Synthetische Kraftstoffe - die vernünftige Alternative zur totalen Elektromobilität?

[insane in the membrane]

Hallo zusammen,

um hier den Tesla Fan-Thread mal ein wenig auszubalancieren, möchte ich euch folgenden Artikel ans Herz legen:
https://www.welt.de/wirtschaft/article191319329/E-Fuels-oder-Batterieautos-Verkehrswende-wird-zur-Glaubensfrage.html

Viele Punkte unserer „technologischen/umweltpolitischen Irrfahrten“ wiederholen sich tatsächlich gerade bei der Umsetzung des Schlachtplans zur „totalen Elektromobilität“. Es wird im Hauruckverfahren völlig überstürzt, dafür nach allen Regeln der Planwirtschaft inklusive massiver Subventionen ein vermeintlich ultimativer Weg eingeschlagen, der letztlich in seiner sturen Ausführung doch nur vom Prototypen des frühen 21. Jahrhunderts, dem Öko-Ideologen mit bereits festgeschriebener Zukunftstechnologie-Bibel gutgeheißen werden kann. Alternative Technologien wie die Brennstoffzelle, die elementare Nachteile des Akku-Autos lösen könnte, werden von vornherein ignoriert - nach einem überstürzten Ausstieg aus der Kernenergie stolpert man also konsequenterweise in den überstürzten Einstieg in die Elektromobilität. Zu einem Glaubenskrieg würde ich die Konfrontation übrigens nicht hochstilisieren, dafür sind die Gegenstimmen viel zu leise und wenig radikal..

Ein paar Punkte aus dem Artikel:
- Das Dilemma: „E-Fuels werden keinen signifikanten Beitrag leisten, um den CO2-Ausstoß im Verkehr bis 2030 zu reduzieren“, sagte der verkehrspolitische Sprecher der Bundestagsfraktion“. Ob die Einschätzung taugt oder nicht, egal, 2030 ist Stichtag. Das Klima schläft nicht. Die Entwicklung vielversprechender alternativer Technologien überlässt man lieber konkurrierenden Märkten jenseits Europa.
- Zum Thema „kein signifikanter Beitrag“: „Aldag verweist auf Studien aus Norwegen, denen zufolge allein das ungenutzte skandinavische Windstrompotenzial ausreicht, um 20 Prozent des europäischen Kraftstoffbedarfs zu decken.“
- Kostenfrage: Prognose der Lobby: „1,50 pro Liter noch vor 2030“. Weiter: „Was wirtschaftlich ist, hängt zudem immer von der Art der steuerlichen Belastung und Förderung ab“, sagt Sunfire-Manager Aldag. So habe das Institut „Economic Trend Research“ in einer Studie berechnet, dass die heutige Förderung der Elektromobilität umgerechnet 2,08 bis 2,74 Euro pro Liter beträgt. „Bei gleicher Förderung wären strombasierte Flüssigkraftstoffe schon heute wirtschaftlich“, stellt Aldag fest.“ [..] „Für die nächstgrößere Produktionsanlage erwarte man auch in Deutschland Kosten von unter 1,50 pro Liter noch vor 2030. Die Zahlen werden in dieser Größenordnung auch in einer aktuellen Studie der Denkfabrik Agora Energiewende bestätigt.“
- Vorteile gegenüber Akku-Autos: „Stefan Pischinger, Institutsleiter des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen der RWTH Aachen, hält derweil nichts davon, eine Technologie (E-Fuels) gegen eine andere (Batterieautos) auszuspielen. „Mit batterieelektrischen Autos allein werden wir die Umwelt- und Klimaprobleme nicht lösen können. Es gibt Anforderungen an Fahrzeuge, beispielsweise bei langen Strecken oder wenn schwere Lasten befördert werden sollen, da sind Elektroautos nicht die beste Lösung“, sagt der Dozent und Maschinenbauer.“ [..] „Aber dafür lassen sie sich preiswert speichern und transportieren, und der Wirkungsgrad entsprechender Motoren lässt sich noch weiter optimieren“, so Pischinger. Jede Technologie habe eben Vor- und Nachteile.“


Die biotechnologische Herstellung synthetischer Kraftstoffe ist hier übrigens noch völlig ausgeblendet.

[Zephyroth]

Ich kenn' die Zahlen. Was gibt's dazu noch zu sagen? Der Chef von Sunfire und ein Professor für Verbrennungskraftmaschinen befürworten das ganze. You don't say?

Hmmm....

Hier wird optimistisch davon geredet, das Sunfuel "nur" mehr 1.50€ in 2030 in der Herstellung kosten wird. Aha. Herstellung. Kein Gewinn, keine Steuern, kein Transport. Heutiger Diesel kostet 1.30€ mit allem drum und dran. Und das soll irgendwann mal eine Alternative zu einem BEV sein, das heute schon 400km für 30€ fährt?

