Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?

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    Schon heute muss die Schweiz, ohne einen wesentlichen Anteil von E-Mobilen, im Winter massiv Strom importieren, die heimische Erzeugung genügt bei weitem nicht. Die Elektrizitätskommission (ElCom) macht seit Jahren auf dieses Problem aufmerksam, wenngleich bislang mit wenig Erfolg.


    Das Problem wird sich in Zukunft eher noch verschärfen: Steigender Strombedarf im Inland trifft auf eine sinkende Exportmöglichkeit der wichtigsten Lieferländer Frankreich und Deutschland. Es werden zwar der Umstieg auf E-Mobilität und der Ausstieg aus fossilen Heizungen gefordert, doch niemand erklärt, wie der daraus resultierende deutlich erhöhte künftige Strombedarf gedeckt werden soll.

    alescha01


    Die E-Mobilität kann das Energieproblem nicht lösen.


    Auch bezüglich dem Klimawandel, welcher wesentlich durch den CO2-Ausstoss begünstigt wird, ist E-Mobilität nur eine Teillösung. Und kein Allerweltsheilmittel.


    Die Lösung des Klimawandel-Problems ist weitaus komplexer, als dass es einfach damit gelöst werden kann, dass man jetzt auf E-Mobile umsteigt. Die E- Mobile haben unter Umständen jedoch tatsächlich Vorteile, welche man einfach nicht von der Hand weisen kann. Und daher macht es Sinn, wenn auf dem Markt nun eine Vielzahl passender E-Mobile zu haben sind. In diesem Sinne unterstütze ich nun den Hype für die E- Mobile noch etwas.


    Doch E- Mobile sollen da eingesetzt werden, wo sie ihre Fähigkeiten auch wirklich ausspielen können. Und das ist einfach nicht immer der Fall. Und die Frage steht wirklich im Raum, woher denn der Strom kommen soll, wenn alles elektrifiziert werden soll.


    Weder die Verwendung von fossilen Brennstoffen noch Atomenergie sind wirklich eine Option für die Zukunft.

    mupli


    Seit der Generation der DC 8 konnte der Treibstoffverbrauch um etwa 30% gesenkt werden. Das hat wesentlich mit der Verbesserung der Jettriebwerke zu tun. Aber nicht nur. Eine deutliche Reduktion konnte auch mit Anpassungen bei der Aerodynamik erreicht werden. Dabei hat eine kleine Veränderung an den Flügelspitzen eine grosse Wirkung gezeigt. Die sogenannten Winglets oder Sharklets.


    Gegenwärtig ist aber wohl keine nahmhafte Reduzierung des Treibstoffverbrauchs mehr in Sicht. Das Potenzial bei den Triebwerken ist fast vollständig ausgeschöpft. Die noch möglichen Verbessrungen an den heute bestehenden Triebwerkskonstruktionen sind nur noch in einem marginalen Bereich möglich. Wobei hier natürlich jedes Prozent Reduktion etliche tausende Tonnen an Treibstoff einsparen wird.


    Was bei der Aerodynamik noch drin liegt?


    Also so grosse Hoffnungen mache ich mir da nicht. Seit der Entdeckung der Winglets lief da nicht mehr besonders viel. Und die Winglets waren eher durch Zufall entdeckt worden. Allerdings hat diese etwas zufällige Entdeckung dazu geführt, dass danach recht intensiv wieder an der Aerodynamik geforscht wurde. Und auch noch etwas weitere Verbesserungen erreicht werden konnten. Allerdings nicht in dem Umfang, den die Winglets gebracht hatten.


    Mit bahnbrechenden Entwicklungen rechne ich hier gegenwärtig nicht mehr.


    Und welche Forschungen hat denn Lufthansa und Swiss unterstützt? Darüber weiss man, oder zumindest ich, ziemlich wenig. Nach meinem Wissen gingen deren Forschungen hauptsächlich in die Richtung, ob man Kerosin aus fossilen Quellen hergestellt, durch Synfuel aus regenerativen Quellen hergestellt, in ihren Flugzeugen auch gebrauchen kann. Und aus der Sicht von Petrochemikern ist diese Frage wohl der Kategorie Scherzkeks zu zugehörig. Natürlich kann man.


