Wasserstoffmobilität

Die Elektrolyse von Wasser war ursprünglich nicht sonderlich effizient. Bei 70% Wandlungsverlust blieben nur 30% Strom für ein Brennstoffzellenfahrzeug. Verbrennungsmotoren haben auch einen Wirkungsgrad von nur etwa 30%. Auch wenn die Ausbeute von Sonnenkollektoren und Wind in den Wüsten höher sein mag, so gleicht dies diese Verluste sowie den Transport nicht aus. Trotzdem werden wir Wasserstoff importieren müssen. Nur etwa 50% des Energiebedarfs würde man nach einer Wende hin zu elektrischen Antrieben noch alternativ in Deutschland herstellen können. Der Rest muß importiert werden. Und das wird in Form von Wasserstoff oder besser speicherbarem Alkohol geschehen. Reagiert Wasserstoff mit CO₂ erhält man Methylalkohol, der sich nicht wie Wasserstoff in den Weltraum verflüchtigen kann. Weiters wird man Wasserstoff für verschiedene Energiezweige wie die Stahlindustrie brauchen. Eine Wüstenfläche von 300x300km würde für den weltweiten Energiebedarf ausreichen und kein Grünland zubetonieren. Eine solche Anlage in Nordafrika würde nach Berechnungen zudem die lokalen Niederschläge in der Sahelzone wieder erhöhen. Wollte man alle Antriebe batterielektrisch realisieren, was beispielsweise über eine Unterseeleitung über die Straße von Gibraltar denkbar wäre, so ergäbe sich aber schon das nächste Problem: Das derzeitige Stromnetz in Österreich etwa kann max. 70GW liefern. Für 1 Million Turboladungen a 350kW wäre aber eine unvorstellbare Netzleistung von 350GW notwendig. Ladungen von Autos zu unterschiedlichen Zeiten könnten das Stromnetz zudem starken Schwankungen aussetzen und damit unstabil machen. Das Problem der Stromleitung könnte außerdem sehr einfach gelöst werden indem Offshore-Windparks direkt Wasserstoff produzierten. Will man in Zukunft ein Auto haben, legt aber alle täglichen Wege wie zur Arbeit oder zum Einkaufen ohne dieses zurück, so könnte man auch an Verbrennungsmotoren auf Wasserstoffbasis denken. Diese wären sogar günstiger herzustellen als Benzinmotoren; die Infrastruktur dafür wäre schon vorhanden. Ein unbestreitbarer Vorteil der Wasserstoffmobilität ist natürlich, daß das Auftanken nicht länger dauert als mit Benzin und die Reichweite damit praktisch unbegrenzt ist. Batterielektrische Antriebe für LKWs sind ohnehin problematisch. Die Zeitung der Guardian hat deshalb schon Oberleitungen für Autobahnen angedacht. Das wäre aber teurer als ohnehin notwendig. Batterielektrische Fahrzeuge sind zudem noch ressourcenintensiver als gängige Autos. Man müßte das Lithium und andere Metalle wie Kobalt in großem Stil möglichst verträglich gewinnen. Auch an den Tiefseebergbau oder Bergbau in der Arktis und den Regenwäldern hat man da schon gedacht. Wichtig ist, daß Batterien möglichst vollständig recycelt werden werden. Auch an ein temporäres Nachleben als stationäre Stromspeicher wäre gedacht. Die Frage wird nicht sein ob entweder batterielektrische Mobilität oder Wasserstoffmobilität, sondern die Antwort muß ein sowohl als auch sein.

Neueste technologische Fortschritte hingegen erlauben die Hochtemperaturelektrolyse von Wasser mit einem Wirkungsgrad von 80% statt wie bisher 30%. Dabei kann das viel günstiger vorhandene Nickel als Katalysator eingesetzt werden, statt dem oft bei der Niedertemperaturelektrolyse eingesetztem Platin. Ebenso läßt sich Kohlenmonoxyd aus der Luft gewinnen. Zusammen mit dem Wasserstoff ließen sich daraus mit dem Fischer-Tropsch Verfahren synthetische Treibstoffe herstellen. Eine unverzichtbare Technologie für die Zukunft.

