Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

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  • Pkw-Antriebsart

    21.07.2017, D. Pape
    Die meisten Pkw-Fahrer nutzen zum Abstellen ihrer Fahrzeuge die Laternen-Garage (jedenfalls die, die kein Wohneigentum mit Garage besitzen). Ein Umstieg auf reinen E-Antrieb dürfte für diese Fahrer erst dann interessant werden, wenn neben jedem Laternen-Stellplatz eine Ladestation steht - denn wer will schon mit seinen Nachbarn über mögliche Ladezeiten zu mitternächtlicher Stunde im Irgendwo verhandeln. Und eine Starthilfe für liegengebliebene Fahrzeuge (möglichst noch Winterzeit) dürfte auch utopisch sein. Also sollte die Auto-Industrie doch anstatt "sogut wie möglich" nach dem Motto "so gut wie nötig" eine schon vorhandene Variante konsequent weiterentwickeln, die für die nächsten 30 Jahre Verwendung finden könnte - nämlich ein Hybrid-Auto mit spezieller Ausrichtung. Also 1. nicht größer als z.B. ein Twingo 1 o.ä. (Stadtauto-max. 4 Pers.) - 2. E-Motor mit Bremsenergie-Rückgewinnung. Den Strom liefert ein Generator, der 3. von einem kleineren Verbrennungsmotor mit konstanter Geschwindigkeit (das ermöglicht sauberste Verbrennungseinstellung) im Stop/Go-Modus angetrieben wird, 4. dessen Leistung ausreichend ist für max. 80km/h einschl. Beleuchtung +Scheibenwischer +Klimaanlage +Heckscheibenheizung + Radio. 5) Die Batteriegröße ist ausgelegt für sicheres Starten (Winter) + Spitzenbelastung beim Überholen + kurzzeitiges Speichern.
    Für längere Strecken gibt es Bahn/Flug/Bus/Leihfahrzeuge.
    Der Entwicklung reiner E-Fahrzeuge steht dies ja nicht im Wege. Und die Beschäftigten in der Auto-Industrie behielten noch eine längere Zeit ihren Arbeitsplatz.
  • Zukunftsprognosen immer schwer

    21.07.2017, Thomas Kühner
    Es gibt noch viele Technologien die im rennen sind. Die Größten Hoffnungsträger sind Power-to-Gas mit Methan, Brennstoffzellen mit Wasserstoff und eben Batterien.
    Power-to-Gas mit Methan ist das naheliegendste Scenario, das sich nach kaum Investition und Verwendung von sowieso schon vorhandener Technologie anhört. Jedoch hat der Prozess aus strom das Methan herzustellen noch ein paar Probleme. In der notwendigen Größenordnung die chemischen Bestandteile aus der Athmosphäre zu bekommen ist noch ein ungelöstes problem. Des weiteren ist der wirkungsgrad noch sehr gering und technisch aufwändig. Bis dies Probleme gelöst sind ware das Ergebnis viel zu teuer und der Stromverbrauch ein vielfaches höher, was die Infrastruktur hergeben müsste.

    Methan und Brennstoffzelle hört sich nach einem guten Mittelweg an. Hier gibt es jedoch das Problem, dass sich die schmale Membran, welche in der Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff zusammenbringt um den Strom zu erzeugen sich gerne mal selbst entzündet. Das wäre für einen sicherheitsrelevanten Prozess im Fahrzeug nicht wünschenswert. Der stromverbrauch wäre im verhältnis zu einem Batteriefahrzeug "nur" doppelt so hoch und es gäbe kein Speicherproblem. Aber auch hier gibt es noch innovationen voranzutreiben, bevor es wirklich vollständig marktreif ist.

    Der Wunschtraum der Theoretiker ist hierbei die Batterie. Hier können wirkungsgrade erreicht werden, welche im verhältnis zu den anderen Technologien schon fast unglaubwürdig hoch klingen. Jedoch gibt es das Problem der Realität, wo technologien auch alltagsfähig seien müssen. Ladezeit, ladekapazität und Kosten sind hier wohl die größten Probleme. Hier sagt die Zukunftsprognose, dass die großen Konzerne, welche hier milliarden investieren schon irgendwann alle Probleme lösen.