Über Geld kann man die Leute am besten steuern. Sieht man ja auch am Einsatz von Benziner und Dieselmotoren. Bar jeder Vernunft werden immer noch überdurchschnittlich viele Diesel verkauft, obwohl sie überhaupt nicht ins Anforderungsprofil passen. Aber sie sind an der Tanke billig.

Wenn für Langstrecke, dann Brennstoffzelle mit Wasserstoff. Das macht energetisch und auch schadstoffmäßig am meisten Sinn. Die Schadstoffproblematik der Verbrenner wirst du mit Synthfuels nur bedingt los.

Alles in allem, eine Totgeburt, weil nie wirtschaftlich, selbst wenn man genug Strom geschenkt bekommt.

Grüße,
Zeph

[insane in the membrane]

weil nie wirtschaftlich
Achso. Schade. Dann kann sich die R&D dieser Welt ja wieder ins Bett legen.

Das Satzfragment spiegelt die ungeheure Innovationskraft hinter der derzeitigen Entwicklung bestens wider.

[Zephyroth]

In diesem Fall, ja. Im Ernst, Sunfire kann bis 2030 Sunfuels nicht wirtschaftlich und konkurrenzfähig zum derzeitigen fossilen Treibstoff herstellen und baut stattdessen auf Förderungen und Steuerentlastungen. Die Entwicklung der BEV's und der Infrastruktur bleibt die nächsten 11 Jahre aber auch nicht stehen. Meinst du wirklich, das dann irgendwer im Ernst noch Verbrenner fahren will, noch dazu zum 3-4fachen Streckenpreis?

Ökologisch machts vielleicht Sinn, aber du bekommst das Zeugs wirtschaftlich nicht auf die Reihe, es sei denn der Staat buttert kräftig zu, bei BEV's verdient er ja zumindest mal die Stromsteuer.

Die vom Professor beschworene Weiterentwicklung der Verbrenner, macht leider der Carnot-Wirkungsgrad einen Strich durch die Rechnung. Beim Benziner käme man auf ~55%, beim Diesel auf ~60%. PKW-Benziner liegen heute im Bestpunkt bei ~42%, Diesel bei ~45%. Große Schiffsdiesel (also die hausgroßen 2-Takt-Kreuzkopf-Maschinen) erreichen 55%. Man ist also schon sehr nahe am physikalischen Maximum dran. Die große Entwicklung wird's hier nicht mehr geben.

Grüße,
Zeph

[insane in the membrane]

Dass du auf dem Versprechen EINES Unternehmens herumreitest, spricht Bände. Es ist bei einem Treibstoff, der mittels regenerativen Energiequellen hergestellt wurde, auch erst einmal relativ nebensächlich, ob der Wirkungsgrad bei 40 oder 60% liegt. Und ich frage mich, warum du dir den Wirkungsgrad herausgepickt hast (deine Kritik richtet sich ja an EIN Unternehmen und einige wenige Details), und nicht einen Punkt wie „preiswert speichern und transportieren“. Aber das einzelne Für und Wider abzuklappern ist mir echt zu blöd. Darum geht es auch überhaupt gar nicht. Aber ich sehe, dieses sture „Entweder Oder“ scheint bei vielen Menschen der einzig gangbare Weg zu sein.

„es sei denn der Staat buttert kräftig zu“
Das ist in diesem Kontext jedenfalls der Satz des Tages. Die Energiewende ist das teuerste Sozialprojekt der Bundesrepublik seit der Wiedervereinigung. Es gehört schon einiges dazu, mit teuren Subventionen gegen synthetisch hergestellte Kraftstoffe als weitere Alternative zur emmissionsneutralen Mobilität argumentieren😂

[Zephyroth]

Mein Maßstab sind nicht die Wünsche von Petrolheads, einer Industrie die den Verbrenner noch lieber ein weiteres Jahrhundert bauen würde, oder dem gefühlt 10 StartUp, das Wunderdinge mit synthetischem Sprit verspricht (was sie eigentlich nicht tun).

Mein Maßstab ist die Machbarkeit und zwar in Großserie. Als Antrieb für eine ganze Flotte, nicht ein paar Versuchsfahrzeuge. Dazu orientiere ich mich ganz stark an physikalischen Gesetzen, die sich leider nicht ändern lassen. Wir leben hier nicht im Q-Kontinuum.

Was krieg' ich und wofür verwende ich es? Das ist die zentrale Frage. Wenn es darum geht überschüssige Energie zu speichern, bietet sich Wasserstoff deutlich besser an. Wenn's einfach zu lagern sein soll, dann Methan.

Ich hab' mich auf meine vier Buchstaben gesetzt, einen Taschenrechner genommen und das ganze selbst recherchiert und durchgerechnet, frei nach dem Motto: "Traue nur dir selbst!"

Der gesunde Menschenverstand sollte einem schon sagen, das sich ein Treibstoff, der derzeit bei 2-2.50€/l in der Herstellung und in 11 Jahren immer noch 1.50€/l kostet, sich nie durchsetzen wird, wenn es eine billigere Alternative gibt. Dazu braucht es keinen Doktor in Atomphysik.