Nach einem Artikel auf efahrer.chip.de 2023 setzt ein Verbrenner 13% der Energie in Bewegung um, ein Wasserstoffauto 22% und ein batteriegetriebenes Elektrofahrzeug 73%. Ein neuerer Artikel von Geo gibt einen Wirkungsgrad von über 80% für Elektroautos und bis zu 40% für Wasserstoffautos an. Da die Batterieproduktion allerdings energieintensiv ist, ist der Unterschied zu letzterem in der Praxis weniger groß. Rechnet man davon einmal abgesehen eine Produktion von 50% mit Kohlestrom ein, verschlechtert sich die Energiebilanz etwa ums Doppelte, wäre aber für Elektrofahrzeuge immer noch etwa vier mal besser.

Brief an Angela Merkel bezüglich der Energiewende

Brief vom 12.02.2019

Sehr geehrte Frau Bundeskanzlerin,

Heute habe ich auf den DWN (Deutsche Wirtschafts Nachrichten) den Artikel "Merkel spricht erstmals von Scheitern der Energiewende", wenn der Stromtrassenausbau von den Windparks im Norden in den Süden nicht vom Fleck kommen sollte, gelesen. Die Energiewende kann und darf nicht einfach scheitern! Warum nicht etwas mehr Phantasie für Problemlösungen aufbringen? Wenn ein Stromtrassenausbau impraktikabel ist, warum spaltet man nicht Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff und transportiert dann den Wasserstoff über so etwas wie Erdgaspipelines in den Süden? Dann gäbe es keinerlei Probleme mit den vielen Strommasten (Anreinerproteste)! Eine solche Lösung würde ich als zukunftsweisend empfinden, da man später, wenn der gesamte Energiebedarf Deutschlands nicht mehr über hiesige Alternativenergie gedeckt werden kann, möglicherweise Wasserstoff aus Alternativenergieparks in N-Afrika importieren wird müssen. Wissenschaftler haben berechnet, daß durch große Wind- und Solar-Alternativenergieparks in N-Afrika außerdem der Niederschlag in der Sahelzone wieder steigen würde (durch den Klimawandel bereits von häufigen Dürren betroffen). Dann gäbe es auch genug Energie für Wasserstoffautos.

Batteriebetriebene Elektroautos sehe ich als auf Dauer als nicht zufriedenstellende Lösung an, da man sein Auto während dem auf Urlaub fahren wohl kaum gerne zwei Stunden - inklusive erzwungener Fahrtpause - anstecken wird (Für ein Zweitauto zum täglichen zur Arbeit fahren aber besser geeignet.). Nicht zu vergessen die Probleme mit der Giftigkeit und den Rohstofffen der Batterien sowie Entladungen bei tiefen Temperaturen. Auch ist weitgehend ungeklärt wie ein normales Stromnetz die Last mehrerer gleichzeitiger Turboladungen tragen soll. Außerdem werden LKWs und wahrscheinlich auch Busse nie mit Batterien fahren können. Ziel soll es aber bleiben bis etwa 2050 total auf fossile Energieträger zu verzichten.

Ein Aufbau von Alternativenergieparks in N-Afrika macht natürlich eine politische Weichenstellung auf EU-Ebene notwendig. Die sollte aber nicht unmöglich sein, da sich meines Wissens nach gerade die EU auch im Klimaschutz engagiert. Letztlich ist es besser Sonnenkollektoren auf Wüstenboden zu bauen (Steinwüste damit die Kollektoren nicht zugeschüttet werden oder verstauben), da man damit kein fruchtbares Ackerland verliert.

Mit besten Grüßen,
Elws. Starnight
Elws. Starnight