Audi A4 8E 3.0i auf LPG

Ökostrom, die Energiewende, Batteriestromer und Falschinformationen von allen(!) Seiten

[GaryK]

So, ich muss mal meinem Groll Luft machen. Was aktuell in den Medien und in der Regel "von Lobbyisten" publiziert wird geht auf keine Kuhhaut.

Beispiele? E-Fuels sind unsere Rettung. Siehe mal als "Lobbyartikel" https://...omobil-industrie.vogel.de/.../ oder ganz übel https://www.efuel-alliance.eu/faq

Politikversagen? https://www.autozeitung.de/...r-diesel-verbot-bis-2050-116894.html?... wo gleich mal jeder Verbrenner "verboten" werden soll.

Also rechnen wir mal wie üblich, weil man gegen "Naturgesetze" und den Taschenrechner schlicht nicht ankommen kann.

Also schauen wir als erstes mal nach, wie das denn mit dem Strom aussieht. Sobald irgendwer was von "Batteriestromern" erzählt kommt sofort das Thema "teuer" und "reicht nicht". Beides falsch. Weil am Problem vorbei, dazu später mehr.

Belege: Schauen wir doch in die EEG Abrechnung des letzten Jahres herein. Alleine Windkraft "2019" nach https://www.netztransparenz.de/.../EEG-Jahresabrechnung%202019.pdf sagt, dass nur dieser Windstrom 130 TWh hatte. Wenn ein Stromer etwa 17 kWh/100km braucht (Quelle: https://www.spritmonitor.de/.../0-Alle_Modelle.html?...) - dann gestattet alleine der Windstrom (Herstellkosten nach EEG Vergütung etwa 8 Cent / kWh Netto, aktuelle Offshore-Windkraft UNTER 5 Cent/kWh bei mehr als 60% Verfügbarkeit) bereits 760 Mrd Kilometer Fahrleistung. Gesamte PKW Fahrleistung in DE nach Daten des KBA: 611 Mrd km. Quelle https://www.kba.de/.../vk_revisionsbericht_2019_pdf.pdf?...

Also halten wir fest: "Am Strom liegts nicht, wir haben genug". Jahresproduktion Strom in DE übrigens etwas über 600 TWh im Jahr. Also grob "Windkraft mal 5".

Was "teuer" angeht: Selbst mit der teuersten Art "Solarstrom" nach EEG 2019 (28 TWh für 9.5 Mrd Euro Vergütung gleich 34 Cent/kWh) kosten die 17 kWh/100km gerade mal 11€/100km. Braucht mein Z4 auf Benzin. Aktuelle Solaranlagen liegen bei unter 12 Cent/kWh. Soviel zu "teuer".

Wo ist das Problem? Ok, fahren wir also alle mit Batterien. 100kWh Kapazität bzw. "sichere" 400 km Reichweite für alle. Lithium ist von der Menge her kein Thema. Cobalt würde "spannend" werden, aber sei es drum. Was passiert wenn wir alle unsere Karre in 30-60 min aufladen wollen? Die Strommenge an sich ist nicht das Problem, siehe oben. Aber: Ladestrom für 30 Minuten "beim Einkaufen" oder "bei einer Fresspause" wären 200 Kilowatt Anschlussleistung. Je Auto. Bei 80 Mio Einwohnern und 600 TWh im Jahr als Stromerzeugung hat Deutschland eine mittlere Anschlussleistung von 70 Gigawatt und damit jeder der 80 Mio Bürger eine formale "Anschlussleistung" von 1.1 Kilowatt. Eine solche "30 min Ladesäule" hätte damit etwa den Strombedarf eines kleinen Dorfs. Die Netze und vor allem die letzten paar Kilometer lassen grüßen. "Geht so nicht" ist nett ausgedrückt. Oder jede dieser Ladesäulen bekommt einen eigenen Stromspeicher (z.B. Natrium-Ionen Akku) und schenkt damit noch mal etwa 8% in deren Verluste (Lade-Entladezyklus) her. Die 8% bringen einen nicht um, machen aber die Säule weit teurer. Weil "Bisserl Blech, nen Kabel und der Rest Elektronik aus Großserienfertigung quasi nix kostet". Man kann auch gut ausrechnen wie oft jemand tankt. Wenn du sagen wir 400km praktische Reichweite hättest, davon 300 km wirklich nutzt - bei statistischen 14.000 km Fahrleistung im Jahr tankst du also 46 mal auf. Grob - einmal die Woche je Fahrzeug. Manche eben öfter, manche seltener wie das eben so mit der Jahresfahrleistung ist.