    Fazit: Wer heute schon Weiss welche Technologie The next big Thin ist der kann milliarden verdienen. Leider sind sich die experten nur einig, dass es ganz am ende das Batteriegetriebene Elektroauto sein wird. Ob die Probleme aber in 3 Jahren oder in 50 Jahren gelöst werden um alltagstauglich zu sein, darauf kann man heute nur Wetten, aber keine Zukunftsprognose stellen.
  • Magie der Quanten

    21.07.2017, Andreas Grund
    Jo, die Magie der Quantenwelt ist immer wieder gut für's Staunen.
    Dabei wird leider gerne der Begriff des Quantenobjekts an sich im Dunkeln gelassen.
    Laut Artikel wurde hier die Geschwindigkeit von solch ominösen Objekten vermessen. Da würde mich zunächst mal interessieren, wie die Position des Quantenobjekts ermittelt wurde. Das ist ja hier die entscheidende Frage. Diese Dinger sind eben per Definition im Phasenraum verteilt.
    Deshalb erscheint es zumindest fragwürdig, ob man die Geschwindigkeit von solch verschmierten Zuständen überhaupt ermitteln kann. Nach dem Kontakt mit der Barriere hat das Quantenobjekt nämlich weiterhin eine Geschwindigkeits- und Ortsverteilung. Der Hautptteil des Quantenobjekts wird an der Barriere reflektiert!

    Ich erinnere mich, dass bisweilen aufgrund dieser unklaren Bezüge bei Tunnelexperimenten sogar Überlichtgeschwindigkeiten errechnet wurden.

    Auch hier scheint mir so ein Fehler vorzuliegen.

    Mit freundlichen Grüßen
    Andreas Grund
  • Gaskraftwerk

    21.07.2017, libertador
    Der Verbrennungmotor wird dann mit Gaskraftwerken um den Brennstoff konkurieren, die einen besseren Wirkungsgrad bieten. Wird sich vermutlich nur lohnen, wenn sehr viel Windgas produziert wird.

    @Konni Schmidt
    Um vielleicht einmal im Jahr in den Urlaub zu fahren, kann es andere Möglichkeiten geben als das eigene Auto. Es erscheint mir wenig sinnvoll, den Verbrauch bei der täglichen Benutzung dadurch zu erhöhen, dass man einmal im Jahr das Auto auch ganz anders nutzen will.
  • Das Problem ist weniger der Antriebstyp

    21.07.2017, Holger Heinrich
    Sonder mehr dessen (Aus-)Nutzung.

    Anstelle des Verbrennungsmotors sollten erst einmal SUVs und mega Luxusschlitten verboten werden!

    Es gibt absolut keinen Grund, dass eine Privatperson mit 200 PS in einem 3++ Tonnen Blechhaufen durch die Landschaft fahren (dürfen) muss. Schon gar nicht angesichts der fast durchgehenden Geschwindigkeitsbeschränkungen.

    Am leichtesten wäre so etwas wahrscheinlich über eine Beschränkung des maximalen REAL (auf der Straße) zulässigen Verbrauchs von sagen wir 6 l/100km zu erreichen. Das schafft KEIN SUV! Für gut abgestimmte Mittelklasse Fahrzeuge ist das jedoch kein Problem (selbst mein 1991er Kombi schafft das!!).

    Langfristig wird kein Weg an Wasserstoff, Brennstoffzelle oder Elektro (oder was komplett neuem?) vorbei gehen. Keine Frage.

    Kurz- bis Mittelfristig aber erst einmal Gesetzlich dafür sorgen, dass der private Geltungswahn in seine Grenzen gewiesen wird! Und zwar GEGEN die Auto-Lobby!
  • Ohne Verzicht geht es nicht

    20.07.2017, Manfred Hagel
    Klar kann man aus EE- Wasserstoff Benzin machen und ihn hinterher in einem Hubkolbenmotor mit 30% Wirkungsgrad verbrennen, aber es ist nicht klug. Jede Brennstoffzelle mit Elektromotor schafft das Doppelte.

