Energiepolitik in der Sackgasse

Manche Formulierungen beschreiben die Haltung einer Gesellschaft prägnant. „Deutschland dürfe sich nicht freikaufen“ aus seinen Verpflichtungen ist eine beliebte Begründung für die Kirchturmpolitik deutscher Umweltaktivisten. Obwohl mit einem Anteil von 1,7% an den globalen Emissionen ziemlich unbedeutend im Geschacher um Reduktionsziele und klimapolitische Maßnahmen, propagieren Grüne den nationalen Weg. Ausgerechnet bei einem Problem globaler Größe geht es in der deutschen Debatte um Autarkie bei der Energieversorgung und Vorbildfunktionen, wo internationale Zusammenarbeit erforderlich ist. Deutschland wird so zum Bremsklotz bei Klimaschutz und Problem der entwicklungshungrigen Gesellschaften.

Lesezeit: 5 Minuten

Mit einem zutiefst verachtenden Ton kommt der Vorwurf daher: Freikaufen! Nur unanständige Menschen kaufen sich frei, wenn andere unter Entbehrungen treu und uneigennützig ihre Verpflichtungen erfüllen. Freikaufen signalisiert, hier hat jemand genügend Geld, um weiter seinem unmoralischen Tun zu frönen, während die Armen und Ehrlichen die Gesellschaft am Laufen halten. Für Deutsche hat das Wort nichts Positivistisches. In einer Welt, in der jeder Mensch moralische Verpflichtungen gegenüber der Gemeinschaft zu erfüllen hat, in der alle gleich sind und Einkommen keine Rolle spielen, darf sich niemand freimachen. Dieses Argument ist heute bei gesellschaftlichen Debatten um Maskenpflichten und Impfen genauso dominant wie der Klimapolitik.

Der Irrtum einer autarken Energiepolitik

Doch anders als die Moralisten meinen, beinhaltet der Begriff des Freikaufens keine Einseitigkeit. Kaufen ist anders als Wohltätigkeit ein Geschäft auf Gegenseitigkeit, bei der beide Vertragspartner profitieren. Und solche Geschäfte werden nur eingegangen, wenn die Vorteile die Nachteile überwiegen. Beim Rückblick auf die Zeit des Kyoto-Regimes fällt auf, wie viele Länder auf das Freikaufen der Industrieländer hoffen. Bei den Verhandlungen zum Pariser Klimaabkommen war das Verlangen der Schwellen- und Entwicklungsländer darauf gerichtet, Ausgleichszahlungen von den reichen Industriestaaten zu erhalten – selbst, wenn sie wie die arabischen Ölstaaten und China wohlhabend sind:

Die arabischen Staaten aber sind trotz ihres Ölreichtums nicht in der OECD. Um sie für eine neue Weltordnung zu gewinnen, lockten die alten Industriestaaten sie mit dem Versprechen auf wirtschaftliche, politische oder technologische Unterstützung.

Auf diese Weise betrieben sie gleichzeitig die Isolierung Saudi-Arabiens. Denn seine Verbündeten, die Vereinigte Arabische Emirate, Jordanien oder Marokko, wurden durch ausdauernde Verhandlungen abtrünnig. Diese Länder ließen sich technologische Unterstützung gar als „wünschenswert“ festschreiben im Entwurf des Klimavertrags.

Die deutsche Klimapolitik ist in die andere Richtung unterwegs. Aus Angst, die legendären Kipppunkte könnten erreicht werden, ohne dass Deutschland klimaneutral geworden ist, setzen vor allem die Grünen auf eine autarke Energieerzeugung und die Eindämmung der Globalisierung.

“Statt auf Kohle, Öl und fossilem Gas wird das zukünftige Energiesystem auf Sonnen- und Windenergie basieren. (..) Für Klimaneutralität werden wir unsere Energieversorgung komplett auf erneuerbare Energien umstellen.

Das Wort Energieimporte kommt in den Ankündigungen der Grünen nicht vor. Das ist erstaunlich und nur erklärbar mit dem autarken Denken, das die Partei beherrscht. Der globale Handel besteht danach aus Ungerechtigkeiten und unfairen Praktiken, die mit Vereinbarungen zur Steuergerechtigkeit und dem deutschen Lieferkettengesetz zu bekämpfen sind. Das war’s mit dem globalen Denken der Grünen.

Der Unterschied zur FDP ist da augenfällig:

Wir werden die Klimaschutzziele nicht erreichen, indem wir nur auf direkte Elektrifizierung auf Basis erneuerbaren Stroms in Deutschland setzen. Unser Ziel ist ein kosteneffizientes, sicheres und weltweit vernetztes europäisches Gesamtsystem „Energieversorgung”. Wir wollen eine naturwissenschaftlich fundierte Energiepolitik, die auf Innovation, Wettbewerb und hohe gesellschaftliche Akzeptanz setzt.

Wenn es um Klima, Energie und Globalisierung geht, sind die Grünen die nationalistische Partei Deutschlands. Wer die Wirklichkeit im Bereich der Energie betrachtet – und nur um den soll es in diesem Artikel gehen – muss konstatieren, dass unter einer Kanzlerin Baerbock die Selbstisolation Deutschlands droht. Denn heute gehört die Bundesrepublik zu den im Handel offensten Ländern der Welt. Allein der Exportüberschuss beläuft sich auf über 8% des erzeugten BIP, allerdings mit fallender Tendenz. Der Import und Export von Produkten macht einen wesentlichen Teil der Wirtschaftsleistung aus. Das ist beim Einsatz der Primärenergieträger nicht anders.