Was aber geht: Wenn jeder in der Lage wäre "über Nacht" relativ langsam mit den maximal 2kW aus der normalen Steckdose zu laden. Setzt einen eigenen Parkplatz mit Anschluss voraus - "Gruß von der besserverdienenden Eigenheimfraktion ans Proletariat". 10h mal 2 kW sind 20 kWh und damit Strom für 100km. Mal theoretisch 40 Mio Fahrzeuge nachts die alle Ihren Akku täglich leerfahren reden wir über 80 Gigawatt Strombedarf. 20 Gigawatt haben wir aktuell Tag/Nach Unterschied im Verbrauch, siehe https://www.agora-energiewende.de/.../ ... und da man im Mittel kaum 12.000 km im Jahr fährt, wären das bei 300 "Fahrtagen" kaum 40 km im Mittel. Bzw. bei 20 kWh/100km ganze 8 kWh je Fahrzeug. Was bei 10h Ladezeit auf 800 Watt Ladeleistung hinausläuft. Also gefühlt "ein High End PC mit einer RTX 3090 Karte

Unsere Tag/Nacht Schwankung von über 10 Gigawatt würde also bereits für mehr als 12 Millionen Stromer und damit rund 1/4 des aktuellen Fahrzeugbestands ausreichen, wenn die statistisch "normal" fahren würden. Als typische "Kurzstreckenhuddel" und "Mama-Taxi" eher weniger Laufleistung, also "mehr Fahrzeuge". Nicht unmöglich, das Szenario "geht eher" ohne dass einem die Mittelspannungsnetze rausfliegen oder gar Stromspeicher in diesen "zwingend" installiert werden müssen. Weil die sind auch nicht umsonst, haben selten 100% Wirkungsgrad und würden den Preis von Ladesäulen deutlich nach oben treiben. Die billigsten "großen" wären CAES Speicher mit etwa 50% Wirkungsgrad. Batteriepuffer wären besser, aber je kWh deutlichst teurer. Und Pumpspeicher können wir z.B. in Hamburg gerade vergessen. Und egal wo so ein Pumpspeicher gebaut werden würde - die Natur dort muss geschützt werden.... ist wie bei Bahnstrecken. Alles muss auf die Bahn, aber wehe eine Strecke wird ausgebaut. NIMBY - Not In My Backard.

Jetzt kommen wir also zum Bestand. Gibt schließlich Leute, die zwingend "ihre 500 Nm" haben müssen weil denen sonst was fehlt. Geld zum Beispiel, weil bereits ausgegeben. "Und was ist ökologischer als den Bestand lange zu nutzen?" An diesem Punkt setzt die typische Lobbyarbeit an.

Kommen wir also zu "besonders sauberen Fuels" mit grünem Stempel und nahezu CO2-neutral. Es läuft seit kaum 2-3 Jahren eine Kampagne einer Gruppe, die "HVO" oder "Care Diesel" rechtlich pushen will, dass die dem Treibstoffpool beigemengt wird und am besten und "weil ganz grün" keine Mineralölsteuer darauf erhoben wird. Was ist das? Man nimmt ein Pflanzenöl (was auch Abfall-Öl wie Friteusenfett von McDumm und Würger-King sein kann, daher stammt die Masse) und spaltet bzw. hydriert das durch. Was geschickt ist - denn die Entsorgung solcher Öle bringt dem Hersteller sogar Geld statt Rapsöl einzukaufen zu müssen. Was passiert mit den Rohölen beim Hydrieren? Die Säuregruppe am "Öl/Fett" ist weg, man muss nicht mehr diese "saure" Gruppe mit Methanol veresthern (eine Art Schutzgruppe) wie es beim Biodiesel gemacht wird. Zudem sind sämtliche Doppelbindungen "durch". Man bekommt mit etwas Cracken eine sehr dieselähnliche Substanz mit einer sehr engen Kettenlängenverteilung, die zudem etwas früher siedet als klassischer Diesel. Grundsätzlich nicht verkehrt.

