Hat Synthetischer Sprit doch eine Zukunft ?

[Kat i]

Letzter Beitrag der vorhergehenden Seite:

@beboe absolute Zustimmung. Leider nützt es aber auch nichts, die lokal / national benötigte Energie lokal / national (oder europaweit) zu erzeugen, denn dazu ist alles zu sehr verfilzt, national wie international. Am Ende müssen wir das Wasser zur Elektrolyse noch bei Nestle kaufen.

[beboe]

Ich bin auch sehr bescheiden geworden.
Meine im Mai 2022 zu Testzwecken in Betrieb genommene 600W Balkon Solaranlage hat sich absolut bewährt und meinen Strombedarf trotz ungünstiger Ausrichtung um rund 600 kWh reduziert, von 3200 auf 2600kWh.
Nach neuem Denkmalschutzrecht in Hessen werde ich wohl auch die bereits abgelehnte 10 kW Peak Anlage auf der Scheune genehmigt bekommen, denn seit 1.1. 2023 müssen die Denkmalbehörden einem PV Antrag grundsätzlich zustimmen, können ihn nicht mehr willkürlich ablehnen. Dass wird dann hoffentlich fertig mit dem Ablauf meines noch bis Ende 2023 laufenden Liefervertrages von 24,5 Ct pro kWh. Neuverträge gibt es aktuell nicht unter 50 Ct/kWh und das wird die nächsten Jahre nicht besser.
Selbst ein RAV4 PHEV könnte dann für mich interessant werden, als Ablösung für den LPG-Caddy.
Jedenfalls bemühe ich mich, so unabhängig wie möglich zu werden, was meinen persönlichen Energie- und Mobilitätsbedarf angeht.

[quackderbruchpilot]

Der Wirkungsgrad der elektrischen Energieerzeugung, Verteilung und Speicherung von der Quelle bis zum Verbraucher ist aktuell auch nicht berauschend. Diese Gesamtbetrachtung fehlt aber meist.

Der ganze witz ist doch das man dazu überschussenergie verwenden kann die in Windparks, Sonnen oder Wasserkraft anlagen erzeugt wird wenn man gerade keinen entsprechenden bedarf hat.
Wenn mir hier jemand erklärt wie man mit einem Containerschiff mehrere tausend Seemeilen mit Batterien fährt bin ich gerne bereit mir eine Zukunft ohne e-fuels vorzustellen

[PEOPLES]

Für die Luftfahrt ist unterirdischer Wirkungsgrad also in Ordnung?

Das ist ne ganz andere Frage, was nun "ethisch" vertretbar ist oder nicht. In der Luftfahrt wird man bei Kurzstrecken vielleicht auf Batterien setzten können, wobei die Brennstoffzelle aufgrund der höheren Energiedichte besser geeignet ist. Daran wird ja auch fleissig geforscht, aber da gibt es ja auch wieder den Zwischenschritt der Wasserstoffelektrolyse.

Bei Langstreckenflugzeugen kommt man derzeit nicht um flüssige Treibstoffe, egal ob nun fossil oder synthetisch (SAF = Sustainable Aviation Fuel). Die lassen sich aber nicht nur komplett synthetisch herstellen, sondern auch durch Altöl etc. Aber der Bedarf ist natürlich nicht ohne.
Die meisten großen Airlines sichern sich derzeit schon Kapazitäten und "hatchen" das, obwohl die Preise derzeit noch unverschämt teuer sind.

Die Frage, ob man im KFZ einen Diesel haben will oder nicht, wird dann irgendwann am Preis festgemacht. Und der Preis wird zum einen durch Herstellungskosten aber auch Verfügbarkeit gebildet.
Rein auf den Wirkungsgrad bezogen sind liegt zwischen BEV und eDiesel der Faktor 8, sprich selber Primärenergieeinsatz -> BEV 8 mal weiter.
Ob sich das genau so im Preis niederschlägt, wird man sehen, wahrscheinlich nicht ganz, aber der Diesel wird einfach die deutlich teurere Alternative sein.
Dann wird auch schnell klar, dass dieses "wir produzieren eFuels aus überschüssigem Strom der quasi kostenlos ist" eine Milchmädchenrechnung ist, soviel Überschuss kann man gar nciht haben und wenn, dann ist das nicht mal der Tropfen auf den heissen Stein. Und auch ganz klar: Wenn wir die normale Ladeinfrastruktur nicht gebacken bekommen, um die Autos normal zu laden, dann bekommen wir das mit eFuels schon 8-Mal nicht gebacken.