    In absehbarer Zeit muss sämtliche Energie -auch die für Mobilität- regenerativ erzeugt werden. Es stellt sich nicht die Frage nach Verbrenner oder E-Motor. Es stellt sich die Frage, ob wir uns eine durchschnittliche Motorisierung von knapp 150 PS weiterhin leisten können. Die Antwort ist nein. Das ist aber der Punkt, an dem die ökologische Notwendigkeit mit der Erwartungshaltung des leistungsverwöhnten Verbrennerfahrers kollidiert. Da wird die Autoindustrie die Geister nicht los, die sie selber rief, um die Elektromobilität alt aussehen zu lassen. Das SUV ist Strategie und es setzt Maßstäbe, die auf Sicht nicht mehr zu halten sind. Die Situation ist im Wortsinn verfahren.

    Die Stärke der Elektromobilität liegt im Kleinleistungsbereich. Um dem Raum zu geben, fehlt eine allgemeine Entschleunigung des MIV. 30/60/90 wäre das Beste, 40/70/100 ein denkbarer Kompromiss. Dann wäre ein E- Roller oder Twizzy mit 45 km/h ein vollwertiges Stadtfahrzeug. Das wäre gut für die Teilhabe von Jungen und Alten, der Lärmpegel würde sinken, die Unfallzahlen vermutlich auch.

    An diesem Punkt vermisse ich die gestalterische Kraft der Politik. Es wäre ein Federstrich, ein Verwaltungsakt und der Austausch aller 50er Schilder gegen 40er. Mehr Effekt für weniger Geld geht nicht. Das Einzige was dem Autofahrer zugemutet würde wäre, innerorts 20% langsamer zu fahren. Aber schon das kann in Deutschland nicht diskutiert werden. Wir sind weit weg von einer zielführenden Diskussion.
  • Leider falsch!

    20.07.2017, Andreas Walz
    Lieber Michael Kahn,

    Sie schreiben "Verbrennungsmotoren gehören verboten, sagen die Grünen". Das stimmt so nicht: Die Grünen setzen sich lediglich dafür ein, dass ab 2030 keine NEUEN PKW mit Verbrennungsmotor mehr NEU zugelassen werden. Der dann existierende Bestand an PKW mit Verbrenner wird weiter auf der Straße bleiben. Und mit Blick auf die heute schon sehr zahlreichen Old- und Youngtimer vermutlich für viele Jahrzehnte. Ganz zu schweigen vom (Schwer)-Lastverkehr, der Landwirtschaft uvam! Und ja, dafür braucht es Lösungen und Nachrüstmöglichkeiten, um diese vielen, vielen Verbrenner sukzessive CO2-neutral und generell emissionsarm zu bekommen. Synthetisches Methan bietet sich als eine Möglichkeit an. Man sollte aber nicht vergessen zu erwähnen, wie miserabel es aktuell um die Effizienz bei Power-to-Gas bestellt ist. Diese Möglichkeit damit aber per se abzutun wäre genauso ungerechtfertigt, wie zu behaupten, der Elektroantrieb taugt nicht, weil die Batterien so langsam laden.

    Zumal sich gerade in der Batterietechnologie die letzten Jahre wahrhaft erstaunliches getan hat. Das sind Quantensprünge und keine kleine, inkrementellen Änderungen. Wer es nicht glaubt nehme sein aktuelles Smartphone zur Hand und vergleiche die Batterieleistung und Recheneffizienz mit einem 10 Jahre alten Laptop. Die Rechenleistung ist ungefähr vergleichbar, die Energiedichte des Akkus um Größenordnungen höher. Ein 2 kg Smartphone würde wohl auch nur schwerlich Abnehmer finden. Oder wer hätte vor 10 Jahren gedacht, dass man im Jahr 2015 bereits 250km elektrische Reichweite in 30 Min würde "tanken" können?