Aber: Wie hoch war noch gleich die Rapsproduktion in Deutschland? https://www.wochenblatt-dlv.de/.../...ektarertraege-weizen-raps-562137 sagt 3.2 Millionen Tonnen im Jahr. .... und wieviel Diesel wurde in DE verfahren? https://www.destatis.de/.../energiesteuer-2140930197004.pdf?... nach Finanzamt sind das 44 Mio Kubikmeter(!) gewesen. Da brauch ich nicht mit der Dichte rechnen, da ist bereits beim Substrat ein "Fehlbetrag" von mehr als Faktor 10. Bei 3.3 Tonnen je Hektar (330 g/m²) als Ertrag kann man ausrechnen, wie viel Fläche wir brauchen würden. Bei 44 Mio Kubikmeter bzw. in erster Näherung "Tonnen" Diesel ... so lange wir also alleine beim Raps nicht den Ertrag je Hektar oder die Anbaufläche um den Faktor 10(!) steigern können wars das. Aktuell mit dem erzielten Ertrag benötigt: 133.000 km² - 1/3 der deutschen Fläche total. Nur für "Diesel". Heizöl extra obendrauf. DANN hätten wir wirklich ein "Tank oder Teller" Problem.

Gut, die Fläche reicht nicht. Die Flächen in den Osten zu erweitern ist vor 100 Jahren schon schief gegangen (Vorsicht: Sarkasmus), also muss eine andere Lösung her. Also machen wir das doch aus CO2 und Luft. Quellen dazu gibts, "das geht". Aber bestimmt sind die Mineralölmultis dagegen. Oder die Illuminaten. Weil seit auch etwa 100 Jahren bekannt. Rechnen wir doch das mal nach.

Was passiert? CO2 + 3 H2 --> (-CH2-)n + 2 H2O. Fischer-Tropsch Synthese. Alt und bekannt, es entstehen erst mal Wachse, die man dann zu Diesel "cracken" kann. Es entsteht aus dem CO2 und dessen Hydrierung aber zwingend 2 mal Wasser -> 1/3 des Wasserstoffs landet im Produkt und 2/3 des Wasserstoffs wird wieder zu Wasser - quasi "im Kreis" elektrolysiert. Nicht vermeidbar.

Gibt auch riesige Anlagen, die diese Synthese bereits aus Erdgas machen. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/GtL-Verfahren .... 140.000 Barrels je TAG Kapazität. Teile davon sind im Shell Premium Exzell-Optidings was weiss ich Diesel drin. Solche Anlagen stellen übrigens die Masse der aktuellen "SHC" Schmierstoffe her. Die vollsynthetisch sind, aber sich in Deutschland(!) nicht so nennen dürfen. Stattdessen steht da "aus synthetischen Grundölen". Chemisch gesehen vollsynthetisch, rechtlich nicht. Juristen und Ihre Logik eben.

Angenommen man hat das CO2 "irgendwie" und erzeugt den Wasserstoff aus Strom. Wasser hat eine Standardbildungsenthalpie von 285 kJ/mol (NIST Datenbank https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?...) und kann klassisch mit etwa 70% Wirkungsgrad zu Wasserstoff umgesetzt werden. Mehr als 80% geht in der Stufe nicht. Nehmen wir weiter an, die Metalle dieser Elektrolysatoren wären problemlos verfügbar (was die nicht sind). 2 Gramm Wasserstoff sind also 285 kJ/mol durch 70% und damit 407 kJ je Mol Wasserstoff als Strombedarf. Hochtemperaturelektrolysatoren (SOEC) schaffen "bis zu 80%" und das wars. Müssen aber ziemlich "strich" laufen, da die Keramiken stetige Temperaturwechsel im Mittel nicht so geil finden. Genau wie ein intelligenter Kaufmann (Vorsicht, wieder Sarkasmus) eine im Last-Jojo betriebene klassische Anlage nicht so geil finden würde. Weil man hat ziemliche Peak Kapazität bezahlt und nutzt die nur zwischen Zwölf und Mittag bei einer ab und zu auftretenden Lastspitze und billigem Strom zur Produktion von Produkt aus. Soviel zum feuchten Traum der Stammtische "dann nehmen wir eben den weggeregelten Ökostrom, der ist eh bezahlt".