Für viele kommt ein Benziner schon nicht in Frage, weil er vielleicht 20% mehr Kilometerkosten verursacht als ein Diesel. Wie soll das bei einem Faktor 2-4 funktionieren? Erklär' mir das bitte.

Ich habe auch nichts gegen Förderungen, hab' ich auch nie geschrieben. Der Staat kann gerne Sunfuels fördern, kein Problem damit. Nur er wird's nicht tun.

Grüße,
Zeph

[Monger]

Nochmal kurz zusammengefasst...

Pro synthetische Kraftstoffe:
- Keine Investition in neue Infrastruktur und Fahrzeuge nötig
- Gut speicherbar, bzw. kann Energieüberschuss verwerten

Pro Akku / Elektromotor:
- Viel höhere Effizienz
- Steht nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion
- Sehr direkte Leistungsssteuerung
- Macht Autodesign viel einfacher und leichtgewichtiger

An sich wären synthetische Kraftstoffe damit eine gute Brückentechnologie - wenn sie denn reif wäre. Aber soweit ich weiß, ist die Effizienz aktuell nur im Labor akzeptabel. Bis das Marktreife erreicht, vergehen zehn Jahre - und bis dahin sind Elektroautos längst etabliert.

Die Frage ist trotzdem berechtigt, wie weit Elektroautos überhaupt skalieren, ob man weltweit die gesamte Flotte ersetzen kann, ohne in Resourcenengpässe reinzukommen. Aber das kann man ja immer noch diskutieren, sobald Elektroautos mal einen Marktanteil von 30-40% haben.

[Zephyroth]

Egal welche Energieform sich für die künftige Mobilität etabliert, wir werden nicht drum herumkommen, unseren Treibstoff in quasi Echtzeit herstellen zu müssen.

Derzeit nuckeln wir ja ein Reservoir leer, das Mutter Natur in Millionen von Jahren (letztendlich aus Sonnenenergie mit grottigem Wirkungsgrad) geschaffen hat. Die einzigen Gedanken die wir uns derzeit machen mussten ist die Erdölförderung und dessen Raffinierung, aber niemals mit der Herstellung von Erdöl.

Grüße,
Zeph

[Joe]

Synthetische Kraftstoffe haben MMN eine große Zukunft vor sich aber eine recht weit entferne Zukunft.

Zur Zeit haben wir keine Möglichkeit billig thermische Energie zu erzeugen.
Man braucht aber schier unendliche Mengen an Prozesswärme zur Erzeugen von komplexen Kohlenwasserstoffen. Vereinfacht gesagt: Die Energie die man später beim Verbrennen freisetzen will muss man erst mal zuführen.

Damit das richtig Spaß macht brauchen wir einfach Fusion.
Ein Fusionsreaktor der Strom erzeugt könnte als Abfallprodukt so viel Prozesswärme rausballern, dass sich das richtig lohnt.

Wir sind also eher 20 oder 30 als fünf Jahre davon entfernt. Forschen sollte man MMN aber auf jeden Fall.
Wenn es dann so weit ist, sehe ich es auch eher in der Luftfahrt im Schienen- und Schiffsverkehr.

[Zephyroth]

So schlecht ist der Wirkungsgrad der Fischer-Tropsch-Synthese nicht. Liegt irgendwo bei 70%. Also das was man elektrisch als Energie erntet kann man schon recht gut mit 50% (Elektrolyse + Synthese) in synthetische Kraftstoffe stecken.

Das Problem in der Kette ist und bleibt der Verbrenner mit seinen ~30%.
Wenn sich jetzt wirklich alles in den nächsten 30 Jahren alles hin zur E-Mobilität entwickelt, wovon ich ausgehe, glaubst du wirklich das dann wieder der Verbrenner (ich rede jetzt nicht von Synthfuels) ausgegraben wird?
Eher wird man Synthfuels erzeugen, die man einfach lagern und direkt in einer Brennstoffzelle (Ethanol z.B.) verwerten kann. Der E-Antrieb bleibt dabei.
Wo Synthfuels eine wichtige Rolle spielen werden, sind Hochleistungsanwendungen, wo es auf Gewicht und Energiedichte ankommt. Beispielsweise der Flugverkehr.

Grüße,
Zeph

[Windi]

Synthetische Kraftstoffe werden auf jeden Fall gebraucht.
Es gibt ja nicht nur normale Autos.


Eine Rübenerntemaschine mit Batterien wäre lächerlich. Die wird 2 Wochen lang im Jahr gebraucht und muss dann aber auch 24/7 laufen.
Das gleiche gilt für viele Fahrzeuge in der Land-und Forstwirschaft. An den Feldern und Wäldern gibt es nun einmal keine Stromanschlüsse.
Das gleiche gilt auch für viele Fahrzeuge im Bau- und Straßenbaugewerbe.

