Ihre Meinung zu Dekarbonisierung unserer Mobilität...
Wo sollten wir beginnen? Welche Konzepte können wir kombinieren und welche Ansätze gehen gar nicht? Unterstützen Sie die Debatte oder Teilen Sie gute Quellen und Studien. Vielen Dank.
Ein Gastbeitrag von Bernhard Ahlers. Vielen Dank dafür!
Nachdem im Jahr 2009 die Choren GmbH mit ihrem Projekt zur Herstellung synthetischer Kraftstoff (BtL) gut 300 Mio. € Steuergelder versemmelt hatte, sollte Deutschland, nach Vorstellung unserer Regierung, Weltmarktführer zur Herstellung von Solaranlagen werden. Zur Erreichung dieses Ziels wurden einige hundert Millionen Euro für die Entwicklung und den Bau von Produktionsanlagen zur Verfügung gestellt. Binnen weniger Jahre war auch dieser Traum geplatzt. Einige Hersteller sind pleite, Siemens und BP-Solar haben ihre deutschen Standorte geschlossen, Anleger haben ihr Kapital verloren, und tausende Arbeiter standen auf der Straße. China übernahm, nicht ganz ohne Schadenfreude, die deutschen Endwicklungen, sparte hunderte Millionen an Entwicklungskosten und wurde zu dem, wovon unsere Politiker geträumt haben; Weltmarktführer, mit deutschen Steuergeldern!
Ab 2015 entwickelte sich dann eine neue Möglichkeit, wie man Milliarden Steuergeldern abzweigen und an die arme deutsche Autoindustrie verteilen kann. Mit großer medialer Unterstützung verkündete die Politik gebetsmühlenartig, dass die Zukunft des Autos nur mit einem Elektromotor funktioniert, und dass der Verbrenner längst ausgedient hat.
Automobilhersteller wie VW, BMW und andere, entwickelten und bauten batteriebetriebene Elektroautos, haben neben PKWs auch Lieferwagen und sogar Busse einigermaßen erfolgreich von teuren und leistungsschwachen Nischenlösungen, zu Mainstream-Fahrzeugen mit deutlichen Verbesserungen bei Leistung und Reichweite entwickelt.
Nachdem in jüngster Vergangenheit die ländliche Bevölkerung begonnen hat, den weiteren Ausbau der Windenergie zu boykottieren, haben gewiefte Strategen der Wind-Lobby unwissende Politiker so beeinflusst und diesen weisgemacht, dass Deutschland bis 2030 die führende Wasserstoff-Nation werden muss. Um das Ziel zu erreichen, muss der Ausbau von WKA schnellstmöglich wieder aufgenommen werden. Bis 2030 stehen gut 12 Milliarden Steuereuros für die Forschung nach dem Grünen Wasserstoff zur Verfügung.
Eine Prognose von BloombergNEF zeigt jedoch, dass die Marktdurchdringung dieser Elektro- oder Wasserstofffahrzeuge über 2030 hinaus, nur ein relativ kleiner Anteil der Gesamtflotte bleiben wird. Insbesondere bei schweren Nutzfahrzeugen. Um unsere Ziele zur Reduzierung der Treibhausgase und die bevorstehenden staatlichen und nationalen Emissionsvorschriften zu erreichen, brauchen wir neue Lösungen für den Straßenverkehr und andere stark umweltverschmutzende Segmente des Transportsektors, zum Beispiel den Luft-, See- oder Schienenverkehr, in denen die wirtschaftliche und leistungsbezogene Traktion sauberer Kraftstoffe kritisch hinterherhinkt.
Besonders schwer zu dekarbonisieren ist der Teil des Transportsektors, der auf schwere Dieselmotoren angewiesen ist. Laut dem Bericht des ICCT State of Clean Transport Policy 2014 stoßen schwere Straßenfahrzeuge weltweit jährlich 3 Milliarden Tonnen (GT) CO2e aus, was 34 Prozent der Emissionen des Transportsektors und 8 Prozent der 38 Gt CO2e der weltweiten anthropogenen Emissionen ausmacht. Ein überwältigender Anteil dieser Emissionen entfällt auf dieselbetriebene Lastkraftwagen, die im Überland- und Langstrecken-Verkehr eingesetzt werden.