Also nicht falsch verstehen, ich liebe meinen 4Liter-Diesel der 80km/h fährt und dabei 9-10Liter Diesel auf 100km will, alle 5000km einen Ölwechsel usw. Aber die Zukunft ist das nicht.
Der Ford F150 in der E-Version wird mit knapp 600PS und 480km Reichweite verkauft, mit 3000W-Steckdosen etc. Wenn das Ding wasserdicht ist und da fette Reifen drauf passen, dann ist das Argument "Reichweite" in meinem Fall völlig irrelevant.

Und in den Ländern, in denen das momentan nicht denkbar ist (wie hier in Brasilien, in dem die meisten Autos C02-neutral fahren, weil Ethanol befeuert und 85% der elektrischen Energie eh schon aus regenerativen Quellen kommen) kommen die Ladesäulen schnell, wenn das gesellschaftsfähig wird. Keine Angst, die sind da schnell. Ohne Internet kann auch keiner leben und das funktioniert auch fast überall super.

[Onkelchen]

Wenn mir hier jemand erklärt wie man mit einem Containerschiff mehrere tausend Seemeilen mit Batterien fährt bin ich gerne bereit mir eine Zukunft ohne e-fuels vorzustellen

So ein Containerkahn fährt so effizient, da müsste man mit einem vollgeladenen HZJ75 mit 0,1 Liter Diesel / 100km fahren.

Da würde es wohl am ehesten noch funktionieren.

Nur ist die Nutzungsdauer der Gerätschaften in der Seefahrt deutlich länger als auf der Straße wodurch auch die technische Evolution deutlich träger ist.

Aber auch dort macht man sich Gedanken über die zukünftige Energienutzung.

Alleine schon deswegen, weil mit reduzierter Produktionsmenge von Benzin und Diesel auch geringere Mengen an Abfall (Schweröl) anfallen, wodurch zuerst deren Preise steigen und später deren Verfügbarkeit knapp wird.
Dessen ist man sich heute schon bewusst und weiß ganz genau, dass es in Zukunft nicht mehr funktionieren wird, die großen Pötte als dankbare Abfallbeseitiger betreiben zu können.

Alten Berichten zufolge, soll es die Seefahrt übrigens schon vor vielen jahren ohne jeglich Nutzung von fossilen Energien für die Fortbewegung geschafft haben, die Weltmeere zu bezwingen.

Viele Grüße
Onkelchen

[quackderbruchpilot]

Wenn mir hier jemand erklärt wie man mit einem Containerschiff mehrere tausend Seemeilen mit Batterien fährt bin ich gerne bereit mir eine Zukunft ohne e-fuels vorzustellen

So ein Containerkahn fährt so effizient, da müsste man mit einem vollgeladenen HZJ75 mit 0,1 Liter Diesel / 100km fahren.

Da würde es wohl am ehesten noch funktionieren.

Nur ist die Nutzungsdauer der Gerätschaften in der Seefahrt deutlich länger als auf der Straße wodurch auch die technische Evolution deutlich träger ist.

Aber auch dort macht man sich Gedanken über die zukünftige Energienutzung.

Alleine schon deswegen, weil mit reduzierter Produktionsmenge von Benzin und Diesel auch geringere Mengen an Abfall (Schweröl) anfallen, wodurch zuerst deren Preise steigen und später deren Verfügbarkeit knapp wird.
Dessen ist man sich heute schon bewusst und weiß ganz genau, dass es in Zukunft nicht mehr funktionieren wird, die großen Pötte als dankbare Abfallbeseitiger betreiben zu können.

Alten Berichten zufolge, soll es die Seefahrt übrigens schon vor vielen jahren ohne jeglich Nutzung von fossilen Energien für die Fortbewegung geschafft haben, die Weltmeere zu bezwingen.

