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Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

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  1. Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: cpt.dirk 27.09.18 - 00:25

    Angesichts von "Batteriedilemma", Dieselgate und jetzt auch Benzingate wird sich die dt. Industrie vielleicht doch noch mal auf Alternativen rückbesinnen...

    Akkus sind prädestiniert für ökonomische Kleinwägen und KURZstrecken. Die dt. Autoindustrie steht für "Premium" (was immer das auch konkret darstellen soll), für groß, schwer und KW-lastig.
    Hier sind Akkus UNSINN, bzw. nicht praktikabel, allein, weil selbst Mercedes nicht ohne Weiteres 500kg Gewicht nur für - an den "Premium"-Anforderungen gemessene - stets unzulängliche Akkus zu vergeuden!

  2. Re: Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: honna1612 27.09.18 - 01:28

    Das Elektrische Auto braucht kein Motoröl, Vergaser, Abgassystem, Katalysator, Zylinder, Zahnriemen, Lichtmaschine etc...
    Das beizeug zum Ottomotor hat locker 500kg. 500kg Akku ist da nicht so schlimm sowie der schwerpunkt des Akkus sogar unter dem Boden ist.

    Mit Elektrischem Antrieb hat man Energierückgewinnung und die Bremsen werden nur bei Notbremsungen gebraucht.

    Ich sehe eigentlich nur vorteile nur bei überkritischen populärwissenschaftlichen dokus werden halt keine vergleiche angestellt sondern nur nachteile berichtet.

  3. Re: Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: cpt.dirk 27.09.18 - 23:01

    Motoröl: ca. 5-8kg
    Vergaser (du meinst sicher Ansaugtrakt und Einspritzanlage): ca. 20-30kg
    Abgassystem mit Kat: ca. 50-80kg
    Zylinder (wieviele?): sagen wir: 5-8kg
    Zahnriemen: ca. 500g
    Lichtmaschine: ca. 10kg
    ...

    Wir sind jetzt erst bei ca. 130kg, nehmen wir noch einen vollen Tank mit dazu, haben wir ca. 250kg.

    Ich weiß, was du sagen willst, aber nicht alle Teile fallen beim E-Car weg, z. B. Klimakompressor, oder müssen ggf. durch andere Komponenten ersetzt werden - oder es braucht sogar ganz andere Nebenaggregate, die auch ganz schön was wiegen und zusätzliche Energie kosten (z. B. Heizelemente, Akkukühlung, Stromregler und Laderegler, Hochstromleitungen). Und schließlich bringt ein Elektromotor mit 100kw+ (ggf. mehrere, pro Rad) auch hübsch was auf die Waage.

    Ich bin mir nicht so sicher, ob es da wirklich so große Gewichtsersparnisse gibt - v. a. inkl. Akku sehe ich da evtl. sogar Nachteile, und das scheint hier belegt zu sein:
    >> Im Rahmen von e-conversion-Projekten wurde festgestellt, dass Verbrennungsmotor und Elektromotor vergleichbare Massen haben, wodurch das elektrifizierte Fahrzeug jeweils um das Gewicht der Batterie schwerer wird.
    www.stoffstrom.org/fileadmin/userdaten/dokumente/Netzwerk_Elektromobilitaet/8a_Oekobilanzierung_von_Elektrofahrzeugen_Netzwerk_E-Mobilitaet_RLP.pdf

    Aber - das Gewicht scheint (auf hohem Niveau) auch gar keine so große Rolle zu spielen:
    https://www.welt.de/wirtschaft/article171195605/Leichtbauweise-verbessert-Oekobilanz-von-E-Autos-kaum.html

    Trotzdem ist Akkutechnik für lange Strecken offenbar Gasverbrennung oder Brennstoffzellentechnik unterlegen.

  4. Re: Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: B.I.G 29.09.18 - 02:13

    cpt.dirk schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Angesichts von "Batteriedilemma", Dieselgate und jetzt auch Benzingate wird
    > sich die dt. Industrie vielleicht doch noch mal auf Alternativen
    > rückbesinnen...

    Das Thema ist durch, man hat Wasserstoff probiert und ist zu dem einzig logischen Schluss gekommen von dem man im Prinzip schon vor dem Testen wusste das er kommen wird:
    Wasserstoff taugt nicht. Und auch andere Treibstoffe für die Brennstoffzelle sind nicht absehbar.

    Akkus sind einfach zu günstig in der Herstellung und die Technologiesprünge sind viel zu groß als dass da noch irgendeine andere Technologie mithalten kann. Keine Ahnung wo du ein Batteriedilemma siehst. 2010 waren wir bei 20kWh und 7kW Ladeleistung. Heute sind wir bei 100kWh und 240kW Ladeleistung sind Serienreif wenn auch noch nicht verbaut. Und es ist zumindest derzeit nicht absehbar dass die Sprünge bei der Akkuentwicklung kleiner werden.