Ok, zurück zum Thema. Eine -CH2- Gruppe wiegt 14 Gramm, braucht 6 Gramm Wasserstoff zu je 407 kJ Strom pro 2 Gramm um gebildet zu werden. Ein Kilo macht also nach Adam Riese und in kWh umgerechnet 24.2 kWh Strombedarf der Elektrolysatoren je Kilo Synthesesprit. Alleine für den Wasserstoff. Bei 4 cent/kWh (wäre superbilliger Nordsee-Offshorestrom) also etwa 1€ Stromkosten je Kilo Synthesesprit. Mit den 8 Cent "Windstrom von Land" eher 2€/kg. Plus Verfahren, das noch zu beschaffende CO2.... beste Schätzungen haben aktuell "irgendwas um 2,50€/kg" auf dem Zettel. Netto. Plus Steuer, Handling, Tankstelle. Alles unter 4€ je Liter Endverbraucherpreis ist aktuell "eher optimistisch". Auch "billiger Solarstrom" aus den Wüsten oder Windkraft vom "Kap am Arsch der Welt" ändert nichts am Strombedarf des Verfahrens. Irgendwas um 25 kWh je Kilo Strom im Gesamtverfahren je Kilo Brennstoff ist auch bei 2 Cent/KWh immer noch 50 Cent. Plus Anlage, deren Marge, CO2, Transport, Steuern, Vertrieb und hiesige Marge.

Zurück zu den Strommengen: Bei 44 Mio Tonnen bzw. "Mrd kg" für Diesel in DE (ich weiss, die Dichte ist geringer ...) reden wir also über 1.000 TWh Strom im Jahr. Nur Diesel. Benzin etwa die Hälfte obendrauf. Also unser aktueller Verkehrssektor aus E-Fuels versorgt würde so ganz grob das doppelte der deutschen Stromerzeugung (Erinnerung: 600 TWh/a) NUR für den Wasserstoff zur Herstellung des E-Fuels verbrauchen. Sind nur 142 Gigawatt Dauerstrich. Also etwa 100 Kernreaktoren der ISAR-2 Baureihe, die immerhin aus den 80er Jahren stammt. Die können "Dauerstrich". Achja, plus Energie für die CO2 Abtrennung aus der Luft. Und Strom für die Aufbereitung der Kernbrennelemente. Anderes Thema, aber soviel zur Idee den Strom für E-Fuels "aus AKW" zu holen.

Zu diesen 50 Cent für "2 Cent/kWh Billigstrom" der Elektrolysatoren vom Ende der Welt kommen die Kosten fürs CO2, plus das "Verfahren" bzw. Betrieb und Abschreibung der Anlagen. Für eine Tonne Synthesebrennstoff brauchts übrigens etwa 3,2 Tonnen CO2. Zu aktuell nicht herstellbaren 200$/Tonne bzw. rund 20 Cent/Tonne im Wortsinne "aus der Luft" gegriffen. Aktuelle Preise für CO2 aus der Luft (Direct Air Capture) liegen eher bei 500-600$/Tonne. 200 wird aktuell als "Untergrenze" gesehen. Sind aber mit hypothetischen 200 Euro/t wieder mal rund 60 Cent je Kilo Sprit Aufpreis. Womit wir bereits unter idealen Bedingungen bei etwas über 1,30€/kg sind. Rohstoffkosten. Mit 8 Cent für EEG Windstrom an Land und aktuell rund 12 Cent Solarstromvergütung haben wir sicherlich das Thema "Stau" auf dem Weg der E-Fuels final gelöst. Da fährt keiner mehr. Jedenfalls nicht Otto Normal, der "BinWichtig mit Firmenwagen und Tankkarte" als Zielgruppe der heimischen Automobilindutrie wahrscheinlich schon. Weil er alle drei Jahre nen neuen Wagen "braucht".