Viele Grüße
Onkelchen

Das was du da schreibst ist quatsch. Die Energiedichte von elektrischen Antrieben macht eine Nutzung auf Schiffen für de Langstreckenbetrieb völlig illusorisch, und reine Windantriebe sind alleine aus sicherheitstechnischer Sicht nichtmehr zeitgemäß. Als man noch mit Windkraft fuhr war auch die wahrscheinlichkeit auf See zu bleiben um ein vielfaches (der Faktor dürfte viele nullen haben) höher. Wasserstoff kann man von der Energiedichte her völlig vergessen, es wird ein flüssiger Treibstoff mit hoher Energiedichte werden der Klimaneutral hergestellt werden muss, alternativ gibts einfach keinen wirtschaftlichen Handel über die Seewege mehr. Ist auch eine Lösung.

[Kat i]

Ergänzung zu Energiedichten pro kg (ca.)
- Super 8600 Wh
- Diesel 9900 Wh
- LPG 6800 Wh
- CNG 13300 Wh
- Lithium-Cobaltdioxid-Akku 110-160 Wh (das ist noch der beste!)
- Wasserstoff 33000 Wh (mit den oben beschriebenen Problemen)

Die Energiedichte aktueller Akkus ist fast schon unglaublich gering. Aus technischer Sicht ist es völlig unglaublich, dass diese Technologie nicht nur gefördert, sondern denkbare alternative Lösungen verdammt werden.

Quellen:
https://gas.info/mobil-verkehr/alternative-kraftstoffe/vergleich-cng-und-lpg
https://www.dihk.de/resource/blob/24872/fd2c89df9484cf912199041a9587a3d6/dihk-faktenpapier-wasserstoff-data.pdf
https://www.jh-profishop.de/profi-guide/lithium-ionen-akku-energiedichte/

[quackderbruchpilot]

- Lithium-Cobaltdioxid-Akku 110-160 Wh (das ist noch der beste!)
- Wasserstoff 33000 Wh (mit den oben beschriebenen Problemen)

Schön wäre wenn man dabei schreibt unter welchen bedingungen die Zahl für Wasserstoff und die anderen Daten gilt. Ich gehe davon aus das wir hier von flüssigem Wasserstoff bei knapp 20 Kelvin oder -253 grad celsius sprechen.
Lager mal auf einer 4 bis 6 Wöchigen Seereise etwas bei -253 grad celsius...das ist bei LNG/LPG schon mist und das muss man nur auf 160 grad unter null kühlen.
Alternativ gibts noch die Lagerung in Speicherflüssigkeiten, hat auch vor und Nachteile...

[PEOPLES]

Steht dabei, es geht um die gravimetrische Energiedichte, die bleibt wohl auch über den jeweiligen Aggregatszustand gleich.
Wasserstoff kann man als Druckgas oder eben flüssig speichern. Wer hinreichend große Volumina zur verfügung hat und wo Gewicht nicht ganz so wichtig ist, der wird damit schon zurecht kommen.
Der Verlust durch Diffusion ist bei gasförmigem Wasserstoff übrigens auch gar nciht mehr so hoch und fällt kaum ins Gewicht.

- Lithium-Cobaltdioxid-Akku 110-160 Wh (das ist noch der beste!)

Das ist natürlich der erste der bei Google hochkommt, da ist man aber schon weiter, also mittlerweile sind >200Wh/kg schon drinnen.

Die Energiedichte für Wasserstoff klingt natürlich nach nem Knaller, aber da muss man das im Systemverbund mit einer Umwandlung in Strom sehen, und der Speicherung natürlich, und dann geht die real nutzbare Energiedichte schnell nach unten und ist lange nicht mehr so hoch wie bei Diesel/Benzin.

Über den ganz dicken Daumen (kommt im Detail auf die Anwendung an) kann man aber sagen, dass Massebezogen Wasserstoff etwas doppelt so gut ist, wie Batterieantriebe. Sprich gleiches Systemgewicht ~ doppelte Energiemenge die man speichern kann. Aber deutlich komplizierter und man kanns nicht im Carport laden.