Die Bedarfslücke

Deutschlands Primärenergiebedarf beläuft sich auf 12,8 Exajoule (1 Exajoule = 278 Gigawattstunden) und fällt seit 15 Jahren mit einer Durchschnittsrate von 1%. Damit beanspruchen wir 2,2% der weltweiten Energiemenge, was viel ist, da wir nur 1% der Weltbevölkerung stellen. Aber in dieser Zahl steckt noch etwas anderes: Da Deutschlands Emissionen nur 1,7% betragen, bedeutet sie hohe Energieeffizienz und Schadstoffarmut im Output. Hier liegt ein Punkt, an dem Umweltökonomen ansetzen. Wenn jedes Land der Welt so emissionsarm produzieren würde, lägen die weltweiten Emissionen 24% niedriger als heute. Allein mit dem hohen technologischen Stand könnten 8,7 Milliarden Tonnen CO2 einspart werden, rund das Zwölffache der hiesigen Emissionen. Wenn Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Rettung des Klimas leisten soll, dann nicht in dem seine Kräfte in den Bau von Windrädern steckt, sondern seine Technologien exportiert.

Derzeit benötigt Deutschland rund 600 Terawattstunden (TWh) an Strom. Für eine vollständige Energieerzeugung durch Erneuerbare Energien wird der Bedarf nach Berechnungen auf knapp 1000 TWh ansteigen. Die Windenergie lieferte dazu 132 TWh und der Ausbau verlangsamt sich immer mehr. Die Annahme erscheint unter den heutigen Bedingungen mehr als weit hergeholt, dass die Windparks ihre heutige Leistung mehr als versechsfachen könnten angesichts der Widerstände, die schon heute die Spargel in der Landschaft verursachen. Eine Verdopplung wäre eine herausragende Leistung, würde aber nicht annähernd den Energiehunger befriedigen können.

Wind und Solar sind nur Lückenfüller

Trotzdem haben sich die Grünen die Argumentation des Lobbyverbandes der Windenergiebetreiber, der Bundesverband WindEnergie (BWE), zu eigen gemacht und die beiden Hauptforderungen übernommen. Auf 2% der Fläche des Landes sollen Windkraftanlagen aufgestellt werden und die Mindestabstände zu den Wohnvierteln deutlich verringert werden. Doch die Windkraft, das zeigt der Blick auf die nüchternen Zahlen und der rasante Anstieg von Klagen, befindet sich in einer Sackgasse. Das von der Politik ausgegebene Ziel ist nicht erreichbar.

Um die Photovoltaik ist es noch schlechter bestellt. Auf dem Papier liefert die Sonne die 10.000fache Menge des Weltenergiebedarfs der Menschheit – nur eben nicht in einem so sonnenarmen Land wie Deutschland. 2020 lieferten die installierten Solaranlagen gerade 54 GWh. Das ist ein Tropfen auf den heißen Stein verglichen mit den benötigten 600.000 GWh. Die Leistungsfähigkeit einer Photovoltaik ist von einer Reihe von Faktoren wie Fläche, Region und Neigungswinkel abhängig. Doch im Schnitt kann unter optimalen Bedingungen mit einem Jahresertrag von 4.550 kWh rechnen.

Bei 19 Millionen Wohngebäuden in Deutschland liegt das maximale Potential der Photovoltaik bei 86 TWh und damit gerade 8,6% des erwarteten Strombedarfs im Jahr 2050. Doch das ist wie gesagt reine Theorie, denn die Bedingungen sind nicht überall optimal und auch zukünftig wird ein Großteil der Wohnhäuser keine Solaranlage tragen können, weil sie denkmalgeschützt oder schlicht nicht geeignet sind. Bei solchen Zahlen wird den meisten klar, dass die Forderung der Grünen, auf jedes neugebaute Haus ein Solardach zu installieren, ein reines Reichenförderungsprogramm ist.

Wie meist, wenn die Deutschen voller guter Absichten sind, befinden sie sich auf einem Irrweg. Strategien mit heißem Herzen gestrickt halten nüchternen Kalkulationen nicht stand. Die Idee der autarken Energiewirtschaft, die nicht einmal die Nationalsozialisten schafften, wird sich in der Mitte Europas nicht umsetzen lassen. Nach verschiedenen Studien erwarten die Experten, dass auch 2050 noch ein Teil des Energiebedarfs durch fossile Brennstoffe gedeckt werden muss oder in den optimistischen Szenarien der Import von Wasserstoff die Lücke wird decken können. Welches Szenario sich auch immer durchsetzt, der Weg über hohe Subventionierung von Wind und Solar wird der teuerste mit höchst ungewissem Ausgang.

Nach den Erwartungen der Energieplanwirtschaftler soll der gesamte Primärenergiebedarf in den nächsten Jahrzehnten durch Strom gedeckt werden. Spätestens seit dem beschlossenen Ausstieg aus der Atomenergie ist dieses Ziel nicht mehr erreichbar. Noch 2010 lieferten die Kernkraftmeiler 140 TWh Leistung und damit mehr, als nach 20 Jahre Ausbau der Windkraft gewonnen werden können. Ein effektiver Ersatz sieht anders aus.

Ideologie hat Deutschlands Energiepolitik in eine Situation manövriert, in der ambitionierte Ziele der Klimaneutralität und Eigenständigkeit nicht erreichbar sind und gleichzeitig die langfristige Versorgungssicherheit aufs Spiel gesetzt. Es ist nicht möglich, den gesamten Primärenergiebedarf des Landes über selbst erzeugten Strom aus Windenergie und Solar zu decken. Nicht einmal annähernd. Doch die Politik ist gefangen in Selbstbeschwörungen: Wenn wir uns nur genügend anstrengen. Die EU übernimmt derweil den Job, die Energiepolitik im Spannungsfeld von wirtschaftlichen Zwängen und Klimazielen in Einklang zu bringen. Ohne den massenhaften Einsatz von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen wird sich der Primärenergiebedarf nicht klimaneutral decken lassen. Doch das sind keine natürlichen Ressourcen, sie müssen selbst unter hohem Energieeinsatz produziert werden.

