Argumente für / gegen den Wasserstoffantrieb
Welche Argumente sprachen eigentlich für den Abbruch der H2 Konzepte, z.B. MB ? Abgesehen vom sehr dünnen Versorgungsnetz.
Beste Antwort im Thema
Das ich das noch erleben darf! Ein Thread, der sich mal kritisch mit der Brennstoffzelle als Antrieb auseinandersetzt. Es wiederspiegelt das, was ich schon seit ungefähr 2 Jahren versuche den Leuten klar zu machen. Brennstoffzelle toll und gut, aber nur, wenn man nur die Betankzeiten im Auge hat und einen 1:1 Ersatz für Benzin/Diesel sucht.
Kurzer Abriss zu meinem "mentalen" Werdegang vom Petrolhead hin zum BEV-Befürworter:
Vor 3 Jahren die Wortgefechte die ich mir mit Kaju74 geliefert habe legendär, ich konnte/wollte ein BEV überhaupt nicht akzeptieren. Ich habe ähnlich argumentiert, wie jene, gegen die ich heute vor gehe: Zu geringe Reichweite, zu lange Ladezeiten und vieeeel zu hoher Stromverbrauch. Kurz ich war einer von den "Alten". Aus Angst/Unwissenheit meine Gewohnheiten umstellen zu müssen, war mir jedes, wirklich jedes noch so verdrehte Argument recht, meinen Standpunkt zu vertreten und diese teuflischen BEV's aus den Köpfen anders denkender zu verbannen.
Dabei bin ich selber Elektronikentwickler, ich sollte es besser wissen.
Irgendwann ging mir das Thema so auf den Senkel, das ich wirklich begonnen habe, meinen bisherigen Standpunkt zu hinterfragen:
+ Wie relevant sind die Ladezeiten wirklich?
+ Wieviel Reichweite brauche ich typischeweise?
+ Wieviel mehr Strom braucht man will man 45Mio. PKW elektrisch betreiben?
+ Wie sieht die Energiebilanz BEV vs. FCEV aus?
Frage 1 & 2 sind schnell und gemeinsam zu beantworten. Trotz meiner überdurchschnittlichen Jahresfahrleistung von 25.000km komme ich selten über mehr als 100km am Tag. Eine Steckdose ist in der Garage vorhanden (ja, hat nicht jeder). Im Schnitt das nachladen, was ich am Tag verfahre ist an mindestens 360 Tagen im Jahr kein Problem. Und selbst unsere "Fernfahrten" von etwa 250km eine Richtung schaffen BEV's von heute.
Frage 3 war schon interessanter. Gefühlt braucht eine PKW-Flotte viel zu viel Strom, den man niemals heranschaffen kann. Pustekuchen. Deutschland hatte einen Bruttostromverbrauch von 600TWh/Jahr, ein BEV braucht etwa 20kWh/100km, also kommt eine 50Mio.-Flotte auf etwa 150TWh, was gerade mal 25% mehr Strom wären. Nun, nachdem der Umstieg nicht von heute auf morgen von statten geht, sondern in einem Zeitraum von 20-30Jahren halte ich das durchaus für realistisch. Das konnte also kein Argument mehr gegen BEV's sein.
Frage 4 dann die komplette Ernüchterung. Preiswerter H2 kommt aus Erdgas unter Abspaltung des CO2, das kann es nicht sein! Da ist es gescheiter das Erdgas in einem Verbrenner zu verfeuern (so kann der Kohlenstoff noch etwas zum Vortrieb beitragen, bevor er in der Atmosphäre landet). Umweltfreundlicher H2 aus Elektrolyse braucht ~50kWh/kg. Mit dem kg kommt dann ein Mirai 110km, ein BEV etwa 250km. Da brauche ich nicht mehr weiter nachdenken. Ja, es macht Sinn für Überschussstrom, allerdings ist das nicht genug um eine ganze Flotte zu betreiben. Deswegen würde ich den H2 nur dort einsetzen wo er unverzichtbar ist, sprich im Fern-, Schiff- und Flugverkehr, wollen wir eine Energiewende schaffen.
