das dann reicht ist auch nicht sicher, aber ohne dem geht es wohl mit Sicherheit nicht.

    „…bedeutet aber nicht, dass ich nicht an eine zukünftige Klimaneutralität der Menschheit glaube, sondern nur, dass diese Klimaneutralität nicht vor 2080 zu erwarten ist.“

    Kann passieren, ja. Meine Hoffnungen sind 2060. Sicher ist: wir werdens beide nicht mehr erleben. Die jungen Leute von Fridays for future schon. Vor allem werden die in einer zunehmend ungemütlichen Welt leben, wenn hier weiterhin so wenig passiert.

  44. Seit ein paar Jahren werden vor allem Flugzeuge, Trucks und Busse als Hauptziele für Brennstoffzellenantriebe genannt, während früher noch der gesamte Fahrzeugmarkt inklusive PKWs angezielt wurde.

    Ich würde mir wünschen, dass man hier ganz pragmatisch und mit Augenmaß vorgeht. Wenn m Schiffs- und Schwerlastverkehr die Einführung der Brennstoffzellentechnik einfacher zu machen ist, dann sollte das Priorität haben. Bei Flugzeugen dürfte das erheblich schwieriger (und mit Batterien gar nicht) zu machen sein. Da könnte man dann erst einmal noch etwas warten, bzw. im Flugverkehr zunächst einmal auf “grüne” anstatt fossile Treibstoffe zurückgreifen.

    As meiner Sicht ist das Problem des Klimawandels wirklich ernst und bedarf des sofortigen Handelns. Eine nicht komplette Lösung heute ist dabei besser als eine perfekte in unbestimmter Zukunft. Wir können da keine Zeit mehr verlieren.

  45. @Michael Khan 28.09. 12:44

    „Eine nicht komplette Lösung heute ist dabei besser als eine perfekte in unbestimmter Zukunft.“

    Sehe ich auch so. Wir sollten erstmal da weitermachen, wo es relativ kosteneffektiv ist. Insbesondere nicht übermäßig bereits getätigte Investitionen wertlos machen. Wenn wir auf Elektromobilität umstellen, sollten wir uns auf die Neufahrzeuge konzentrieren, und nicht etwa in 5 Jahren anfangen, noch gut laufende Benziner zu verschrotten. Hier gilt es dann erstmal verstärkt in neue Windräder und Photovoltaik zu investieren.

    Auch könnte man erwägen, dass man statt neue Gaskraftwerke zu bauen, dann vielleicht die bestehenden Atomkraftwerke doch noch ein paar Jahre weiterbetreibt. Insbesondere wenn die Elektromobilität in Gang kommt, erhöht sich ja auch der Gesamtstrombedarf ganz erheblich. Wenn man dennoch Gaskraftwerke baut, und dadurch andere Kraftwerke stilllegen kann, sollte man besser bei den Braunkohle-Dreckschleudern anfangen.

    Mit dem steigenden Anteil an Elektrofahrzeugen steigt auch die Verwertbarkeit von Wind und Solarstrom ganz erheblich an, nicht nur durch die Speicherfähigkeit der Batterien, die auch für die Netzstabilität genutzt werden kann, sondern auch durch den dann erheblichen elektrischen Mehrbedarf. Wir werden dann mittelfristig reichlich Möglichkeiten haben, Wind und Sonnenenergie weiter auszubauen.

    • @Tobias Jeckenburger (Zitat):

      Mit dem steigenden Anteil an Elektrofahrzeugen steigt auch die Verwertbarkeit von Wind und Solarstrom ganz erheblich an.

      Wir werden dann mittelfristig reichlich Möglichkeiten haben, Wind und Sonnenenergie weiter auszubauen.