    Demgegenüber steht Wasserstoff der in der Brennstoffzelle umgesetzt wird beim Gesamtwirkungsgrad nur 1% über Dieselmotoren mit Synthetischem diesel angetrieben.
    Wenn man 100% Erneuerbare Energie als Ausgangsquelle nimmt 18% Wirkungsgrad für Wasserstoff da beim Transport und Speichern so viel verloren geht. Ein Akku E-Auto kommt hingegen auf 75%.

    Das nächste Problem der Brennstoffzelle sind die enormen kosten gegenüber den immer billiger werdenden Akkus. Man merkt zwar noch nichts bei den Kaufpreisen der E-Autos davon aber die Preise für die Akkus selbst sind massiv gefallen und auch hier ist nicht absehbar dass sich etwas in absehbarer Zeit ändern wird.

  5. Re: Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: cpt.dirk 30.09.18 - 02:26

    Totgesagte leben länger - du meinst wohl H2-Ottomotoren.

    Ich schrieb ja "Gas / H2" als Anregung, letzteres ist nicht die einzige Brenstoffzellenoption, Methanol und Methan wären weitere - wenn es da auch noch Forschungsbedarf gibt, bzw. der Wirkungsgrad schlechter ist. Man muss allerdings das Gesamtkonzept betrachten, und wo an welcher Stelle der Einsatz mehrerer Techniken insgesamt den besten Mix aus Vorteilen verspricht.

    Aber H2 funktioniert und ist einsatzbereit. Speicherung und Transport sind heute nicht mehr das so Problem wie früher; die Tanktechnologie ist heute weit fortgeschritten. Es lassen sich sogar bis ca. 10% H2 dem Erdgasnetz ohne Weiteres beimischen, was eine äußerst effiziente Form von Speicherung + Transport darstellt und über den Aspekt der reinen E-Mobilität hinausgeht.

    Auf Seiten der H2-Gewinnung und Umsetzung steckt auch noch ein gewaltiges Entwicklungspotential, welches nicht gehoben wird, weil ein politisch völlig unsinniger, starrer Fokus auf Akkutechnik gesetzt wird, der auch ganz gewaltige Nachteile hat, nicht zuletzt Ressourcenverbrauch, Gewicht, Energieaufwand bei Herstellung, Temperaturabhängigkeit, Lebensdauer usw.

    Im Übrigen beträgt der Wirkungsgrad Power-Gas-Power bei EE-H2 bis zu 44% - bei derzeitigem Entwicklungsstand. Bei bis zu 70% Wirkungsgrad von H2-Brennstoffzellen sind das insgesamt schon ca. 30% für H2E-Mobilität, und damit in Reichweite des Otto- und des Dieselmotors - bzw, diese übertreffend, rechnet man noch die bei Ölförderung, Transport und Raffination anfallenden Verluste hinzu.

    Es sollte einem aber auch immer klar sein, dass man hier nicht allein auf den Wirkungsgrad reduzieren kann sondern dass man durch den Wegfall aller Negativaspekte der fossilen Treibstoffe ganz massive weitere Vorteile erhält, die "Rückstände" im WG vernachlässigbar erscheinen lassen..

    Betrachtet man übrigens die Akkutechnik ganzheitlicher, sind sogar CNG-Verbrenner ökologisch sinnvoller, als E-Kohlestrom-KFZ, wie es derzeit Standard ist. Und CNG kann auch Weiteres durch erneuerbar hergestelltes SNG ersetzt werden - s. Audi-Projekt beim g-Tron.

    https://www.20min.ch/motor/meinung/story/Warum-wird-die-Brennstoffzelle-nicht-gefoerdert--24833842

    Was es jetzt bräuchte, wären staatlich finanzierte Pilotprojekte zum Ausbau der H2-Infrastruktur, denn die ist für eine Reformierung der Energiewirtschaft auf Basis eines Wasserstoffkreislaufs unerlässlich - und auch für die H2-Mobilität, die derzeit mit die besten Optionen an Reichweite, Leistung, Betankungszeit, EE-Potential, Schadstoffneutralität usw. bietet.

    Eine Schande übrigens, dass am FHM Wasserstoffbusse nach Beendigung eines Pilotprojekts wieder auf Diesel Rückgebaut wurden; hätte man das beibehalten, könnte der FHM mittels Technik von Keyou zum weltweit ersten dieselrußfreien Flughafen weltweit werden.
    München hat offenbar ein Talent für verspielte Nachhaltigkeitsoptionen.

    In der Autoindustrie ist jetzt wieder vermehrt von H2 und Brennstoffzelle die Rede, nicht nur bei Toyota, die hier einfach Fakten schaffen. Gegenüber Akkutechnik gibt es die o. g. und weiteren Vorteile.

    https://www.springerprofessional.de/brennstoffzelle/antriebsstrang/-der-preis-fuer-eine-brennstoffzelle-laesst-sich-auf-ein-knappes/15982170

  6. Re: Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: B.I.G 30.09.18 - 02:42

    cpt.dirk schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Totgesagte leben länger - du meinst wohl H2-Ottomotoren.