    Also was soll das "Geschrei" um das Verbot des Verbrennungsmotor? Es ist in Wahrheit ein Weckruf und ein Hilfsangebot an unsere heutige Vorzeigeindustrie! Ein verlässliches Datum, das eine konkrete Planung ermöglicht und endlich hinreichend Investitionen in DEN Megatrend der Industrie auslösen soll. Der Diesel ist schon tot, das Image der gesamten Branche massiv beschädigt, kommende Fahrverbote hin oder her. Selbst der erzkonservative ADAC rät seinen Mitgliedern vom Kauf ab. Über kurz oder lang wird der Benziner folgen, spätestens wenn die Diskussion über die miserablen Werte der Partikelemissionen bei den downgesizeten Benzinern Fährt gewinnt.

    Und überhaupt, wer glaubt denn bitteschön ernsthaft, klein Deutschland und nationale, deutsche Politik hätten einen signifikanten Einfluss auf die Zukunft einer weltumspannenden Industrie?!? Der Takt wird im wachstumssärksten und ertragreichsten Markt der Welt gemacht. In China! Stichwort: Verbindliche Elektroautoquote! Die chinesischen Hersteller haben sich längst vom Verbrenner verabschiedet, mehr als jeder zweite chinesische Autokäufer plant, beim nächsten Kauf ein batterieelektrisches Fahrzeug anzuschaffen (Quelle: Roland Berger Automotive Disruption Radar). Die Entwicklungsrichtung ist damit klar, und auch der aktuelle Bewohner des Weißen Hauses wird diese nicht aufhalten können.

    Der Verbrenner wird noch viele Jahrzehnte fortbestehen, ohne Frage. Die Zukunft ist er aber nicht.

    Dann dass elektrische Automobilität schon heute uneingeschränkt alltagstauglich ist, hat Tesla bereits eindrucksvoll bewiesen. Und ganz nebenbei den deutschen Herstellern in der prestigeträchtigen Oberklasse massiv Marktanteile abgejagt in den USA. Der Themenbeitrag der deutschen Hersteller sieht ist mickerig: Ein paar tolle Studien und die elektrische Einkaufstasche von BMW namens i3 (für die ganz genauen: der i8 zählt nicht, das ist lediglich ein mit viel Marketing-Getöse aufgeblasener Plug-In Hybrid!).

    Conclusio: Ja, 600.000 Arbeitsplätze in der deutschen Automobilindustrie sind in akuter Gefahr! Aber nicht weil die Grünen ein planbares, verlässliches Enddatum für den Verbrenner-PKW fordern. Sondern weil die Industrie sich hierzulande viel zu lange sich selbst genüge war, im Glauben Politik, Bevölkerung und Gerichte mit eigenartigen Gesetzesauslegungen hintergehen zu können, final gipfelnd im "gesetzeskonformen" Schönwetterdiesel! Schönen Dank auch! Statt die (noch) sprudelnden Gewinne in Form von Dividenen zu verschenken, wäre es allerhöchste Zeit, massiv in die Zukunft der Automobilität zu investieren!

    Aber warum soll es denn ein Privileg der Banken bleiben, sich von Staats wegen retten zu lassen? Nie habe ich mir mehr gewünscht, unrecht zu haben…
  • Kurzform...

    20.07.2017, rap
    Der "Loremo" wird leider immer noch nicht gebaut...

    Warum kauft zB Herr Gates die Firma nicht einfach und bringt das ursprüngliche Konzept auf den Markt (noch besser für die Menschheit wäre er hätte effiziente und sichere Software, schlechte Software ist einer der größten globalen Umweltkiller, das Problem ist primär die Herstellung der erforderlichen Hardware für die moderne zB Bloatware, hergestellt...)?

    PS wenn man der Ansaugluft eines Druckluftkraftwerks eine definierte Menge an Wasser beimengt könnte man per quasilatenter Energielagerung in der Verdampfungsenthalpie des Wassers sowohl die technische Belastung, Temperatur und Druck, senken, Wärmetauscher sparen (das Problem bei Druckluftkraftwerken ist ja das Wärmemanagement) und die Energedichte verdoppeln...

