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Das Märchen vom E-Auto bzw. Elektroauto (Tesla und co.)

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Medizinmann99:
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von hier:
http://www.mmnews.de/wirtschaft/29128-das-maerchen-vom-e-auto
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Das Märchen vom E-Auto                       
  12. September 2017        Es gibt keine bessere Energie für Motoren als fossile Brennstoffe. Der Umweg über eine Batterie kostet letztlich mehr und ist auch nicht umweltschonender - denn ein E-Auto fährt indirekt mit Kohle oder Atomstrom. Dabei steht die Umweltschädlichkeit eines Hochleistungsakkus noch gar nicht auf der Rechnung.
 Von Prof. Dr.-Ing. Hans-Günter Appel
 Autos müssen die Energie für ihren Antrieb mitführen. Der Energiespeicher soll möglichst leicht und klein sein und viel preiswerte Energie fassen. Auch der Motor, der die gespeicherte Energie in mechanische Energie umwandelt, sollte gleichfalls klein, leicht und preiswert sein und zusätzlich nur geringe Verluste bei der Umwandlung haben. Dies sind die grundsätzlichen Forderungen an einen Autoantrieb. Können sie von Elektroautos erfüllt werden?
 
  Wie viel Energie muss ein Auto mitführen?  Unsere Autos fahren heute mit einer Tankfüllung zwischen 500 und 1000 Kilometer. Der durchschnittliche Verbrauch liegt bei 8 Liter Treibstoff je 100 Kilometer. Ein Liter Treibstoff erzeugt rund 10 Kilowattstunden (kWh) Wärme, von denen im Verbrennungsmotor etwa ein Drittel in mechanische Energie umgewandelt wird. Der Rest geht als Abwärme verloren oder wird zum Heizen des Autos genutzt. Wir brauchen also 25 kWh Antriebsenergie für 100 km Fahrstrecke. Für 500 km müssen wir 40 Liter Treibstoff tanken. Dafür werden weniger als 2 Minuten gebraucht.
 
  Geringe Energiedichte von Batterien  Wenn wir mit einem Elektroauto gleichfalls 500 km fahren wollen, müssen wir in Batterien 140 kWh speichern, weil auch noch rund 10 Prozent der Energie in den Elektromotoren verloren geht. Nach dem heutigen Stand der Technik ist die Energiedichte, die Energiemenge je kg Batterie, gering. Zum Speichern  von 1 kWh wird eine 7 kg schwere Batterie benötigt. Für 500 km Fahrstrecke  muss eine Tonne an Batterien in das Auto eingebaut werden.
 
 Nun glauben die Befürworter der Elektroautos, es könnten und würden Batterien mit einer viel höheren Energiedichte  entwickelt werden. Nach Auskunft von Kollegen, die auf dem Gebiet der Elektrospeicherung forschen, ist es theoretisch möglich, 1 kWh Strom in einer Batterie von 1 kg zu speichern.
 Als realistisch wird in ferner Zukunft  eine Energiedichte von 1kWh je 3 kg Batterie gesehen. Mit anderen Worten. Selbst theoretisch gibt es keine ausreichend leichten Batterien. Die Kollegen haben darum gebeten, nicht genannt zu werden, weil sie nicht nur um staatliche Forschungsaufträge fürchten, sondern aufgrund solcher öffentlich geäußerten Forschungsergebnisse mit persönlichen Nachteilen bedroht wurden.
 
  Lange Ladezeiten und hohe Leistungen  Um das Referenzauto wieder aufzuladen, müssen wir es für sieben Stunden an eine Ladestation mit einer Leistung von 20 Kilowatt (KW) anschließen. Das Tanken mit Treibstoff dauert dagegen nur 2 Minuten. Doch damit nicht genug. Leistungen von 20 kW sind in einer Hausinstallation nicht vorgesehen. Es müssen also zumindest im Haus neue stärkere Leitungen installiert werden. Wenn dann auch die Nachbarn ihre Elektroautos aufladen wollen, müssen die lokalen Leitungen verstärkt werden. Es sind neue Installationen im Niederspannungsbereich erforderlich, die viel Geld und viel Kupfer benötigen.
 
