Warum der Verbrennungsmotor Zukunft hat


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)

16 Gedanken zu “Warum der Verbrennungsmotor Zukunft hat

  1. Warum der Verbrennungsmotor allein keine Zukunft hat Im Vergleich zu dem, was in die Entwicklung von anderen Technologien gesteckt worden ist und noch immer wird, sind die in die Batterieforschung gesteckten Mittel vergleichsweise niedrig. Immer noch läuft ein Großteil nicht in Elektromobilität.

    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 😉

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  2. eine Großteil der Probleme werden NICHT gelöst cc: „eine Großteil der Probleme von Autos lösen kann.“
    Hallo, gerade das glaube ich nicht. Algen – ja für LKW, Busse,… aber was nutzen Algen (oder Elektrizität) gegen:

    · Unfälle und Gefährdung
    · Stau
    · Platzverbrauch; Verdrängung anderer Verkehrsteilnehmer durch
    Parkplatzbeschaffung
    · Behinderung von öffentlichen Verkehrsmitteln
    · Lärm (insbes. Abroll- und Luftverwirbelungsgeräusche)
    · Rechtfertigung für neuen umweltzerstörenden Straßenbau
    · Verdrängung anderer Verkehrsarten (z.B. Fahrrad, Bahn,…)
    · zentrale Energiegewinnung und die Abhängigkeit von Konzernen
    · Auto als „Kostenfalle“ (siehe VCÖ-Publikationen)
    · u.s.w.,… ?

    Hier geht es keineswegs um den sehr kleinen Teil von Fahrzeugen, die gut und notwendig sind. Keiner will Rettungsautos abschaffen oder Lieferanten die unhandlichen Waren in die Hand drücken. Nur: das „Auto der Zukunft“ wird so dargestellt, als ob es DAS Verkehrsmittel der Zukunft für jedermann und jederfrau ist.

    Das Auto der Zukunft kann nur eines sein: das, das nicht gebaut wurde, weil es entbehrlich geworden ist. Und die nicht entbehrlichen Autos müssen endlich komplett neu konzipiert werden (klein, leichtm, langsam), so dass ein Kosten-Nutzen-Verhältnis entsteht, das menschen-, landschaft-, stadt- und umweltverträglich ist.

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  3. Mopeds und Radeln ja. Aber Autos? Find ich bescheuert. Elektromopeds sind deshalb so gut, weil Benzinmopeds so schlecht sind. Der Kraftstoffverbrauch müsste eigentlich bei einem Zehntel von einem Auto liegen – tut er aber nicht. Zuzweit im Auto bist sparsamer unterwegs als allein mit nem Moped.
    Die Benzinautos sind aber nicht so grottenschlecht, drum ist der Unterschied zum Elektroauto nicht so gravierend. Und wie CC oben schon schreibt: Nur 15% der Kosten entfallen auf Treibstoff. Am meisten spart man mit einem billigeren Auto. Die Akkutechnologie wird zwar durch Massenproduktion billiger, allerdings wird die Rohstoffgewinnung (bei der übrigens auch viel Energie draufgeht) langsam teurer. Denn ewig können wir die Chinesen nicht zu Hungerlöhnen ausbeuten.

    Achja, jeder der schon mal ein Notebook hatte, weiß, dass Akkus nicht nur durch Verwendung schlechter werden, sondern auch einfach altern. D.h. nach 7 Jahren Tesla fahren kannst du 10k Euro für einen neuen Akku aus dem Fenster scheppen. Um das Geld hol ich mir lieber ne Österreichcard von der ÖBB, Elektromobilität ist mit Oberleitung nämlich viel gscheiter.

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  4. Also ganz so schlimm wie oben dargstellt ist die Energiedichte der Akkus nicht.

    Benzin kommt wie oben erwähnt auf ca 12.5 kWh pro kg (interessant ist ja nur das zu bewegende Gewicht).

    Moderne Lithium-ionen Akkus erreichen bis 250 Wh/kg, dh es sind 50 kg Akku nötig um 1 kg Benzin zu ersetzen. Bedenkt man nun noch, dass der Elektromotor ca dreimal so effizient ist, sind nur mehr ca. 17 kg nötig.

    Mit nur ein wenig in die Forschung investierten Geldes könnte man den Energiedichte sicher noch weiter steigern, wie auch in den anderen Kommentaren hier angesprochen wird.

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  5. einige anmerkungen Sie haben zu Beginn ihres Artikels schon angemerkt wieso der Verbrennungsmotor, zumindest alleine, aussterben wird: er ist schlicht zu ineffizient.
    Ich gebe ihnen aber recht, dass die Batterien noch nicht gut genug sind den Verbrennungsmotor in eine Fussnote der Geschichtsbücher zu verwandeln. Also wird zunächst passieren was einige Firmen, darunter Vw, bald auf den Markt bringen werden: E-Autos mit Range-Extender. Darin können hocheffiziente 1-Zylinder Verbrennungsmotoren im optimalen Drehzahlbereich die Batterien aufladen sollte das nötig werden.
    In Sachen Batterieentwicklung stimme ich mit einem der anderen Kommentare durchaus überein: die Milliarden und Abermilliarden für die Entwicklung von denen sie da sprechen sehe ich nicht – ich meine die Energiedichte wird sich noch deutlich erhöhen.
    Sobald Batterien mit höherer Dichte und Effizienz entwickelt sind verbrennt man Algen und was es sonst noch an Biomasse gibt in geeigneten Kraftwerken und belädt die Autos nur noch mit dem Strom aus ebendiesen – die Vorteile liegen auf der Hand:
    – weit höhere Effizienz bei der Verarbrennung.
    – effizientere Filtermethoden >> weniger Abgase
    – keine Abgase in Ballungsräumen
    – Transport zu Endverbraucher ist effizienter.
    – Biomassekraftwerke können die Leistungsschwankungen anderer erneuerbarer Energiequellen (Wind, Wasser, Sonne) ausgleichen