      Batterien könnten in Deutschland in 20 Jahren vielleicht 2 bis 3 Tage der gesamten Stromproduktion speichern. Batterien sind aber nur für kurze Speicherdauern geeignet und sie sind völlig ungeeignet um die saisonalen Unterschiede in der Stromproduktion auszugleichen. Von daher sollte Deutschland möglichst viel Strom per Windkraftwerke erzeugen, denn die saisonalen Unterschiede sind beim Wind deutlich kleiner als bei der Sonne. Solarenergie fällt vor allem im Sommer um den Mittag an und fehlt im Winter oft für Wochen. Viel Solarenergie könnte aber tatsächlich die Wasserstofftechnologie fördern, denn die grossen Stromüberschüsse, die dann im Sommer anfallen könnte man/müsste man dann wohl zu Wasserstoff verstromen.

  46. @Martin Holzherr 28.09. 13:45

    „Solarenergie fällt vor allem im Sommer um den Mittag an und fehlt im Winter oft für Wochen“

    Naja, aber Solarenergie braucht viel weniger Platz, und die Windräder stören mehr. Von daher wäre es noch eine Idee, bei viel Solarenergie im Mix die alten Atomkraftwerke noch nur über den Winter laufen zu lassen. Wenn sie 60% der Zeit abgeschaltet sind, produzieren sie in der Zeit wenigstens keinen neuen Atommüll.

    • Allein mit Offshore-Windenergie könnte Deutschland den grössten Teil seines Strombedarfs decken. Ökonomisch wäre das aber nur wenn sehr grosse Anlagen gebaut würden. Hochspannungsgleichstrom-Trassees müssten den Strom dann im Land verteilen.

  47. @Michael Khan 28.09. 11:39

    „Meine Prognose: Auf Bewusstseinswandel und freiwillige Verhaltensänderungen sollten wir keine großen Hoffnungen setzen. Ein grundlegender Umbau der Energie- und Verkehrswirtschaft wird vorwiegend technisch zu lösen sein. In Deutschland wie auch anderswo.“

    Ich dachte hier auch eher an junge Leute, die jetzt unter 25 sind. Vielleicht bewegt sich mit denen doch was.

    Vorwiegend technisch bedeutet im Prinzip, dass es erst richtig vorwärts geht, wenn die EE von selber konkurrenzfähig werden. Wenn das dann doch noch passiert, dann wird es wohl sehr viel schneller gehen.

    Von daher ist es ja auch besonders wirksam, wenn einzelne Länder mit staatlicher Förderung bei sich hier die Technik erstmal etablieren. So kommt die Konkurrenzfähigkeit ja entsprechend schneller in Gang. Ich vermute, dass u.a. die EE-Umlage in Deutschland ja tatsächlich dazu beigetragen hat, dass heute Windturbinen und Photovoltaikpaneele deutlich kostengünstiger sind als noch vor 15 Jahren.

    • @Tobias Jeckenburger: Allein auf erneuerbare setzen ist falsch: alle CO2 armen Technologien sollten eingesetzt werden.

      Die Politik sollte nicht eine bestimmte Technologie fördern, sondern sie sollte die Freisetzung von Treibhausgasen bestrafen und jedem Starthilfe geben, der Technologien hochzieht, welche ohne Kohle, Öl, Erdgas auskommen.

      Ich habe dazu schon einmal geschrieben: Deutschland sollte keine Kohle- oder Erdgaskraftwerke mehr bauen und auch Erdgas zum Heizen sollte zum Auslaufmodell gehören. Sie müssten dem eigentlich zustimmen, wenn sie daran glauben, dass Deutschland in 20 Jahren klimaneutral werden kann.

  48. @Martin Holzherr 28.09. 15:22

    „Allein auf erneuerbare setzen ist falsch: alle CO2 armen Technologien sollten eingesetzt werden.“

    Genau, dazu gehören ja auch die Elektrofahrzeuge. Aber ohne EE machen die keinen Sinn.

    „Die Politik sollte nicht eine bestimmte Technologie fördern, sondern sie sollte die Freisetzung von Treibhausgasen bestrafen und jedem Starthilfe geben, der Technologien hochzieht, welche ohne Kohle, Öl, Erdgas auskommen.“

    Unbedingt, sehe ich genauso.