Oder als Rangeextender für Autos, die schwere Lasten ziehen sollen. Der muss sich ja noch nicht einmal im Auto befinden, sondern kann auch auf dem Anhänger sein. Wir wollen ja nicht jedes Auto mit Batterien vollstopfen, nur weil man vielleicht mal einen größeren Wohnwagen ziehen will. Das Gleiche gilt auch für Bootsanhänger, Pferdeanhänger, ......


Der große Vorteil bei Synthetischen Kraftstoffen ist halt die leichte Lager- und Tankbarkeit. Da braucht man nur ein Faß, einen Schlauch und eine kleine Pumpe.


Für den ganz normalen Autonutzer ist das eMobil sicher das Fahrzeug der Zukunft.
Aber es gibt halt noch andere Anwendungsfelder.
Elektro, Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe werden in Zukunft nebeneinander koexistieren.
Das hängt halt vor allem von den Anforderungen zur Lager- und Tankbarkeit ab.

[Cyphermaster]

Nochmal kurz zusammengefasst...

Pro synthetische Kraftstoffe:
- Keine Investition in neue Infrastruktur und Fahrzeuge nötig
- Gut speicherbar, bzw. kann Energieüberschuss verwerten

Pro Akku / Elektromotor:
- Viel höhere Effizienz
- Steht nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion
- Sehr direkte Leistungsssteuerung
- Macht Autodesign viel einfacher und leichtgewichtiger

An sich wären synthetische Kraftstoffe damit eine gute Brückentechnologie - wenn sie denn reif wäre. Aber soweit ich weiß, ist die Effizienz aktuell nur im Labor akzeptabel. Bis das Marktreife erreicht, vergehen zehn Jahre - und bis dahin sind Elektroautos längst etabliert.

Die Frage ist trotzdem berechtigt, wie weit Elektroautos überhaupt skalieren, ob man weltweit die gesamte Flotte ersetzen kann, ohne in Resourcenengpässe reinzukommen. Aber das kann man ja immer noch diskutieren, sobald Elektroautos mal einen Marktanteil von 30-40% haben.
Es macht schon einen wesentlichen Unterschied in der Betrachtung, was für Nutzungsketten du annimmst...

Man kann z.B. auch über Power-to-Gas Methan aus Offshore-Windanlagenstrom (gemeint: deren Überschuß) herstellen, der dann über bestehende Gas-Infrastruktur verteilt und gespeichert wird, und bedarfsgerecht wieder umgewandelt wird. Heißt: Da, wo viel elektrischer Bedarf = urbanere Umgebung ist, anteilsmäßig mehr über Brennstoffzellen oder notfalls KWK-Kraftwerke in Strom*, und da, wo mehr Verbrenner gefahren werden = auf dem Land anteilsmäßig mehr direkt für Gashybrid- oder Wasserstoff-Systeme bereitgestellt wird.

Entscheidend wird sein, ob und wann elektrische Speichertechnik so gut sein wird, daß man auch auf dem Land keine Verbrenner mehr benötigt. Bis zu diesem Punkt hat speziell Syntho-Methan nicht nur die Vorteile der Speicherbarkeit und Nutzbarkeit vorhandener Infrastruktur, es erlaubt auch einen "gleitenden Übergang" zwischen Verbrenner und Stromer, was ich für einen sehr wesentlichen Punkt in der Diskussion halte.

*(dezentralere Versorgung mit Strom hat selber weitere Vorteile wie größere Ausfallsicherheit, nutzbares "Abfallprodukt" Nahbereichswärme, schnellere Regel-/Reaktionszeiten auf den Netzbedarf und damit weniger Notwendigkeit für den parallelen Aufbau und v.a. die Instandhaltung von mehr Stromnetz-Kapazität!)

[LoganKell]

Kleiner Gedankengang und Info. Was mir die E-Autos Batterie/Brennstoffzelle besonders interessant macht, unter vielen anderen Aspekten, sind 2 Dinge .
1. weniger Lärm, gerade beim Innerstädtischen Anfahren des Fahrzeugs. Verbrenner sind "laut" Wer das nicht glaubt soll sich mal an eine viel befahren Straße stellen einem Dezibel-Messgeräte nehmen oder einfach mal zuhören. Oder, wenn möglich, testen wie laut es ist wenn ein einzelnes Elektroauto an fährt und dann bei einem Verbrenner.
2. weniger Abgase und Belastung, durch diese, für die Bevölkerung. Wenn meiner Mutter oder fast allen anderen in meinem Bekanntenkreis die extreme Zunahme von Autos in der Stadt + die Abgasbelastung + Lärm (Zitat: Da läuft man im Sommer wie durch eine Wolke) bemerken und sich daran stören....... wird schon irgend wie etwas dran sein ;)

Was mich auch immer wieder stört ist die Bezeichnung "Klimaneutral" es werden dann nach wie vor Abgase ausgestoßen mit allem negativen Begleiterscheinungen. Wenn E-Autos den Strom aus Wasserkraft, Windkraft bezieht sind hier im laufenden Betrieb keine solchen Belastungen vorhanden. Auch wenn die elektrische Energie aus Kohle oder Erdöl kommt ist der Wirkungsgrad in einem Kraftwerk um ein vieles besser als im Kleinkraftwerk Verbrennermotor.
Die kosten im laufenden Betrieb wie Wartung, Reparatur und Instandhaltung sollte man auch mal vergleichen.


