Warum der Verbrennungsmotor Zukunft hat
von cc am 12.05.2010
Algen
Wie wird das Auto in Zukunft angetrieben?
Elektrisch?
Oder ganz anders.
Über nachfolgende Antwort hab ich sehr lange nachgedacht, und auch ein wenig nachgerechnet.
Freu mich auf eine sicher spannende Diskussion:
Warum der Verbrennungsmotor Zukunft hat
oder
Wann kommt das Auto auf die Alge?
Ein Zauberwort scheint die Automobilindustrie zu beflügeln: Elektromobilität. Auf allen Automessen werden Prototypen präsentiert, Abermilliarden werden in die Forschung gesteckt, und die Öffentlichkeit erhält ein eindeutiges Bild: In einigen Jahren wird, endlich, der ölgetriebene Verbrennungsmotor samt seiner klimaschädlichen Abgase durch den hocheffizienten abgasfreien Elektromotor abgelöst.
Der Zauber wirkt. Sehr viele Menschen warten darauf.
Sie warten vergeblich.
Das ist der eine Kern meiner These.
Der andere: Es gibt eine, in der Öffentlichkeit kaum wahrgenommenen Energieträger, der viel rascher und v.a. viel billiger als der Elektromotor eine Großteil der Probleme von Autos lösen kann.
Aber der Reihe nach.
Elektromobilität hat eine Reihe von Vorteilen.
Aber einen so gravierenden Nachteil, daß auch in zwanzig Jahren noch die überwältigende Mehrheit der Autos nicht damit fahren wird.
Die Vorteile: Abgasfrei (im Betrieb) und auch hocheffizient. Während eine Verbrennungsmotor kaum 30% des eingesetzten Sprits in Bewegung umsetzen kann, der Rest geht als Wärme verloren, sind es beim E-Motor an die 90%.
Aber sein Nachteil wird den breiten Durchbruch bei Autos verhindern.
Denn die Energiedichte von Benzin und Diesel ist allen Batterien haushoch überlegen.
Entspricht ein Liter Benzin ca 10 kwh, so wiegt eine Bleibatterie, die diese Energiemenge speichern möchte satte 300kg. Andere Batterietechnologien sind zwar leichter, kommen aber bei weitem an Sprit nicht heran.
Deswegen muß in alle heute vorgestellten E-Autos einige hundert Kilogramm Batterie gepackt werden, um dann 200 fahren zu können.
Zusätzliches KO Kriteruim. Derartige Batterien allein kosten 10 000 Euro aufwärts, also mehr als ein Kleinwagen.
E-Auto wird also noch lange heissen: Deutlich weniger Auto (begrenzte Reichweite; wie im Winter heizen?) um deutlich mehr Geld. Diese Rechnung kann und wird nicht aufgehen.
Aber hier soll nicht resigniert werden, sondern der Blick auf eine naheliegende, seit hunderten Millionen Jahren ausgereifte und bewährte “Technologie” verwiesen werden.
Denn wir wollen, nein müssen aus zwei Gründen weg vom Erdöl: Erstens wegen unseres Klimas und zweitens, weil wachsende Nachfrage (China, Indien) auf sinkendes Angebot (peak oil) stösst.
Es ist schlicht denkunmöglich, dass die halbe Welt ihre Autos mit fossilen Brennstoffen antreibt.
Vor einigen Jahren galten Biotreibstoffe als die große Alternative, “Biosprit” aus Raps,Weizen, Mais oder Zuckerrohr boomte.
Dann folgte die große Ernüchterung: Diese Art von Biosprit verdrängt die Nahrungsmittelproduktion, ausserdem muß viel Energie (Dünger) eingesetzt werden, um “Biosprit” zu erzeugen, oder schlimmer noch: Für Palmplantagen wird Regenwald abgeholzt.
Dann ist keine Alternative.
Und doch gibt es eine: Algen!
Sie benötigen zu ihrem Wachstum bloß Wasser und Sonnenlicht, und produzieren ölhaltige Biomasse, indem sie durch Fotosynthese CO2 binden und so nebenbei Sauerstoff “emittieren”.
Ohne Algen, und ihre Sauerstoffproduktion gäbe es kein Leben auf der Erde.
Klug hergestellt, stehen sie in keinster Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, denn sie könnten auf Brachland (Wüsten) gezüchtet werden, wo Wasser (Meer) nahe ist.
In hohen schlanken Gefässen gezüchtet, um die 3. Dimension zu nutzen, hätten sie eine signifikant höhere Flächenproduktivität als alle anderen “flachen” Formen von Biosprit.
Mittels technologisch verhältnismäßig einfachen Formen der Raffinierung können daraus Treibstoffe gewonnen werden.
Jetzt noch die letzten zwei Vorteile:
Die Kosten. Es wird nämlich immer vergessen, dass bloss max. 15% der gesamten Autokosten auf Treibstoff entfallen. Selbst wenn dieser “Algensprit” in der Herstellung das Doppelte kostet wie heute Rohöl, im Vergleich zum Preis einer Batterie ist das vernachlässigbar.
Der andere Vorteil betrifft die Geschwindigkeit der Umstellung. Hier möge man vom Biosprit lernen. Eine simple EU-Richtline verpflichtet die Staaten heute schon 5,8% Biosprit beizumischen.
Diese einfache Maßnahme hat dazu geführt, daß innerhalb von nur vier Jahren Biosprit doppelt soviel zu “erneuerbarer Energie” zusätzlich beisteuert als das gesamte “Ökostrom”-wachstum, mit allen Wind- und Solaranlagen.