    Wenn wir jetzt Erdgaskraftwerke bauen, können die zuerst Kohlekraftwerke ersetzen, später dann als Backupkraftwerke dienen, und am Ende auch 100% klimaneutral mit Synthesegas weiter als Backupkraftwerk bereit stehen.

    Zum Heizen bietet sich langfristig eine Elektrowärmepumpe in Verbindung mit einer Synthesegasheizung an. Auch die kann vorerst noch mit Erdgas laufen, bis genug EE auch zum Heizen ausgebaut ist. Vor dem Heizen kommt aber doch erstmal die Elektromobilität würde ich sagen, denn damit stehen dann auch die Autobatterien für die Netzstabilität zur Verfügung.

    @Michael Kahn

    „Die deutsche Subventionspolitik hat vor allem dazu beigetragen, dass die deutschen Hersteller von Photovoltaikanlagen allesamt weg vom Fenster sind.“

    Wie das? Wären die ohne Subventionen besser aufgestellt gewesen?

    • Kernkraftwerke, die 60% der Zeit nicht am Netz sind (aber auch wenn sie nicht am Netz sind, ordentlich Betriebskosten anhäufen), Gaskraftwerke nur als Backup (Wann sollen den die Baukosten amortisiert werden?) – Sie sind wirklich lustig. Zumidest scheinen Sie eine merkwürdige Vorstellung davon zu haben, wie Wirtschaft funktioniert.

      Warum die Subventionspolitik die deutsche Solarindustrie ruiniert hat? Weil sie von wohlmeinenden Leuten in der Politik eingerichtet wurde, die auch keine Ahnung von Wirtschaft hatten.

      Schon im Jahr 2008 brauten sich dunkle Wolken über den deutschen Herstellern zusammen, aber da gab es sie wenigstens noch. In den folgenden fünf Jahren ging ein deutscher Hersteller nach dem anderen pleite oder stieg aus. Mit der Gießkanne war die Massenherstellung gefördert worden, wobei allerdings die asiatischen Hersteller ebenso profitierten wie die deutschen, denn deren Kostenstruktur war günstiger. Für die deutschen Hersteller gab es lange keinen Anreiz zur Investition in die Forschung. Das Geld lag quasi auf der Straße, man musste es nur aufheben. Als man merkte, wie groß die Konkurrenz geworden war, war es zu spät, denn die asiatischen Hersteller waren inzwischen mindestens genau so gut und ihre Kostenstruktur war immer noch besser.

      Gut gemeint war das sicher alles, aber gut gemacht geht anders.

  49. @Tobias Jeckenburger (Zitat): Wenn wir jetzt Erdgaskraftwerke bauen, können die zuerst …
    Ok, dieser Wechsel geschieht aber nicht in 20 Jahren.
    In der Energiewirtschaft dauert alles sehr viel länger als beispielsweise beim Mobilfunk. Das gilt übrigens auch für die Fahrzeuge auf unserer Strasse. Bis Brennstoffzellenfahrzeuge in der Masse ankommen dauert es viele Jahre. Bis batterielektrische Fahrzeuge nur schon 50% des Fahrzeugbestandes bei den PKWs und kleinen Nutzfahrzeugen ausmachen vergehen mehr als zwei Jahrzehnte.
    Man liest etwa im Artikel New study shows converting to electric vehicles alone won’t meet climate targets folgendes:

    Basierend auf den vom Team modellierten Szenarien müssten die USA bis 2050 etwa 350 Millionen EVs auf der Straße haben, um die angestrebten Emissionsreduktionen zu erreichen. Das entspricht etwa 90 % aller Fahrzeuge, die Schätzungen zufolge zu diesem Zeitpunkt in Betrieb sind.

    “Um das in die richtige Perspektive zu rücken, liegt der Gesamtanteil der EVs auf der Straße in den USA derzeit bei etwa 0,3%”, sagt Milovanoff.

    “Es stimmt, dass die Verkäufe schnell wachsen, aber selbst die optimistischsten Prognosen deuten darauf hin, dass die US-Flotte bis 2050 nur etwa 50% EVs haben wird.