    Aber wo kein Wille ist...?
  • Das erscheint mir auch so zu sein.

    20.07.2017, Konni Schmidt
    Ich kann nicht wirklich beurteilen, wie schnell eine Erhöhung der Batteriekapazität um den Faktor zehn möglich sein wird, bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten um ebenfalls eine Zehnerpotenz.
    Ich glaube aber, dass eine chemische Speicherung von Energie in Wasserstoff, Methan, auch durchaus in LPG, noch lange nicht ausgedient hat.

    Fast vollends vergessen wird bei der ganzen Diskussion die soziale Frage. Das teuerste Auto, das ich jemals gekauft habe kostete ca. 5000 € (nach heutiger Kaufkraft). Wann wird es in Zukunft mal zu diesem Preis gebrauchte E-Mobile geben, mit denen ich in Urlaub fahren kann (mit Familie, Zelt und Gepäck), also nicht nur 50 km zur Arbeit?
    Ich fahre auch gerne mit dem Fahrrad in Urlaub, organisiere sogar Radfahrten (z. B. von Paris bis Moskau) dennoch scheint mir das Auto in welcher gesellschaftlichen Organisationsform auch immer ein unverzichtbares Element jeder Gesellschaft der Zukunft zu sein. Ein zukunftssicheres Konzept dafür fehlt allerdings.
  • Verbrennungsmotoren als BHKW

    20.07.2017, Dr. Godehard Kass
    18% der eingesetzten Energie kommen beim Verbrenner an den Rädern zur Fortbewegung an. Der Rest ist Wärme, die auf der Fahrstecke verteilt wird. Das Elektroauto hat einen Wirkungsgrad von 80% des Stromes von Sonne und Wind. Beim Bremsen wird die Bewegungsenergie nicht zu Wärme vernichtet, sondern in der Batterie gespeichert. In der Dunkelflaute kann der Verbrennungsmotor als BHKW mit einem Wirkungsgrad von 30-50% noch gute Dienste übernehmen, bis die Brennstoffzelle ihn ablösen wird. Das BHKW läuft unter optimaler Last und hat nicht die Abgasprobleme. Die Abwärme geht nicht verloren, sondern heizt das Haus. Fahren, Stromerzeugung und Heizen muss man zusammen denken, dann wird ein tragfähiges Konzept daraus. Deutschland darf nicht länger hochqualifizierte Ingenieure an Konzepten des vorigen Jahrhunderts verschleißen.
  • Falsch gerechnet

    20.07.2017, Alex1
    Man muss bei der Sache auch ein bisschen rechnen.

    Nehmen wir Methan: Ob aus Erdgas oder als "Windgas", der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ist immer noch grottenschlecht, im Schnitt keine 20%. Sogar mit einer Brennstoffzelle (die niemand zahlen wird und deren Entwicklung inzwischen sang- und klanglos eingestellt wurde) wäre die Hälfte der Energie, die regenerativ gewonnen wurde, verloren, bis sie an den Rädern ankommt. In einem Kolbenmotor wären sogar 86% verloren. Über einen Akku nur 10-15%.

    Jede kann sich leicht ausrechnen, wie teuer 1 kWh Windgas aus regenerativen Anlagen kommen würde: Mindestens 6-mal so viel wie der Strom allein aus den Verlusten. Und da ist die nicht ganz triviale chemische Verarbeitung in noch zu bauenden(!) Fabriken noch gar nicht drin.

    Und wenn man dann noch berücksichtigt, dass ein Großteil der Energie allein durch die Kompression auf 200 bar unwiederbringlich verloren geht, sieht es noch schlimmer aus.

    Und durch die letzten Vorfälle hat CNG nicht gerade an Ansehen gewonnen. Die Infrastruktur wird gerade massiv abgebaut.