Die Herausforderung besteht darin, den Motor für einen Lastkraftwagen im Fernverkehr so zu gestalten, dass Gewicht, Betankungszeit und -kosten für lange Transportstrecken minimiert und gleichzeitig das Drehmoment und andere Leistungsmerkmale maximiert werden. Bessere Motorenleistung bedeutet zuverlässigere Lieferungen über verschiedene Klimazonen und Geländeformen hinweg, wodurch sichergestellt wird, dass die belieferten Kunden ihre Produkte pünktlich erhalten.
Gegenwärtig ist die populäre Alternative zum Diesel der Elektro-LKW. Diese sind allerdings noch Jahrzehnte davon entfernt, wirtschaftlich und praktisch konkurrenzfähig zu sein. Bei Langstrecken bedeutet die Umstellung des Diesel-LKWs auf eine Elektrobatterie mit ähnlicher Kapazität einen Gewichtszuwachs von etwa 5.000 kg, was wiederum bedeutet, dass fünf Tonnen weniger Fracht pro Fahrt befördert werden können. Bei Überlandfahrten benötigen elektrisch betriebene Lastwagen 5-10 Aufladungen im Vergleich zu 1-2 Tankvorgängen bei dieselbetriebenen Lastwagen. Auch das Aufladen dauert wesentlich länger als das Füllen eines Flüssigkraftstofftanks. Darüber hinaus leiden Elektro-LKWs, die im Fernverkehr eingesetzt werden, im Vergleich zu Dieselfahrzeugen unter erheblich höheren Kosten und wetterbedingten Herausforderungen, wie z.B. einer geringeren Batteriekapazität bei niedrigen Temperaturen.
Für den wirtschaftlichen Fernverkehr sind flüssige Kraftstoffe immer noch die beste Option, aber herkömmlicher Dieselkraftstoff verursacht hohe Klimakosten in Form von Emissionen, ganz zu schweigen von NOx und Feinstaubpartikeln. Die sauberen Kraftstoffe, die am besten für den Fernverkehr geeignet sind, sind alkoholbasierte Kraftstoffe wie Bioethanol und Methanol. Beide sind im Vergleich mit erdölbasiertem Diesel weniger umweltschädlich.
Große Motorenhersteller wie Iveco oder Scania haben schon in neue Technologien investiert, um den Dieselkraftstoff vom Dieselmotor zu entkoppeln, wie z.B. dieselähnliche Motoren, die mit alkoholbasierten Kraftstoffen betrieben werden können. Dabei können Leistungs- und Kosteneinbußen verhindert werden und die strengsten NOx-, Partikel- und CO2-Emissionsnormen erfüllt werden. Es wird erwartet, dass solche Technologien innerhalb von einigen Jahren kommerziell verfügbar sind und zusätzlich die Vorteile von Diesel-LKWs in Bezug auf optimiertes Gewicht, sowie Häufigkeit, Dauer und Kosten der Betankung vereint werden.
Ein weiterer Gesichtspunkt für die Zukunft des LKW-Fernverkehrs ist die Infrastruktur. Die Rahmenbedingungen für klimafreundliche, alkoholbasierte Kraftstoffe sind deutlich weiter fortgeschritten als die beiden Alternativen E-Mobilität oder Wasserstoff.
Darüber hinaus besitzen viele Flottenbetreiber eine Betankungsinfrastruktur, die von Fernlastwagen genutzt wird. Auch sind klimafreundliche alkoholbasierte Kraftstoffe, wie Ethanol, leicht transportierbar und können in herkömmlichen Lagertanks, die derzeit für Benzin verwendet werden, gelagert werden.