[Kat i]

Das ist natürlich der erste der bei Google hochkommt, da ist man aber schon weiter, also mittlerweile sind >200Wh/kg schon drinnen.

200 im Vergleich zu 9900 ist immer noch eher mau, oder? 1 kg Diesel hat einen fast 50x höheren Energiegehalt als 1 kg Batterie.

Die Messbedingungen sind doch klar: Energiegehalt pro kg. Das 1 kg Wasserstoff oder Gas ein wesentlich höheres Volumen als Diesel hat, ist schon klar.
Bezüglich Transport von Wasserstoff: zu Ammoniak synthetisiert wird plötzlich alles einfach: es ist flüssig, kann als Treibstoff für das Tankschiff dienen und am Bestimmungsort zu e-fuels weiterverarbeitet werden.

Ich will hier nicht in eine ideologische Diskussion einsteigen, die neutrale Betrachtung und Berücksichtigung aller Randbedingungen fehlt halt meistens (das beziehe ich nicht auf das Forum, die ganze öffentliche Information und Diskussion erscheint mir immer sehr interessengeleitet).

[RobertL]

Ergänzung zu Energiedichten pro kg (ca.)
....
- Lithium-Cobaltdioxid-Akku 110-160 Wh (das ist noch der beste!)
...

Also Prof. Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm für Batterieforschung nennt da für 2021 doch eine deutlich andere Zahl, nämlich 330Wh/kg. Ich persönlich würde eher seinen Aussagen vertrauen als dem Jungheinrich Profishop.

Prof. Dr. Maximilian Fichtner - Entwicklung nachhaltiger Batterien (19.05.2022)
https://youtu.be/LvaZHmG4on0?t=1262

Wobei an späterer Stelle in dem Vortrag dieser Wert mit der Einheit Wh/l genannt wird und nicht mit der Einheit Wh/kg.

Trotzdem ein sehenswerter Vortrag.

[PEOPLES]

Die Messbedingungen sind doch klar: Energiegehalt pro kg. Das 1 kg Wasserstoff oder Gas ein wesentlich höheres Volumen als Diesel hat, ist schon klar.

Üblicherweise ist die gravimetrische Energiedichte relevant, aber es gibt halt auch viele Anwendungen, in denen die volumetrische Energiedichte ein Problem darstellt. Es hilft, wenn man da mit Einheiten arbeitet, dann wird es nicht so schnell unübersichtlich.

Bzgl 200Wh/kg der Akkus vs 11800Wh/kg von Diesel (und so schnell gehts, wenn man die Einheiten aussen vor lässt), muss man sicherlich noch relativieren.
Der höchste Wirkungsgrad von Diesel liegt irgendwo bei 40% oder knapp darüber (schon recht gut), bei unseren alten Diesel eher weniger. Allerdings werden die meisten Diesel im PKW nicht dort betrieben und so kommt man vielleicht auf einen gemittelten Wirkunsggrad von 10-15% (über die Lebensdauer gesehen).
Das Problem gibt es bei E-Motoren und Akkus kaum, die fahren nahezu immer mit 90-95%. Insofern muss man das Wirkungsgradbereinigt sehen und dann kommen wir schon eher in die Gegend von 1.5-2kWh/kg vs 11.8kWh/kg.
Zieht man das weiter auf das Systemgewicht, sprich nimmt das gesamte Antriebs/Speichersystem zusammen, dann ist beim Diesel die Energiespeicherung leicht, aber der Antrieb schwer, beim E-Motor gerade andersrum. Moderne E-Motoren für solche Anwendungen gehen da in Richtung 5kW/kg. Der 1HZ wiegt 300kg bei 96kW -> 0,32kW/kg.
Man kann das überschlägig rechnen, aber wenn man mal von diesen 100kW Motor ausgeht (wobei man als E-Motor weniger Leistung für die gleichen Fahrleistungen braucht), dann wiegt der E-Motor 20kg, die Leistungselektronik nochmal das gleiche -> 40kg vs 300kg, also rund 250kg die für Akkus zur Verfügung stehen.

Unterm Strich wird man damit immer noch nicht ganz an die Werte von Dieselmotoren rankommen (nett formuliert), aber der Unterschied ist auch lang nicht so groß, wie man anhand der reinen Energiedichtebetrachtungen meinen könnte.

