Elektromobilität ist unsere Zukunft


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"Wenn jemand zu Dir sagt: „Das geht nicht“, dann denke immer daran: Es sind seine Grenzen, nicht Deine!"

-von Sprüche zum Nachdenken

 

 

Heute sprechen wir über Wissenswertes der Elektromobilität und den Gesamtwirkungsgrad von Diesel, Benzin, Gas, Wasserstoff-Brennstoffzellen und Elektromotoren.

 

Kaum ein Tag vergeht, an dem nicht im Grossteil der Mainstream-Medien, schlecht über die Elektromobilität und dessen Pionier und Tesla CEO Elon Musk berichtet wird.

 

In den gleichen Medien findet man täglich ganzseitige Inserate über konventionelle Autos mit Verbrennungsmotoren. Jährlich gibt die alte Autoindustrie Milliarden an Werbegelder aus um in den gängigen Medien, also Zeitungen, Rundfunk und Internet ihre Auto zu bewerben. Dass die alte Autoindustrie, gerade in Zeitungen neben ihren teuren Inseraten keine positiven Berichte über Elektroautos sehen will, liegt auf der Hand. Auch denken natürlich nur Schelme, dass eventuell auch Geld für negative Berichte über die Elektromobilität fliesen könnte. 😉

 

Mit alten längst überholten Phrasen schreibt und redet man die erneuerbaren Energien und die Elektromobilität schlecht. Nachfolgend wollen wir gerne auf die meist geäusserten Argumentationen eingehen.

 


1. Kobaltabbau ist Umweltzerstörung und Kinderarbeit

Ja, sicher gibt es diese Umweltzerstörung und leider auch die Kinderarbeit. Aber gibt es dies nur beim Abbau von Kobalt? Ist dies bei der Ölförderung besser?

 

Wie steht es beim Goldabbau konventionell oder aber mittels hochgiftigen Quecksilber. Die Liste lässt sich beliebig auf jede Art von Bodenschätze verlängern…

 

Kinderarbeit ist zu verurteilen! Oft sind Kinder gezwungen ihre alleine erziehenden Mütter durch ihre Arbeit zu unterstützen.

  • Wollen wir uns im Supermarkt nicht gerne als Weltbürger geben? Die vor teureren einheimischen, aber mit wenig Grauenergie belasteten Produkten die Nase rümpfen. Lieber dass, oft auch durch Kinderarbeit billigere, mit viel Grauenergie behaftete Exotische, um den Globus gekarrte berücksichtigen… 
  • Wie steht es mit unseren Kleider, ebenfalls oft durch Kinderarbeit billig, aber umso mehr mit Grauenergie behaftet sind. Die man sich via Amazon, Zalando, etc. um den Globus herschicken lässt…

2. Akku-Herstellung, Speicherkapazität und Entsorgung

Ebenfalls wird die Akkuherstellung kritisiert. Die Herstellung der Akku ist natürlich und logischerweise auch mit Grauenergie behaftet. Wirklich nur die Herstellung von Akkus und Elektroautos?

 

Heute benötigen die neusten Akkus nur noch die halbe Menge an Kobalt, Lithium als noch vor 10 Jahren. Dabei hat sich die Speicherkapazität im "Faktor 2" verbessert. Die Entwicklung geht mit riesigen Schritten voran. Bald kommt ein Akku auf den Markt der ohne Kobalt, Lithium auskommt und dessen Speicherkapazität nochmals viel höher ist.

 

Elektroautos werden wohl bald 1000 Kilometer Reichweite haben und können innert 30 Minuten auf 75% Aufgeladen werden. Die Aufladezyklen haben sich ebenfalls massiv erhöht und werden dies weiter tun. 

 

Akkus können vollständig Recycliert werden. Kobalt, Lithium haben einen hohen Wert in der Wiederverwertung, dass die Stoffe in Akkus nicht wiederverwertet werden können ist ein Märchen.

 

Bald werden von Tesla die ersten Recyclierwerke in Betrieb genommen, die den Kreislauf schliessen! Was dazu führt das weniger neue Seltene Erden abgebaut werden müssen.