Das Öl der Zukunft

Die Europäische Union verhandelt seit einigen Jahren mit Marokko über ein Handelsabkommen, nachdem das nordafrikanische Land die EU zukünftig mit Wasserstoff beliefern soll. Auch andere Staaten sind in die Produktion des Öls der Zukunft eingestiegen. Deutschland war in der Vergangenheit immer Energieimporteur, Öl, Gas, Uran und Steinkohle werden bis heute hauptsächlich von Entwicklungsländern bezogen. Und so wird es auch in der Zukunft bleiben. Die bisherigen erdölexportierenden Länder schauen nicht zu, wie ihr bisheriges Geschäftsmodell implodiert. Auch Chile ist in die Produktion von Wasserstoff eingestiegen. Nach einer Studie der Internationalen Energieagentur aus dem Jahr 2019 könnte der Andenstaat langfristig 160 Millionen Tonnen Wasserstoff pro Jahr produzieren, für unter 2 US-Dollar (US$) pro Kilogramm. Aktuell wird in Deutschland ein Preis von 9,50€ gezahlt.

Prognosen zur Nachfrage nach Wasserstoff in Deutschland und in der EU in den Jahren 2030 und 2050
Quelle: Statista
https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1195138/umfrage/prognosen-zur-nachfrage-nach-wasserstoff-in-deutschland-und-in-der-eu/

Die deutsche Energiepolitik ist nicht nur in eine Sackgasse gefahren, sondern hat längst begonnen, sich dort auch noch einzumauern. Die CDU hat zwar die Notwendigkeit von Wasserstoff für Branchen wie die Stahlindustrie erkannt, verfolgt aber den Ansatz, den Energieträger zu einem Exportschlager zu machen, der in Deutschland in großen Mengen produziert wird. Da wäre nur noch die Frage zu klären, woher die dafür notwendige Energie klimaschonend herkommen soll. Im SPD-Programm findet sich zur Bedeutung von Wasserstoff genau ein Satz und für die Grünen ist das Thema nicht existent. Einzig die FDP widmet dem Energieträger der Zukunft ein ganzes Unterkapitel.

Übergangstechnologie E-Mobilität

Statt sich mit den Realitäten zu beschäftigen, wird unter Einsatz von hohen Milliardenbeträgen die marktwirtschaftlichen Regeln außer Kraft gesetzt. Die EU Regulation zwingt die Automobilhersteller zur Produktion von E-Autos. Während die direkten Emissionen der Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor exakt auf den Flottenverbrauch angerechnet wird, bleibt bei Stromern die im Produktionsprozess entstehenden Emissionen außer Ansatz. Schon hier führt die schiefe Berechnung zu einer automatischen Förderung der Elektromobilität.

Eine Studie der Deutschen Bank enthüllt, dass die Kosten für den Staat pro verkauftem Battery Electronic Vehicle (BEV) immens sind. In bestimmten Fällen summieren sich staatliche Förderung und Steuerausfälle auf 20.000 Euro, ein Viertel des eigentlichen Kaufpreises, auf den die Hersteller weitere Rabatte gewähren. Wenig verwunderlich ist inzwischen fast jeder Vierte in Deutschland verkaufter PKW ein BEV oder Hybridmodell. Mancher Automobilkonzern beugt sich dem politischen Druck und den Zwängen der EU-Regulation. Herbert Diess trimmt, auch als Spätfolge des Dieselskandals, den staatlich kontrollierten VW-Konzern auf reine Elektromobilität. Mercedes hat vor wenigen Wochen verkündet, Neuproduktionen nur noch auf BEV-Technologie zu entwickeln.

BMW und Toyota halten mit Wasserstoffantrieben dagegen und das aus guten Gründen. Marktstudien lassen erwarten, dass auf ihren zentralen Märkten Verbrennungsmotoren auch nach 2035 die dominierende Rolle spielen werden. Elektromobilität erscheint in Weltregionen wie dem nord- und südamerikanischen Kontinent, weiten Teilen Asiens und Ozeaniens, in Afrika (einem Zukunftsmarkt) eine reine Illusion.

Denn ehrlich: BEVs haben gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen gravierende Nachteile, die nicht überwindbar sind. Die Erwartungen an die Steigerung der Reichweiten sind in der Branche überschaubar. Dass ein Stromer auf absehbare Zeit mit einer Ladung eine Entfernung jenseits der 700 km überwinden kann, gilt als nicht wahrscheinlich. Auch die Ladedauer der Batterien stellt sich bis auf Weiteres als großes Verkaufshindernis heraus. Die Aktien stehen nicht so schlecht, dass sich der E-Motor als das erweist, was Automobilexperten schon vor 20 Jahren prognostizierten: eine Übergangstechnologie.

Deutschland will beim Klimaschutz Vorbild sein, scheitert aber bereits am Entwurf einer tragfähigen Energiepolitik. Ideologie und Image zählen in der heutigen Politik weit mehr als Praktikabilität, Berechenbarkeit und internationale Zusammenarbeit. Die deutsche Strategie zur Klimarettung gründet auf Nationalismus, Innovationsfeindlichkeit und reinen, ideologiegetriebenen Hoffnungswerten. Die Politik muss sich schnellstens von der Idee verabschieden, die Klimakrise ließe sich durch Insellösungen, autarker Stromerzeugung und Verringerung von Mobilität lösen. Internationale Zusammenarbeit, Förderung von Innovationen und Weiterentwicklung der Handelsbeziehungen sind die Schlagworte für den deutschen Beitrag zum Klimaschutz.