Um die Kurve zur ursprünglichen Frage zu bekommen: Ja, synthetische Treibstoffe haben eine Zukunft, aber meines Erachtens eben nicht für die breite Masse im Individualverkehr (und auch nicht um Häuser zu heizen), und zwar nicht, weil man es ihnen nicht gönnen will, sondern weil im Vergleich zu alternativen eben zu teuer.

Man muss aber auch so ehrlich sein und sagen, dass die reine Elektromobilität aktuell einfach noch zu teuer ist und zuviele Einschränkungen mit sich bringt. Ich würde hier meinen Daily-Driver gerne gegen was Elektrisches tauschen, aber alleine die Steuer/Versicherung ist für nen neuen E-Karren so teuer (Brasilien), dass ich meinen alten LC mit Mercedes-LKW-Diesel dafür (Vollkostenbereinigt) rund 30tkm bewegen kann.

[Trimminogy]

Weil dieser Beitrag in diesem chat besser passt, stelle ich ihn ( neben Hilux 2015 - ) auch hier ein: Vorstellung und Frage: Erfahrungen mit Diesel GTL ??

Hallo an das Forum „Buschtaxi.net“ und zunächst meine Vorstellung, denn ich habe mich hier just neu angemeldet : Ich bin nicht mehr ganz jung ( um die 60 ), jedoch beweglich und noch recht fit. Nachdem ich viel zu lange nach einem LR Defender 110 HT ( 2/3 Türen mit langen Frachtraum, gerne mit Original-Seitenfenstern und ausschließlich Maschine 300 TDI oder TD5 ) gesucht hatte, habe ich dieses Vorhaben aufgegeben. Die meisten LR dieses Typs, die ich gesehen habe waren ungepflegt und zeigten infolge ihres Alters typische Schäden durch Korrosion, sie waren hin und wieder verbastelt und regelmäßig zu teuer oder, sofern vom Zustand besser, für mein Empfinden preislich indiskutabel. Schlussendlich habe ich mich für den „Hilux“ entschieden ( 150 PS / Schaltgetriebe / Hardtop ), bei dem ich von unten etwas gegen die ersten Anzeichen von Rost unternehmen werde. Jetzt zum Anlass dieses Beitrags im Forum: In meinen Augen sind die jüngsten Abgas- bzw. EURO-Normen mittlerweile so weit fortgeschritten, dass die Technik eines Verbrenners ( egal, ob Otto- oder Dieselkraftstoff ) weitgehend ausgereizt erscheint. Ein Ansatz für eine Reduzierung von Emmissionen könnte in Art und Qualität des Brennstoffs liegen. In Deutschland und europäischen Nachbarstaaten wird Diesel GTL ( Gas to liquide / synthetischer Brennstoff nach Norm EN 15940 / Kennzeichnung XTL ) angeboten, wenn auch gegenwärtig dafür das Tankstellennetz begrenzt ist. GTL verbrennt mit deutlich geringeren Emmissionen bzw. einer geringeren Belastung der Luft, als dies bei handelsüblichem Dieselkraftstoff ( Norm EN 590 / Kennzeichnung B7 ) der Fall ist. An dieser Stelle möchte ich die aktuellen Reduzierungen von Emmissionen durch Abgasbehandlung ( z.B. ad blue ) und Abgasrückführung nicht diskutieren. Eine Tatsache scheint jedoch zu sein, dass durch das Fahren mit GTL sich das kontinuierlich fortschreitende Zusetzen des Dieselpartikelfilters durch Ruß reduziert und damit die Häufigkeit seiner Regeneration im Betrieb abnimmt ( Quelle z.B.: http://www.shell.de/gtl oder ADAC ). Bitte GTL nicht mit Diesel HVO 100 ( hydrotreated vegetable oil / auch EN 15940 ) verwechseln. Der Hersteller Toyota hat bisher einzelne Fahrzeuge für GTL freigegeben, z.B. das Nutzfahrzeug „Proace“. Sofern man den Veröffentlichungen zu GTL von Shell und einiger anderer Glauben schenken darf, verursacht der Gebrauch von GTL weder im Pkw- und Nutzfahrzeugbereich noch in der Schifffahrt ( sofern letztere mit MDO betrieben wurde ) irgendeinen technischen Mangel. FRAGE: Gibt es in diesem Forum, z.B. mit einem „Hilux“, Erfahrungen infolge fahren mit GTL ?? Ich freue mich über Rückmeldungen, beste Grüsse, Trimminogy