 



3. Die Herstellung von Elektroautos und bevorstehende Veränderungen in der Industrie

Vier Trends beherrschen derzeit die Automobilindustrie: Elektromobilität, Vernetzung, autonomes Fahren sowie neue Geschäftsmodelle und Dienstleistungen.

  • Mittlerweile ist jeder zweite zugelassene PKW in Norwegen ein Hybrid- oder ein Elektroauto.
  • In China sollten in acht Jahren jährlich mehr Elektroautos zugelassen werden als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
  • Tesla ist in den USA bereits heute schon beliebter als die deutschen Nobelkarossen.

 

Ein Verbrenner-PKW besteht aus ca. 125 Komponenten und ca. 1500 Einzelteilen, die durch viele Zulieferer produziert und an die Autobauer geliefert werden. Ein Auto mit Verbrennungsmotor ist eine sehr komplexe Maschine die auch entsprechend teuren Unterhalt benötigt um immer zuverlässig zu funktionieren. Wobei natürlich die Autos heutzutage sehr Zuverlässig sind.

 

Elektroautos hingegen sind viel einfachere Maschinen die nur noch aus ca. 25 Komponenten und ca. 125 Einzelteilen bestehen. Die Wartung ist sehr gering. Der Grauenergieanteil bei der Produktion eines Elektroautos, ist entgegen mancher Behauptung kleiner, als bei der Herstellung eines Autos mit Verbrennungsmotor.

 

Natürlich gehen durch die Elektroautos die aus viel weniger Teilen bestehen Arbeitsplätze bei Zulieferer und im Autobau verloren. In der für die Exportnation Deutschland wichtigsten Industrie, der Automobilbranche, könnte langfristig jeder 2 Arbeitsplatz wegfallen. Das könnte ca. 2 Millionen Arbeitsplätze betreffen. Demgegenüber werden in anderen Bereichen natürlich auch neue Arbeitsplätze geschaffen, zum Beispiel im Carsharing oder der ganzen Digitalisierung

Weitere Arbeitsplätze dürften durch den Ausbau der Telekommunikations-Infrastruktur entstehen, die für autonomes Fahren nötig ist. Hier sprechen wir davon, eine auf 5G basierende Infrastruktur aufzusetzen.

 

Wie viele der weggefallenen Arbeitsplätze sich dabei kompensieren lassen, werden wir sehen. Digitalisierung, Robotik und künstliche Intelligenz vernichten vermutlich mehr Arbeitsplätze, als sie schaffen. Mit Sicherheit, werden mehr Programmierer, Statistiker, Ingenieure, Datenanalysten und IT-Personal benötigt um all die hochentwickelten Computer zu erstellen und zu verwalten. Frage ist hier nur, was nutzt das dem Fliessbandarbeiter?

 

Abschliessend zu diesem sehr umfangreichen Bereich noch folgendes Beispiel:

 

"Ein typischer Industrieroboter kostet laut einer Studie der Universität Oxford, etwa 3 Euro pro Stunde. Ein Arbeiter produziert in Europa Gesamtarbeitskosten von rund 35 Euro pro Stunde - oder in China 7 Euro pro Stunde. Zudem ist zu rechnen, dass Roboter in der Anschaffung noch günstiger werden und immer komplexere Aufgaben erledigen können."

 

Wobei genau dies die Chance sein könnte, dass wieder mehr Produktion in der westlichen Welt stattfindet. Dadurch könnten viele neue Arbeitsplätze in Europa entstehen.


4. Aufladen eines Elektroautos

Auch hier werden die übelsten Schauermärchen erzählt. Es wird von Netzzusammenbrüchen und anderen schlimmen Dingen fabuliert, sollten einmal viele Elektroautos auf den Strassen sein.

 

Der Schweizer, Deutsche, Österreicher fährt im Durchschnitt 40 Kilometer mit seinem Auto pro Tag. 95% der Autobesitzer legen 1- bis 4-mal im Jahr eine grössere Strecke zurück, als die heute für Elektroautos übliche Speicherkapazität von 300 bis 500 Kilometer (Stand heute). Folge dessen werden der grösste Teil der Elektroautos zuhause an der eigenen Steckdose aufgeladen. Dies während der Nacht und in der Akku schonenden langsamen Aufladung, mit 230 Volt, die das Stromnetz weniger belastet als beispielsweise eine Waschmaschine.