    Die Frage ist hier nicht, ob man kann, sondern was es kostet, wenn man tut.


    Und falls irgendwelche Airlines hier Forschungsgelder reinbuttern, dann geht es darum, wie man Produktionsprozesse von Synfuel kostengünstiger kann machen. Damit es zu einer Alternative zu fossilem Kerosin werden kann. Doch mit dem Ersatz von Kerosin mit Synkerosin ist das Problem vom CO2-Austoss eben auch nicht einfach gelöst. Der Ausstoss bleibt hier gleich hoch. Und der Ausstoss ist allgemein zu hoch. Genauer die Konzentration von CO2 in der Luft ist zu hoch. Und muss reduziert werden, um gegen die Klimaerwärmung vorzugehen.


    Aus meiner Sicht war diese Forschungskampagne der Airlines nie etwas Anderes, als ein "Greenwashing". Dazu gebraucht worden, um gegen höhere Treibstoffabgaben etwas zu unternehmen. Die natürlich die Airlines massiv belasten würden, es sei denn, man wälzt die Ausgaben auf die Kunden ab. Was ev. dazu führen könnte weniger zu fliegen, weil zu teuer geworden. Und das wäre den Airlines auch nicht dienlich.


    Die von ihnen zitierte Aussage des CEO`s der Swiss , sie würden aus dem Forschungsprogramm aussteigen, wenn die CO2-Steuer kommen würde, passt da ganz gut ins Bild. Und würde die These eines reinen "Greenwashings" nur noch stützen.


    Wozu denn noch Geld ausgeben, um zu forschen, wenn man dann doch noch mehr Kosten hat?


    Dem CEO ist vermutlich klar geworden, dass die Forschungen nicht zu einer signifikanten Reduktion von CO2-Ausstoss führen können. Jedenfalls nicht in absehbarer Zeit. Und damit ist wohl auch klar geworden, dass die "Greenwashingkampagne" bis auf Weiteres eigentlich nur ein Kostenfaktor in der Betriebsrechnung darstellt. Und seine Wert allenfalls in "Public Relations" und "Marketing" hat.


    Hmm? Zu Zeiten einer Coronapandemie ja nicht gerade die schlagenden Argumente, um die Flotte in der Luft zu halten, oder?


    Und jetzt sitzt CEO in der Klemme: Wie bekommt er jetzt den Kostenfaktor "Greenwashing" aus den Geschäftsbüchern raus, nachdem das CO2-Gesetz verworfen wurde?

    Beitrag
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?
    mupli

    Seit der Generation der DC 8 konnte der Treibstoffverbrauch um etwa 30% gesenkt werden. Das hat wesentlich mit der Verbesserung der Jettriebwerke zu tun. Aber nicht nur. Eine deutliche Reduktion konnte auch mit Anpassungen bei der Aerodynamik erreicht werden. Dabei hat eine kleine Veränderung an den Flügelspitzen eine grosse Wirkung gezeigt. Die sogenannten Winglets oder Sharklets.

    Gegenwärtig ist aber wohl keine nahmhafte Reduzierung des Treibstoffverbrauchs mehr in Sicht. Das…
    Transmitter

    Transmitter...dieser Beitrag...einfach nur Spitzenklasse...danke

    mupli


    Synthetische Treibstoffe welche für die herkömmlichen Jettriebwerke genutzt werden können, sind praktisch das Gleiche wie das fossile gewonnene Kerosin. Das ändert nichts am CO2- und Stickoxid-Ausstoss. Das Grundproblem der zu hohen CO2- und Stickoxidwerte in der Atmosphäre wird damit nicht gelöst.


    Dennoch ist die Bemühung auf Synfuels umzusteigen, langfristig ein wichtiger Schritt, um die Erderwärmung zu bremsen. Denn Synfuel wird aus regenerativen Quellen gewonnen. Doch sind hier weder ausreichende Produktionskapazitäten vorhanden, noch kann es mit den fossil hergestellten Brennstoffen preislich konkurrenzieren.