Ich kanns auch genauer rechnen, macht das Ergebnis aber kein Stück besser. "Treibstoff aus Strom" und "für alle" ist ein Ding der Unmöglichkeit und wenn, dann wird der Treibstoff nicht für jedermann bezahlbar bleiben. Übrigens fährt ein Batteriestromer mit dem in einem Kilo Synthesesprit für Wasserstoff investierten Strom bei statistisch 16 kWh/100km bereits 150 Kilometer. Was verbraucht ein sparsamer Diesel angeblich? 5 Liter? Sind 4 Kilo. Minimum Faktor 4 als Unterschied im "Strombedarf". Meine Schätzung für das Gesamtverfahren incl. CO2 Abtrennung liegt eher bei Faktor 6. Was lernen wir daraus? E-Fuels für alle geht nicht. Außer die kalte Kernfusion kommt. Oder jeder Regierungsbezirk stellt sich ein AKW neben die lokale Kläranlage.

Ok, nächstes Argument - wir fahren alle mit Brennstoffzellen, "Wasserstoffwirtschaft". Vorteil: Man elektrolysiert das Wasser nicht im Kreis, Wirkungsgrad der Brennstoffzelle "bis zu 60%". Haben halt "Platin" drin und davon nicht wenig. Realistisch sind in aktuellen Zellen etwa 1.5 Gramm je Kilowatt Peakleistung verbaut. Quellen wie https://www.auto.de/.../ sind optimistischer und sehen die Hälfte. Und künftig wie üblich "noch weniger". Was ausnahmsweise realistisch ist. Aktuelle Mengen in den Kats: https://...inekatalysatorenankauf.de/FAQ/...-in-einem-konverter-finden ... "bis zu 5 Gramm". China-Kats ohne ABE ein Zehntel übrigens. Wären aktuell etwa 4kW Peak, was für ein kleines Wasserstoff-Motorrad reicht. Perspektivisch incl. Technologiesprung vielleicht 20kW, das wäre in etwa ein Renault Twizzy nur auf Wasserstoff. Mehr und "rein auf Wasserstoff"? Eher nicht - jedenfalls nicht ohne deutlichst nach oben weglaufende Platin-Weltmarktpreise. Im Gegensatz zu Lithium ist Platin leider nicht vom Typ "da muss ich suchen, wir finden schon was" wirtschaftlich herstellbar.

Was wir sofort sehen - Brennstoffzellen sind möglich. Sofern die beim Platin je Kilowatt noch deutlich besser werden und jeder nicht mehr als etwa 20kW installiert. "100kW für alle" wie bisher sind als Brennstoffzelle utopisch. Was übrigens bedeutet, dass eine Brennstoffzelle viel mehr wie ein Range-Extender betrieben werden muss und die "Dynamik" beim Beschleunigen plus die ersten "üblichen" Kilometer aus dem Akku kommen. Was auch Sinn macht, weil die BZ teuer ist und der Akku vergleichsweise billig. Nutze das teure Bauteil bestmöglich mit "Dauerstrich" aus. Zudem ist eine Brennstoffzelle nicht gerade "gut" in Teillast zu betreiben.

Wasserstoff kommt bei 700 bar auf 400 g/l. Klingt gut, nur wiegt ein 700 bar Tank leider einiges. Bei 141 MJ/kg bzw. 39 kWh/kg sind das 15.6 kWh/kg Brennwert, die mit rund 60% verstromt immerhin 9.3 kWh Strom je Kilo ergeben. Dummerweise ist so ein Tank trotz Kohlefaser-Composite (samt Aramid) immer noch schwer - https://www.nproxx.com/.../ sagt, dass Stand 2019 etwa 6.4% des Gesamtgewichts auf Wasserstoff entfällt. Selbst eine Steigerung auf 10% ändert nicht viel. Und vorbei ists mit der Herrlichkeit. Klar besser als ein Akku, aber flüssigen Treibstoffen klar unterlegen. Biogas als "Konkurrent" mit "200 bar" übrigens auch, denn ein Volumenelement Biogas hat rund den dreifachen Brennwert wie das gleiche Volumenelement Wasserstoff, lässt sich halt mit 45% statt 60% verstromen. Unterm Strich immer noch ein klarer Vorteil.