Aber für so Trivialitäten wie 1000km mit 200km/h+ am Stück und 5min nachtanken, dafür haben wir nicht die Energie. Und wenn, dann sollen bitte die Leute die meinen, nicht darauf verzichten zu können, entsprechend löhnen (5€/l für den Supersprit, der diese Dinge ermöglicht!).
Grüße,
Zeph
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Vor allem bekommt man für 80% auch Methan, das viel besser zu unserem aktuellen System passt und leicht ohne weiteres fossile Energieträger ersetzen kann:
https://www.chemietechnik.de/technologie-zur-energiewende/
Ich kann also nicht nachvollziehen worin der Vorteil von H2 liegen sollte, der überhaupt einen größeren Invest hierzulande rechtfertigen könnte.
Klar, Derivate aus H2 sind bekannte Prozesse, mit entspr. Wirkleistungsverlusten. Denkbar für den H2 Einsatz ist ev. die Abkehr vom Hubkolbenmotor mit seinen im Vergleich zum E-Motor/Brennstoffzelle und Rekuperation schlechten Wirkungsgrad.
Leider haben die Energieerzeuger wg. der geringen Wertschöpfung H2 und deren Derivate nicht auf dem Schirm. In 15 Jahren, H2, lokal aus Windstrom/PV aus kostenlosen Energieträgern in rel. einfachen Prozessen produziert bringt denen zu wenig.
Na ja, genau wie beim Gud Kraftwerk kann ein verbrenner ja mit einer dampfmaschine gekoppelt werden. Auf langstrecke, inbesondere Lkw lassen sich hohe Wirkungsgrad bei geringen Kosten realisieren. Rekupation ist dabei kaum wichtig. Und das Ding kann halt prima mit Methan versorgt werden.
Also für den abgesang auf den verbrenner ist es noch verfrüht, kostentechnisch sind die Alternativen einfach noch zu weit weg und beim BEV kommen noch ein paar andere Nachteile hinzu die nicht jeder einfach so hinnehmen möchte.
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@Smash,
der Hinweis auf die Dampfmaschine entspr. dem Mainstream. Rekuperation erschließt ca 40 % der durch bremsen zu reduzierenden Geschwindigkeit. Der "Abgesang" des Verbrenners gehört zum "Abgesang" des Einsatzes fossiler Energieträger zur Drosselung klimat. Veränderungen.
Es geht mittlerweile nicht mehr um Kosten oder prima Einsatz von Methan. Die derzeitige Kohle Verstromung ist bekanntermaßen ein Übergang bis 2038.
Ebenso ist bekannt, dass z.Zt. H2 Prod. n.n. den industr. Möglichkeiten entspricht, alles wartet wie überall, auf staatl. Förderung. Aber die Karawane zieht weiter, langsam aber sie zieht.
Nun da sythetisches Methan aus Waserstoff gewonnen wird - und der Prozess der Wassertoffrefomierung vergleichsweise komplex ist zieht man sythetischen Methan eben nicht ganz so in Betracht. auch wenn das prinzipiell sicher besser zum Bestand passen würde.
Leider wirfst du jetzt ein paar Sachen durcheinander. Also es ist zwar schön wenn von der bremsenergie 40% zurückgewonnen wird aber je nach fahrprofil ist 40% von nichts eben immer noch nichts. Ich weiß wovon ich spreche, als vorrausschender langstreckenfahrer hab ich eher Probleme mit festgammelnden Bremsen als mit Verschleiß.
Desweiteren hat das Thema an sich erst mal nichts mit dem kohleaustieg zu tun. Natürlich muss der Vorrang was ja ein weiteres Argument ist jetzt nicht parallel dazu zu versuchen den Verkehr zu elektrifizieren, denn wird das den kohleaustieg beschleunigen wenn der Verbrauch erhöht und Fördermittel anderweitig verbraten werden oder eher verlangsamt? Und dann kommen wir zum verbrenner. Seit wann merkt ein CNG Motor ob das Methan fossil oder regenerativ ist? Das ist ihm ziemlich wurscht.
