Ich habe die letzten Wochen mal eine kleine Pause eingelegt, aber natürlich ist die ganze Diskussion um den Diesel und wie es mit dem Verbrennungsmotor weitergeht, nicht an mir vorbeigegangen. Interessant fand ich dann doch, mit wie viel Enthusiasmus die verschiedenen Lager aufeinander geprallt sind. Das erinnerte mich an Flame Wars der Marke „Mac vs. PC“. Auf der anderen Seite ist das Thema aber zu wichtig, um es auf dem Altar eines Flame Wars zu opfern. Daher ein paar grundlegende Gedanken.
Das Ende des Verbrennungsmotor
Es wird kommen. So oder so. Der Grund ist einfach: es gibt nicht genug Öl. Und jetzt komme mir keiner mit „….aber Fracking…“. Selbst wenn man eine Technik erfindet, bei der man aus dem letzten Sandkorn noch das Rohöl heraus lutschen kann – irgendwann ist Schluss. Wir brauchen aber Öl. Zum Beispiel in der Pharmaindustrie oder um wichtige medizinische Geräte herzustellen. Natürlich kann man den letzten Liter Öl auch auf der Autobahn verheizen, aber ich vermute mal dass man das spätestens dann bereut, wenn es einen Lieferengpass bei Herzschrittmachern, Stents oder anderen Produkten gibt.
Das Ende des Verbrennungsmotors wird nicht auf einen Schlag kommen. Das will auch niemand. Aber das Ende wird kommen. Und mit Privatfahrzeugen zu beginnen ist keine schlechte Idee. Denn bis man LKWs oder Flugzeuge auf Wasserstoffantriebe oder ähnliches umrüsten kann, werden noch einige Jahre oder Jahrzehnte vergehen. Um die globalen Lieferketten aufrechterhalten zu können, wird man noch lange auf Öl setzen müssen.
Je früher man Alternativen zum Verbrennungsmotor sucht, desto besser. Und irgendwann muss halt mal damit anfangen. Jetzt ist kein schlechter Zeitpunkt, denn verschiedene Technologien sind langsam so weit.
Aber: synthetisches Benzin!
Sobald mir irgendjemand verraten kann, warum man Unmengen an Strom in die Herstellung von synthetischen Benzin stecken soll, anstatt den Strom direkt in die Autos zu leiten, halte ich synthetisches Benzin allenfalls für eine absolute Notlösung. Wenn uns das Öl ausgeht, man aber keine Lösung gefunden hat, wie man Flugzeuge, Feuerwehrautos oder Krankenwagen ohne fossile Brennstoffe betrieben kann, mag synthetisches Benzin eine Zwischenlösung sein. Aber um 50 Kilometer zurückzulegen macht es keinen Sinn.
Die Sache mit dem Feinstaub
Ja, die neuen Euro 6d Diesel sind sehr sauber. Also verglichen mit dem, was noch vor ein paar Jahren gebaut wurde. Die Kombination aus SCR-Katalysator (Bluetec) und Rußpartikelfilter macht den Diesel schon ziemlich ertragbar. Leider ist die gesamte Abgasreinigung extrem teuer. So teuer, dass selbst VW mittlerweile sagt, dass sich der Bau von kleinen Dieselmotoren nicht mehr lohnt. Man will den Diesel nur noch in großen und schweren Fahrzeugen einsetzen.
Jetzt kann man natürlich immer noch sagen: „Aber der Diesel ist doch sauber! Und die Grenzwerte für Feinstaub sind in Büros viel höher, als auf der Straße!“.
Das stimmt, aber so ein bisschen klingt die Argumentation wie bei einem Alkoholiker, der behauptet, dass Wein weniger schädlich für die Leber sei, weil er weniger Alkohol enthält. Logischerweise wäre es aber besser, wenn man den Wein ganz weg lässt. Das gilt auch für den Feinstaub und den Dieselmotor. Zu sagen, ein Dieselmotor macht viel weniger Dreck ändert nichts an der Tatsache, dass er halt dennoch Dreck produziert.
Aber E-Autos produzieren auch ganz viel Feinstaub und CO2 in der Produktion!