 Noch abenteuerlicher sind Schnellladestationen, auf die mancher Politiker setzt. Prof. Dr.-Ing. Helmut Alt von der TH Aachen hat vorgerechnet, dass so ein  „Super-Charger“, der einen 100 kWh-Akku in 10 Minuten aufladen kann, eine eigene Trafostation braucht. Die dicken  Anschlusskabel können nur noch mit einem Kran bewegt werden und müssen mit Kühlschlangen vor Überhitzung geschützt werden.
 
  Woher soll der Ladestrom kommen?  Doch woher soll der Strom zum Aufladen der Batterien kommen? Wenn die 40 Millionen Autos in Deutschland (ohne Lastkraftwagen und Busse) im Mittel nur mit einer Leistung von einem Kilowatt aufgeladen werden, brauchen wir eine Leistung von 40.000 Megawatt. Das ist die Leistung von 40 großen Kraftwerken, die nach dem derzeitigen Stand in Deutschland nur mit Kohle betrieben werden können, weil die Aufladung weitgehend nachts läuft, wenn die Sonne nicht scheint und häufig auch der Wind nicht weht.
 Doch nachts ist der Strombedarf geringer. Daher kann die Hälfte des Strombedarfs zum Aufladen der Autobatterien aus den vorhandenen konventionellen Kraftwerken kommen. Doch 20 neue große Kohlekraftwerke müssen gebaut werden. Es wird nicht möglich sein, die für Elektroautos benötigte Energie durch regenerative Anlagen als Ökostrom bereit zu stellen. Dies ist den Ökofanatikern und Umweltideologen mit Sicherheit nicht klar. Sonst würden sie solche nicht erfüllbaren Forderungen nicht stellen.
 
  Elektroantrieb ist sehr teuer  Die Energiekosten für Elektroautos sind wesentlich höher als die Kosten für ein Auto mit Verbrennungsmotor, wie die folgende Überschlagsrechnung zeigt. Für 100 km werden 8 Liter Benzin benötigt zum Preis von 1,30 Euro, also 10,40 Euro.  Dieselfahrzeuge brauchen 7 Liter Treibstoff zum Preis von 1,10 Euro, also 7,70 Euro.  An Elektroenergie brauchen wir 28 kWh, für die wir zurzeit 0,30 Euro pro kWh zahlen müssen. Das sind 8,40 Euro. Auf den ersten Blick also könnte das Elektroauto trotz des hohen Strompreises im Energieverbrauch mit den Verbrennungsmotoren konkurrieren. Enorm hoch dagegen sind die Kosten für die Batterien.
 Die Produktionskosten zum Speichern einer Kilowattstunde liegen heute bei 200 Euro. Der Verkaufspreis muss mit 500 Euro je kWh angesetzt werden. Bei einer Großserienproduktion kann man mit einer Halbierung dieser Kosten rechnen. Eine Autobatterie mit 140 kWh Kapazität kostet also mehr als 30.000 Euro. Die Batterie muss nach etwa 7 Jahren ersetzt werden, bei einer Fahrleistung von 15.000 km im Jahr nach 105.000 km.
 Zu den Stromkosten von 8,40 Euro kommen also noch 28 Euro Batteriekosten pro 100 km hinzu. Die Energie für ein Elektroauto ist also viermal teurer als für ein Auto mit Verbrennungsmotor. Hinzu kommt noch der Energieverlust bei langen Standzeiten. Denn eine Batterie entlädt sich, wie wir alle wissen.
 
 Zur Herstellung einer Batterie mit einem Ladevermögen von 1 kWh werden rund 500 kWh Primärenergie gebraucht. Unsere beschriebene Autobatterie benötigt allein zu ihrer Herstellung die Energie  aus 7.000 Liter Rohöl, aus dem mehr als 6.000 Liter Treibstoff destilliert werden können. Damit kann ein Auto mit Verbrennungsmotor 75.000 Kilometer fahren.
 
  Verfügbarkeit und Entsorgung der Batteriestoffe ist ungeklärt  Bisher wurde offensichtlich nicht darüber nachgedacht, ob für die benötigten Batterien in der Welt überhaupt die notwendigen Rohstoffe vorhanden sind. Für die Hochleistungsbatterien wird Lithium, Kupfer, Kobalt und Mangan in großen Mengen benötigt. Unklar ist auch, ob und wie die Batterien  wiederverwendet (recycled) oder entsorgt werden können.
 