    Akkus dagegen sind aktuell stark auf dem Vormarsch. 300 km Reichweite sind kein Problem mehr, die Zoe schafft 400 km (NEFZ). Geht die Entwicklung so weiter, sind in 5 Jahren (wenn Windgas vielleicht erstmals großtechnisch hergestellt werden kann) die marktüblichen Akkus bei gleichen Preisen wie heute auf 800 km Reichweite gestiegen.

    Da jetzt schon Tausende von Akkus stationär installiert werden (plus die "second-life"-Akkus aus eAutos), ist der Speichermarkt für die Pufferung von Tagen oder Wochen praktisch besetzt.

    Windgas kann nur eine Chance haben als Saisonalspeicher. Dann aber auch nur mit massiver Verteuerung des fossilen Sprits, um dessen Umweltnachteile auszugleichen. Von den Gestehungskosten wird Windgas wahrscheinlich mindestens 5-mal so teuer wie Erdöl oder -gas.
  • Effizienz?

    20.07.2017, Ralf Buengener
    Meines Wissens ist der Wirkungsgrad der Umwandlung von CO2 und H2O zu Methan so gering, dass es für die Kohlenstoffbilanz sinnvoller ist, den Ökostrom direkt zu verbrauchen und den Verbrennungsmotor mit Benzin zu tanken, als den Ökostrom zur Erzeugung von Methan zu verbrauchen, wofür dann an anderer Stelle Strom (vielleicht aus Gaskraftwerken ;) nachgeliefert werden muss. Haben Sie vielleicht Zahlen dazu, um Ihren Vorschlag zu unterstützen?
  • Mobilität ist kein Selbstzweck, Technik kein Allheilmittel

    20.07.2017, Cajo Kutzbach
    1.) Michael Kahn hat recht, dass nicht der technische Vorgang, sondern dessen Umweltbelastung das Kriteriums sein sollte.
    2.) Aber ohne klare politische Vorgabe (bis 20xx muss das geschafft werden) bewegt sich die deutsche Autobranche nicht. Also braucht es die politische Vorgabe, allerdings derart, dass man sagt, bis dahin müssen diese Emissionswerte unterschritten werden.
    3.) Mobilität ist kein Selbstzweck. Die meisten Tiere machen ihr Revier nicht größer als absolut notwendig. Wenn man die Versorgung der Bürger statt in immer weniger großen Läden in etwa wieder auf die kleineren Läden in allen Viertel (ungefähr wie in den 50er Jahren, als kaum jemand ein Auto hatte) verlegte, so dass Einkaufen zu Fuß oder mit dem Rad ermöglicht würde, ließe sich viel eigentlich unnötiger Verkehr vermeiden und die Lebensqualität in den Vierteln erhöhen. Wenn dann noch jedes Verkehrsmittel dort eingesetzt würde, wo es physikalisch am Besten ist und das mit möglichst bequemen Wechselmöglichkeiten, dann ginge in den Orten der Verkehr, die Kosten und die Umweltbelastung zurück.
    Aber dafür braucht es eine Strategie und die Mitwirkung möglichst vieler Menschen.
  • Ein vernünftiger alter Hut

    20.07.2017, Hagen Simon
    Sehr schön das zu lesen, aber es ist ein alter Hut und in wesentlichen Punkten schon vor zwei Jahren im Blog "SCIENCEpop.jimdo.com" unter "Diesel aus der Hexenküche" beschrieben.
    Warum hat eigentlich das Forschungsministerium nach der PR-wirksamen Tankaktion bei sunfire in Dresden nicht mehr daraus gemacht? Oder Audi aus dem g-tron?
  • Wenn Plastik zum Nährstoff wird - Eine Frage der Zeit

    20.07.2017, Andreas Hilliges
    Vor längerer Zeit bin ich zu der Überzeugung gelangt, dass aufgrund der Evolutionsfreudigkeit von Bakterien, in nicht ferner Zukunft neue Organismen entdeckt werden, die in Lage sind, Plastik als Nährstoff zu nutzen. Mittlerweile sind die ersten entdeckt worden:

    https://hpd.de/artikel/wenn-plastik-zum-naehrstoff-wird-13086