Dann sollte man nicht nur bei Vergleichen einzelne Aspekte herauspicken wie etwas Treibstoff (Benzin oder Elektro) und das direkt vergleichen. Nein man muß die Gesamte Energie- und Schadstoffbilanz eines Fahrzeuges über die ganze Lebensdauer vergleichen. Nur dann wird fair und nicht selektiv verglichen.

Zuletzt, Subvention in die Energiewende, lol das ich nicht lache, hol dir bitte mal die Zahlen wie extrem die Verbrenner Industrie in den letzten 60 Jahren subventioniert und in Schutz genommen wurde. Um den Betrag zu erreichen ist noch viel Luft nach oben was die Erneuerbaren betrifft.

[Iscaran]

Was viele vergessen ist das die HErstellung von Synthetischen KRaftstoffen zunächste einmal ein vielfaches an Enerige kostet. Der Energieaufwand ist nur dann gering, wenn man den Synthetischen Sprit aus Raps und ähnlichem herstellt - aber dann hat man die Problematik Teller vs Tank - wenn man mal hochrechnet dass ALLE Fahrzeuge mit derartige Sprit fahren sollen reichen die Landwirtschaftlich nutzbaren Flächen der Erde nicht aus (und essen wollen wir evtl. auch noch).

Erzeugt man den Sprit nur aus "CO2" und Energie ist allein der Wirkungsgrad in der Herstellung des Sprits schon so schlecht, dass man soviel enerige braucht, dass es nicht ökologisch ist. (Steht auch schon bei Welt....Wirkungsgrad well-to-wheel = 13%

Diese zusätzliche Energie muss erstmal da sein ! Wird ja schon beim BEV gejammert, dass man den vielen zusätzlichen Strom (ca 25% der aktuellen Stromproduktion wenn wirklich 100% BEVs rumfahren) angeblich nicht erzeugt bekommt.

Für synthetische Fuels bräuchte man aber ca 300% soviel Energie wie heute.
Hier hat das PWC mal untersucht: Leider in Englisch
https://www.pwc.de/de/automobilindustrie/alternative-fuels-powertrains-v2.pdf
Aber Figure 3 und 4 sind evtl. selbsterklärend genug (Seite 14 und 15).

EDIT: hier wenigstens ein Deutscher Artikel der die PwC Studie aufgreift: https://www.heise.de/autos/artikel/Effizienzvergleich-von-Antrieben-3904877.html

[Cyphermaster]

Auch wenn die elektrische Energie aus Kohle oder Erdöl kommt ist der Wirkungsgrad in einem Kraftwerk um ein vieles besser als im Kleinkraftwerk Verbrennermotor.Nur, wenn du das Auto als stationären Generator oder das Kraftwerk als Mobilitätslösung einsetzen könntest. Real verlieren Großkraftwerke ihre an sich gute Papier-Effizienz, weil sie ihre Spitzeneffizienz nur im näheren Umfeld (Leitungsverluste, Infrastrukturaufwand) bzw. bei konstanter Optimalauslastung (Regelungsverluste) haben. Vergleicht man zentrale mit dezentralen Lösungen, verlieren die zentraleren Ansätze bei steigender abzudeckender Fläche und wechselnden Lasten im Netz. Und beides haben wir beim Thema Strombedarf für Individualverkehr.
Was viele vergessen ist das die HErstellung von Synthetischen KRaftstoffen zunächste einmal ein vielfaches an Enerige kostet.

Erzeugt man den Sprit nur aus "CO2" und Energie ist allein der Wirkungsgrad in der Herstellung des Sprits schon so schlecht, dass man soviel enerige braucht, dass es nicht ökologisch ist. (Steht auch schon bei Welt....Wirkungsgrad well-to-wheel = 13%

Diese zusätzliche Energie muss erstmal da sein ! Wird ja schon beim BEV gejammert, dass man den vielen zusätzlichen Strom (ca 25% der aktuellen Stromproduktion wenn wirklich 100% BEVs rumfahren) angeblich nicht erzeugt bekommt.Seit wann? Das Potential regenerativer Energie, daß die Sonne permanent Richtung Erde ballert, ist ein hohes Vielfaches dessen, was wir verbrauchen. Daß wir das bisher nur ungenügend nutzen, und uns teils üble Energieverschwendung bzw. strukturelle Ineffizienz leisten, ist hausgemacht, kein Naturgesetz. Und auch diese "300%" von PWC würde ich mal in Frage stellen. So wie die Effizienz von Solarzellen sich von 2-3% auf 12-13% in den letzten Jahren fast verfünffacht hat, ist nicht unwahrscheinlich, daß bei Anwendung und Optimierung in größerem Maßstab als dem bisherigen Labor-Level in ein paar Jahren auch der Effizienzgrad bei der Erzeugung und Nutzung von Synthofuels sich noch deutlich bewegen kann (die Autos selber lass ich dabei besser raus, deren Absatz und Modell-Moden können sowohl zuträglich, wie abträglich sein...).