Wir haben die Technologie und v.a. auch die politischen Instrumente.
Auch wenn es sich ein wenig ungewohnt anhört.
Der Verbrennungsmotor, angetrieben von Sprit aus Algen, das scheint die Zukunft des Autos zu sein.
Elektromobilität hingegen ist perfekt für Räder, Roller sowie neue kleine noch zu entwickelnde Leichtfahrzeuge geeignet. Hier boomt sie bereits.
Das Automobil muß erst noch auf die Alge kommen.
(meine Mobilitätskolumne im aktuellen falter)
Warum der Verbrennungsmotor allein keine Zukunft hat
Und trotzdem gibt es bereits Erfolge. Sehen wir uns den Tesla Roadster an: rund 400 km Reichweite- rein elektrisch. Klar, es ist nur ein Sportwagen, die Batterie ist momentan noch schwer. Streite ich nicht ab. Aber es gibt bereits Lichtblicke: Martin Eberhard, einer der Gründer von Tesla Motors, hat mir vor kurzem bei einem WIenbesuch erzählt, dass jene Firma, die an der Batterieentwicklung des Tesla beteiligt war, bereits seit einiger Zeit Batterien mit der doppelten Energiedichte testet! Das heißt: doppelte Reichweite (800 km!!) oder das halbe Gewicht. Tesla arbeitet an einer Limousine, die 2012 erhältlich sein wird und die Hälfte des Sportwagens kosten soll- Schnellladung wird entsprechend getestet.
Auch andere Batterieentwicklungen, beispielsweise bei ZERO Motorcycles, zeigen die Richtung vor, um nicht immer bei Lithium-Ionen-Batterien zu bleiben.
China denkt ebenfalls weiter: BYD wird mit seinem E-Auto, das in China schon fährt, für einen weiteren Umbruch sorgen.
Wer hätte vor wenigen Jahren gedacht, dass wir soviele Dinge mit dem Mobiltelelefon machen- wer hätte sich Netbooks vorstellen können??
Und ein Umdenken wird notwendig sein, die Fahrzeuge werden leichter werden, aber denoch sicher sein müssen. Auch das liegt im Trend- die ersten gibt es!
Eines ist aber ein wichtiger Fakt: Elektromobilität macht mehr Spaß, wir haben bereits hunderte Menschen, sowohl 2-rädrig, als auch 4-rädrig das Fahren testen lassen- so gut wie jeder steigt mit breitem Grinsen aus. Es ist leiser, es hat mehr Beschleunigung,... Tesla fahren als ein Beispiel: Lässt man Sportwägen mit entsprechender Beschleunigung gegen einen Tesla fahren, dann erlebt man dieses Feeling auch von außen: eine russende röhrende Rauchwolke im Vergleich zu einem rollenden Surren, dass an dieser Rauchwolke wie nichts vorbeizieht.
Aber: wir werden auch Algen brauchen können, bei schwereren Transporten, oder bis wir alle Automobile umgestellt haben - und nicht nur das Automobil muss auf die Alge kommen: essen können wir sie natürlich auch ;-)
Woher kommt den der Strom für die Elektroautos?
Strom
Das hängt natürlich davon ab wo Sie wohnen. Erstmal: Der Strom kommt "aus der Steckdose" bzw. "aus Ladestationen" (siehe das Elektroauto EV1 welches in den 90ern für den Individualverkehr in Kalifornien verwendet wurde. Es wurden Stationen an Schlüsselstellen der Stadt platziert, das Nettz ausgebaut, bis auf Druck der Öl- und Automobillobby sämtlich Fahrzeuge eingezogen und verschrottet wurden). Woher der Strom letztendlich kommt, und wie "emissionsfrei" dieser dann hergestellt wird hängt davon ab wo Sie sich befinden. In manchen Ländern überwiegt der Kohlekraftwerkanteil deutlich, in anderen wird ein grosser Teil des Strombedarfs durch erneuerbare Energie gedeckt. Dass dieser Bedarf dann anwachsen würde ist natürlich auch klar. Dennoch unterstützen viele Studien die Ansicht, dass selbst in jenen Ländern wo der Strom "schmutzig" produziert wird, die Schadstoffemission immernoch niedriger wäre als mit Benzinmotoren.
Ich bin auch nicht so richtig vom Elektroauto überzeugt, denke aber dass es zumindest eine Verbesserung gegenüber den Benzinern ist. Mehr kann man (leider) von der schwerfälligen Automobilindustrie nicht erwarten.
So blöd es klingt: Wer eine bessere Idee hat als Elektroautos, ein überzeugendes Konzept und Motivation, sollte sich Investoren suchen und die Sache selbst in die Hand nehmen.
Die Argumentation dass kein Auto gut ist, und sie deshalb alle wegmüssen ist für meinen Geschmack ein bisschen zu realitätsfremd.
Akkus werden sehr wohl weiterentwickelt, nur verläuft die Entwicklung linear und nicht, wie wir das von Computern gewohnt sind exponentiell. Und auch bei Computern sind wir offenbar an physikalische Grenzen gestoßen, weshalb heutige Chips immer noch 2-3Ghz haben.
Mir hat ein Physiker gesteckt, dass man im Akku-Bereich an der Grenze des Machbaren feststeckt.
@dieter
Die "Grenze des Machbaren" ist immer der aktuelle Arbeitsbereich und wird permanent verschoben. Vor wenigen Jahren noch konnte ein Laptop etwa 3-5 Stunden mit einer Akkuladung betrieben werden, mit modernen Laptops und Akkus sind 10 Stunden kein Problem mehr.
Gewicht