Auch wenn langzeitspeicher noch relativ unwichtig sind wird es irgendwann soweit sein, das die EE immer wieder Phasen mit Überproduktion und unterproduktion haben. Die Frage ist wie man das mit dem Recht konstanten Verbrauch in Einklang bringt. Möglichkeit 1 wäre das billigste, wenn kein Strom da ist fällt er halt aus. Ich glaube das wird nicht akzeptiert. Zwar könnten E-Autos mit einen ordentlichen energiemanagment i n den spitzenzeiten geladen werden, aber auch diese Einschränkung wird nicht jeder pkw und erst recht nicht LKW Nutzer akzeptieren.
Also muss man zwischenpuffern. Pumpspeicher fallen in D aus. Alternativ könnten große Batteriespeicher helfen, aber die benötigten Kapazitäten dürften Investitionen im billionenbereich bedeuten, unbezahlbar. Dann gibt es Projekte wie nordlink. Sicher kostenmäßig schon besser, aber das stromhinunhergeschiebe ist eben auch verlustbehaftet. Ich würde mal schätzen, das dabei im schnitt auch 30% Energie verloren gehen. Und dann gibt es PtG das 80% schafft und wofür die komplette Infrastruktur bereits existiert bis auf ein paar 1000 Tankstellen.
Und wenn ich jetzt eh schon Gas habe lohnt das rückverstromen um damit ein e Auto zu laden jetzt schon kaum, erst recht wenn es sich um eine schnelladung handelt. Und wenn der verbrenner mal richtig ausgereizt wird sieht das E-Auto auf langstrecke kein Land mehr. Die Brennstoffzelle wäre i der Hinsicht zwar besser, aber sie müsste auch erst mal den Wirkungsgrad des verbrenner schlagen und das zu vergleichbaren kosten. Also wer jetzt bereits festlegen möchte das es verbrennungsmotoren nicht mehr geben darf tut das weil er keine Ahnung hat oder es aus ideologischen Gründen. Aus technischer Sicht besteht dazu derzeit kein Grund.
@Smash,
den 2. Absatz verstehe ich nicht.
Gerade als vorausschauender Langstreckenfahrer, der i.d.R. wie ich auch sein Tempo im dichteren Verkehr mit dem Gaspedal anpaßt wird Rekuperation den Akku laden.
Eine bessere und leistungsfähige Vernetzung, ev. im Bedarfsfall für hohe Ströme mit Gleichstrom wg. der geringeren Leitungsverluste, würde in Verbindung mit Energiespeichern die Bearfs/Erzeugerkurve glätten. Intelligentes Strommanagement (Waschmaschine; Geschirrpüler etc. mit Preisnachlässen während verbrauchsärmerer Zeiten einschalten).
Nochmal, das Rohöl mit seiner polypotenter Anwendung ist zu schade um es zu verbrennen, vom unsagbar schlechtem Wirkungsgrad von der Exploration bis zum Auspuff nicht wieder anzufangen.
Gegenüber S, den NL und Teilen der USA liegen wir weit zurück, auch wg. Altmeier und Dobrindt/Scheuer und den Kohlelobbyisten.
Zitat:
@ortler schrieb am 4. Februar 2019 um 17:03:53 Uhr:
@Smash,
den 2. Absatz verstehe ich nicht.
Gerade als vorausschauender Langstreckenfahrer, der i.d.R. wie ich auch sein Tempo im dichteren Verkehr mit dem Gaspedal anpaßt wird Rekuperation den Akku laden.