  Zusammenfassung  Die Autotreibstoffe sind wegen ihrer hohen Energiedichte und einfachen Handhabung optimal. Wenn sie nicht als fossile Brennstoffe vorlägen, würden sie mit hoher Sicherheit heute synthetisch hergestellt. Die Verfahren dazu wurden in Deutschland im letzten Krieg entwickelt. Sie sind allerdings teuer und energieaufwendig. Die fossilen Treibstoffe sind viel günstiger.
 Der Strom für Elektrofahrzeuge muss in Kohle- oder Kernkraftwerken erzeugt werden. Ökostrom steht in den erforderlichen Mengen und zu den gewünschten Zeiten nicht zur Verfügung, selbst wenn man Deutschland mit einem dichten Wald von Windgeneratoren überzieht und alle Dächer mit Solarzellen bestückt. Die Forderung nach Elektroautos ist ein teurer Marsch in eine Sackgasse.
 
  Wie sollte die Entwicklung weiter gehen?  Nach dem derzeitigen Kenntnisstand sollte die Entwicklung des Dieselmotors weiter betrieben werden. Er hat den höchsten Wirkungsgrad, verbrennt also die geringste Treibstoffmenge. Das ist ein entscheidender Beitrag zum Umweltschutz. Die Abgasreinigung sollte vorwiegend durch Optimieren des  Verbrennungsvorganges geschehen.
 Abgasreinigungen durch Filter und nachgeschaltete chemische Prozesse kosten Energie und damit zusätzlichen Treibstoff. Es ist sorgfältig abzuwägen, welcher Weg die Umwelt am Meisten schont. Unverständlich ist die Diskussion über den Ausstoß von Stickstoffoxiden der Dieselfahrzeuge. Die geringen Werte führen bei Menschen und Tieren zu keinerlei Gesundheitsschäden.
 Der medizinische Grenzwert für Arbeitsplätze ist über 20-mal höher als der politisch festgesetzte Grenzwert in Städten. Außerdem sind die Stickstoffoxide Dünger auf unsere Felder, wenn sie durch den Regen aus der Luft ausgewaschen werden.
 Der derzeitige politische Aktionismus durch eine einseitige Bewertung mit unsinnigen Grenzwerten ist kontraproduktiv. Der Grenzwert in Städten sollte umgehend aufgehoben werden oder auf den medizinisch begründeten Grenzwert für Arbeitsplatzkonzentrationen angehoben werden. Mit dieser Maßnahme lässt sich eine umweltschonende Weiterentwicklung des Dieselmotors anschieben.
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Medizinmann99:
von hier:
http://www.mirko-doelle.de/?pagename=Wasserstoff-Luege

Die Wasserstoff-Lüge
Warum Autos mit Brennstoffzellen die Umwelt nicht entlasten
Seit Jahren wird von der Politik, den Automobilkonzernen und sogar Umweltverbänden das Wasserstoff-Auto als die Lösung unserer Abgasprobleme schlechthin propagiert -- schließlich kommt aus dem Auspuff so genannter No Emission Cars nur reiner Wasserdampf. Ein Blick auf die industrielle Wasserstoffgewinnung zeigt jedoch die Kehrseite der Medalie.
Wasserstoff als Treibstoff für Autos und LKW scheint die ideale Alternative zum heute gebräuchlichen Benzin und Diesel zu sein. Selbst Flugzeuge könnten in Zukunft schadstofffrei mit Wasserstoff um den Erdball fliegen, falls die zur Stromerzeugung nötige Brennstoffzelle, in der sich Wasserstoff und Sauerstoff zu reinem Wasser verbinden, leicht genug ist. Giftige Abgase wie Stickoxyde (NOx) oder Kohlenmonoxyd (CO) sowie das Treibhausgas Kohlendioxyd (CO2) entstehen bei der "kalten Verbrennung" in der Brennstoffzelle nicht. Insofern ist ein mit reinem Wasserstoff und Sauerstoff betriebenes Auto tatsächlich umweltfreundlich, während der Fahrt entweicht aus dem Auspuff lediglich Wasserdampf.

