Da muss doch noch reichlich am Klimawende-Narrativ zu den „eFuels“ geschraubt werden. Vielleicht tragen die untenstehenden Gedanken zu einem neuen Bild bei, aus der thermisch-energetische Verwertung, der Verbrennung, dem Verbrenner auszusteigen. Gesucht wird die im Kraftstoff (eFuel) enthaltend chemische Energie. Durch Verbrennen kommt man da nicht dran.
Technisch versteht man das – aber warum wir das so tun sollten, wird es später klarer.
Der Mensch neigt dazu, bislang Verstandenes nicht durch neu Gedanken austauschen zu wollen. Ich nenne das hier auch das „Narrativ des Bekannten“. Es zu ersetzen geling im Einzelfall, im persönlichen Gespräch, ganz gut – aber die Gruppe hat dann wiederum eine eigene Dynamik: Warum soll der Einzelne sich der Gruppe widersetzen, zum Außenstehend werden. Dass zu ändern, dazu soll dieser Artikel beigetragen: „Schalter umgelegt!“, würde ich sagen.
https://www.bmuv.de/themen/luft-laerm-mobilitaet/verkehr/elektromobilitaet/effizienz-und-kosten
Wenn man nun ein Energie chemisch nutzen will, muss diese hergestellt werden, transportiert, am Nutzungsort entfaltet sie erst ihre Wirkung; es kommt nach Bedarf neue Energie nach. Wir sind es gewohnt, dies mit einem fossilen Energieträger zu tun, den wir – so glauben wir – einmal transportieren, am Bestimmungsort verwerten, und Neuen nachfließen lassen. Punkt!
Doch weder ist das ein Einweg-Brennstoff, noch ist das effizient. Der Gesamtwirkungsgrad liegt bei unter 20% und wir lassen den Brennstoff mit dem 2,5fachen seines Gewichtes bedenkenlos in die Atmosphäre ab: C02. Würden wir es im eigenen Fahrzeug zwischenspeichern wollen, würde das Auto immer schwerer, je länger die Fahrt dauert. Am Ende der Reise sind aus 50kg Diesel oder Benzin, 125kg Abfallstoff geworden. Ich insistiere hier auf diesen Gedanken, um Sie vom falschen Eindruck der „Einmaligkeit“ des Transportes der Energie, hin zu Ihnen in Ihren Tank zu befreien.
Die nächste wichtige Hürde, die wir gemeinsam überwinden wollen, ist die jahrhundertalte Gewohnheit, Energie nur durch Verbrennung gewinnen zu wollen: im Lagerfeuer, in einer Gasturbine, in einem Verbrennungsmotor.
Wir hatten 150 Jahre lang gigantischen Gewinne auf privater Seite – riesige Konglomarate und Monopole sind entstanden. Volkswirtschaftlich haben wir die Kraft des Menschen um vier Magnituden gesteigert: alles mit Öl. Von 1 PS auf 10.000 PS. Das hat uns überhaupt ermöglicht, unser Haupt aus der Bronzezeit heraus zu erheben. Dass haben wir tatsächlich mit einem Wirkungsgrad von nur 20% gemacht. Das scheint volkswirtschaftlich rentabel gewesen zu sein. Daran kann es also nicht liegen – richtig ist auch, dass wir die zweieinhalbfache Menge der „Rückfracht“, des Abfallproduktes Kohlendioxid, nicht bezahlt haben – okay, hat keinen interessiert: wir haben es schlicht in den Himmel entlassen.
Wir können also mit einem besseren Wirkungsgrad 27% auf ein Wasserstoff-Brenstoffzellen-System wechseln, und den flüssigen, organischen Wasserstoffträger (Liquid organic hydrogen carrier – LPHC) zum Aufladen wieder an den Ort der Sonne zurückschicken – im selben Ölfrachter. Nur aus der Verbrennung müssen wir halt aussteigen. eFuels im Verbrennermotor oder in der Turbine ist halt so gestern! Es ist die chemische Energie, die wir erhalten wollen, nicht die thermische. Dass ist das Narrativ, der Irrweg, aus dem wir Aussteigen müssen. Und wenn einer glaubt, er könnte Batterieautos mit Strom fahren lassen, verkennt, dass der Strom hergestellt werden muss. Durch Verbrennen?
Es belieben eine paar Prozesse die nur durch Verbrennen die notwendige Hitze hinbekommen… Dass sei dahingestellt.
Sprengstoff: Ammoniumnitrat ist relativ leicht zu beschaffen (Dünger) und in Kombination mit einer Kohlenstoff-Quelle (mineral- öl) auch ein guter Sprengstoff (zum Beispiel ANFO). PS ich trau` mich gar nicht sowas zu googlen … Daher ist die Ammoniak-Industrie zur eFuel-Herstellung auch immer in den lupenreinen Vorzeigestaaten unter der hellen Fackel der Menschenrecht zu hause.
Bei einem um fast 50% höheren Wirkungsgrad gegenüber der Öl-Verbrennung (20% vs 27%), erhöht die chemische Wasserstoff-Nutzung auch unserer Hebel um zwei weitere Magnituden. Gut, das Argument ist jetzt ein bisschen ambitioniert, aber in etwa ist das die Marktentscheidung. Effizienz und Kraftgewinn werden den entscheidenden Unterschied machen.