Solange ich noch auf dem Gas bleibe nicht. Wenn ich in den Schub gehe stimmt das natürlich, aber wenn ich mmit meinen 1500-2000rpm rumgondel glaube ich nicht, das da im Schub mehr als 4kW verbraten werden zum schleppen. Es kommt sicher auf die Fahrstrecke an, aber für meine Fahrstrecke glaube ich nicht mit Rekupation was holen würde. Ich muss ja erst mal das Zusatzgewicht für das System kompensieren, ich denke allein das könnte schon eng werden. Dabei wäre ein E-Boost Hybrid durchaus eine gute Idee, aber eher um den Motor so zu dimensionieren und das Getriebe so lang zu machen, das ich bei 120 im Bestpunkt stehe und beim Zwischenbeschleunigen sich der E-Motor zuschaltet. Ich finde Daimler hat hier ein gutes System, allerdings gekoppelt an eine Wandlergetribe und einen eigentlich zu großen Motor, was den Effekt wieder zunicht macht. Schade das Toyota nicht den Prius anstatt mit HSD mit MT, CNG und E-Boost anbietet, das Ding wäre auf der AB unschlagbar.
Zitat:
Eine bessere und leistungsfähige Vernetzung, ev. im Bedarfsfall für hohe Ströme mit Gleichstrom wg. der geringeren Leitungsverluste, würde in Verbindung mit Energiespeichern die Bearfs/Erzeugerkurve glätten. Intelligentes Strommanagement (Waschmaschine; Geschirrpüler etc. mit Preisnachlässen während verbrauchsärmerer Zeiten einschalten).
Damit ließe sicher was erreichen, aber für die langfristigen Schwankungen im EE reicht das nicht. Ich hab mal die PV+Wind Produktion 2018 in D angehangen, mal auf Tagesbasis und da siehst du wie das System schwankt. Dazu stell ich es mir unheimlich schwierig vo so ein komplexes System zu schützen. Machbar ist sicher vieles, aber ich halte PtG derzeit für den besten Ansatz, vor allem aus kostensicht.
Zitat:
Nochmal, das Rohöl mit seiner polypotenter Anwendung ist zu schade um es zu verbrennen, vom unsagbar schlechtem Wirkungsgrad von der Exploration bis zum Auspuff nicht wieder anzufangen.
Gegenüber S, den NL und Teilen der USA liegen wir weit zurück, auch wg. Altmeier und Dobrindt/Scheuer und den Kohlelobbyisten.
Aber immer noch besser als Kohle zu verbrennen und damit E-Autos zu laden. Zudem ist der Wirkungsgrad nicht unbedingt unsagbar schlecht (was natürlich Ansichtsache ist), so ein LKW wird z.B. schnell mal bei 40% landen was so um die 35% WTW ist. Ein E-Truck mit Kohlestrom wird drunter liegen (bei Schnelladen sogar weit) und benötigt deutlich mehr Energie in der Produktion.
Zudem kann der Verbrenner durchaus auch 60% Wirkungsgrad zu erreichen. Natürlich nicht direkt, aber wie beim GuD Kraftwerk lässt sich der Motor ja mit ner Dampfmaschine koppeln. Leider scheint das System im Normeverbrauch nicht genug zu bringen, aber Leute wie ich, die quasi ne 3/4 STunde am Stück mit 110-120 langgondeln dürften damit richtig Sprit sparen können. Ich denke im Moment sollte man in D drauf setzen erst mal aus der Kohle auszusteigen und parallel effiziente Verbrenner zu fördern. Gerne auch BEV, das sollten dann aber Fahrzeuge mit kleinem Akku sein, die auch wirklich hautsächlich mit dem Strom geladen werden wenn viel EE im Netz ist. Aber solche Experimente wie E-Trucks und Langstrecken BEV mit riesen Akkus sind Quatsch. In anderen Ländern wie Norwegen mag das etwas anders sein, aber im Vergleich zu D sind das eh nur relativ kleine Länder.