    Mir ist nur ein Brennstoff bekannt, mit dem mit "Null Emmissionen" geflogen werden kann. Und das ist Wasserstoff.


    Herkömmliche Jettriebwerke können nicht auf diesen Treibstoff umgestellt werden. Und die bestehende Flugzeugflotte auf solche Wasserstofftriebwerke umzurüsten, ist wohl auch eine Illusion. Es bräuchte wohl ganz neue Flugzeuge.


    Und das wird gegenwärtig wohl keine Airline in Angriff nehmen.


    In den Konstruktionsbüros der Flugzeughersteller liegen zwar Konzepte für Wasserstofftriebwerke herum. Doch niemand arbeitet hier wirklich daran. Ausser für ganz spezielle Anforderungen. (Raketen).

    Beitrag
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?
    mupli

    Seit der Generation der DC 8 konnte der Treibstoffverbrauch um etwa 30% gesenkt werden. Das hat wesentlich mit der Verbesserung der Jettriebwerke zu tun. Aber nicht nur. Eine deutliche Reduktion konnte auch mit Anpassungen bei der Aerodynamik erreicht werden. Dabei hat eine kleine Veränderung an den Flügelspitzen eine grosse Wirkung gezeigt. Die sogenannten Winglets oder Sharklets.

    Gegenwärtig ist aber wohl keine nahmhafte Reduzierung des Treibstoffverbrauchs mehr in Sicht. Das…
    Transmitter

    Die Einsparungen wurden nicht aus ökologischen Gründen gemacht, sondern aus ökonomischen. Die Treibstoffe sind der grösste Kostenfaktor im Langstreckenflug.


    Dann ist auch noch der "Rebound"-Effekt zu berücksichtigen.


    Effizienzsteigerungen senken oft die Kosten für Produkte oder Dienstleistungen.
    Dies kann dazu führen, dass sich das Verhalten der Nutzerinnen und Nutzer ändert: Sie verbrauchen mehr - die ursprünglichen Einsparungen werden teilweise wieder aufgehoben.


    Es gint aber auch einen Reboundeffekt beim guten Gewissen unter dem Motto, es ist ja jetzt ökologisch, da kann ich ja wieder die Sau raus lassen.

    Beitrag
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?
    mupli

    Synthetische Treibstoffe welche für die herkömmlichen Jettriebwerke genutzt werden können, sind praktisch das Gleiche wie das fossile gewonnene Kerosin. Das ändert nichts am CO2- und Stickoxid-Ausstoss. Das Grundproblem der zu hohen CO2- und Stickoxidwerte in der Atmosphäre wird damit nicht gelöst.

    Dennoch ist die Bemühung auf Synfuels umzusteigen, langfristig ein wichtiger Schritt, um die Erderwärmung zu bremsen. Denn Synfuel wird aus regenerativen Quellen gewonnen. Doch sind hier…
    rodizia

    Stickoxide haben eine bis zu 300 fach so hohe Treibhauswirkung, als CO2.


    Auf den grossen Höhen bei den tiefenTemperaturen beträgt die Halbwertszeit Wochen und nicht Tage wie über dem Erdboden.


    Wasserstoff als Treibstoff würde das Stickoxid-Problem noch etwas verschärfen.

    forum.beobachter.ch/forum/thread/?postID=238879#post238879

    Mikroalgen in Meerwasser gezogen, ist die Lösung, an der viel geforscht wird.


    Da muss das CO2 nicht aufwändig aus der Luft abgeschieden werden.


    Über den Meeresoberflächen wird CO2 natürlich und kostenlos ins Meer abgeschieden, durch Wind und Wellenbewegung.


    Aber das kommt erst zum Zug, wenn auch das von Monopol-Kapitalgesellschaften beherrscht werden kann.


    Die "stofflichen Bilanzen" sollten ausgeglichen werden, nicht mehr CO2 mit Brenn- u. Treibstoffen "ausstossen", als mit deren Erzeugung CO2 absorbiert wird.

    Beitrag
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?Stickoxide haben eine bis zu 300 fach so hohe Treibhauswirkung, als CO2.

    Auf den grossen Höhen bei den tiefenTemperaturen beträgt die Halbwertszeit Wochen und nicht Tage wie über dem Erdboden.