Das ist völlig korrekt. Vor allem die Akkus sind in der Produktion schwierig und darum geht es ja. Deswegen muss man sich die Frage stellen, ob Akkus alleine die Lösung sein können. (Spoiler: Nein, siehe unten)
Und der Strom muss auch erzeugt werden und kommt aus Kohlekraftwerken
Ja. Kommt er. Und das Benzin kommt aus Raffinerien, die jetzt auch nicht gerade mit Luft betrieben werden. Wo kommt der Strom für die Raffinerien her? Eben. Aus Kohlekraftwerken. Da ändert sich nicht viel. Dazu kommt, dass gerade Deutschland den Anteil der erneuerbaren Energien weiter steigern wird. Der lag 2016 bei rund 30 %. 2025 sollen es zwischen 40 und 45 % sein, 2040 65 %.
Das Stromnetz ist gar nicht dafür ausgelegt so viele Elektroautos zu laden.
Da gibt es sehr unterschiedliche Aussagen. Die reichen von „wir importieren mehr Strom als alle E-Autos jemals verbrauchen“ bis hin zu „Die Netze sind nicht smart genug um die Schwankungen ausgleichen zu können.“ Völlig richtig ist, dass es zu wenig Ladestationen gibt und die Netze jetzt noch nicht einen Umstieg von Verbrenner auf Elektro leisten können. Es stimmt natürlich: wenn alle E-Autos gleichzeitig geladen werden wollen, bricht das Netz zusammen. Umgekehrt gilt aber auch: wenn alle Verbrenner gleichzeitig tanken wollen, bricht die Benzin/Diesel Versorgung zusammen. Kann man jedes Jahr auf ein paar Autobahntankstellen beobachtet. Und die Erfahrung zeigt, dass eben nicht jeder zu einer bestimmten Zeit tankt. Egal ob Strom oder Benzin.
Zudem: niemand behauptet, dass wir alle morgen den Verbrenner auf den Schrottplatz fahren müssen und alle vor den Ladesäulen Schlange stehen. Selbst die optimistischsten Schätzungen gehen von einem Verkaufsanteil von 35 % bei Elektrofahrzeugen im Jahr 2030 aus. Also werden auch 2030 noch 65 % aller Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet. Bis der gesamte Fuhrpark von knapp 45 Millionen Autos in Deutschland ausgetauscht ist, dauert es, selbst mit einem Verbot von Neuwagen mit Verbrennungsmotor im Jahr 2040, vermutlich bis 2055. Oder anders gesagt: wer in den nächsten 30 Jahren dann doch lieber einen Benziner fahren möchte, der kann das vermutlich problemlos machen.
Der Wechsel vollzieht sich also langsam und nicht von heute auf morgen. Und passt sich nebenbei ganz hervorragend an die Energiewende und dem Ausbau der Stromnetze in Deutschland an.
Akkus sind eine Sauerei. Kein Mensch weiß, wie man sie recyceln kann.
Das ist teilweise richtig. Zumindest was Lithium-Ionen Akkus angeht. Im Moment gibt es aber nichts Besseres. Ja, da wird viel geforscht. Und quasi jährlich kommt irgendein Erfinder um die Ecke, der jetzt aber ganz bestimmt einen Akku erfunden hat, der quasi nie leer wird und 10 Sekunden voll geladen ist. Gibt es aber bis heute nicht. Was das Recycling angeht: Daimler macht es vor, wie man sich zumindest noch ein paar Jahre um die Frage drücken kann. Ausgediente Akkus aus Autos sollen aufgearbeitet und als Hausspeichergeräte genutzt werden.
Noch mal: Akkus sind allein in der Produktion eine Sauerei. Kinderarbeit! Seltene Erden!
Ja. Sind sie. Man muss nicht mal besonders pfiffig sein um festzustellen, dass es keine Lösung ist, den Weltbestand von 1,2 Milliarden Fahrzeugen in den nächsten 30 Jahren auf Akkus umzurüsten. Das macht, beim heutigen Stand der Akku-Technik, ökologisch wenig Sinn. Aber es gibt ja noch andere Möglichkeiten, zum Beispiel den Wasserstoffantrieb.