 

Haben Sie Fragen rund um das Thema Klimaschutz, die in dieser Artikelserie nicht behandelt wurden oder möchten Sie andere Bereiche thematisiert wissen, schreiben Sie es bitte in die Kommentare um es in einem weiteren Artikel verarbeiten zu können.

{ 21 comments… add one }
  • CitizenK 14. August 2021, 22:05

    „Fragen rund um das Thema Klimaschutz“: „eine Übergangstechnologie…“

    …wäre doch eher die Batterie. Die mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle würde doch auch Naben-E-Motoren antreiben.

    Benzinmotoren lassen sich möglicherweise umrüsten, Diesel wohl eher nicht?

    • Stefan Pietsch 15. August 2021, 10:34

      Es geht nicht um Nachrüsten. Das ist nicht einmal die Frage für die wohlhabenden Länder dieser Welt. Denn schon heute sind Umrüstungen beispielsweise auf Gasantrieb selten wirtschaftlich. Die Frage der Zukunft, zumindest bis zum Jahr 2050, wird sein, ob synthetische Kraftstoffe kostengünstig hergestellt und in der bestehenden Fahrzeugflotte der Welt genutzt werden können.

    • Erwin Gabriel 16. August 2021, 09:40

      @ CitizenK 14. August 2021, 22:05

      Benzinmotoren lassen sich möglicherweise umrüsten, Diesel wohl eher nicht?

      Technisch unmöglich, aus mehreren Gründen.
      Zum einen sind Benzin und Diesel Flüssigkeiten, Wasserstoff dagegen ist ein Gas. Man müsste also einen Behälter, der bis dahin nur eine Flüssigkeit bei atmosphärischem Druck aufbewahren muss, gegen einen (vermutlich sehr schweren) Gastank austauschen – man braucht einen Druck von mehreren hundert bar, um Wasserstoff bei unseren Umgebungstemperaturen in flüssigem Zustand zu halten. Darüber hinaus sind Wasserstoff-Moleküle die kleinsten Moleküle, die es gibt; auch die Anforderungen an Material und Abdichtung sind extrem, da sonst der Wasserstoff einfach durch die Materialien durchdiffundiert.

      Wird noch wirklich lange dauern, bis Otto Normalverbraucher einen Wasserstoff-PKW kaufen kann.

  • Kning4711 14. August 2021, 22:15

    Ich bin kein Automobilexperte, aber ich kann mir auch nicht vorstellen, dass es wirtschaftlich oder gar ökologisch sein soll die heute in Deutschland zugelassenen 50 Millionen PKW abzuwracken und durch E-Autos zu ersetzen.

    Spannend wäre die Frage, ob ich die Autoindustrie technisch in der Lage wäre die bestehenden Fahrzeuge so nachzurüsten, dass diese so wenig wie möglich CO2 und Kraftstoff verbrauchen und die Lebenszeit der Fahrzeuge zu verlängern. Mit meinem Laienhaften Verständnis würde ich davon ausgehen, dass Fahrzeuge die max 130 km schnell wären und eben nicht innerhalb von wenigen Sekunden von 0 auf 100 beschleunigen das durchaus möglich wäre. Solche Änderungen könnten per Softwareupdate in vielen Fahrzeugen sicherlich schnell implementiert werden.

    • Stefan Sasse 15. August 2021, 09:48

      Niemand hat je davon gesprochen, die Automobilflotte abzuwracken. Gerade WEIL das nicht möglich ist, drängend Leute mit Sachverstand ja darauf, so schnell wie möglich keine neuen Verbrenner mehr zuzulassen.

      • Stefan Pietsch 15. August 2021, 10:36

        Das sind keine Leute mit Sachverstand. Da argumentiere ich vier DIN A-4-Seiten lang für „Think global“, nur damit wir hier wieder mit der nationalstaatlichen Brille anfangen.

    • Stefan Pietsch 15. August 2021, 10:31

      Guter Punkt. Aber ich zeige in dieser Artikelserie genau auf, dass uns das nationalstaatliche und nationalistische Denken nicht weiterführt. Es gibt 1,3 Milliarden Autos auf der Welt, über 90% davon mit Verbrennungsmotor. Da interessieren die 60 Millionen Stück in Deutschland nicht wirklich. Relevant sind andere Punkte: Sind BEVs tatsächlich so interessant, dass sie für die meisten Menschen als attraktiver Ersatz für Antriebe mit Benzin und Diesel durchgehen? Und: Was heute in Europa und den USA produziert wird, läuft über die Verwertungsmaschinerie 25-30 Jahre um die Welt. Mit anderen Worten: Die Mobilität mit Batterieantrieben klimaneutral zu bekommen, dürfte mit hoher Wahrscheinlichkeit scheitern.

      Meines Wissens nach lassen sich synthetische Kraftstoffe in Verbrennungsmotoren nutzen. Nur sind sie heute noch zu teuer dafür. Entscheidend sind die Produktionskosten, die Infrastruktur, die Logistik für die weltweite Versorgung sind vorhanden. Am Ende wird es den Saudis egal sein, ob sie mit Bohrtürmen gewonnenes Öl auf den Weltmärkten verkaufen oder mit Sonnenernergie produzierte synthetische Kraftstoffe.