 

In Zukunft werden Elektroautos neben Wohnhäuser stehen die auf ihren Dächer Solarzellen haben, um damit einen Stromspeicher aufzuladen. Aus diesem Stromspeicher werden die Elektroautos betankt. Wohnhäuser werden sich vom teuren Stromnetz abkoppeln und ihren eigenen Strom produzieren. Stromspeicher werden genügend Kapazität haben um Wochen ohne nennenswerte Sonnenstrahlung genügend Strom für ein Wohnhaus oder eine Wohnung zu liefern. Es gibt Tage wo die Sonne keine nennenswerte Energie bring. Aber es gibt keine Wochen, wo die Sonne keinen Strom liefert. Wird der Strom im hauseignen Stromspeicher knapp, wird das Elektroauto zum Stromspeicher für das Haus.

 

Der bei Bedarf den Strom an einer öffentlichen Tankstelle abholt. Zudem kann die Solarstromanlage mit einem Windrad ergänzt werden.

 



Wirkungsgrad verschiedener Motoren

Um den ehrlichen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors, Wasserstoffmotor / Brennstoffzelle und des Elektromotors in Fahrzeugen zu berechnen, muss der Gesamtwirkungsgrad beigezogen werden.

 

Die Berechnung des Gesamtwirkungsgrad beginnt bei der Quelle der benötigten Energie. Das heisst bei der Ölquelle, Beim Kohlefeld, bei der Windturbine, dem fliessenden Wasser oder bei der Sonnenstrahlung. Der Gesamtwirkungsgrad vollendet sich mit der Kraft, die mittels Kraftstoff Verbrennung oder durch den Elektromotor effektiv auf den Boden übertragen wird, um ein Fahrzeug, Auto zu bewegen.

 

Verbrennungsmotor

Beim Verbrennungsmotor beginnt die Rechnung mit dem Aufwand das Öl aus dem Boden zu pumpen, zu Lagern, in Tanker, Eisenbahnwagons oder Lastwagen zu verladen, dem Transport zur Verarbeitung, die Verarbeitung selber, Zwischenlagerung, Transport zur Tankstelle, Tanken, Verbrennungsprozess mit Abgas und Abwärme, letztendlich die Verluste in Getriebe, Differenzial und Rollwiederstand.

 

Berücksichtigt man all diese Prozesse, bleibt dem Benzin, Diesel oder Gasmotor ein Gesamtwirkungsgrad von lediglich zirka 15%.

Also bleiben von jedem getankten Liter Diesel, Benzin oder Gas eigentlich nur zirka 0,15 Liter für die Fortbewegung. 0,85 Liter ist demzufolge Grauenergie.

 

*Mit Berücksichtigt wurde, dass um einen Liter Benzin herzustellen natürlich mehr Erdöl benötigt wird, gleichzeitig aber im Herstellungsprozess Nebenprodukte anfallen. Und natürlich muss auch berücksichtigt werden woher das Erdöl stammt. wie weit wurde es transportiert. Wie wird das Erdöl hergestellt. Fracking, Ölstand, Ölquelle. Hier wurde ein Mittelwert genommen.

 

 

Wasserstoffmotor / Brennstoffzelle

Entgegen der Annahme, dass der Wasserstoffmotor gegenüber dem Diesel, Benzin, Gas Verbrennungsmotor viel besser abschneiden würde, liegt aber der Gesamtwirkungsgrad des Wasserstoffmotors nur unwesentlich höher bei zirka 17%. Dies durch den aufwändigen Prozess der Herstellung des Treibstoffes, Lagerung und Sicherheitsansprüchen (Drucktanks) und des Motors / Brennstoffzelle selber.