Die Brennstoffzelle ist in der Herstellung (noch) kniffelig, bietet aber ganz hervorragende Langzeit Perspektiven. Das gilt vor allem für Fahrzeuge, die oft im Einsatz sind und große Distanzen zurücklegen (Busse, LKWs). Wegen der noch hohen Kosten macht der Einsatz einer Brennstoffzelle im privaten Sektor wenig Sinn. Wohl aber im gewerblichen Sektor. Schon jetzt lassen sich Omnibusse, trotz eines absurd hohen Anschaffungspreis nach zehn Jahren mit Gewinn betreiben. Die offene Frage bleibt, ob die Brennstoffzelle sich irgendwann auch für private PKW lohnen wird. Eine einfache Antwort gibt es darauf nicht.
Zusammengefasst:
Wir können uns alle wieder abregen. Niemand nimmt morgen irgendjemanden den Diesel weg. Aber es ist umstreitbar, dass der Wandel kommen muss. Vermutlich werden E-Autos mit einer Reichweite zwischen 200 und 250 Kilometern sich bis 2035 schnell in Metropolregionen breit machen. Auf der Langstrecke wird man noch lange Verbrennungsmotoren benötigen, die Alternative heißt hier aber auf sehr lange Sicht: Brennstoffzelle.
Um den gesamten Wandel aber ökologisch sinnvoll auf die Beine zu stellen, bedarf es noch einiges an Entwicklung auf der technischen Seite. Das wird Zeit benötigen. Aber es ist gut, dass man jetzt einen Anfang macht. Weitere zehn oder 20 Jahre sollte man wirklich nicht warten.
14 Antworten zu „Diesel vs. Elektromotor – Und jetzt holen wir alle mal tief Luft“
„Und jetzt holen wir alle mal tief Luft“: Aber nur, wenn grad kein Verbrenner vor der Tür steht :P
(Immer wieder schön, wenn man im Wirtshausbiergarten beim Essen sitzt und so ein Dödel meint, er muß jetzt wegen seiner Klimaanlage seinen SUV 20 Minuten auf dem Parkplatz davor tuckern lassen, um dabei Zeitung zu lesen)
Ich finde es zudem eine Frechheit seitens der Politik nun den Fokus auf die privaten KFZ-Benutzer zu legen und zB Innenstädte für best. Verbrenner zu sperren. Meines Erachtens liegt hier das gleiche Versagen vor, wie einst bei der Förderung von Solarzellen. Da gab es satte staatliche Subventionen, welche die Entwicklung der Effizienz vorantreiben sollte. Einzig voran getrieben waren die Gewinnmargen, bis die Chinesen den Markt mit minderwertigeren und vor allem billigen Solarzellen zum erliegen brachten.
Meines Erachtens sollte hier die Förderung von Seiten der Politik mehr Ergebnisbezogen sein! Ich sollte mir mal erlauben weltweit Produkte mit falschen Angaben zu verkaufen… Ich wäre sowas von schnell weg von der Bildfläche!
Wir brauchen einfach einen intelligenteren Mix in der Mobilität. Mal mit Auto, weil es eilt. Mal per Rad, weil die Sonne scheint. Mal mit Bahn, weil das Buch so gut ist.
@Michael: Da bin ich völlig bei Dir. Das Thema Umbau der Mobilität ist wieder ein eigene Sache. Mir ging es hier nur um die Diesel-Frage. Am Ende wird die Entscheidung für die Elektromobilität nicht ausreichen, wenn man nicht auch verstärkt auf Multimodale Mobilitätskonzepte in Metropolen setzt.
Grundlegend stimmt das hier gesagte. Es gibt aber ein paar Punkte, die nicht richtig sind:
Recycling
Die Technologie für das Batterierecycling ist schon lange fertig. Sie lohnt sich derzeit nur noch nicht, weil die Mengen an Lithium in den Millionen Handy- und Laptop-Batterien zu klein sind. Wenn die Akkus aus Elektroautos so in 20 – 30 Jahren dem Recycling zugeführt werden, wird sich das Recycling lohnen.
Ein Lithium-Ionen Akku besteht übrigens nur zu 1 % aus Lithium. Pro kWh werden keine 100 g benötigt.