  • Marc 15. August 2021, 09:08

    Es ist exakt umgekehrt: Wasserstoff wäre als Pkw-Antriebstechnologie die ideale Übergangstechnologie gewesen. Das wichtigste Argument findet man im Artikel selbst:

    Ohne den massenhaften Einsatz von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen wird sich der Primärenergiebedarf nicht klimaneutral decken lassen. Doch das sind keine natürlichen Ressourcen, sie müssen selbst unter hohem Energieeinsatz produziert werden.

    Während ein Elektroauto Wirkungsgrade über 80 % realisieren können, schaffen Wasserstoffautos 40 %. Das wirkt sich natürlich auf die Kosten aus.

    Dass ein Stromer auf absehbare Zeit mit einer Ladung eine Entfernung jenseits der 700 km überwinden kann, gilt als nicht wahrscheinlich. Auch die Ladedauer der Batterien stellt sich bis auf Weiteres als großes Verkaufshindernis heraus.

    Hierfür gibt es eine einfache Lösung: Laden per Induktion auf der Autobahn während der Fahrt. Die Technologie ist vorhanden und wird bereits erprobt:

    https://www.autobild.de/artikel/e-autos-aufladen-per-induktion-ohne-kabel-4270082.html

    Keine Wartezeit beim Tanken und selbst kleine Batterien bekommen eine tolle Reichweitenverlängerung.

    Die weiteren Vorteile der Elektromobilität sind:
    – Geringeres Gewicht und tieferer Schwerpunkt verringern drastisch die Anforderungen an das Fahrwerk
    – Weitaus weniger Bau- und vor allem viel weniger Verschleißteile
    – Geringeren Anforderungen an die Tankinfrastruktur
    – Etablierte Technologie

    Ein Elektroauto lässt sich wesentlich billiger produzieren und betreiben als ein Verbrenner, egal ob fossil oder Wasserstoff. Die aktuelle Entwicklungen auf dem chinesischen Markt zeigen das:

    https://www.tagesschau.de/wirtschaft/unternehmen/deutsche-autokonzerne-geschaeft-china-101.html

    „Angeführt wird der Markt von dem Modell Wuling Hongguan Mini EV, mit fast 20 Prozent“, sagt Jochen Siebert, auf China spezialisierter Automobil-Analyst. „Man darf aber nicht vergessen, dass dieses Fahrzeug umgerechnet auch nur 5000 Euro kostet. Das kann man natürlich nicht mit einem Mercedes EQC vergleichen, der mehr als das Zehnfache kostet.“

    Wäre die Wasserstofftechnologie jetzt vorhanden, könnte sie als Übergangstechnologie genutzt und bestehende Autos umgerüstet werden. Aber mittelfristig wird sich das Elektroauto im Pkw Massenmarkt durchsetzen, so wie es derzeit in China zu sehen ist. Perspetkivisch gibt es Nischen für den Wasserstoff als Antriebstechnologie: Lkws, Schiffe und Flugzeuge.

    • Stefan Pietsch 15. August 2021, 10:22

      Wasserstoff wäre als Pkw-Antriebstechnologie die ideale Übergangstechnologie gewesen. Das wichtigste Argument findet man im Artikel selbst.

      Während ein Elektroauto Wirkungsgrade über 80 % realisieren können, schaffen Wasserstoffautos 40 %. Das wirkt sich natürlich auf die Kosten aus.

      Nein, so ist es nicht. Wo bekommen Sie denn den Strom klimaneutral her? Der Artikel legt anschaulich dar, weshalb es uns wahrscheinlich nicht mal möglich sein wird, die Hälfte des benötigten Primärenergiebedarfs aus eigen erzeugter Wind- und Sonnenkraft zu decken. Ergo gehen irgendwann die Lichter aus oder wir importieren in großen Mengen.

      Auf dem Papier liefert die Sonne die 10.000fache Menge des Weltenergiebedarfs der Menschheit – nur eben nicht in einem so sonnenarmen Land wie Deutschland.

      Kurz für Nicht-Marktwirtschaftler: Wir besitzen einen zehntausendfachen Überschuss an Energie, welche die Sonne liefert als wir benötigen. Damit kann Energie sehr günstig sein. Nur müssen wir Sonnenenergie dort gewinnen, wo sie hinliefert. Das ist z.B. auf der arabischen Halbhinsel, der Sahara oder der Atacama-Wüste. Dann lässt sich Wasserstoff sehr günstig gewinnen (Rechnung im Artikel), weil die Menge an Sonnenenergie fast beliebig zur Verfügung steht.

      Schon mal in Nordamerika, in Chile, Argentinien, Australien, in Afrika gewesen? In vielen Ländern gibt es keine Induktionen, solche zu verlegen ist außerordentlich teuer und benötigt einiges an Know-how. Die Welt braucht Lösungen, die nicht teuer und mit mittlerem technologischen Anspruchsniveau verfügbar sind. Induktionsstreifen in den Rocky und im Regenwald. Originell.

      Auch für die Stahlproduktion und für die Luftkraft ist Strom aus der Steckdose keine vernünftige Lösung. Zumindest so lange es am Himmel keine Induktionsstreifen gibt.

      Marokko, Saudi-Arabien, Katar, Chile, Norwegen investieren kaum hohe Milliardenbeträge in eine Übergangstechnologie. Einen solchen Wahnsinn würden nur Deutsche betreiben.

      • Marc 15. August 2021, 14:54

        Wo bekommen Sie denn den Strom klimaneutral her?

        Eine komplett elektrifizierte Elektroauto-Pkw-Flotte wird ca. 90 Terawattstunden benötigen. Dieser Bedarf kann über eigene regenerative Energieproduktion gedeckt werden.