[Iscaran]

@Cyphermaster:

Willst du Deutschland flächendeckend mit PV-Anlagen bedecken ?

http://www.inference.eng.cam.ac.uk/sustainable/book/translate/nachhaltige_energiegewinnung_a2.pdf

Siehe Kapitel 6a 5% der Landfläche von D mit PV-Modulen zugeklatscht (Dachflächen eingerechnet) => 57kWh/d und Person.

Es ist schon schwierig genug unseren aktuellen Bedarf an Energie flächendecken mit 100% regenerativem Strom zu erzeugen...hier noch zusätzliche Riesige Löcher aufzutun weil wir künstlichen Sprit herstellen wollen ist glaube ich nicht Zielführend.

[Windi]

Ich glaube viele schätzen die zukünftigen Stromüberschüsse komplett unterschiedlich ein.

Persöhnlich sehe ich in Zukunft große Überschüsse, die allerdings auch gebraucht werden um den Winter zu überstehen. Da wir dank unserer Jahreszeiten deutliche Schwankungen haben, benötigen wir einfach eine Infrastrucktur die im Sommer viel zu viel Energie erzeugt.
Andere sehen das anders!

Bei den ganzen Wirkungsgradberechnungen fehlt mir ehrlich gesagt die Überproduktionvon von Strom und die Nutzung der möglichen Abwärme.
Wenn wir Beispielsweise in Zukunft im Sommer 20% zuviel Strom produzieren und ihn nicht mehr speichern können, dann rechnet das niemand negativ in den Wirkungsgrad mit ein. (Ähnlich wie heutzutage Soalrthermie-Heizungen die im Sommer vor sich hin köcheln VS. Photovoltaik die das ganze Jahr über ihren Strom einspeisen kann)
Bei der Abwärme geht man hingegen davon aus, das sie totale Verschwendung wäre. Aber auch dort giibt es natürlich noch Möglichkeiten sie zu nutzen. Am deutlichsten wird das beim verbrennen von synthetischen Kraftstoffen in einer KWK-Anlage. Solch eine Anlage im Keller eines Mehrparteien Hauses kann einen Großteil der Wärme auch verwenden.

[Iscaran]

Nachtrag: auch ein Fraunhofer institut kommt auf "maximal mögliche" 500GW im Jahr an PV-Strom bei einer mittleren Sonnescheindauer von ~1600h im Jahr:

Ergibt also gerade mal 800 TWh STrom im Jahr. Dazu muss aber auch erstmal Flächendeckend jedes Fitzel potenziell nutzbare Fläche PV-gepflaster sein.

https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf

Der erwartbare Wert ist eher sowas wie 80GW potenzial:
"Bei einer Belegung von nur 1% der Ackerflächen mit APV wird ein zusätzliches Potential von 80 GW nutzbar."
Mit 1600h Sonnenschein gibt das gerade mal 128TWh also nur mehr einen Bruchteil des Stromes den wir aktuell schon pro Jahr verballern.
Aktuell braucht D 550 TWh pro Jahr.
https://www.energy-charts.de/energy_pie_de.htm?year=2018

[RLZ]

Abgesehen von den ganzen ökologischen Fragen... Nachdem man einmal ein modernes Elektroauto gefahren ist, fühlt sich jeder Verbrenner steinzeitlich an. Das alleine wird Grund genug sein, dass sich E-Autos auf dem Markt durchsetzen.

[Windi]

Photovoltaik ist in vielen Gebieten der Erde die günstigste Energiequelle geworden, wenn es um Neubauten geht.

Und große Platzprobleme sehe ich da global nicht.
Selbst in Deutschland sollte einiges an Potential schlummern.
Neben Hausdächern kann man auch noch Parkplätze und Straßen überdachen. Und bei den Freiflächenanlagen gibt es noch sehr viele Möglichkeiten. Die ganzen Flächen die man momentan mit Mais und Raps zur Energieproduktion "verschwendet", kann man einfach in grüne Wiesen mit Solaranlagen umwandeln. (Ist für die Natur sicherlich besser) Viele Pflanzen haben auch kein Problem damit, ab und zu mal im Schatten zu stehen. Die meisten sind es gewöhnt das sie mal 2 bis 3 Stunden im Schatten eines Baumes oder Strauches stehen. Die brauchen im Sommer keine 16 Stunden Dauersonne. Man könnte also ganze Felder überdachen. Es wäre nur wichtig das man zwischendrin noch genügend Lücken für die Sonne läßt.
Daneben gibt es auch noch beidseitige Solarzellen, die auf Vorder- und Rückseite Strom produzieren können. Die könnte man Senkrecht auf den Boden setzen. Mit der flachen Seiten noch Ost-West ausrichten und damit den ganzen Tag Strom produzieren. Da dies wenig Platz verschwendet und der geworfene Schatten wandert, kann man rund herum auch noch etwas anpflanzen.