Seltene Erden
Für den Verbrennungsmotor werden große Mengen an seltenen Erden gebraucht, für die Raffinierung von Benzin und Diesel aus Rohöl, für den Abgaskatalysator, als Additive im Kraftstoff, für die Magnetventile, Sonden und Stellmotoren sowie den Startermotor. Beim Elektroauto werden seltene Erden weder für die Batterie, noch für den Motor benötigt. NiMh-Akkus, in denen seltene Erden verwendet werden, sind schon seit bald einem Jahrzehnt nicht mehr Stand der Technik. Fremderregte Motoren besitzen keine Magneten und brauchen daher keine seltenen Erden.
Brennstoffzelle
Die Wasserstoff-Brennstoffzelle ist zu ineffizient, als dass sie für den PKW eine Perspektive bieten würde. Der Stromverbrauch liegt, wenn der Wasserstoff per Elektrolyse hersgetsllt wird, bei dem Dreifachen im Vergleich zu Elektroauto mit Akku. In großen Mengen kann Wasserstoff derzeit aber nur per Dampfreformation aus Erdgas und -öl hergestellt werden, wobei wieder CO2 freigesetzt wird. Die Technik nimmt weitaus mehr Platz in Anspruch, als ein Akku. Außerdem muss ein Auto mit Brennstoffzelle zum Auftanken zu einer Tankstelle gefahren werden, es kann nicht wie ein Elektroauto mit Akku zuhause geladen werden.
Das Elektroauto mit Akku ist die einzige Technologie, die nicht langfristig in eine Rohstoffalle führt.
@Utx: Es stimmt zwar, dass die Brennstoffzelle Stand heute einen schlechten Wirkungsgrad hat, aber der lässt sich durchaus verbessern, wie mir neulich einer der leitenden Ingenieure, der bei Toyota für den Mirai zuständig ist, versicherte. Ebenso soll die Menge des Platins auf unter 15 Gramm pro Fahrzeug reduziert werden. Das soll schon bei der nächsten Generation des Mirai, der 2020 kommen soll, der Fall sein.
Es stimmt nicht, dass Wasserstoff nur aus Erdgas etc. gewonnen werden kann. Das geht ebenfalls per Biomasse (http://www.linde-engineering.com/de/innovations/green_hydrogen_from_biomass/index.html) oder Windenergie. Da gibt es eine Versuchsanlage in Mainz, die schon funktioniert. Wasserstoff wird als Zwischenspeicher genutzt, ungenutzter Wasserstoff ins Gasnetz gemischt.
Dazu kommt, dass schon jetzt sehr hohe Mengen an Wasserstoff als „Beifang“ in der chemischen Industrie entstehen. Bisher hat man diesen entweder abgefackelt oder in die Atmosphäre entlassen. Allein im Großraum Köln werden jährlich 20 Tonnen Wasserstoff ungenutzt in die Umwelt entlassen. Damit könnten ein Jahr lang 1.000 Busse betrieben werden, hat die Initiative HyCologne ausgerechnet. 15 Millionen Tonnen Wasserstoff werden jedes Jahr schon jetzt produziert, so der Verband. Damit ließen sich 250 Millionen Autos mit einer Brennstoffzelle antreiben, die dann 20.000 Kilometer pro Jahr fahren könnten. Also das ginge schon recht gut, vor allem für Busse, Lieferwagen und LKW.
Ich glaube weiterhin nicht, dass sich eine Technologie alleine durchsetzen wird. Man wird einen Mix sehen. Dass vor allem Stadtautos mit Akkus ausgestattet werden, macht sehr viel Sinn. Auf der Langstrecke hat aber Wasserstoff durchaus Vorteile.
Bezüglich Li-Ion Akkus hat der VDE zusammen mit dem Fraunhofer ICT ein „Kompendium“ herausgebraucht:
https://www.dke.de/resource/blob/933404/fa7a24099c84ef613d8e7afd2c860a39/kompendium-li-ionen-batterien-data.pdf
Interessant zum Recycling:
„Bei exemplarischer Betrachtung einer Batterie mit Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) Zellchemie können alle verwendeten Metalle zu 100 % recycelt werden (siehe Abbildung 10). Elektrodenmaterialien und der in der Regel verwendete Polymerseparator sind zu mehr als 90 % wiederverwertbar. Das Recycling der restlichen Materialien wie bspw. dem Elektrolyt ist kaum oder nicht möglich. Deutlich wird, dass Lithium im Vergleich zu anderen verwendeten Metallen einen sehr geringen Anteil an der Gesamtmasse der Batterie ausmacht. Zusätzlich besitzt es verglichen mit Cobalt oder Nickel einen geringen Preis. Daraus lässt sich schließen, dass das Recycling von Lithium heute noch nicht wirtschaftlich ist.