        Die Welt braucht Lösungen, die nicht teuer und mit mittlerem technologischen Anspruchsniveau verfügbar sind. Induktionsstreifen in den Rocky und im Regenwald. Originell.

        Ebeso originell wie die Idee einer Wasserstoff-Tanksteklle an diesen Orten. Derzeit wird 700 Bar und -40 Grad benötigt. Induktion ist dagegen Lowtech.

        Auch für die Stahlproduktion und für die Luftkraft ist Strom aus der Steckdose keine vernünftige Lösung. Zumindest so lange es am Himmel keine Induktionsstreifen gibt.

        Thema war das Auto. Die Stahlproduktion sollte an Orte verlegt werden, an denen die regenerative Energie anfällt.

        • Stefan Pietsch 15. August 2021, 15:26

          Eine komplett elektrifizierte Elektroauto-Pkw-Flotte wird ca. 90 Terawattstunden benötigen.

          In Deutschland? Wir reden nicht von Deutschland. Kein Autoproduzent entwickelt Autos allein für den deutschen Markt. Zudem stimmt es nicht. Wir haben 20 Jahre für 136 TWh benötigt. Damit sind Ihre 90 schon zum Großteil übrigens weg. Dann kann man natürlich sagen, wir bauen jetzt die Erneuerbaren so aus, dass wir in 10 Jahren die siebenfache Menge haben. Schon klar. Der Dreizentnerkerl meint auch, in drei Monaten Adonis zu sein. Klagen über Klagen und dazu der stetig wachsende Widerstand. Aber wenn die Grünen erst 50% haben, wird’s mit dem Ausbau schon klappen.

          Realistisch ist das alles nicht. Realistisch ist eine Verdopplung, vielleicht auch Verdreifachung, wenn alles gut läuft. Das wären dann zusammen mit der Solar knapp die Hälfte von dem, was 2050 benötigt wird.

          Benzin ist so praktisch, weil es einfach portabel ist. Strom ist so schlecht, weil man an einer Leitung hängen muss. Oder eine riesige Batterie mitschleppen muss. In der Handyproduktion ist jede längere Nutzungsdauer auch nach 20 Jahren ein Medienereignis.

          Wasserstoff ist so portabel wie Benzin. Das macht es so attraktiv, weshalb Automobilhersteller trotz vieler Misserfolge die Idee nie aufgegeben haben. Die heutigen Probleme mit der Nutzung sind vergleichsweise gering, es geht um die immer noch hohen Produktionskosten.

          Sie waren also noch nie in den Rocky oder der Atacama. Was man da benötigt, ist Reichweite und Leistungsfähigkeit des Automobils. Deswegen stehen so viele auf Trucks und SUVs. In Australien muss man mehr als 2 Stunden oder zweimal die Strecke Frankfurt – Köln fahren, um an die nächste Minisiedlung mit 2-3 Häusern zu kommen. Es brauchte 35 Jahre, den Stuart Highway von Alice Springs im Süden Australiens nach Darwin zu bauen, über 2.700 km Strecke. Elektrifizierung ist da nicht und wer Lust hat, mit einem E-Auto dort zu fahren, sollte auf Katastrophen vorbereitet sein. Zelt und ausreichend Proviant nicht vergessen.

          Wasserstoff wird die dominierende Technik für die Stahlproduktion. So einfach.

          • Marc Schanz 15. August 2021, 15:41

            In Deutschland? Wir reden nicht von Deutschland.

            Lesen sie ihre eigenen Artikel? Doch, ihre Zahlen beziehen sich auf Deutschland.

            Wasserstoff ist so portabel wie Benzin.

            Nein, ist es nicht. Benzin benötigt keinen hohen Druck und keine Kühlung. Das sagte ich bereits. Wann erkennen sie Fakten an?

            • Stefan Pietsch 15. August 2021, 16:13

              Ich lese sie nicht nur, ich schreibe sie sogar selbst. Das soll ja in manchen Kreisen unmodern geworden sein. Die ganze Serie dreht sich darum, dass wir von der nationalistischen Warte wegmüssen. Das wird überdeutlich daran, dass wir selbst unseren Primärenergiebedarf nicht autark decken können. Haben Sie das verstanden und akzeptiert?

              Druck und Kühlung sind im Jahr 2021 ein nennenswertes Problem? Und erst 2050? Benzin wird in Tankwagen zu den Tankstellen transportiert. Was genau macht den Unterschied zu Wasserstoff? Um Strom zu transportieren, braucht man Stromtrassen. Stromversorgung ist zwar in München üblich, in den meisten Regionen dieser Welt aber nicht.

              Was meinen Sie denn, warum Prognosen davon ausgehen, dass noch 2035 der Verbrennungsmotor 77% des amerikanischen Marktes und 38% des chinesischen Marktes beherrschen wird? So zumundest nach einer Studie von PwC. Wasserstoffantriebstechnologien bewerten Manager der Automobilindustrie, sowohl der Hersteller als auch der Zulieferer, ähnlich hoch und wichtig wie den Elektroantrieb.

              • Marc Schanz 16. August 2021, 09:44

                Druck und Kühlung sind im Jahr 2021 ein nennenswertes Problem?

                Wenn kein Strom vorhanden ist, sehr wohl.

                Um Strom zu transportieren, braucht man Stromtrassen. Stromversorgung ist zwar in München üblich, in den meisten Regionen dieser Welt aber nicht.

                Wenn keine Stromversorgung gewährleistet ist, ist auch keine Wasserstoff-Infrastruktur möglich.