Bei der Photovoltaik gibt es noch unzählige Möglichkeiten und wir werden von ihr immer wieder überrascht.

[medi]

Bei uns macht das keinen Sinn auf FuelCells im Großen Maßstab zu gehen. Aber was ist mit den ganzen Wüstenregionen? Dort verballert soviel Sonnenenergie ungenutzt. Dort könnte man doch Anlagen hinpflanzen, die die Sonnenenergie sammeln und umwandeln. Dort wird die Faune auch nicht so stark betroffen wie wenn man off- und onshore Windräder parkt on mass oder alles hier mit Solarpanneln bepflastert.
Aber Öl ist halt noch viel zu billig. Also lohnen sich solche Projekte noch nicht.

[MarioK]

Es gibt viele "Synthetische Kraftstoffe". In der tat wird Synthetische Methan als "Retter" gesehen für die "Dunkel-flaute" beim 100% regenerativ, wie zum bsp. hier (NOTE: nur strom + wärme ... ohne Verkehr oder Industrie ): https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/studie-100-erneuerbare-energien-fuer-strom-und-waerme-in-deutschland.pdf
was man dazu braucht ist auch nicht ohne (Abb. 6): 250GW PV, 300GW wind, 300GW Solartermie und was es Synthetische Methan angeht: 90GW PtG und 80GW GuD.

Für Verkehr kann man auch gut Synthetische Methan verbrauchen:
- LNG Schiffe gibts schon
- LNG & CNG LKWs und PKWs und Busse auch (meistens mit Kolben Motoren -> ist viel besser mit MicroTurbinen aber die sind auch so schlecht in kommen wie die Brennstoffzellen)

Für das Rest (Flugzeuge, spezielle Maschinen) kann man von Synthetische Methan mit GTL diesel/kerosin machen. bsp: https://de.wikipedia.org/wiki/GtL-Verfahren

Das alles ist machbar(man macht es schon bisschen, ja es wird teuer) nur für ganze DE würde das bedeuten ca.: 400GW PV, 400GW wind, 350GW PtG.
Nur als Hinweis wir sind bei ca.: 50GW PV, 55GW wind, 0,05GW PtG und wachsen sehr langsam ca.: 2,5GW PV, 2,5GW wind ...
Kann sich jeder ausrechnen wann wir beim PV + wind so weit sind für "Synthetische Kraftstoffe"!

[Windi]

Das alles ist machbar(man macht es schon bisschen, ja es wird teuer) nur für ganze DE würde das bedeuten ca.: 400GW PV, 400GW wind, 350GW PtG.
Nur als Hinweis wir sind bei ca.: 50GW PV, 55GW wind, 0,05GW PtG und wachsen sehr langsam ca.: 2,5GW PV, 2,5GW wind ...
Kann sich jeder ausrechnen wann wir beim PV + wind so weit sind für "Synthetische Kraftstoffe"!
Das ging bei uns auch schon mal schneller.

Deutschland ist aber eh nicht die Region, in der sich die Zukunft der Energieproduktion entscheiden wird. Wir können das jetzt akzeptieren und uns mit der alten Technik zurück lehnen. Oder wir versuchen neue Technik zu entwickeln, die wir dann global exportieren können. Länder wie China, Indien, Afrika und zukünftig die USA wird es nicht interessieren was Deutschland produzieren will. Die verhindern dann den Verkauf und Betrieb solcher alten Technik.

PS: Die Länder die ich aufgezählt habe liegen alle südlich von Deutschland und können schon heute mit PV problemlos Strom für unter 4Cent herstellen, an guten Standorten sogar schon unter 3 Cent. An den besten Standorten auf der Welt sind sogar schon Preise für unter 2Cent möglich.

[Fusion_Power]

Haben die nicht schon im 2. Weltkrieg Benzin aus Kohle hergestellt? Ist also eigentlich nichts neues. Vermutlich wäre sowas heute aber nicht mehr wirtschaftlich.

[LoganKell]

Nur, wenn du das Auto als stationären Generator oder das Kraftwerk als Mobilitätslösung einsetzen könntest. Real verlieren Großkraftwerke ihre an sich gute Papier-Effizienz, weil sie ihre Spitzeneffizienz nur im näheren Umfeld (Leitungsverluste, Infrastrukturaufwand) bzw. bei konstanter Optimalauslastung (Regelungsverluste) haben. Vergleicht man zentrale mit dezentralen Lösungen, verlieren die zentraleren Ansätze bei steigender abzudeckender Fläche und wechselnden Lasten im Netz. Und beides haben wir beim Thema Strombedarf für Individualverkehr.