Durch den stetig steigenden Bedarf, speziell für mobile Anwendungen in der Elektromobilität und stationäre Anwendungen im Rahmen der Energiewende, kann sich dies aber schnell ändern.“
Im Übrigen, diese schwedische Metastudie die zum Ergebnis kam, dass der Carbon-Footprint eines E-Autos (mit der Kapazität eines Teslas) erst nach 8 Jahren einen Verbrenner einholen kann, hat bei ihrer Betrachtung zwei entscheidende Annahmen getroffen:
1. Die Akkus werden nach der Nutzung im Auto nicht weiter z.B. als stationärer Speicher verwendet
2. Die Energie bei der Herstellung der Zellen (ca. 50% des gesamten Energiebedarfes der Akkupack Herstellung) wurde mit dem regulären Strommix angesetzt
Beide Annamen machen bei einer Metastudie Sinn, aber schon heute Nutzen manche Hersteller Ökostrom bei der Zellenfertigung und verwenden die Akkus später weiter. Der Carbon-Footprint ist (herstellerabhängig) wesentlich geringer als in der Studie dargestellt.
Toyota hat schon sein Jahren ein Serienmodell namens Miria auf dem Markt (https://www.toyota.de/automobile/der-toyota-mirai.json). Ja er ist nicht ganz günstig aber das liegt wohl eher auch daran das es aktuell auch nur ein Konkurrenten gibt. Die Technologie ist da, aber alle reden nur von E-Autos und da sollten wir uns doch einmal die Frage stellen ob europäische Hersteller da nicht etwas verpasst haben. Das Problem ist das es für Wasserstoff in Deutschland noch weniger Tankstellen gibt als für E-Mobilität.
@DonDahlmann
Ich schrieb nicht, dass Wasserstoff nur per Dampfreformation hergestellt werden kann, sondern dass er *in großen Mengen* nur so hergestellt werden kann. Sicherlich gibt es andere Möglichkeiten, aber eben nicht für so große Mengen, wie sie zum Betrieb von Millionen Kraftfahrzeugen benötigt werden. Mit 15 Millionen Tonnen Wasserstoff lassen sich keineswegs 250 Millionen Fakrzeuge betreiben, die jeweils 20000 km unterwegs sind. Der Verbrauch bei einem PKW mit Wasserstoff-Brennstoffzelle liegt bei ca. 1 kg pro 100 km. Die angesprochenen 20 Tonnen Wasserstoff im Großraum Köln reichen also gerade mal für den Betrieb von durchschnittlichen 150 PKW.
Aus überschüssigem Windstrom (angenommen, dass es überhaupt überschüssigen Windstrom gibt) Wasserstoff zu produzieren, statt ihn in Batterien zu speichernist in erster Linie Energieverschwendung. Bei der Umwandlung in Wasserstoff und zurück in Strom gehen 2/3 der Energie verloren.
Ein Toyota Mirai verbraucht ca. 1 kg Wasserstoff auf 100 km. Bei der Erzeugung und Druckspeicherung von 1 kg Wasserstoff werden über 60 kWh Strom verbraucht. (4,9 kWh pro m3 bei Normaldruck, 11,9 m3 sind bei Normaldruck 1 kg, die Komprimierung auf 700 bar kostet 12 % des Energiegehaltes, also ca. 4 kWh pro kg.) Zum Vergleich, das größere Tesla Model S verbraucht unter 20 kWh, ein etwas kleinerer Hyundai ioniq sogar deutlich unter 15 kWh.
@Maik
Was heißt hier „noch weniger Tankstellen“? Für Elektroautos gibt es viele Millionen Tankstellen, jedes Haus ist mit Steckdosen ausgestattet. Öffentliche Ladestationen werden nur in seltenen Fällen gebraucht. Wasserstofftankstellen gibt es dagegen zwei oder drei Handvoll in ganz Deutschland, die für jeden Tankvorgang gebraucht werden.