                Das sind zwingend technologische Zusammenhänge. Wasserstoff-Technologie ist weitaus komplexer und somit auch wesentlich kostenintensiver als reine Elektro-Technologie. Dies ist, wie ich bereits mehrfach sagte, ein einfach nachvollziehbarer Fakt. Daher wird sich die Elektro-Mobilität durchsetzen.

                Wasserstoffantriebstechnologien bewerten Manager der Automobilindustrie, sowohl der Hersteller als auch der Zulieferer, ähnlich hoch und wichtig wie den Elektroantrieb.

                Natürlich, sie sehen einen schnellen Zugriff auf leicht zugängliche Fördergelder. Die Realität (siehe obne) wird das nicht ändern.

                • Stefan Pietsch 16. August 2021, 10:26

                  … dann gibt es noch synthetische Kraftstoffe. Letztendlich bietet Strom nicht den Komfort, den Öl besitzt. Und die Menschen verzichten nicht auf Komfort aus ideellen Gründen.

                  Die Annahme, in anderen als sehr dicht besiedelten Regionen würden Elektrostreifen verlegt, ist extrem weit hergeholt.

                  Vielleicht gibt es in 10 oder 20 Jahren auch noch andere Lösungen. Das, was sich Grüne ausgedacht haben, wird es nicht sein.

    • Erwin Gabriel 16. August 2021, 10:28

      @ Marc

      Das ist eine sehr idealistische Betrachtung

      Wasserstoff-Antrieb
      • Wasserstoff benötigt einen extremen technischen Aufwand. Ein PKW-Tank beispielsweise würde über 100 kg schwerer sein als die jetzigen Ausführungen; das steigert den Verbrauch. Man braucht etwa 700 bar, um Wasserstoff zu verflüssigen. Dieses System im Auto würde wohl 10-15 % des Energiebedarfs benötigen.
      • Dann sind die Wasserstoff-Moleküle sehr klein; die Anforderungen an Leitungen und Dichtungen, durch die Wasserstoff nicht einfach durchdiffundieren kann, sind extrem.
      • Das Zeug ist wirklich gefährlich; hoch-!-reaktiv

      Alles in allem mag Wasserstoff eines Tages für LKW in Frage kommen; PKW sehe ich auf absehbare Zeit nicht

      Elektroantrieb
      • Das Laden von Elektroautos durch Induktion hat einen sehr, sehr schlechten Wirkungsgrad. Funktioniert ja vom Prinzip her wie ein Trafo. Die haben bei höheren Leistungen zwar Wirkungsgrade von 90 % und mehr, aber auch nur deshalb, weil die Primär- (= „Sende“-) und die Sekundär- (= „Empfangs“-) spule nicht nur dicht an dicht gewickelt sind, sondern auch ein Kern aus einem speziellen Metall und mit einem speziellen Aufbau den Fluss der magnetischen Felder bündeln. Ohne Metallkern, bei einem Abstand von Primär- zu Sekundärspule von etwa einem halben Meter, geht der Wirkungsgrad rapide in den Keller.
      Im von Dir genannten Artikel wird als Beispiel auf induktives Laden von Smartphones verwiesen; hier wird ein Wirkungsgrad von 40 % angenommen, wenn das Smartphone direkt auf der Ladeschale liegt. Im Mobilbetrieb von PKWs wäre ein Wirkungsgrad von 10 % wohl eine Sensation.

      Weitere Probleme, nur so aus dem Stegreif heruntergesabbelt:
      – Die in der AutoBILD angesprochenen 10 cm Einbautiefe sind zu knapp bemessen, wenn Lastwagen auf der Fahrspur unterwegs sind.
      – Der Aufwand, eine Fahrbahndecken-Erneuerung durchzuführen, wäre extrem, da jedesmal die Kabel neu verlegt werden müssten.
      – Für jede Reparatur müsste der Strom abgeschaltet werden.
      – Jeder Strom, der durch ein Kabel fließt, erzeugt dort Wärme. Bei den vielen Autos, die über unsere Autobahnen rollen und induktiv laden wollten, wäre die nicht unerheblich. Es wird jetzt schon im Sommer sehr warm; mit der „Fußbodenheizung“ vermutlich oft allzu warm für den Asphalt.
      – Solch eine Veränderung der Infrastruktur in einem Land, dass es noch nicht einmal schafft, eine einfach Stromtrasse von Nord nach Süd zu verlegen (die gleichen Gruppen, die hier im Norden alles mit Windrädern vollstellen wollen, verhindern dann, dass der erzeugte Strom in den industrialisierten Süden kann), halte ich schlichtweg für unmöglich.

      • Marc 16. August 2021, 15:25

        Zu Wasserstoff: 100% Zustimmung. Ich sehe diesen Antrieb auch bei Lkws Baumaschinen, Schiffe oder Flugzeuge. Ist ein enormer Markt, aber für Pkws ist der Elektroantrieb in der Masse besser.

        Zu Elektroautos folgende grobe Reihenfolge
        – Basis: normale Steckdose
        – Komfort: Schnellladung + Batteriemanagment (Stromspeicher)
        – Luxus: Induktion

        Basis soll günstig und überall verfügbar sein, die Komfortfunktionen können über intelligente Auf- und Entladung der Batterie sogar Einnahmen generieren und Luxus darf teuer sein, da sie nur ein Nischenangebot ist. Für Normalverbraucher 2 – 3 Mal im Jahr für längere Reisen oder für Außendienstler die letzte Etappe.

        Zu den technischen Problemen: Wenn der Induktionsabnehmer wie bei einem Carrera-Auto aussieht und eine ummantelte, abriebsfeste Leiterschlinge ist, die über den Boden gezogen wird, soll es mir recht sein. Das Abstandsproblem wäre gelöst. Es müssen pragmatische Lösungen gefunden werden.