    Fazit: Deutschland kann in 20 Jahren gar nicht dekarbonisiert werden. Nur schon weil es selbst in der optimistischsten Vision in 20 Jahren noch Verbrennerfahrzeuge aus den Jahren 2020 bis 2030 auf der Strasse geben wird.

    Warum sprechen sie überhaupt von 20 Jahren bis zur möglichen Dekarbonisierung Deutschlands? Wohl einfach darum weil sich das gut anfühlt. Mit der Realität hat diese in 20 Jahren-ist-alles-gut-Vision aber überhaupt nichts zu tun.

  50. @Martin Holzherr 28.09. 15:22

    „Warum sprechen sie überhaupt von 20 Jahren bis zur möglichen Dekarbonisierung Deutschlands? Wohl einfach darum weil sich das gut anfühlt. Mit der Realität hat diese in 20 Jahren-ist-alles-gut-Vision aber überhaupt nichts zu tun.“

    Na ja, Zukunft und Realität sind grundsätzlich Verschiedenes.

    Die 20 Jahre, die ich für möglich halte, ergeben sich aus einem möglichem Einstellungswandel der Menschen, dass viele Menschen u.a. selber drauf achten, wieviel Emissionen sie verursachen. Wenn der Einstellungswandel nicht statt findet, dann dauert das natürlich länger.

    Auch ist die konkrete Entwicklung des Klimas in den nächsten Jahren ein Faktor, der die Einstellung der Menschen ändern kann. Und wenn dann in der Konsequenz die Grünen in die Regierung gewählt werden, kann aus der veränderten Einstellung zusätzlich auch politisches Handeln werden.

    Weniger Konsum ist auch hierbei ein Faktor. Wenn es die Städte z.B. schaffen, ein richtig gutes Radwegenetz zu bauen, kann sich der kommunale Autoverkehr halbieren. Soweit ist Kopenhagen längst gekommen. Und die Lebensqualität hat sich dabei auch noch verbessert. Die eingesparten Autofahrten vermisst da vermutlich auch keiner, und das dabei eingesparte Geld kann man – vielleicht – für mehr anderweitigen Klimaschutz ausgeben.

    Da will ich nur drauf hinweisen. Die Schätzung von 20 Jahren sind kein Klimaschutzziel, sondern eine optimistische Variante in dem Möglichkeitsraum, der aus meiner Sicht Zukunft werden könnte. Unwahrscheinlich, ja.

    • Wenn es in 20 Jahren in Deutschland keine CO2-Emissionen mehr geben soll, dann darf es in 20 Jahren in Deutschland keine Kohle, kein Erdöl und kein Erdgas mehr zu kaufen geben.
      So einfach ist das.

      Mit Radfahren hat das jedenfalls wenig zu tun.

    • @Tobias Jeckenburger: Einerseits sind sie ein Idealist, der erwartet die Deutschen verzichteten freiwillig auf Kohle, Erdöl und Erdgas, andererseits ein Helfertyp, der sich für Nord Stream 2, Fahrradfahren, freiwilligen Konsumverzicht und Vertrauen in die Menschen ausspricht. Das heisst: Anstatt Rezepte für die Dekarbonisierung Deutschlands haben sie nur guten Willen.
      Ehrlich gesagt frage ich mich bei ihren Kommentaren hin und wieder ob sie überhaupt erwachsen sind.

  51. Energetische Amortisationszeit von Silizium-Solarzellen: rund 5 Jahre,
    Energetische Amortisationszeit von Windkraftwerken: rund 5 Monate.
    Das kommt von den hochwertigen Materialien der Silizium-Solarzellen.
    Enercon Windenergieanlagen verwenden keine Getriebe und auch
    keine Seltenerdmagneten, also kein Neodym-Eisen-Bor Nd2Fe14B.
    Die Stahl- und Betonproduktion setzt Kohlendioxid frei,
    und das Holzwachstum bindet Kohlendioxid.
    TimberTower baut Holztürme für Windkraftanlagen der Multimegawattklasse:
    https://energyawards.handelsblatt.com/allgemein/timbertower-d1/

    • @The Karl Bednarik: Das niedersächsische Start-Up TimberTower hat es leider nicht geschafft, was ich insbesondere wegen der Herkunft des Unternehmens besonders bedaure. Aber die schwedische Firma ModVion greift die Idee von Holztürmen wieder auf.