Wasserstoff wird von der Erdgas- und -ölindustrie sehr gehypet, bringt aber für den Konsumenten und die Umwelt keine Vorteile, dafür aber viele Nachteile.
Falls Du einen Link einbauen möchstes, wie hoch der Energieanteil fürs Herstellen von etwa 6 l Diesel ist, dann nehme bitte diesen.
https://goo.gl/iUgQ8u
Auf diesen Umstand haben wir bereits vor Wochen hingewiesen. Bisher gab es weder von ExxonMobil noch von anderen Experten eine Kritik gegen diese Rechnung.
Nur noch ein paar Gedanken bezüglich Hybrid vs. rein Elektroauto. Es ist richtig, dass bezüglich Ladekomfort und Fahrperformance der Hybrid „the best of both worlds“ ist. Warum ich denke, dass Konsumenten jedoch ein reines Elektroauto bevorzugen könnten:
– Alle hassen Werkstattbesuche. Die Komplexität des Verbrennerantriebsstrangs führt dazu, dass jeder schon öfters vor einer sehr teuren Reparatur stand. Klassiker wie: Zylinderkopfdichtung, Getriebeschaden, Kupplung, Steuerkette, Anlasser, Glühstifte, Auspuff .. wir alle kennen das. Ein 100% Elektroauto der kommenden Generation wird weitgehend wartungsfrei sein. Kurz Bremsen prüfen lassen, ob sie aufgrund von der wenigen Nutzung nicht verrostet sind, Reifen gegebenenfalls neu aufziehen, Lenkung checken – fertig.
– Alle hassen das Spielchen der Tankstellen. Ich hab mal eine Zeit lang in der Mittagspause die Preise der benachbarten Tankstelle fotografiert. 9:14 kostete der Sprit 1,31€. Um 12:32 war der Preis bei 1,42€ und um 13:25 wieder bei 1,32€ .. und über den Preisanstieg vor Weihnachten, Ostern und den großen Ferien brauchen wir gar nicht zu sprechen. Die Pächter sind machtlos, ist halt Preispolitik der Mineralölkonzerne. Da ist die Aussicht doch recht angenehm, den Wagen einfach abends an die heimische Steckdose zu stecken und guten Gewissens Ökostrom zu „tanken“. Schnelladesäulen an der Autobahntanke ja, aber ansonsten gerne auf diese Branche verzichten
P.S. Ein Wasserstoffbus verbraucht übrigens 15 kg Wasserstoff pro 100 km. Wie weit die 1000 Busse des Chemieindustrie-Lobbyvereins HyCologne mit 20 Tonnen pro Jahr fahren jeweils können, lässt sich einfach ausrechnen.
Durchaus einige realistische Argumente. Das Problem bei synthetischem Sprit kann ich aber nicht nachvollziehen. Ich halte das für eine sehr sinnvolle Alternative, denn den Strom direkt in E-Autos zu leiten, geht nun mal nicht. Wenn E-Autos geladen werden sollen, ist eben gerade nicht der Ökostrom verfügbar. Und der müsste ja auch erstmal in die hochgiftigen Akkus kommen. Wieviel auch da unterwegs verlorengehen mag?
Und selbst wenn Synthetik-Sprit recht viel Strom brauchen würde zur Erzeugung; den kann man zu 100% regenerativ erzeugen und die Anlagen dann betreiben, wenn Stromüberschuss da ist. Das würde außerdem zum Netzausgleich führen und zudem eine zuverlässige Speichermöglichkeit für einen Teil der Öko-Energie bieten. Außerdem ließe sich das vermutlich schrittweise beimengen, ohne das Zig Millionen funktionierender Autos auf dem Schrott landen. So könnte man schneller etwas Ökologisches erreichen.
Zudem sollte es wohl gesamt ökologisch immer noch besser sein, einen Teil des Ökostroms zu vergeuden, als Unmengen hochgiftiger Akkus mit seltenen Erden usw. zu bauen für Autos, die derzeit technisch noch keine Alternative sind.
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