        Wenn es keine Hürden gäbe, wäre die Technologie ja bereits da. Ich sehe nur, dass die Hürden bei Wasserstoff extrem höher und vor allem wesentlich kostenintensiver sind als bei der Elektromobilität. Daher widerspreche ich ja, dass für Pkws die Elektromobilität eine Übergangstechnologie sei. Es wird in Zukunft auch Wasserstoff-Pkws geben, so wie es auch Elektro-Lkws geben wird. Aber in der Masse sehe ich bei Pkws Elektromobilität und bei Lkws wahrscheinlich je nach Einsatz eine angepasste Antriebstechnologie.

        • Erwin Gabriel 18. August 2021, 10:04

          @ Marc 16. August 2021, 15:25

          Zu den technischen Problemen: Wenn der Induktionsabnehmer wie bei einem Carrera-Auto aussieht und eine ummantelte, abriebsfeste Leiterschlinge ist, die über den Boden gezogen wird, soll es mir recht sein. Das Abstandsproblem wäre gelöst.

          Nein; die Verluste bei Induktion ohne Einsenkern und mit Luftspalt sind enorm. Ein Carrera-Auto wiegt fast nix, deswegen gibt es wenig mechanischen Abrieb. Für PKW wäre diese Methode vollkommen unrealistisch. Der Weg, die rechte (LKW-)Spur mit Oberleitungen auszustatten, ist VIEL effizienter.

          Wenn es keine Hürden gäbe, wäre die Technologie ja bereits da. Ich sehe nur, dass die Hürden bei Wasserstoff extrem höher und vor allem wesentlich kostenintensiver sind als bei der Elektromobilität.

          Da stimme ich, solange Du Induktionsladen während der Fahrt ausnimmst, zu 100 % zu.

  • cimourdain 15. August 2021, 19:16

    Auch ich habe ein Problem mit Wasserstoff als Antriebsstoff. Aktuell wird mehr als 90% des Wasserstoffs aus Kohlenwasserstoffen hergestellt (z.B. durch Dampfreformierung). [Interessantes Detail zur Technikgeschichte: Das alte ‚Stadtgas‘ war ein Gemisch aus Wasserstoff (>50%), Methan und weiteren Gasen, die bei der Kohlevergasung entstehen].
    Und natürlich kann die Energieumwandlungskette Sonne – Elektrizität – Wasserstoff – verflüssigter Wasserstoff – Transport – Tank – Brennstoffzelle – Elektrizität – Motor allein schon der vielen Schritte wegen nicht effizient sein, allein die Brennstoffzelle hat unter Betriebsbedingungen einen Wirkungsgrad von nur 0,6.
    Hier wäre vielleicht ein wenig mehr Forschung und Investition in Elektrizitätstransport (etwa HGÜ) sinnvoll.

    Das andere Problem ist Nordafrika, Dort gibt es unglaublich viele politische Unsicherheiten, was Projektplanung verzögert und erschwert (erinnern Sie sich an das Scheitern von Desertec ? ). So hält Ihr Beispielland Marokko seit Jahrzehnten ein Gebiet (Westsahara) besetzt. Im Falle Russland-Krim ist dies ein häufig angeführter Grund, sich nicht in ‚Energieabhängigkeit‘ von diesem Land zu begeben.

    • Stefan Pietsch 15. August 2021, 19:45

      Beim Mineralöl in Ihrem Tank ist der Weg noch umfangreicher.

      Aber darauf kommt es nicht an. Das ist weder Ihr noch mein Job. Wir müssen nur entscheiden, ob die politische Absicht plausibel und die Umsetzung erstrebenswert ist, 100% des deutschen Primärenergiebedarfs über Erneuerbare Energien decken zu wollen. Ich wiederhole, bisher hat diese Politik 0,4 Billionen Euro gekostet, wofür 14,8% von Sonne, Wind und Biomasse geliefert wird. Bei Beibehaltung der Strategie und Anstrengungen kämen wir auf theoretische Gesamtkosten von 3,5 – 4,0 Billionen Euro. Angesichts der schon heute erheblichen gesellschaftlichen Widerstände und rechtlichen Hürden dürfte das ein schwieriges bis unmögliches Unterfangen werden.

      Ist es erstrebenswert, dass Deutschland erstmals in seiner Geschichte in der Energieversorgung autark ist? Unser Wirtschaftsmodell und unser Wohlstand sind von Exporten abhängig. Auf der anderen Seite müssen wir ja auch importieren. Wir sollten anderen Ländern auch etwas abkaufen.

      Norwegen und Chile zählen hoffentlich noch als stabil? Ja, Marokko ist nicht völlig einfach, die arabischen Länder sehr kompliziert und Russland sowieso eine Diktatur. Trotzdem hatten wir fast 50 Jahre kein Ölproblem mehr. Hinzu kommt: Öl konnten und können wir in Europa nicht produzieren und im wesentlichen nicht substituieren. Wasserstoff sehr wohl. Dieses Öl der Zukunft kann sehr wohl auch in Deutschland und Frankreich in großen Mengen produziert werden, eine Frage des Preises. Erpressbar ist Europa damit nicht.

  • mikefromffm 16. August 2021, 09:10

    Wie kann man die Realität nur dermaßen ignorieren? Selbst wenn dieser Unsinn vor 5 Jahren geschrieben worden wäre, hätte er nix mit der Realität zu tun. 5 Minuten verschwendete Lesezeit, die ich mir zukünftig sparen werde.

Leave a Comment

I accept that my given data and my IP address is sent to a server in the USA only for the purpose of spam prevention through the Akismet program.More information on Akismet and GDPR.

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.