Warum glaube ich im Auto trotzdem nicht wirklich an die Brennstoffzelle? Es sind neben der Speicherdichte vor allem die Kosten. Was kostet ein 20kW Range-Extender (etwa Dauerstrich 130 km/h) im Vergleich? Ist ein halber Motorradmotor einer 5000€ "brutto" Einsteigermaschine. Nur statt "Rahmen und Getriebe" eben ein Generator. Der stationär sicherlich 45% erreichen kann. Wie sieht sowas praktisch aus? https://magazine.fev.com/.../ Was wiegt sowas? Rund 100 kg, etwa 2/3 des Gewichts eines Anfänger-Motorrads. Dass diese Dinger aus dem "militärischen" Bereich kommen (https://www.youtube.com/watch?v=rVg1MVhTMUM) verwundert übrigens nicht. Es ist eigentlich eine "Auxiliary Power Unit" (APU) und sowas stellt eben Strom für z.B. Kampfpanzer oder Radarsysteme bereit, damit die wie die M1 mit den Gasturbinen (Katastophe in Teillast) nicht ständig mit dem laufenden Hauptmotor rumstehen müssen wenn die nur die Gegend mit ihren Sensoren beobachten. Der Diesel eines Leo ist in Teillast massiv sparsamer, aber 1500PS saufen auch im Leerlauf gut wenn nur ein paar Kilowatt an Strom für die Sensorik benötigt werden. Zudem ist der Brennstoff für solche "ab und zu betriebenen" Extender 1a speicherbar. Siehe Ethanol. Was man übrigens auch aus Zellulose herstellen kann, aktuell kostet eine Tonne Bioethanol etwa 700€. Aus Holz etwas teurer, aber immer noch deutlich unter 1000€/Tonne. 0,75-1 Mio Tonnen sind aktuell in DE Herstellbar. Ohne auf eine "stillgelegte Agrar-Fläche" zurückzugreifen.

Nach aktuellem Stand daher mein "Best Guess": 10-30 kWh Akku bzw. 75-150 km (bzw. rund 100-200 Kilo Akku) um die Masse der Alltagsfahrten ohne Probleme erledigen zu können und dann springt eben der Range-Extender an. Der nochmal 100 Kilo "aufträgt", aber eben dieses Gewicht in einen Akku investiert "nur" weitere 100km "Peakrange" gestattet. Treibstoffe wären Ethanol und Biogas. Keine perfekte Lösung, aber eine die sicherlich 90-95% aller "Privatnutzungen" umfasst. Tanken an 2kW über Nacht. Der Preis für den Treibstoff des Range-Extenders ist zudem "nahezu egal" wenn man nur ab und zu Reichweite braucht. Und je seltener diese abgefordert wird, desto weniger darf so ein Ding kosten. Womit wir wieder beim klassischen Verbrenner-"Range-Extender" sind. Der als Stationärmotor ohne "vollvariable Ventile, Turbo und Direkteinspritzung", dafür mit der Abwärme der Frequenzumrichter vorgewärmt eher spottbillig konstruiert sein kann. Lastwechselverhalten? Egal. Kaltstart kennt der idealerweise nicht. Die "Brennstoffzelle" wäre damit eher eine Lösung für PKW-Vielfahrer bis hin zu Klein-LKW im regionalen Lieferdienst.

Was ich übrigens am seriellen Hybrid (Akku + Generator) persönlich "charmant" finde - wenn wirklich 10-20kWh Akku mit 80 kW Peak (Rekuperation) stabil möglich werden, dann geht das auch fürs Beschleunigen. Einem Akku ist das quasi egal ob er geladen oder entladen wird. E-Motoren kann man kurzfristig typisch mit Faktor 3 gegenüber deren Dauerlast "überladen". Die erwärmen sich, aber so lange die nicht zu heiss werden ist alles ok. Siehe den alten Tesla, der auf der viertel- bis halben Meile zieht wie sonstwas und auf dem Nürburgring nach 2 min mit lustig blinkenden Warnleuchten "verkackt". Ein 30-40kW Dauerlast Motor hätte dann mal eben 90-120 kW Peak beim Beschleunigen. Ich nehm dann lieber einen doppelt so großen Akku. Und doppelt so fette Motoren. Hier sehe ich den geringsten Forschungsbedarf - solche Zellen mit hohen spezifischen Stromlasten gibts bzw. wird es geben. Siehe alleine was ein Porsche 919h so "drückt".