Im Gegensatz dazu sind die infrastrukturellen Herausforderungen für E-Trucks und Wasserstoff gewaltig. Es ist schwierig, den Zeithorizont für die Implementierung und Einführung einer länderübergreifenden, europaweiten Infrastruktur für das elektrische Laden, oder Wasserstoff Befüllung vorherzusagen. Das Aufladen von Elektro-LKWs für den Langstreckenverkehr in großem Maßstab erfordert umfangreiche Ladestationen, die die Lastkurven erneuerbarer Energien zusätzlich belasten (oder eine Reserve-Speicherung erfordern), und an vielen Standorten könnten zusätzliche Stromerzeugungsquellen und Vereinbarungen mit lokalen und staatlichen Regulierungsbehörden erforderlich sein.
In ähnlicher Weise bringt auch Wasserstoff große Herausforderungen mit sich. Der Transport gasförmiger Kraftstoffe ist keine leichte Aufgabe, ein Hauptgrund dafür, dass die Einführung erdgasbetriebener Busse und Lastwagen selbst bei extrem niedrigen Erdgaspreisen auf der Basis von Dollar pro Gallone Äquivalent so enttäuschend verlief. Der Aufbau der Infrastruktur für den Wasserstofftransport befindet sich in der Entstehungsphase und erfordert von Unternehmen sowie lokalen und nationalen Regierungen in der ganzen Welt eine anhaltende, beträchtliche Dynamik, um sich in den kommenden Jahrzehnten robust zu entwickeln, wobei die Nutzung von grünem Wasserstoff in der industriellen und chemischen Anwendung der Nutzung im Verkehrssektor Konkurrenz machen wird.
Und für den Klimakampf kommt es vor allem auf Schnelligkeit an. Wir können nicht Jahrzehnte warten, bis Elektrifizierung und wasserstoffbasierte Technologien voll funktionsfähige und wirtschaftliche Alternativen sind; wir müssen damit beginnen, innovative Technologien zu implementieren, die früher einen Unterschied machen können. Klimafreundliche Kraftstoffe auf Alkoholbasis leisten mittelfristig eine schnellere Verbesserung der Klimabilanz als E-Mobilität oder Wasserstoff-Fahrzeuge.
Es ist auch eine naive Vereinfachung zu unterstellen, dass Elektrizität, die meisten alkoholische Kraftstoffe oder Wasserstoff heute zu 100 Prozent sauber sind. Nach wie vor werden Kohlekraftwerke zur Stromerzeugung genutzt, wird fossiles Erdgas genutzt, um den meisten Wasserstoff zu erzeugen und viele alkoholische Kraftstoffe werden häufig in Kombination mit fossil befeuerten Maschinen transportiert. Tatsächlich wird laut IEA damit gerechnet, dass bis 2050 nur 50 Prozent des EU-Netzes aus kohlenstofffreien Quellen (erneuerbare Energien und Kernenergie) gespeist werden. Diese Brennstoffquellen gelten nach wie vor als klimafreundliche Alternativen, weil sie sich in eine kohlenstoffarme bzw. kohlenstofffreie Welt einfügen, sobald die fossilen Brennstoffe aus den Stromnetzen und anderen Quellen verschwunden sind.
Über die Emissionen hinaus haben alkoholische Kraftstoffe der ersten Generation auch Auswirkungen auf die Landnutzung. Die Opportunitätskosten der Nutzung von Land für den Anbau von Rohstoffen sind real und werden vor der Nutzung genau geprüft. Wir sind jedoch optimistisch, dass sich die Technologie entwickelt hat, um Nahrungsmittel und Kraftstoffe nachhaltiger und effizienter anzubauen. Alkoholische Kraftstoffe sind bereit, einen Beitrag zur Bewältigung der heutigen Klimaherausforderung zu leisten. Die Hersteller alkoholischer Kraftstoffe haben auf die Forderung nach mehr Nachhaltigkeit ihrer Produkte schon reagiert und sind in der Lage, annähernd klimaneutrale Kraftstoffe herzustellen. Einige Investoren erkennen die potenziellen Auswirkungen des Einsatzes klimaneutrale alkoholischer Kraftstoffe zur Umwandlung der Emissionen von Langstrecken-LKWs und werden daher auch weiterhin Innovationen finanzieren, die einen Schritt zur Bekämpfung unserer Klimakrise darstellen.