Hm, also stimmst du mir bei meinen anderen Ausführungen zu. Die restlichen Gründe die ich aufgeführt habe reichen für sich schon aus um die Verbrennungstechnologie für den Privatverkehr in den nächsten 20 Jahren bis 2040 so gut wie komplett auf zu geben.
Dazu kommen ja noch einige Argumente die ich nicht aufgezählt habe, die aber diesen Beitrag sprengen würden.
Aber noch ein Beispiel.
Jeder will mir immer erzählen das die Verbrenner Technologie noch soooo viel Potential zur Verbesserung hätte. Welche den bitte? Darauf bekomme ich nur sehr eingeschränkt Antwort, wenn überhaupt. Wobei bei der Elektromobilität gerade im Bereich der Verbesserung z.B. bei der Batterietechnik noch einiges geht (z.B. Feststoffbatterie)
Danke für deine Einsicht.

PS. Ich für meinen Teil setze auf die E-Mobilität, von mir aus soll jeder das nehmen was im gefällt und zur Verfügung steht. Was wir in Deutschland allerdings nicht mehr brauchen ist Hubraumstarke und/oder Leistungsstarke Fahrzeuge für den Privathaushalt. Ein Fahrzeug zu besitzen das sehr viel überschüssige Leistung zur Verfügung stellen kann nur für den Fall das man es mal brauchen könnte bringt nur einem was, den Autoherstellern, Werkstätten und dem Finanzamt.
Die Deutschen haben sich lange genug was vormachen lassen und selber sich auch, was sie den eigentlich wirklich benötigen. Ich habe noch ein paar Jährchen vor mir und werde höchstwahrscheinlich den Umbruch oder Zusammenbruch in unserer Verkehrsinfrastruktur miterleben.

[Iscaran]

Ich glaube viele unterschätzen hier wieviel Energie man hier wirklich verballern würde wenn man 100% Synthetic Fuel erzeugen will.

Nur mal so ein Beispiel: mittlerer Verbrauch pro Benzinfahrzeug in D = 7.9l/100km
bzw. 6.9l/100km Diesel
https://de.statista.com/statistik/daten/studie/484054/umfrage/durchschnittsverbrauch-pkw-in-privaten-haushalten-in-deutschland/

Es sind in D ca 30.5 Mio Benziner und 15 Mio Diesel zugelassen

https://www.kba.de/DE/Statistik/Fahrzeuge/Bestand/Umwelt/2018_b_umwelt_dusl.html?nn=663524

Dabei fahren die Fahrzeuge durschnittlich ca 13712257km / Jahr (korrigiert Zahlendreher)
EDIT: Link vergessen: https://www.kba.de/DE/Statistik/Kraftverkehr/VerkehrKilometer/verkehr_in_kilometern_node.html

Das ergibt also

30.5*10^6*7.9*13700/100 = 33010 Millionen Liter Benzin/Jahr
das entspricht umgerechnet in Strom also *8.77 kWh/Liter = 289500 Millionen kWh = 289.5 TeraWh bzw. TWh
+
15*10^6*6.9*13700/100 = 14700 Millionen Liter Diesel/Jahr
das entspricht umgerechnet in Strom also *9.86 kWh/Liter = 145000 Millionen kWh = 145 TeraWh bzw. TWh

Umrechnungsfaktoren von hier: http://swe-emmendingen.de/wp-content/uploads/2012/09/erdgas_tankstelle_umrechnung.pdf

In Summe also 145+290 TWh = 435 TWh an Energie in Form von "flüssigen" Treibstoffen.
(EDIT: Ein bisschen weniger da ich mit 13700km/Jahr gerechnet habe, tatsächliche Zahl wären 13257...das sind 3% weniger)

um 1kWh (also ca 0.1l Diesel) synthethischen Treibstoff herzustellen benötigt man aber obendrein noch zwischen 1.5 und 2.7 kWh Energie. (EDIT: Anders ausgedrück der Wirkungsgrad der Synt Fuel Herstellung ist 37% bei 2.7kWh pro kWh bzw 66% bei 1.5kWh pro kWh)
Also 435 *1.5 bzw *2.7 = 650 bis 1174 TWh an Strom NUR um die Mobilität mittels synthetischen Kraftstoffen beizubehalten.
https://www.ffe.de/publikationen/veroeffentlichungen/863-welche-strombasierten-kraftstoffe-sind-im-zukuenftigen-energiesystem-relevant

Aktuelle Stromproduktion in D = 550 TWh (2018)
https://www.energy-charts.de/energy_pie_de.htm?year=2018

Wenn stattdessen aber ALLE Fahrzeuge nur noch BEV sind dann brauchen wir aufgrund des hohen Wirkungsgrades der Gesamtkette nur einen "Mehrbedarf" von ca 120 TWh also grob 25% statt >100% - 200% ZUSÄTZLICHE Stromproduktion.
http://www.manager-magazin.de/unternehmen/autoindustrie/elektroautos-wie-wuerde-ein-verbrenner-verbot-funktionieren-a-1116158-9.html

Das ganze ist natürlich auch NUR dann Ökologisch wenn der so erzeugte/benutzte Strom NICHT aus Kohle/Gas etc Kraftwerken stammt.