 Problemfall Elektrolyse
Der Haken an der Sache ist die Herstellung und Verteilung des Treibstoffs, also des Wasserstoffs. Jedes Schulkind in der Mittelstufe kennt den Elektrolyse-Versuch [1] aus dem Chemie-Unterricht, bei dem zwei Elektroden in ein mit Wasser gefülltes U-Rohr getaucht und eine Spannung angelegt werden. An der Kathode (Minus-Pol) bildet sich dann Wasserstoff-Gas, während an der Anode (Plus-Pol) Sauerstoff aufsteigt -- ist das Wasser nicht chemisch rein, können zudem noch einige giftige Nebenprodukte aus der Elektrolyse enthaltener Salze entstehen.

Wie umweltfreundlich der per Elektrolyse gewonnene Wasserstoff letztlich ist, hängt vor allem von der Art und Weise ab, wie der zur Elektrolyse notwendige Strom gewonnen wird. Bei der Elektrolyse von Wasser liegt der Wirkungsgrad bei gerade einmal 70 Prozent [2], was den erzeugten Wasserstoff je nach Energiequelle sehr teuer macht. Billiger Atomstrom wäre perfekt geeignet, um billigen Wasserstoff per Elektrolyse herzustellen, dies ist jedoch (nach gängiger Meinung) umwelttechnisch nicht vertretbar -- für eine gute Umweltbilanz muss der Elektrolyse-Strom aus alternativen Erzeugungsverfahren wie Biogas, Wind oder Solartechnik stammen. Diese umweltfreundliche Stromerzeugung ist jedoch auch sehr teuer.

Ein weiteres Problem bei Wasserstoff ist der Transport zu den Tankstellen: Das Gas ist leicht entzündlich bis explosibel und besitzt ein sehr hohes Volumen (ca. 90 Gramm pro Kubikmeter) [3], es kann daher wirtschaftlich nur in flüssigem Zustand (ca. 70 Kilogramm pro Kubikmeter) bei einer Temperatur von -252 Grad Celsius ausgeliefert werden, was hohe Anforderungen an den Transportbehälter stellt und damit den Transport teuer macht.

 Dampfreformierung als billige Alternative
 
Die Industrie hat für beide Problembereiche, der teuren Wasserstoff-Elektrolyse und dem Transport, deutlich wirtschaftlichere Verfahren zur Wasserstoffherstellung vor Ort gefunden: Die Dampfreformierung (Steam Reforming) von Kohlenwasserstoffen [4][5]. Damit wird heute praktisch der gesamte industriell genutzte Wasserstoff gewonnen.

Beim Steam Reforming wird Wasserdampf mit Erdgas, Leichtbenzin, Methan, Methanol [6] oder andern leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffen vermischt und je nach Gemisch auf 250 bis 800 Grad Celsius erhitzt. Mit Hilfe einer wasserstoffdurchlässigen Membran, die zum Beispiel aus einer Palladium-Silber-Legierung besteht, wird der Wasserstoff aus dem Dampfgemisch abgeschieden, übrig bleiben je nach Ausgangsgemisch Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd sowie, bei Gasgemischen wie Erdgas, weitere Gasrückstände -- letztlich also giftige Gase und Treibhausgase.

Für Tankstellen ist die Dampfreformierung ideal: Da ohnehin Benzin, Autogas oder Erdgas angeboten werden, kann Wasserstoff aus den vorrätigen Treibstoffen mit geringem technischem Aufwand reformiert werden -- es bedarf weder großer, aufwändiger Tieftemperatur-Tanks für den Wasserstoff noch neuer Tankfahrzeuge, der Wasserstoff wird lediglich in einem kleinen Behälter zwischengelagert und je nach Abverkauf direkt aus Benzin oder Gas reformiert.

Es ist illusorisch zu glauben, dass die Ölkonzerne trotz der günstigen Dampfreformierung ein aufwändiges, flächendeckendes Netz aus Wasserstoff-Tankstellen aufbauen, die mit einer Flotte Tieftemperatur-Tankern und umweltfreundlich eletrolysiertem flüssigem Wasserstoff versorgt werden -- die Preise für den Kubikmeter Wasserstoff wären schlicht astronomisch.