    • @Karl Bednarik: Ja, der ökologische Fussabdruck von Windenergieanlagen ist deutlich kleiner als der von PV-Anlagen und er kann sogar noch verkleinert werden wenn die einzelnen Windturbinen grösser sind, denn dann sind sie nicht nur effizienter wegen ihrer grösseren Höhe und der damit besseren Ausnützung des Windes, sondern relativ zur erbrachten Leistung auch weniger schwer und materialintensiv. Windenergieturbinen müssen zudem für den Offshore Einsatz relativ gross sein, damit sie ökonomisch überhaupt rentieren, denn je grösser die einzelne Offshore-Turbine, desto weniger (Unterwasser-) Kabel braucht es und die Verkabelung von Offshore-Windturninen kann teuer werden.
      Bei sehr grossen Windturbinen kann aber der Windturm nicht mehr in der Fabrik massenfabriziert werden, weil es keine einfachen Transportmöglichkeiten mehr gibt. Lösungen sind einerseits modulare Turmkonstruktionen, bei denen der Turm aus vorfabrizierten Teilen zusammengesetzt wird und andererseits das 3D-Printing des Turms, welches das halbautomatische Erstellen des Turms ermöglicht, so dass nicht eine ganze Truppe von Bauarbeitern vor Ort sein.

  52. @Martin Holzherr 29.09. 08:30 / 08:47

    „…darf es in 20 Jahren in Deutschland keine Kohle, kein Erdöl und kein Erdgas mehr zu kaufen geben.
    So einfach ist das. Mit Radfahren hat das jedenfalls wenig zu tun.“

    Ich will hier doch keine Lösung mit der Brechstange. Wenn wir es in 20 Jahren nicht schaffen, dann wäre ich keineswegs dafür, hier Verbote einzuführen, die das Leben einschränken. Dann dauert das eben länger. Aber Radfahren ist praktisch emmissionsfrei. Noch wesentlich ökologischer und ökonomischer als Öffis. Und viele Menschen machen das, wenn nur die Radwege vernünftig sind.

    „Das heißt: Anstatt Rezepte für die Dekarbonisierung Deutschlands haben sie nur guten Willen.“

    Ich begrüße technische Rezepte, mit denen die Energiewende praktikabler wird, absolut. Ich meine nur, dass guter Wille auch Beiträge leisten kann.

    „Ehrlich gesagt frage ich mich bei ihren Kommentaren hin und wieder ob sie überhaupt erwachsen sind.“

    Meinen Sie, Erwachsen sein bedeutet zwingend Rücksichtslosigkeit, und Gemeinsinn ist kindisch?

  53. @Tobias Jeckenburger: Es ist schon ok, was sie sagen. Es bedeutet aber folgendes: Deutschland wird in 20 Jahren klimaneutral sein, wenn die Menschen das wollen und ihr Verhalten dementsprechend ändern.

    Praktisch bedeutet das aber, dass Deutschland mit Sicherheit nicht klimaneutral sein wird bis in 20 Jahren.

    Mein Vorschlag: Deutschland beschliesst auf das Datum x hin klimaneutral zu werden und beschliesst sofort kurz- und langfristige Massnahmen, die den Konsum von Öl, Kohle und Erdgas zurückdrängen. Dazu nutzt es Preissignale, Innovationsförderung, klimabewusstes Planen neuer Infrastruktur und wenn nötig Verbote. In regelmässigen Abständen wird nachgesteuert. Der Weg zur Klimaneutralität soll dabei gerecht, kostengünstig, effizient und nachvollziehbar sein.

  54. @Martin Holzherr 29.09. 15:55

    „Es ist schon ok, was sie sagen. Es bedeutet aber folgendes: Deutschland wird in 20 Jahren klimaneutral sein, wenn die Menschen das wollen und ihr Verhalten dementsprechend ändern.“

    Ok, genau so war das auch gemeint.