[fennek]

Um zur eigentlichen Frage des Threads zurückzukehren.
Hat synthetischer Sprit eine Zukunft?- Aus meiner Sicht ein klares "JA"! - Aber auf keinem Fall zum Verbrennen in neuen PKW's!
Wie hier schon geschrieben ist der Wirkungsgrad im Vergleich zu einem reinen E- Antrieb viel zu schlecht und der teuer erzeugte Sprit hätte genügend potentielle Abnehmer in der Luftfahrt oder im Altbestand der PKW Flotte. Die aktuelle Diskussion ist in meinen Augen (seit 20 Jahren in Planung und Entwicklung im Automotive- Bereich tätig) völlig absurd. Schon die fiktive Möglichkeit, dass 2035 solche Fahrzeuge noch (neu) zulassungsfähig sein sollen, könnte Hersteller und Zulieferer dazu zwingen sich diese technologische Option offen zu halten.
Aber streng genommen können sie sich das nicht leisten, da die Transformation in elektrische Antriebe (und leistungsfähigere Batterien) sämtliche Forschungs- und Entwicklungskapazitäten bindet.
Kurzum: Das Offenhalten der Option kostet zusätzliches Geld (welches ja von irgendwo kommen muss) und verzögert die Geschwindigkeit bei den elektrischen Antrieben.
Die Zukunft ist elektrisch! Die oft diskutierten Unzulänglichkeiten mancher elektrischen Fahrzeuge und der Infrastruktur werden in wenigen Jahren wie Anekdoten aus einer anderen Zeit klingen.
In diesem Zusammenhang meine Empfehlung: Die Geschichte der ersten Automobilreise von Berta Benz.

https://group-media.mercedes-benz.com/m ... id=9361401

[RobertL]

...und der teuer erzeugte Sprit .....

Das ist doch eine Legende bis zu einem gewissen Grad. Im Moment werden bei zu viel Wind die Windräder vom Netz genommen weil der überschüssige Strom das Netz destabilisieren würde. Die Dinger stehen also still. Besser mit diesem Überschussstrom synthetische Kraftstoffe zu erzeugen als die Energie ungenutzt zu lassen. Was die teurere von diesen beiden Varianten (abschalten oder Sprit produzieren) ist kann sich wohl jeder selbst ausmalen. Und bei der Menge von Windrädern die ihr in D zubauen wollt und gleichzeitig auch keine ausreichenden Speicher für Überschussstrom vorhanden sein werden, sind synthetische Kraftstoffe eigentlich die einzige Alternative um Überschussstrom zu speichern. Schlechter Wirkungsgrad bei der Erzeugung hin oder her, wer bessere Alternativen hat bitte vortreten.

Ob dann unbedingt PKWs mit diesen Kraftstoffen rumfahren müssen ist eine andere Sache, ich denke da sollte man doch Politik- bzw. Ideologiefrei ran gehen und die Nachfrage regeln lassen wie das in Zukunft aussehen wird. Es schreibt den Herstellern ja niemand vor dass sie überall in Entwicklungen investieren müssen. Wer will kann ja, technologisch offen sollte das doch bleiben. Dass die Zukunft ausschließlich elektrisch ist bezweifle ich im Moment noch sehr stark, ich halte das für eine zeitgeistige Platitüde.

[RobertL]

Nachtrag: global tätige Hersteller werden sich von dem Verbrennerverbot in der EU nicht davon abhalten lassen für die "restlichen" 7,5 Milliarden Menschen auf dieser Erde, wo es dieses Verbot nicht gibt, weiterhin Verbrenner herzustellen und weiter zu entwickeln. Wer was anderes glaubt ist ein hoffnungsloser Träumer.