    Zu den Kosten der Batterien: Wer sagt denn dass der Konsument die tragen muss? In Israel läuft gerade ein Flottenversuch bei dem Batterien bei der Tankstelle einfach gewechselt werden >> nach 10 Sekunden ist das Auto wieder fahrbereit. Die Batterien verbleiben im Eigentum der Stromanbieter, Kunden zahlen nur verfahrene Energie. Da die reinen Energiekosten beim E-Auto weit geringer sind als bei seinen stinkenden Artverwandten, können die Stromproduzenten die Kosten der Batterie auf den Strompreis aufschlagen.

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  6. Algenproduktion Wann stellt denn endlich mal wer so eine Algenanlage in Nordafrika auf? Kann doch nicht so schwer sien. Man liest immer nur wie toll das ist, wenn ich aber an mein zugeschlatztes Aquarium denke, kann ich mir gut vorstellen, dass die technische Realisierung einige tücken hat.

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  7. Die Algentheorie klingt vielversprechend. Angeblich kann man sie auch direkt im Meer züchten. Wir brauchen jedenfalls genug Treibstoffe für Essenzielles, wie die Landwirtschaft, Transport, Rettung, Polizei usw.

    Entgegen der Verschwörungstheorien angeblich fortschrittsfeindlicher – und verhindernder Auto- und Ölkonzerne schätze auch ich, dass Verbrennungsmotoren mit Flüssigkraftstoffen einfach das beste System sind, das wir haben und wohl auch je haben werden und das auch der Grund dafür ist, dass sie sich so hartnäckig am Markt halten.

    Entgegen der These des sich ständig beschleunigenden Fortschritts wurden die meisten wirklich brauchbaren Massentechnologien längst erfunden. Die meisten davon im späten 19. Jhdt. Seither geht es mit den weltbewegenden Durchbrüchen bergab.

    Artikel zum Thema:
    http://spectrum.ieee.org/robotics/robotics-software/singular-simplicity

    Auf dem Bild in diesem Artikel fehlt freilich das Fahrrad, das erst durch eine Reihe von technischen Innovationen möglich wurde und erst ein Spielzeug der Reichen war, aber einen Quantensprung in der Individualmobilität darstellt.

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  8. Alge hat Zukunft Das hat nicht nur Franz Bilik erkannt, gotthabihnselig. 🙂 Freunde von mir bauen eine Prototyp-Plantage in Australien, mit der sie mit Algen Öl herstellen werden. Spannende Sache, wird aber noch etwas dauern.

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  9. Zustimmung Freut mich, dass nicht alle Leute von der Begeisterung für Elektroauto angesteckt worden sind. Ich sehe es wie CC: Ein Elektroauto ist teuer und wegen den langen Ladezeiten immer eine Art Verzicht, den kaum jemand akzeptiert. Noch dazu bringt es nichts, die Emissionen vom Auto auf ein Kraftwerk zu verlagern. Denn Ökostrom wird so oder so erzeugt; jeder Mehrverbrauch kann nur aus Kohle- oder Gaskraftwerken kommen.

    Die Idee mit den Algen ist vielleicht nicht schlecht – als Überbrückung, bis wir genug Ökostrom haben.

    Dass uns das Öl ausgehen wird, wird leider nicht eintreten, da man auch aus Kohle Öl herstellen kann, und Kohle reicht noch für 200 Jahre. Kohleverflüssigung ist in manchen Ländern bereits im Einsatz und nicht extrem teuer.

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  10. beim Brenner sparen bei den Autobahnen das Geld hinauswerfen die Schweitz zeigt einem den richtigen Weg, dass die Förderung der Bahn wesentlich wichtiger ist, als jedes mehrspurige Straßenprojekt!

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  11. „Entspricht ein Liter Benzin ca 10 kwh, so wiegt eine Bleibatterie, die diese Energiemenge speichern möchte satte 300kg“ Schreibt da ein Petrol Head?? Nur zur Erinngerung: Man verbrennt die Batterien nicht (dann wäre die Energiedichte wahrscheinlich höher). Und kein modernes Elektroauto fährt mit Bleibatterien. Und: es lohnt sich zu betrachten, wie sich die Batterietechnologie bez. Energiedichte und Kosten entwickelt. Davon auszugehen, dass hier die Entwicklung am Ende ist, ist erstens grundfalsch – und zweitens, das, was un die deutsche Automobilindustrie glauben machen möchte, damit sie weiterhin ihre Karossen an den Mann bringt. Indem Sie sich dieser Argumentation anschliessen, zeigen Sie, wie sehr auch Sie im fossilen Denken gefangen sind!

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