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14 Kommentare zu „E-Mobilität, Wasserstoff oder Biokraftstoffe?“
Vielen Dank Herr Ahlers für diesen umfassenden Gastartikel. Dieses Mal zu den drei technologischen Anwärtern für die Energiewende im Mobilitätssektor. Ein fairer Blick auf die Stärken und Schwächen von E-Mobilität, Wasserstoff und Biokraftstoffen (Alkohole). Wie gewohnt kritisch und mit einer interessanten Perspektive auf die vergangenen Jahrzehnte Energiepolitik. Vielen Dank auch für die offene Andeutung der Konflikte (im besten Fall Entwicklungspotenziale), welche alle drei Ansätze über die gesamte Wertschöpfungskette zeigen.
Bei aller berechtigten Kritik an den Alternativen dürfen wir dabei nicht vergessen, dass wir Alternativen benötigen. Sie haben die Probleme von fossilem Diesel angesprochen. Nicht nur, um die Lethargie im Klimaschutz des Mobilitätssektors endlich zu durchbrechen, sondern auch um vorbereitet zu sein auf das post-fossile Zeitalter. Ein direkter Handlungsansatz für die Politik, welcher seit einiger Zeit auf sich warten lässt, ist die Fortschreibung der Renewable Energy Directive (RED II). Hier kann etwas Druck aufgebaut werden, indem die verpflichtenden Quoten für CO2-arme Kraftstoffe weiter angehoben werden.
Kurzfristig und Mittelfristig kann ein bunter Mix an Biokraftstoffen der zweiten Generation unseren CO2-Fussabdruck im Mobilitätssektor kostengünstig reduzieren. Langfristig können wir uns auf die Stärken der E-Mobilität, Grünem Wasserstoff (Brennstoffzelle) und Biokraftstoffen der dritten Generation freuen.
Endlich mal jemand der über Fakten berichtet und nicht über Hirngespinste und Wunschdenken.
Die Medien sollten endlich aufhören nur über Interessen der Lobbyisten zu berichten, dann würden wir viel schneller das angestrebte Ziel Null CO2 bis 2050 erreichen.
Dr. Gerber
CH-Zug
Im Grunde haben sie Recht. Die Produktion von Raps und Korn, Mais haben die Lebensmittel immer noch, oder mehr die Priorität auf ihrer Seite; unbeschränkt nutzbar sind Meeresalgen wie Cyano Bakterien.
Die haben bis 43% Lipide und 25% Proteine. Ihre Verdoppelung erfolgt in 2h.
Grüße
H. Moddemann
EUKLIT GmbH
Zum Beitrag von H. Moddemann ist anzufügen, dass Korn, Mais und Co jährlich zu ca. 2 Milliarden Tonnen in den Futtertrögen der Fleischindustrie landen. Der nutzbare Anteil für die Tiermast beträgt gerade einmal 10 bis 12 Prozent. Der überwiegende Teil („Rest“) durchläuft nutzlos die Verdauungstrakte der Nutztiere. Über 78 Prozent der Inhaltsstoffe, der Laie spricht von Abfall, könnten somit zur Konvertierung von 660 Milliarden Liter Bioethanol und 520 Millionen Tonnen biologischen Kohlendioxids für die Lebensmittelindustrie genutzt werden. Jährlich! Ohne einen einzige Quadratmeter Agrarfläche zusätzlich zu nutzen!
PS: Der gesamte europäische (EU 28) Benzin- und Dieselverbrauch betrug 2019 knapp 350 Milliarden Liter.
Nicht zu vergessen, die gewaltigen Mengen an Methan (CH4), welche bei der Verdauung von 2 Milliarden Tonnen Futtermitteln entstehen. Das weit länger in der Atmosphäre verweilende Methan ist um ein Vielfaches schädlicher für das Klima als CO2 (THG) . Außerdem ist Methan der energetische Hauptbestandteil von klassischem Erdgas oder Biogas und wird nach der Entstehung in den Verdauungstrakten einfach als Nebenprodukt ungenutzt in die Atmosphäre freigesetzt.
