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E-Fuels: Studienfragen Clean Electric Car Idea

S.Sie gelten als Hoffnungsträger in der Energiewende, nicht nur bei Fans des Verbrennungsmotors: synthetische Kraftstoffe, die wie Benzin oder Diesel verbrannt werden können – und gleichzeitig CO2-neutral sind, weil sie werden aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen.

Diese Energiequellen werden in einer Triade mit batterieelektrischen Fahrzeugen und Brennstoffzellenautos immer wieder erwähnt. Besonders wenn das Schlüsselwort „technologische Offenheit“ verwendet wird. Nur: Politiker sehen „E-Kraftstoffe“, wie sie auch synthetische Kraftstoffe genannt werden, als unangenehmen Wettbewerb um Elektromobilität an – und wollen daher nicht zulassen, dass sie auf dem Automobilmarkt eingesetzt werden.

Eine neue Studie zeigt nun jedoch, dass Elektroautos nicht so effizient sind wie erwartet. Zumindest wenn Sie den Standort der grünen Stromquelle angeben, kann synthetisches Benzin dem Effizienzvergleich mit batterieelektrischen Fahrzeugen standhalten.

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Das private Forschungsinstitut Grenzökonomie führte einen „Gesamtwirkungsgradvergleich für Produktion und Einsatz“ der beiden Antriebsvarianten durch. Ihr Fazit: Wenn Sie die Solar- und Windenergieerzeugung in anderen Teilen der Welt in die Berechnung einbeziehen, haben klimaneutrale Verbrennungsmotoren „eine Gesamtenergiebilanz so gut wie batteriebetriebene Fahrzeuge“.

Dafür gibt es gute Gründe: Es ist unbestreitbar, dass synthetische Kraftstoffe zum größten Teil importiert werden müssen, weil sie in sonnigen und windigen Ländern viel effizienter und billiger hergestellt werden können als in Deutschland. Elektroautos in Deutschland füllen sich jedoch unweigerlich mit deutschem Ökostrom, der in diesem Land unter vergleichsweise ineffizienten Solar- und Windkraftbedingungen erzeugt wird. Wenn Sie dies berücksichtigen, ist die Effektivität beider Lesertypen weitgehend gleich.

Quelle: WELT-Infografik

Die Kunden der Forscher sind natürlich alles andere als neutral. Dies sind das Mineralölwirtschaftsverband (MWV) und das VEREINIGT Bundesverband mittelgroßer Mineralölunternehmen – d. H. Die Lobby der deutschen Ölindustrie. Natürlich hofft sie, dass Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen in Zukunft im Verkehr eingesetzt werden – und dass sie ihre Tankstellen, Transportnetze und Großsysteme weiterhin nutzen kann. Als der Strom Verordnung Es wäre ein Fehler der Ölindustrie, die Autohersteller zu zwingen, eine große Anzahl von Elektroautos in Umlauf zu bringen.

„Bei der Energiewende muss man sich auf viele Optionen und Technologien verlassen“, fragt UNITI-Generaldirektor Elmar Kühn. Es ist politisch vorgeschrieben, dass batteriebetriebene Fahrzeuge zu 100% mit Ökostrom betrieben werden, obwohl dies im aktuellen Energiemix nicht der Fall ist. „Du musst ehrlich sein.“

Günstiger zu importieren

Kühn und sein Kollege Christian Küchen, Geschäftsführer von MWVsiehe dazu Frontier Economics-Berechnungen. Tatsächlich stehen die Ergebnisse der Kölner Wissenschaftler in krassem Widerspruch zu ähnlichen Studien – die sie offen zugeben. Vergleicht man die Energieeffizienz von batteriebetriebenen Fahrzeugen und Brennern mit synthetischem Brennstoff, so schadet die „Power to Liquid“ -Technologie mit der herkömmlichen Berechnungsmethode extrem.