 Abfallprodukt Treibhausgase
Für die Umwelt bedeutet die Dampfreformierung von Wasserstoff, das zukünftig die Abgase und Treibhausgase nicht mehr aus den Auspuffen der Autos kommen, sondern aus den Schornsteinen der Tankstellen. Die Bilanz fällt ernüchternd aus: Anstatt Gas und Benzin direkt im Motor zu verbrennen, wird es aufwändig erhitzt und gleich danach stark gekühlt, was viel Energie kostet und damit weitere Treibhaus- und Abgase nach sich zieht.

Auch die Brennstoffzelle hat keinen optimalen Wirkungsgrad von 100 Prozent, sondern liegt bestenfalls bei 50 bis 60 Prozent [7], der Elektromotor im Auto verursacht weitere Verluste. Moderne Dieselmotoren hingegen haben einen Wirkungsgrad von bis zu 65 Prozent, Ottomotoren erreichen bestenfalls 35 bis 40 Prozent [8]. Zusammen mit dem schlechten Wirkungsgrad der Dampfreformierung ist ein Wasserstoffantrieb damit deutlich ineffizienter als ein moderner Verbrennungsmotor, es entstehen beim Wasserstoffantrieb also insgesamt mehr Treibhausgase als bei der direkten Verbrennung.

Der einzige umwelttechnisch sinnvolle Ausweg ist derzeit die Dampfreformierung von Biomasse und Biogasen direkt an den Tankstellen -- dabei wird maximal so viel Kohlendioxyd frei, wie beim Wachstum der Pflanzen aufgenommen wurde. Bis jedoch Gülle-LKW von Tankstelle zu Tankstelle fahren, dürften noch einige Jahrzehnte ins Land gehen; so lange sorgen die No Emission Cars mit Wasserstoffantrieb nur dafür, dass die Treibhaus- und Abgase lediglich an einer anderen Stelle und in größerer Menge entstehen. (Mirko Dölle)

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse
[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse#Elektrolyse_von_Wasser
[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff
[4] http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfreformierung
[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff#Molekularer_Wasserstoff_2
[6] http://de.wikipedia.org/wiki/Methanol-Reformer
[7] http://de.wikipedia.org/wiki/Brennstoffzelle
[8] http://de.wikipedia.org/wiki/Wirkungsgrad

Medizinmann99:
Es gibt noch einen wichtigen Punkt, der in diesem Text noch gar nicht erwähnt wurde...und zwar sitzt man beim E-Auto in einem ziemlichen Elektrosmog, da klarerweise die ganze Energie, und das ist nicht wenig, direkt an einem vorbeigeführt wird und man dabei in einem Faradayschen Käfig sitzt. "Besonders gesund" dürfte das nicht sein, insbesondere, wenn man damit viel fährt.

Medizinmann99:
Letztes Update am Mi, 18.10.2017 06:59

Tesla brannte bei Unfall in Pians komplett aus: 19-Jährige verletzt

Die Frau war bei einer Baustelle auf der Arlberg Schnellstraße gegen eine Betonwand gekracht. Sie verletzte sich, am E-Auto entstand Totalschaden.

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Gegen Wand gekracht
18.10.2017 06:47
Tirol: Tesla brannte nach Unfall komplett aus

Im letzten Moment hat sich eine 19 Jahre alte Innsbruckerin am Dienstag aus ihrem brennenden Tesla retten können. Die junge Frau war auf der Arlberg Schnellstraße bei Pians mit ihrer Elektrolimousine gegen eine Betonleitwand gekracht, der Tesla begann sofort zu brennen.
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Hier noch ein Video dazu (ganz unten):
http://anonym.to?http://www.unsertirol24.com/2017/10/18/oberland-elektroauto-geht-in-flammen-auf-video/

Medizinmann99:
siehe dazu z. Bsp. auch
https://www.eike-klima-energie.eu/2017/12/28/von-der-lichtgestalt-zum-aschenbroedel-die-realitaet-der-elektromobilitaet/
oder sogar in den Massenmedien:
https://www.n-tv.de/auto/Das-Elektroauto-ist-nicht-der-Heilsbringer-article20209602.html

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