Methan können wir problemlos reduzieren, müssen nur auf Fleisch, Butter, Käse, Milch, Jogurt, Eier, Fleisch, Schuhe und Co verzichten.
Leider wollen die Menschen Hamburger und Co. nicht missen. Allein die Menschen in Deutschland vertilgen 65 kg Fleisch/Kopf/Jahr.
13 Mio. Rinder, 6 Mio. Schafe, 25 Mio. Schweine und 120 Mio. Hühner stehen allein in Deutschland, und versorgen uns mit deren Produkte.
Kurz: Abschaffung der Rinder = viel, viel weniger Methan = viel besser für die Umwelt.
Und wenn wir keine Rinder mehr haben, stehen 60 Prozent der heute genutzten Agrarflächen, die allein für Rinder als Weidefläche und den Anbau von Futtermitteln genutzt werden, für den Anbau von Lebensmittel zur Verfügung.
Sorry, mehr Agrarflächen für den Anbau von Lebensmittel brauchen wir ja gar nicht. Haben so viel, dass die Industrienationen jährlich 20 Milliarden Tonnen in den Müll werfen.
Und wenn wir es dann noch schaffen, keine Lebensmittel mehr wegzuwerfen und für die Mülltonne zu produzieren, werden weitere Agrarflächen frei und wir sparen Unmengen an THGs ein, weil Anbau, Transport, Verarbeitung und Lagerhaltung wegfallen. Das wäre mal ein Schritt in die richtige Richtung.
Es gibt keinen anderen Weg als den Transport, zu elektrifizieren.
Das haben die Hersteller längst verstanden und der breite Markt zieht nach.
P.S. Der BlombergNEF sieht den Anteil von Elektroautos bis 2040 bei über 60%.
Da hilft keine Studie dagegen, die angebliche Vorteile von Biokraftstoffen, schönredet.
Hier die Quelle.
Hier jetzt mal der Link zu BloombergNEF und dem Energy Outlook. Als Bioenergie-Enthusiast freut es zu sehen, dass Biogas neben Brennstoffzellen und CCS als neue Kategorie aufgenommen wurde.
@time ich finde der Artikel zeigt recht schön, dass keine Technologie „schöngeredet“ wird, sondern konstruktiv und offen Lösungsansätze diskutiert werden.
Herrn TIME möchte ich anfragen, ob er eine Vorstellung hat, wieviel PV- und Windenergie noch errichtet werden müssen, um den „Transport zu elektrifizieren“?
2018 wurden 198 TWh „Grünstrom“ eingespeist, der Energieverbrauch im Straßenverkehr betrug 710 TWh.
Das sich die Hersteller auf den Markt einlassen, liegt auch an den Unsummen an Fördermittel, die sie von uns Steuerzahlen erhalten.
Studien können tatsächlich nichts schönreden, aber Grundkenntnisse mathematischer Fähigkeiten könnten helfen.
Der Verkehr von morgen wird wie ein Blumenstrauß sein – für jeden bzw. für jede Anwendung wird etwas dabei sein – und Biokraftstoffe werden eine Blume im Strauß sein. Diese Blume dürfte etwas kleiner sein als die anderen Blumen, aber nicht unwichtiger. Genau das ist der Grund, wieso ich kürzlich ein Startup gegründet habe, dass Transportunternehmen bei der Wahl der richtigen Blume unterstützt. Gerade im Straßengüterverkehr ist bzw. wird die Wahl immer schwieriger werden. Zur Auswahl stehen nämlich neben dem klassischen Diesel-Lkw, Gas-Lkw (CNG, LNG), Biogas-Lkw (CBG, LBG), Biokraftstoff-Lkw (Bioethanol, HVO), Elektro-Lkw, (Elektro-)Retrofit-Lkw, Hybride-Lkw und demnächst kommen Wasserstoff-Lkw hinzu. Uff, für welchen Lkw sollte sich ein Transportunternehmen wohl als nächstes entscheiden – für welchen heute, morgen und übermorgen? Je nachdem, wen man fragt, bekommt man immer eine andere blumige Antwort.