    Wasserstoff als Treibstoff würde das Stickoxid-Problem noch etwas verschärfen.
    oytenkratos

    Warum genau würde es das Problem der Stickoxide noch verschärfen?

    Beitrag
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?
    RE: Elektromobilität: Gibt es denn genügend Strom?Die Einsparungen wurden nicht aus ökologischen Gründen gemacht, sondern aus ökonomischen. Die Treibstoffe sind der grösste Kostenfaktor im Langstreckenflug.

    Dann ist auch noch der "Rebound"-Effekt zu berücksichtigen.

    Effizienzsteigerungen senken oft die Kosten für Produkte oder Dienstleistungen.
    Dies kann dazu führen, dass sich das Verhalten der Nutzerinnen und Nutzer ändert: Sie verbrauchen mehr - die ursprünglichen Einsparungen werden…
    oytenkratos

    Hier muss ich leider zustimmen.


    Zeigt sich auch in anderen Bereichen. Je günstiger und besser das Essen, desto mehr wird "gefressen".

    mupli


    Das ist richtig.


    Der Brennstoff Wasserstoff kann wesentlich dazu beitragen das Treibhausgasproblem in den Griff zu bekommen. Es löst aber das Energieproblem nicht.


    Wasserstoff wird gegenwärtig hauptsächlich durch Eleketrolyse gewonnen. Daneben fällt Wasserstoff auch noch bei der Produktion von bestimmten chemischen ( Zwischen-) Produkten an. Die anfallenden Mengen sind zwar beachtlich, aber letztlich zuwenig, als dass die Chemische Industrie diese als günstigen Brennstoff verkaufen könnte. Der anfallende Wasserstoffabfall wird von der Chemie in anderen Prozessen gleich wieder aufgebraucht.


    Es gibt Forschungsprojekte, welche mit Solarer Einstrahlung über einen thermochemischen Prozess Wasserstoff produzieren kann. Die Forschungsergebnisse sind sehr positiv. Doch bisher gibt es keine Anlagen, welche tatsächlich in der Produktion sind.


    Der Vorteil der thermochemischen Methode ist eine geringerer Verlust, als bei einer Generierung via Solarpanels und Elektrolyse.


    Doch es ist richtig, wie sie es sagten.... Die Länder in Nordafrika, welche ideale Verhältnisse hätten, um via solarer Einstrahlung Energieträger verschiedener Art zu produzieren, spielen lieber Krieg und gebrochener Frieden, als in eine nachhaltige Zukunft zu investieren. Im Moment sind hier am ehesten noch Israel und die VAE als etwas die Ausnahmen zu sehen.


    Jedenfalls was die Investitionen angeht. Dass sie im Hintergrund aber auch zu den Kriegstreibern gehören, ist dabei ein anderes Kapitel.

    rodizia


    Stickoxide werden durch die Hitze gebildet.


    Wasserstoff hat eine ca 2.5 fach höhere Flammtemperatur als Jet A1 Fuel.


    Daher ist die Aussage von oytenkratos auf den ersten Blick mal richtig.


    Was mir aber auch nicht so ganz klar ist, ob die aus einem Wasserstoff betriebenen Triebwerk dann nach der Verbrennung der Treibstoffe ( Sauerstoff und Wasserstoff) die Abgase (Wasserdampf) die ausgestossen werden, noch so heiss sind, dass sie zu einer erhöhten Produktion von Stickoxiden führen.

    @Rodizia


    Versuchen wir die Sache mal etwas logisch anzugehen.


    Wenn ich ein Raketentriebwerk baue, welches mit Wasserstoff und Sauerstoff als Brennstoffe angefeuert wird, dann liefere ich in die Brennkammer exakt das Brennstoffgemisch, welches dort optimal verbrannt werden kann. Also stöchiometrisch genau abgestimmt. Und das bedeutet das dort kein Stickstoff vorhanden ist.


    Im "Brennknüller" eines solchen Triebwerk können keine Stickoxide produziert werden!