 

 

Elektromotor

Beim Elektromotor beginnt die Berechnung des Gesamtwirkungsgrad ebenfalls bei den Energiequellen. Beim Gaskraftwerk bei den Erdgasquellen. Bei Kohlekraftwerken beim Kohleabbau. Bei den Atomkraftwerken beim Uranabbau. Dann bei allen drei Kraftwerken in der benötigten Infrastruktur, Abgasreinigung und Endlagerung der Abfälle (Bei Kohle und Atomkraftwerken). Obwohl diese drei Verfahren sehr günstigen Strom herstellen, schneiden diese bei der Berechnung des Gesamtwirkungsgrads schlecht ab.

 

Als Verfechter, Anhänger erneuerbarer Energien und Hersteller der eigens entwickelten Windturbine (Horizontale Windturbine System Zürcher) wurden zur Berechnung des Gesamtwirkungsgrad vom Elektromotor, nur die drei erneuerbaren Energieträger Wasserkraft, Wind und Sonne berücksichtigt.

Auch da kommt es natürlich auf den Weg an, den die erzeugte Energie nimmt, bis sie in den Akkus des Elektrofahrzeugs gelagert ist.

 

Es liegt auf der Hand, dass die Stromproduktion mittels Photovoltaik direkt auf dem Hausdach des Besitzer eines Elektroautos, oder durch eine Windturbine, direkt am Dorfrand, hinter der Scheune des benachbarten Landwirtes, auf dem Parkplatz des Supermarktes oder direkt bei der Elektrotankstelle, etc. gebaut, zum besseren Gesamtwirkungsgrad beiträgt, als wenn der Strom kilometerweit über Stromleitungen übertragen werden muss.

Einerseits durch den natürlichen Leitungsverlust, anderseits durch die Grauenergie die auch jeder Stromleitung anhaftet.

 

So liegt aber der Gesamtwirkungsgrad des Elektromotors bei sehr guten 37%. Somit mehr als "Faktor 2" besser, als bei Verbrennung und Wasserstoffmotoren / Brennstoffzelle.

 

Das Ende der Verbesserung des Gesamtwirkungsgrad ist damit noch nicht erreicht. Neue Technologien, wie Direktantrieb über Nabenmotoren, die den Einsatz eines Getriebe und Differenzial überflüssig machen. Oder immer bessere Speicherkapazität der Akkus, etc. geben noch viel Spielraum zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrad des Elektroantriebs.

 


Zusammenfassend

Sehr starken Einfluss auf den Gesamtwirkungsgrad eines Energieträgers / Antrieb, hat die Art der Energieproduktion. So ist die Gewinnung von Erdöl mittels Fracking oder aus Ölsand mit viel mehr Grauenergie behaftet, als wenn das Erdöl aus einer Quelle in der arabischen Wüste sprudelt. Der Transportweg, die Art der Aufbereitung ebenfalls.

 

Die vermeintlich sehr schmutzigen Kohlekraftwerke, die dort gebaut werden, wo die Kohle auch gefördert wird, schneiden besser ab als man auf Grund dessen, was aus den Kaminen in die Atmosphäre geblasen wird annehmen würde. Stehen jedenfalls den Atomkraftwerken, Kraftwerken deren Energieträger fossile Energien sind, die tausende Kilometer transportiert werden müssen in nichts nach.

 

Noch schlechter schneidet die vordergründig saubere und emissionsfreie Atomenergie ab! Nämlich dann, wenn die Jahrhunderte langen Risiken der Endlagerung der radioaktiven Abfälle und auch der Rückbau, Entsorgung der ausgedienten Atomkraftwerke mit einbezogen werden.

 

Zukunft haben die drei erneuerbaren Energieträger Wasser, Wind und Sonne. Wobei die Wasserkraft vor allem auch vermehrt als Stromspeicher genutzt werden sollte.

 

Solarstrom kombiniert mit einem Energiespeicher wird in Zukunft einen sehr wichtigen Beitrag an die Energieversorgung leisten. Wobei durch die fallenden Preise für Stromspeicher und Solarzellen das Szenario wie in Punkt 4 beschrieben, nicht mehr "Utopie" sein wird. Die Gegner von erneuerbaren Energien und Elektromobilität tun immer so als gäbe es keine Weiterentwicklung. Ja, es wird sogar mangels neuer Argumente, mit Solchen hantiert, die schon Jahre überholt sind.