Ich habe noch nicht einmal das Wort „CO2 Vermeidung“ in den Mund genommen. Aus reiner Marktsicht ist es besser, den Brennstoffzoo zu ändern: in einen mit erneuerbar erzeugten Wasserstoff in einem organischen Träger.
LOHC* – Liquid Organic Hydrogen Carrier, ist ein unter mittlerer Temperatur (250 Grad C)* mit 6% Wasserstoff beladenes Öl, das direkt in einer Brennstoffzelle verwendet werden kann: sprich, die Zellmembran atmet in Öl getränkt – dabei heizt sich die Zelle auf (150 Grad C); das LOHC wird zum Aufladen wieder zurückgesendet – warum das denn? Fossil Fuel wird doch nur einmal versendet und dann verbrannt – wirklich nur ein einmal bewegt? Wieder auf die eigene Wahrnehmung reingefallen: CO2 nicht mitgedacht – den Dreck senden wir in den Himmel: für das Einfamilienhaus sind es 4 Tonnen CO2 im Jahr, oder pro Liter Diesel, werden 2,63 Kg CO2 produziert. Mehr als das Doppelte!
Alternative Speicherträger: Ammoniak ist nicht nur ein Gefahrstoff, er ist Störfallstoff, und für Sprengstoffe dual-use; Methan ist zu teuer; Wasserstoff verbrennen ist unsinnig; in der Erdgasleitung ist er nur bis zu 20% verträglich – aber es müssen ja 100% werden. Also: wieder nicht zu Ende gedacht. Die Öl-Tanker fahren ansonst unter Ballst zum Auftanken zurück. Mit oder ohne Ladung keine wesentlichen Mehrkosten. Das umschreibt in etwa die volkswirtschaftliche Effektivität; der technische Wirkungsgrad allein hilft da nicht weiter (Brennstoffzelle: 27%). Beim Erdöl wird es dann vom Bohrloch zur Antriebswelle (Well-to-Wheel) ganz schlecht: nur noch 20%.“
Und jetzt kommt die volkswirtschaftliche Effizienz von dem Produkt EE/H2 hinzu: Ich habe nur noch reine Capex – also Kapitalkosten – und kaum Copex, Betriebskosten, mehr. Bei ausreichend hoher Skalierung geht die zusätzlich produzierte Kilowattstunde in ihren Grenzkosten gegen Null gehen. Wenn wir dereins aus der kognitiven Verzerrung ausgestiegen sind, dass es rein nur Verbrenner sein müssen, dann öffnen wir uns auch technisch, und dann ist die Marktfrage geklärt.
Bis the way retten wir das Klima. Ist aber gar nicht mein Ansatz: in der Rechnung ist das Klima unerheblich.
Präziser: Verbrennung ist hier gemeint. Schlechter Wirkungsgrad, aus sowas steigt der Markt aus. Wir sind aber im Pfad „Fossil Fuel“ gefangen. Der Ausstieg kostet 1 EINMAL-Investion: 2 Billionen in D. In Anbetracht der aktuellen Mehrkosten von 1 Billionen – kein Ding
Was hindert uns auszusteigen? Die Pfadabhängigkeit „is a Bitch“! Nachdem sich eine bestimmte Alternative etabliert hat, folgt eine stabile Phase. positive Rückkopplungseffekte verstärken den eingeschlagenen Pfad, z. B. in der Wirtschaft positive Feedback-Effekte. Kleinere Einflüsse bewirken kaum mehr eine Richtungsabweichung. Waren andere Alternativen am Kreuzungspunkt noch relativ mühelos erreichbar, wird ein bewusstes Umschwenken in der stabilen Phase deutlich aufwendiger. So wird an einem Pfad unter Umständen selbst dann festgehalten, wenn sich später herausstellt, dass eine Alternative überlegen gewesen wäre. Pfadabhängige Prozesse sind also nicht selbstkorrigierend, sondern verfestigen unter anderem auch Fehler. WIKIPEDIA
Am falschen Pfad war damals alles richtig. Davon sind wir abhängig geworden. Auszusteigen kann bedeuten, ihn parallel ein wenig länger noch weiter zu beschreiten. Nur die technisch-wirtschaftlich Erkenntnis sollte man heute schon gewinnen wollen.
*LOHC – Technologie als Beispiel von Hydrogenious
Ein flüssiger Hydrogen-Träger wie beispielsweise Dibenzyltoluol verhält sich ähnlich wie konventioneller Kraftstoffe, wodurch vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann. Der organische Träger wird bei Drücken zwischen 30 und 50 bar katalytisch bei 150 bis 320 °C hydriert und damit „beladen“, wobei Wärmeenergie frei wird. Nach dem Transport und der Lagerung wird das beladene LOHC wieder katalytisch dehydriert, wofür wiederum Wärmeenergie auf einem Temperaturniveau von 250 bis 320 °C benötigt wird. Das dehydrierte LOHC wird im Kreis geführt und kann wieder neu beladen werden. Quelle: Chemietechnik.de