    Nein ich meine H2 Brennstoffzelle. Aktuell ist jeder Diesel effizienter da Wasserstoff zu 97% aus Erdöl Synthetisiert wird, in meiner Rechnung aber 100% Erneuerbare Energie genommen wurde.

    Und der Grund für das "Comeback" sind die gigantischen Summen welche man mit der extrem teuren und ineffizienten H2 Infrastruktur verdienen kann. Natürlich wird da massives Lobbying betrieben.
    Das Stromnetz braucht nun mal viel weniger Ressourcen zum ausbauen als wenn man Druckleitungen, Drucktanks, Kühlkompressoren, Sicherheitsventile, Transportfahrzeuge, Verdichtungs- bzw. Verflüssigungsanlagen etc. bauen muss.
    Aber nicht nur das: man braucht auch deutlich mehr Kraftwerke und Industrielle Anlagen zur Wasserstoffsynthese. Eine Wahre Goldgrube für die Industrie zu lasten der Autofahrer und der feuchte Traum der Mineralölfirmen welche dann weiterhin einen Treibstoff verkaufen könnten und nicht einfach aussterben würden.

    Ansonsten musst du mir noch erklären wie ein um den Faktor 4 Ineffizienterer Energieträger auch nur in irgendeiner Form gegen Batterien ankommen soll. Du hast als Beispiel gegen den Akku genannt dass Kohlestrom dafür Verwendet wird um die E-Autos zu laden.
    Tja, für Wasserstoffautos braucht man 3 zusätzliche Kohlekraftwerke um die gleiche Wegstrecke zurück zu legen. Und dann noch mal ein paar mehr um die Infrastruktur auf zu bauen.

  7. Re: Hoffnung für Brennstoffzelle und Gas / H2

    Autor: cpt.dirk 30.09.18 - 16:26

    Man darf sich nicht den verschiedenen Optionen verschließen - H2 kategorisch auszuschließen ist unvernünftig. Eine tragfähige, ausreichend dimensionierte E-Ladestruktur ist ebensowenig in Sicht, wie derzeit noch EE-H2 im großen Maßstab, nur:

    Mit steigendem EE-Anteil steigt auch der Bedarf für Speicherung und Transport - und das kann nicht alles von Stromtrassen getragen werden. Zudem geht es hier nicht nur EE-Strom, bzw. E-Autos sondern um einen grundsätzlichen Wandel des Energiesektors und der beinhaltet ebenso die notwendige Heizenergie. Hier gibt es also auch breite Anwendungsmöglichkeiten, bzw. Bedarf.

    Power-to-EE-H2 ist als direkter Heizenergieträger in jedem Fall effizienter, flexibler und sauberer, als Power-to-EE-Methanol oder Power-to-EE-Methan, schon aufgrund des höheren Energiegehalts.

    Man muss hier verschiedene Ansätze für verschiedene Einsatzbereiche wählen.
    Ausgangsbasis ist EE-Strom, im Weiteren aber auch umgewandelt in H2 sowie Bio-H2 (oder Biomethan) - es kommt auf den jeweiligen Zweck an, wo welche Technik ökologisch und energetisch/ökonomisch am meisten Sinn macht. Primärziel muss aber größtmöglicher ökologischer Vorteil sein, das sollte heute im Grund selbstverständlich sein, denn wir haben schlichtweg keine Zeit mehr für "Brückentechnologie"-Spielchen.

    Man muss das "Big Picture" im Auge behalten und darf keinen Tunnelblick auf EE-Mobilität bekommen.

    Nach derzeitigen Untersuchungen weist ein H2-Brennstoffzellenauto einen gegenüber einem reinen E-Auot um 130% höheren Energieverbrauch auf. Dabei muss man aber berücksichtigen, dass Akkus einen deutlich höheren Ressourcen- und Energieverbrauch bei der Herstellung (und weitere praktische Nachteile) haben.

    Weitet man das Problem EE-Speicherung generell aus (Stromtrassen und norwegische Pumpspeicherkraftwerke decken allenfalls einen kleinen Teil des Bedarfs ab), wird man schnell einsehen müssen, dass man um EE-Gas ohnehin nicht herumkommt. Da kann die EE-Mobilität mit H2 eine Triebfeder für den geförderten H2-Infrastrukturausbau werden, der ohnehin notwendig ist. Denn H2 stellt wohl insgesamt die praktikabelste und ökologischste Lösung im großen Maßstab dar, die am meisten Flexibilität und weitere Optionen bietet.

    Kein vernünftiger Mensch wird die EE-Speicherung mit gigantischen Akkus umsetzen wollen, das wäre offensichtlich energetischer und ressourcenmäßiger Irrsinn.

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