    „Praktisch bedeutet das aber, dass Deutschland mit Sicherheit nicht klimaneutral sein wird bis in 20 Jahren.“

    Das fürchte ich auch. Aber ein Einstellungswandel könnte doch Folgen haben, zumindest dass es etwas schneller geht, als es die rein technische Seite möglich machen kann.

    „Mein Vorschlag: Deutschland beschliesst auf das Datum x hin klimaneutral zu werden und beschliesst sofort kurz- und langfristige Massnahmen, die den Konsum von Öl, Kohle und Erdgas zurückdrängen. Dazu nutzt es Preissignale, Innovationsförderung, klimabewusstes Planen neuer Infrastruktur und wenn nötig Verbote. In regelmässigen Abständen wird nachgesteuert. Der Weg zur Klimaneutralität soll dabei gerecht, kostengünstig, effizient und nachvollziehbar sein.“

    Hört sich gut an. Da führt kein Weg dran vorbei.

    Wenn manch Einer von selber auch noch reagiert, und sich doch nicht mehr den dicksten SUV vor die Tür stellt, und statt 2 Wochen Bali lieber eine Busreise nach Paris bucht, dann wird das zur Lösung beitragen.

    Überhaupt gibt es beim Klimaschutz kein Entweder-Oder. Die Gesamtmenge an Treibhausgasen, die bis zur weltweiten Klimaneutralität in der Atmosphäre landen, wird ein entsprechendes Klima zur Folge haben. Je mehr das sein wird, desto schwieriger wird das Leben für die kommenden Generationen werden. Jedes zehntel Grad weniger wird sich bemerkbar machen, schätze ich.

  55. @Michael Khan 28.09. 22:27

    „Kernkraftwerke, die 60% der Zeit nicht am Netz sind (aber auch wenn sie nicht am Netz sind, ordentlich Betriebskosten anhäufen), Gaskraftwerke nur als Backup (Wann sollen den die Baukosten amortisiert werden?) – Sie sind wirklich lustig.“

    Die bestehenden Kernkraftwerke sind wenigstens längst abgeschrieben, ich vermute, dass ein Saisonbetrieb damit doch wirtschaftlich wäre. Und die Gaskraftwerke würden ja zunächst die Kohlekraftwerke ablösen, und erst später nur noch als Backupkraftwerke laufen.

    Klar fallen da immer noch die Baukosten mehr ins Gewicht. Entsprechen teuer wäre der Backupstrom. Aber wie wollen sie sonst die winterlichen Dunkelflauten ausgleichen? Da wären, glaube ich, doch einige Gaskraftwerke im Mix wirtschaftlich.

    Und auch ein Umstieg von Kohle auf Gas halbiert ja schon mal die Emissionen von CO2. Die müsste man erstmal anderweitig erzielen, das kostet auch extra.

  56. Hier einer der in den letzten Wochen häufig geäusserten Vorschlägen zu wasserstoffgetriebenen Flugzeugen: Das Wasserstoff-Flugzeug nimmt Gestalt an. Wasserstoffbetrieben Flugzeuge haben ein Platzproblem weil der Wasserstoff selbst wenn er komprimiert ist, sehr viel mehr Raum einnimmt als die äquivalente Menge Kerosin. Airbus löst dieses Problem indem es den hinteren Drittel des Flugzeugs mit Wasserstoff füllt. Die Passagiere haben als in ihrem Rücken eine grosse Ladung Wasserstoff.
    2035 wäre der früheste Einführungstermin. Auch die Wasserstoff-Trucks, die GM oder Mercedes lancieren will kommen frühestens in 5 Jahren.
    In 5 Jahren wird auch der weltweite Kauf von Nullemmissionsfahrzeugen noch immer unter 5% aller Neukäufe liegen (heute 2.5%), wobei er in Europa bereits 10% übersteigen kann.
    Solch lange Zeitspannen für die Einführung neuer Antriebstechnologien und neuer Treibstoffarten sind typisch. Typisch ist auch, dass gewisse Länder und Ländergruppen vorangehen.