PS: Synthesefuels haben eine Berechtigung. Bei 40MJ/kg Brennwert bzw. 11.1 kWh/kg wäre 45% Wirkungsgrad bei der Verstromung etwa 5 kWh/kg Brennstoff als "Ernte". Akkus liegen bei 0.2 kWh/kg. Faktor 20 in der Speicherdichte. Flugzeuge müssen Ihr eigenes Gewicht ständig in der Luft halten, weil sonst machts "Plumps". Die brauchen sowas. "Detlef Dieseldepp" vom Drehmoment-Stammtisch ganz sicher nicht. Ums salopp auszudrücken. Und die Brennstoffzelle wird bei "nicht elektrifizierten Nebenstrecken" genau so Sinn ergeben wie in der Mittelstreckenfliegerei. Die würden wieder mit Propellern und damit langsamer unterwegs sein, aber der Kostenvorteil des Wasserstoffs im Vergleich zu Synthese-Kerosin macht das mehr als wett. Wer nach NY muss und eben je Flug 300 Kilo Synthesesprit verballert - der kann sich sein 600€ "Hin und zurück" Ticket halt abschminken. Aber viele werden nach wie vor eher einen halben Tag fliegen als ne Woche einen Ozeandampfer zu nehmen.

Leider kommt man mit einem Akkuflieger nicht wirklich weit. Nehmen wir an, ein Passagierflugzeug hat eine Gleitzahl von 30. Wer fliegt weiss was es ist, wenn nicht die Kurzfassung: Verhältnis aus Auftriebskraft zu Widerstand. Moderne Segelflugzeuge haben etwa 40 bis 50. Wenn die Hälfte eines Flugzeugs aus Sprit bzw. Akku besteht - bei 200 Tonnen Startgewicht sind 100 Tonnen Akku drin. Also 100.000 kg mal 0.2kWh/kg bzw. 20.000 kWh. "kWh" ist physikalisch die Einheit der Arbeit und Arbeit ist bekanntlich Kraft mal Weg. Die Kraft ist somit bei Gleitzahl 30 etwa 1/30stel der Gewichtskraft von 200t. Also etwa 66.000 Newton. Mit 20.000 kWh bzw. 72.000 MJ gestattet das einen Weg (100% Wirkungsgrad der Antriebe) von theoretisch 1090 km. Mit 80% Wirkungsgrad eines Propellers reden wir eher über 800 km als Grenzreichweite, abzüglich Gegenwind und Reserven um einen Ausweichflughafen zu erreichen. Also eher keine 500 km.

Akkufliegerei macht daher in der Luftfahrt wenig Sinn - außer man kann oder will sich partout nicht in einen Zug setzen. Siehe "Inselhopper". Aber mit Batterie von Irland aus nach NY? Njet.

[BenutznameSchonVergeben]

Eine friedliche Koexistenz aller Antriebsarten wär doch was. Ganz ohne Verdammung des einen oder einseitiger Förderung des anderen Antriebs.

Wobei ich sehr gespannt bin, was 10 Jahre ernsthafte Forschung (also nichts halbherziges wie von Daimler, Toyota oder Hyundai) bei der Brennstoffzelle bewirken könnten. Der Fortschritt bei e-Mobilität von 2010 zu 2020 hat alle Erwartungen übertroffen. Wenn man eine ähnliche Steigerung des Preis/Leistungs-Verhätnisses beim Wasserstoffantrieb annimmt, könnte das in 2030 voll massentauglich sein.

[GaryK]

Was aber nichts daran ändert, dass die Speicherdichte von Wasserstoff selbst bei 700 bar eher "lausig" ist. Klar besser als die 0.2 kWh/kg einer Batterie, aber auch deutlich von den 4-5 kWh mechanischer Arbeit klassischer Brennstoffe in Turbinen und Motoren entfernt.

Ich persönlich sehe eher Biogas und Ethanol befeuerte Range Extender als klar wirtschaftlicher an. Einfachste Herstellung. Wer unbedingt Strom in was speichern will - wenn man einer Biogasanlage Wasserstoff zuführt, dann verschiebt sich das Verhältnis aus CO2 und CH4 zur Seite des Biogases. Welches man speichern kann, Infrastruktur dafür existiert.