Ein LKW hat auch keine 40% Wirkungsgrad. Außerdem fährt kein E-Auto mit reinem Kohlestrom. Außer vielleicht in 1-2 Bundestasten der USA und nichtmal da. Was für eine absurde Rechnung.
https://www.google.com/.../...rbrauchen-wenig-diesel-14559014.amp.html
Absurd ist die Annahme einen zusätzlichen Stromverbrauch sauber zu rechnen indem man den EE Anteil der bisherigen Verbraucher verringert und glaubt in Summe besser dazustehen. Ich verweise auf meine Blog.
Zitat:
@LtLTSmash schrieb am 4. Februar 2019 um 21:10:15 Uhr:
Absurd ist die Annahme einen zusätzlichen Stromverbrauch sauber zu rechnen indem man den EE Anteil der bisherigen Verbraucher verringert und glaubt in Summe besser dazustehen.
Wenn genug Kunden auf Ökostrom-Lieferung bestehen, muss der Energieversorger entsprechende Mengen an einer Strombörse einkaufen. Dadurch entsteht Druck, dass auch genug produziert wird. Unterm Strich wird dadurch also mehr Ökostrom produziert.
Außer es wird freiwillig schon mehr Ökostrom produziert, als von Kunden abgenommen werden will. Dann bekommen auch solche Ökostrom, die keinen bestellt haben. Aber das ist ja auch nicht schlimm. 😉
Dann wird halt offiziell EE Strom aus dem Ausland verkauft und dafür deutscher kohlestrom dahin. Das bringt alles nix, ist sogar gefährlich, das dies wohl eher zu energieverschwendung führt, siehe reboundeffekte.
Ich persönlich habe zwar einen Ökostromvertrag bei Naturstrom, aber ich sehe das als Förderung zum EE Ausbau, nicht das mein Verbrauch irgendwie besser oder gar keine umweltlastung darstellt ggü dem von meinem Nachbarn mit normaltarif. Es gibt keinen Energieverbrauch ohne umweltschäden, es ist immer ein Kompromiss.
Zitat:
@LtLTSmash schrieb am 4. Februar 2019 um 22:22:06 Uhr:
Ich persönlich habe zwar einen Ökostromvertrag bei Naturstrom, aber ich sehe das als Förderung zum EE Ausbau,
Na das ist ja auch ein guter Grund. Beim derzeitigen Anteil an Ökostrom, dem Zuwachs, dem Atomausstieg und der Kohleabschaltung, werden wir dann in 20-30 Jahren einen sehr sauberen Strommix haben.
Selbst wenn dann noch 5% Gas oder andere fossile Quellen für die tiefsten, windstillen Winternächte im Mix sind, spielt das so gut wie keine Rolle mehr. Genauso wie wenn noch 5% der Autos auf Langstrecke mit Diesel fahren. Ist sicher sinnvoller als zwanghaft in H2 Infrastruktur oder PtL zu investieren und dafür wertvollen Ökostrom in miesen Wirkungsgrad zu verschwenden.
Man sollte natürlich nicht einfach permanent PTG produzieren, das macht erst mal wenig Sinn. Das sollte schon so laufen, das dafür Zeiten mit Überproduktion genutzt werden.
Wobei man durchaus überlegen kann an besonders guten Standorten vielleicht tatsächlich durchlaufen zu lassen.
Mal so als kleines Gedankenexperiment.
Ein PV schafft hier p.a. und qm ca 100kWh. In Nordafrika schafft die gleiche Anlage 200kwh, macht ca. 160kwh gas woraus ich hier auch ca. 100kWh Strom machen könnte, den aber dann wenn ich ihn brauche.
Ich denke der Erfolg und die Kosten der Energiewende hängen massiv davon ab Synergien zu nutzen ohne zu sehr auf einzeltechnologien zu fixieren.
BEV werden sicher eine große Rolle spielen, aber es gibt eben auch Anwendungen da sind andere Technologie in Summe vorteilhafter, jetzt mal nach derzeitigem Stand der Technik.