    Stickoxide können erst dann überhaupt entstehen, wenn das heisse Abgas auf normale Raumluft trifft. Welche zu ca. 80 % Stickstoff enthält. Die Frage ist hier nicht, was in der Brennkammer passiert. Sondern was danach passiert.


    Mit welcher Temperatur wird das Abgas (Wasserdampf) noch ausgestossen? Reicht diese Temperatur noch aus, um in einem nennenswerten Betrag Stickoxide zu produzieren? Also wenn ich als Triebwerkskonstrukteur meinen Job richtig mache, dann müsste der Brennwert von LOX als Abgas gerade noch ein starkes, aber thermisch besehen, ein laues Lüftlein sein.


    Wir wissen wohl, dass die Triebwerke dieser Anforderung nicht nachkommen können.


    Mindestens 30% des Brennwertes des Treibstoffes werden hinten rausgeblasen. Als diffuse thermische Energie. Gehen wir jetzt davon mal aus, dass der optimale Brennpunkt von Wasserstoff bei etwa 580° liegt. Dann können wir mal grob schätzen, dass die Abgase von Wasserstoff noch eine Temperatur von, sagen wir mal grob geschätzt, ca. 200° C haben, wenn sie mit Stickstoff (N2) überhaupt mal in Berührung kommen. Und wie reaktiv ist N2 mit H2O bei 200° C. ? Oder N2 mit N2 bei dieser Temperatur, damit sich NO oder NOX bildet?


    Stickoxide bilden sich hauptsächlich dadurch, dass in den üblichen Brennstoffen Stickstoff enthalten ist, die während einem Hochtemperaturverbrennungsvorgang ganz direkt involviert sind. Das passiert hauptsächlich dann, wenn Kohlenwasserstoffe mit normaler Raumluft verbrannt werden.


    In einem "Raketentriebwerk" ist das nicht der Fall. Der Hauptanteil der Stickstoffe ist in der Raumluft enthalten. Nicht in den Kohlenwasserstoffen.

    Transmitter


    Ich kann auch nicht einschätzen, wie heiss der Dampfstrahl noch ist, wenn er aus dem Triebwerk austritt. Oder genauer gesagt, wie viel Stickoxide dann beim Zusammentreffen mit Raumluft noch entstehen können.


    Sicher ist aber, dass wenn Raumluft auf ca. 200°C. erwärmt wird, dass dann eine gewisse Menge an Stickoxiden ensteht.


    Und hier muss man den Einwand von oytenkratos mindestens soweit gelten lassen, als dass ein mit Wasserstoff betriebenes Jettriebwerk auch nicht Emmisionsfrei ist.


    Und damit dürfte auch einigermassen klar sein, dass der Flugverkehr mit Jets zu den grössten Klimasündern gehört und dass das auch bei einem Umstieg auf Synfuel nicht anders wird. So gesehen war da auch die Vorgabe beim CO2-Gesetz noch richtig, dass der Flugverkehr entsprechend stark durch die Abgaben belastet wird.


    Hattest du nicht mal in einem anderen Thread noch geschrieben, wie man den Flugverkehr emmisonsärmer gestalten könnte?

    @Transmitter


    Die Idee ist im Prinzip der Automobilindustrie abgekupfert. Technisch sicher machbar. Ökologisch wohl noch etwas sinnvoll. Aber kann man den Kunden kaum verkaufen. Zumindest derzeit nicht. Und dann haben wir immer noch das Problem, woher wir den Wasserstoff bekommen. Und hier zeigt sich eben auch, dass es nicht einfach eine "einzige" vernünftige Lösung für das Klima-Problem gibt.


    Und es zeigt sich auch immer deutlicher, dass eine Lösung des Klimaproblems letztlich dazu führen wird, dass sich das Energieproblem verschärft.

    rodizia


    Das ist richtig. Die Idee wird ja von der Automobilindustrie auch umgesetzt. Und bei den Autos können die mit Wasserstoff angetriebenen Fahrzeuge auch mit den Verbrennern konkurrenzieren.


    Bei den Flugzeugen ist das nicht der Fall. Und deshalb wird die Idee hier wohl nicht weiter verfolgt werden. Zumindest nicht, wenn es um Langsteckenjets geht.