 

Die Windenergie wird ihren Platz in der Energieversorgung noch stark verbessern. Aber die Zeit grosser Windparks um dicht besiedelten Gebiete, wo um genügend Abstand zu den Wohngebieten zu haben Wald gerodet, Strassen und kilometerlange Stromtrassen erstellt werden müssen sind wohl vorbei.

Zudem wird der Wiederstand gegen diese grossen Propeller Windräder immer grösser. Befeuert durch den Vogelschlag und die Zerstörung von Insekten. Zudem zeigt der Rückbau von ausgedienten Windturbinen, dass die aus Verbundstoffen gefertigten Flügel der Windturbinen als nicht Recyclierbare Materialien sehr teuer in der Entsorgung sind.

 

Zukunft werden kleinere Windräder haben.

  • Die so gebaut werden wie die Stromnetze vorhanden sind, die mit weniger Wind arbeiten können, keinen Lärm verursachen, keine Gefahr für Vögel, Fledermäuse und Insekten darstellen.
  • Die dort gebaut werden können wo der Strom auch verbraucht wird.
  • Die auch nicht so hoch gebaut werden müssen das sie das Landschaftsbild beeinträchtigen.

Abschliessend

Jede Art der Energieerzeugung ist mit der Emission von CO2 verbunden. Mit den heute üblichen Energiequellen stösst ein Mittelklasseauto mit Verbrennungsmotor zirka 140 g CO2 pro gefahrenen Kilometer aus. Ein vergleichbares Auto mit Elektroantrieb verursacht zirka 117 g CO2 pro gefahrenen Kilometer (Ergibt sich aus der Energie, Akku und Autoherstellung).

 


Für die Berechnung des CO2 Ausstosses, wurden die Angaben der Autoindustrie genommen. Dem Wahrheitsgehalt dieser Angaben muss jede(r) selber vertrauen.

  • Für die Berechnung des CO2 Emission ist auf Grund des momentanen Energiemix von Kohle, Atom, Fossile, Wasser, Wind und Sonnenenergie erstellt.
  •  Erhöhen sich die Anteile der erneuerbaren Energien, sinkt auch die CO2 Emission der Elektromobilität.
  • Wird die für die Elektromobilität benötigte Energie im Inselbetrieb über Sonne, Wind und Stromspeicher hergestellt, sinkt die CO2 Emission nochmals erheblich.
  • CO2 ist nicht das momentan verteufelte tödliche Abgas. CO2 ist ein dringend benötigtes Atmosphärengas, ohne dieses es auf der Erde kein Leben in der heutigen Form geben würde!

 

Die Erde erlebte schon oft in ihrer Geschichte CO2 Anteile ihrer Atmosphäre, die viel höher waren. Aber genau so auch tiefere Werte… Wie zum Beispiel in der sogenannten kleinen Eiszeit von Anfang des siebzehnten Jahrhundert bis Mitte des neunzehnten Jahrhunderts. In der Folge des tieferen CO2 Gehalt gab es in dieser Zeit ausgedehnte Kälteperioden, Missernten, Hunger und Tod.

Dies wurde mit dem riesigen Ausbruch des Vulkan Tambora auf der indonesischen Insel Sumbawa 1815, der das Klima weltweit auf viele Jahre beeinflusste verstärkt.

 

Die Klima, Temperaturmessungen auf die man sich heute stützt, begannen genau am Ende dieser sogenannten "kleinen Eiszeit" und zu Beginn der Industrialisierung

 

Wir hoffen Dir mit diesem Blogartikel einen Mehrwert geliefert zu haben und freuen uns über Anregungen und Ergänzungen.

 

 

 

„Die Zukunft hat viele Namen: Für Schwache ist sie das Unerreichbare, für die Furchtsamen das Unbekannte, für die Mutigen die Chance.“ Victor Hugo

 


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Daniel Zürcher

Alles Gute wünscht Dir

 

Lifebuilders24

Daniel Zürcher

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