Gruß AR von Camideos
Kraftstoffe vom Feld sind die Zukunft. In 5 Minuten Auto vollgetankt und so wie immer fahren. Unsere Firmen können weiter existieren und die notwendigen Komponenten bauen. Elektroautos sind ein Reinfall geworden. Wasserstoff zu umständlich und Energieaufwendig. Flüssigkraftstoffe, sowie von Gevo finde ich als zuverlässige Zukunft, die allen zu Gute kommt. Es sind schon genug E-Autos abgebrannt. Die Feuerwehr hat besseres zu tun als extra Container mit Wasser bereitzustellen.
Respekt für diesen Beitrag!
Aus den genannten Gründen (v.a. fehlende Infrastruktur und schmutziger Marginalstrom) ist auch der hierzulande weit verbreitete Eindruck falsch, die Elektromobilität stehe unmittelbar vor dem weltweiten Durchbruch. Die Nutzung von E-Autos wird sich noch für lange Zeit auf Nischenanwendungen beschränken. Eine schnelle Verringerung der Treibhausgasemissionen wird es nur geben, wenn die Kernenergie ausgebaut und fossile durch grüne Kohlenwasserstoffe ersetzt werden. Dabei können auch Biokraftstoffe eine wichtige Rolle spielen.
In einer Industriegesellschaft ist eine bezahlbare Mobilität für ihre Bürger unverzichtbar. Wenn sie (die Regierung) ohne eine Akzeptanz in der Bevölkerung nur auf E-Mobilität und Wasserstoff setzen, besteht die Gefahr, dass bei den nächsten Wahlen extremere Faktionen gewählt werden. Ohne umweltfreundliche Biotreibstoffe, die anders als E-Autos, die dreckigen Strom aus dem Netz (aktuell beträgt der Deutschen Strommix über 700 g CO2/kWh) laden, leisten diese einen realen und nicht einen ideologischen Beitrag zum Klimaschutz. Die gebetsmühlenartigen Argumente der Teller/Tank, Lebensmittelsicherheit Debatten sind sowas von überholt und dienen nur den Ölkonzernen.
Mit der Fokussierung auf die E-Mobilität wird China ein Bärendienst erwiesen. Für die Produktion von E-Autos ist Deutschland auf Rohstoffe, wie Kobalt, Silizium, Neodym und viele andere, die alle unter chinesischen Kontrollen liegen, angewiesen. Schon heute steht die deutsche Autoindustrie unter Druck und es besteht reale Gefahr, dass sich die Abschiedskultur, wie wir sie bei der deutschen Textil- und Stahlindustrie erlebt haben, fortsetzt. Eine Million Jobs gingen verloren. Erleben wir demnächst die nächste große Welle mit dem Verlust der Automobilindustrie?
Stimme ihnen da komplett zu Herr Ahlers. Unsere Energiepolitik ist nicht nachhaltig aktuell, zumindest nicht im Sinne der Nachhaltigkeitstrias, welche Nachhaltigkeit sehr vernünftig als ausgewogenes Zusammenspiel aus ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten beschreibt. Wir sind aktuell vor allem ideologisch unterwegs, glorifizieren die einen Energieträgern, während wir andere demonisieren. Biokraftstoffe und Bioenergie allgemein hat ein großes Potenzial, um 24/7 erneuerbare Energie zur Verfügung zu haben, dazu noch autark im Inland produziert ohne größere Abhängigkeiten von internationalen Lieferanten und großen Anteilen der Wertschöpfungskette im Inland. Allerdings stecken wir in Deutschland auch nach 15 Jahren immer noch moralisch in der Bioenergie der 1. Generation fest und fördern die 2. oder 3. Generation kaum. Alle Energieträger haben Vorteile und Nachteile und erst als Team der Energieträger wird ein flexibler Schuh draus.