Dies ist auf den Herstellungsprozess zurückzuführen: Um die Brennstoffe zu erhalten, wird Wasser zunächst mit Ökostrom in Wasserstoff umgewandelt und dann mit dem Kohlenstoff in CO2 zu einem Brennstoff kombiniert. Dies wird wiederum vom Motor verbrannt und in Bewegung gesetzt. Nur 13% der ursprünglichen Energie können verwendet werden. Das batteriebetriebene Fahrzeug hingegen erreicht einen Wirkungsgrad von 70%, da es Strom direkt verbraucht und nur durch Leitungen und Speicher Energie verliert.

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„Dieser Effizienzsprung wird in der politischen Debatte immer noch genutzt, wenn es darum geht, batterieelektrische Fahrzeuge Verbrennungsmotoren vorzuziehen“, sagt Studienautor Jens Perner. „Wir haben aus ganzheitlicher Sicht ein anderes Bild.“

Dieser Ansatz umfasst die Stromerzeugung. Die Forscher gehen davon aus, dass Deutschland künftig auch seinen Bedarf an erneuerbarer Energie aus heimischer Produktion und Importen aus Nachbarländern nicht mehr decken kann. Ein Teil der Nachfrage muss daher aus anderen Teilen der Welt kommen – idealerweise in Form von synthetischen Kraftstoffen, die über bestehende Ölversorgungsketten transportiert werden können. „Mit ‚Power to Liquid‘ besteht ein großes Potenzial für erneuerbare Energien außerhalb Europas“, sagt Perner.

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Zum Beispiel Solarenergie aus Nordafrika oder Windkraft aus Patagonien. Dort liefern die Systeme viel mehr Strom als vergleichbare Kraftwerke in Deutschland – weil der Wind häufiger weht und die Sonne fast täglich scheint. Im Vergleich zum effizientesten Standort der Welt liegt der Wirkungsgrad von Solarsystemen in Deutschland beispielsweise nur bei 39%, sagt Theresa Steinfort, Mitautorin der Studie. Unter Berücksichtigung dieser Unterschiede konvergiert der Bedarf an Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen für beide Antriebsarten – trotz der großen Energieverluste bei der Umwandlung von Strom in Kraftstoff.

Laut Frontier Economics würden Windkraftanlagen in Argentinien mit einer Leistung von 3 Kilowatt ausreichen, um ein Auto mit synthetischem Antrieb in Deutschland anzutreiben. Ein batteriebetriebenes Fahrzeug in Deutschland würde eine Windkapazität von 2,3 Kilowatt benötigen. Ähnlich verhält es sich mit Solarenergie: Laut Frontier Economics würde eine Wärmekraftmaschine in Marokko 6 Kilowatt Leistung benötigen, gegenüber 5,7 Kilowatt in deutschen Solarfeldern für das Elektroauto.

Hoffnung auf bestehende Fahrzeuge

Auch die Automobilindustrie hofft auf Fortschritte in dieser Technologie. Unternehmen sind nicht daran interessiert, in Zukunft viel mehr Verbrennungsmotoren zu verkaufen. Synthetische Kraftstoffe konkurrieren nicht mit Elektromobilität, sagte Porsche-Chef Oliver Blume kürzlich bei einer Veranstaltung in Nürtingen bei Stuttgart. „Wenn Sie nur an die Tatsache denken, dass wir Milliarden von Fahrzeugen auf der Welt haben, müssen wir von beiden Seiten kommen: vorausschauende Mobilität, klar elektrisch, aber auch zukunftsweisend, mit synthetischen Kraftstoffen“, sagte er Sagte Blume.

Flüssige Energie aus Nordafrika wird noch nicht zur Erreichung der mittelfristigen Klimaziele beitragen können, an deren Stärkung die Europäische Kommission derzeit arbeitet. Die Produktionsprozesse für synthetische Kraftstoffe wurden untersucht und sind technisch machbar – aber noch nicht im industriellen Maßstab.

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Die ersten kleineren Systeme würden nach zwei Jahren in Betrieb gehen, sagt Küchen. „Größere Mengen werden erst Ende des Jahrzehnts verfügbar sein.“ Und Mitte der 1930er Jahre ist mit einer vollständigen Versorgung zu rechnen – wenn jetzt die richtigen politischen Entscheidungen getroffen werden.

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Cynebald Drechslerg

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