    • Ich habe nur den Teil des Artikels gelesen, der vor der Paywall kam. Da geht es anscheinend um mit wasserstoffverbrennenden Triebwerken ausgestattete Flugzeuge, also schon etwas anderes.

      Solche Konzeptstudien gibt es schon seit langem. Als ich noch zur Schule ging, habe ich ein Referat über die Zukunft Luftfahrt gehalten. Damals hatte gerade Lockheed eine Konzeptstudie zum Thema veröffentlicht, und das ist schon lange her – Lockheed ist schon lange raus aus dem Bau von kommerziellen Transportflugzeugen.

      Es passiert so einiges im Flugzeugbau. Genau wie bei LKWs und anders als bei PKWs (wo der irrationale Leistungs- und Größenzuwachs alle Einsparungen sofort wieder zunichtemacht) findet im Flugzeugbau eine kontinuierliche und erhebliche Reduzierung des spezifischen Verbrauchs statt. Immer effizientere Triebwerke mit größerem Bypassverhältnis reduzieren Verbrauch und Lärm. Verbundwerkstoffe reduzieren das Gewicht. Der aktuelle Trend geht hin zu geared Turbofans, die nochmals einen Sprung in der Triebwerkseffizienz bewirken. Der nächste Trend wären Blended-Wing-Bodies, Nurflügelflugzeuge mit deutlichen Vorteilen in der Aerodynamik.

      Das heißt, so wie der Zero-Emission-Airbus wird das Flugzeug der Zukunft gewiss nicht aussehen. Das ist ja ein konventionelles Flugzeug, nur der Antrieb ist neu. Zero-Emission ist ein Wasserstoffverbrenner nicht. Effiziente Brennkammern brauchen hohe Temperaturen. Dabei entstehen Stickoxide. Ausgestoßen wird Wasserdampf, der schon jetzt in den Flughöhen von Langstreckenflugzeugen klimarelevant ist.

      Meine Prognose ist, dass die oben erwähnten Entwicklungen umgesetzt werden, dass aber auf der Antriebsseite zunächst einmal auf green fuels gesetzt wird, also künstlich erzeugte Kraftstoffe. Ökopuristen werden daran auszusetzen haben, dass es nicht der reinen Lehre entspricht, aber ich meine, Biokraftstoffe sofort ist die bessere Wahl als eine emissionsfreie Technik in unbestimmter Zukunft.

  57. @Michael Khan: Flugfirmen werden andere Treibstoffe als Kerosin im grossen Massstab nur einsetzen, wenn sie gleich teuer sind oder wenn sie dazu gezwungen werden. Das könnte aber schon 2021 sein, denn ab 2021 gilt CORSIA, das Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA) der International Civil Aviation Organization (ICAO), welches den Treibhausgas-Ausstoss der Flugzeuge reduzieren will. Allerdings ist die Teilnahme bei CORSIA bis 2026 freiwillig.

    • Fluggesellschaften werden in der Tat dazu gezwungen werden müssen, aber ich glaube nicht, dass das ein großes Problem sein muss. Wie schon andere Beispiele zeigen, ist die Hauptsorge von Fluggesellschaften nicht unbedingt, dass ein Kostenfaktor existiert, sondern vielmehr, dass es zu einer Wettbewerbsverzerrung kommt – dass also der einen Gesellschaft die Belastung aufgebürdet wird und der anderen nicht. Aber es gibt in der Luftfahrtindustrie ja durchaus schon Präzedenzfälle: Schärfere Lärmschutz-, Emissions- und Sicherheitsregelungen wurden auch vorgegeben und haben sich durchgesetzt, schon seit Jahrzehnten und weltweit. Wenn Europa, die USA und Ostasien in Punkto grüne Treibstoffe vorangehen, werden die Flugzeughersteller die Flugzeuge entsprechend bauen und Nachrüstungen für ältere Modelle entwickeln.

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