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Der lange Weg vom Windstrom zum e-Gas. Ein Beitrag zum klimaneutralen Autofa ...

Elektromobilität und Energiewende: Wie den Strom speichern?

Von wize.life-Nutzer - Donnerstag, 17.12.2015 - 23:02 Uhr

Fast könnte man meinen, Audi wollte mit diesem Technologie-Workshop dem Abgasskandal um manipulierte Dieselsoftware bei der Konzernmutter VW davonfahren und die schöne neue Welt der Elektrofahrzeuge präsentieren. Die Autos stehen unter Strom und surren lautlos dahin. Von Abgasen keine Spur, Umweltfrieden pur.

Strom aus Biomasse


Aber wird denn je das Automobil einen Frieden mit der Umwelt machen können oder sie mit ihm? Natürlich wird das autonome Fahren weiter entwickelt und schon bald Realität sein. Aber ist es auch ein unfallfreies Fahren? Ist das Elektroauto wirklich das umweltfreundliche Fahrzeug – sei es mit in Batterien gespeichertem Strom an Bord, oder in Brennstoffzellen über Wasserstoff erzeugtem Strom? Und sind die künstlichen Treibstoffe aus Biomasse bei der Gesamtbetrachtung wirklich so nachhaltig?

Den Treibstoff, den wir heute in den Motoren verfeuern, stammt aus Biomasse. Vor vielen Jahrausenden ist sie unter hohem Druck und Luftabschluss zu Erdöl und Erdgas entstanden. Das Holz der Bäume, das Grün der Pflanzen, die Myriaden an Kleinkrebsen und Unmassen an Algen begründen die Welt von Kohle, Gas und Öl, ohne sie wäre die Welt nicht so wie sie ist. Aber es soll, manche sagen, es muss zum Ende der Kohlenstoffwirtschaft kommen, andernfalls kollabiere der Blaue Planet Erde.

CO2: Das Dilemma bei der Verbrennung


Bei der Verbrennung wird Kohlendioxid freigesetzt. Dieses Gas ist für den Treibhauseffekt mitverantwortlich. Es legt ich wie ein isolierender Schal um die Erde, die sich aufheizt. Daneben sind es noch andere Klimagase, aber zum Teil ist das in die Erdatmosphäre entweichende CO2 menschengemacht. Daher können wir diesen Ausstoß aus steuern. Weniger Öl verbrennen, heißt weniger CO2 emittieren.

Künstlicher Diesel oder Sprit, aus gestern noch wachsenden Pflanzen gewonnen, soll da helfen. Dieser Treibstoff gilt als klimaneutral. Denn das Kohlendioxid welches die Pflanzen für ihr Wachstum vor wenigen Jahren noch aus der Luft entnommen hat, stößt der Motor als Abgas aus. CO2 neutral, da es in diesem Zeitfenster aus Wachsen und Verbrennen zu keiner Erhöhung kommt.

Tank oder Teller?


Aber leider ist der Traum von den nachwachsenden Rohstoffen ausgeträumt. Zu groß sind die Anbauflächen und damit der Landraub auf Kosten der Lebensmittel (Tank gegen Teller). Auch werden die Böden ausgelaugt und der dann eingetragene Dünger verschlimmert die Bilanz der klimaschädigenden Gase durch den Stickstoff.

Algen – das Grün der Sonne


Ähnlich der Algensprit. Verlockend die Idee, die Sonne ihre Arbeit machen zu lassen und tonnenweise Algen zu produziere. Solche Versuchsfarmen sind in den letzten Jahren im Sonnengürtel der USA in Texas entstanden. Aber schnell zeigt sich, dass Unmengen an Algen benötigt erden, um energiereichen Algensprit zu produzieren. Riesige Flächen wären nötig, um die erforderlichen Mengen zu erzeugen. Auch her gilt, zu wenig Ertrag pro Hektar, zu großer Bedarf an Fläche bei zu geringem Ertrag (nicht unähnlich den Photovoltaikanlagen auf den Dächern).

Aber wenn es der Kunstsprit in der Masse und Menge nicht schafft, dann sollte es die Edel-Energie Strom doch schaffen. Aber bei elektrischer Energie ist es wie das Leben „von der Hand in den Mund“. Was jetzt erzeugt wird, muss auch verbraucht werden. Nur schwer lässt sich Strom speichern, sei es in chemischen Batterien oder hochgelegenen Wasserbecken.

Strom: Von den Bergen in die Bergwerke


So hinreichend bekannt auch die Probleme bei dem aus Wind und Sonne alternativ erzeugten Strom auch sein mögen, so interessant sind die Ideen, wie sich der überschüssige grüne Strom speichern lassen könnte. Denn es gibt sehr wohl diese Phasen, wen nächstens der blanke Hans übers Meer fegt und die Windräder abgeschaltet werden müssen, weil es für den geernteten Strom keine Verwendung gibt.

Da wurde schon mal darüber spekuliert, stillgelegte Steinkohleflöze zu verwenden, in die Wasser zur Stromerzeugung und in Stunden des Überflusses wieder an die Oberfläche gepumpt zu werden. Der Wasserspeicher nicht auf den Bergen, sondern auf Meereshöhe. Stürzt es durch den tiefen Schacht, treibt das Wasser die Turbinen an.

Über den Umweg Wasserstoff zum Methan


Auch könnte mit Hilfe des Überfluss-Stroms die Elektrolyse gestartet werden. H2O wird in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten und mit CO2-Hilfe zu Methan gewandelt werden. Das lässt sich vortrefflich im Gasnetz speichern, um von Automotoren genutzt zu werden.

Aber selbst für die im Laufe der Jahre schwächer werdenden Akkus der Elektroautos ist eine neue Verwendung geplant. Da sie immer noch Strom speichern können – wenn auch zum Fahren zu wenig -, könnten sie doch zu großen Blocks zusammengepackt als Pufferbatterien verwendet werden. Die Kapazität der erlahmten Lithium-Ionen-Akkumulatoren wäre immer noch höher als die von Bleiakkus. Ferner erübrigte sich das teure Recycling. Sind es mal genügend E-Cars auf den Straßen, fallen im Laufe der Jahre genügend Altbatterien an.

Batteriefabriken für 1 Million Elektroautos jährlich


Bis es aber soweit ist, entstehen vor allem in den USA und Asien Batterie-Fabriken – nicht nur für Elektroautos auch, wie die größte der Welt des Autoherstellers Tesla zusammen mit dem japanischen Elektronikriesen Panasonic. Allein dieses eine Werk in der Wüste von Nevada soll die weltweite Produktion der Lithium-Ionen-Batterien verdoppeln und in fünf Jahren jährlich Batterien für eine halbe Millionen Elektrofahrzeuge liefern. Die anderen Werke liefern weitere 500 000 dazu.

Frontstadt Berlin: Der weltgrößte Bleiakku mit 17 Megawatt


Dass selbst altbackene Bleiakkus eine gewaltige Strommenge speichern und blitzschnell wieder abgeben kann, hat die „Frontstadt“ Berlin zur Zeit des Kalten Krieges bewiesen. Für die damals größte Industriestadt Deutschlands wurde ein Gebäude errichtet, in dem 7080 Bleibatterien untergebracht waren. 17 Megawatt lieferte die größte Batterie der Welt damals - leider nur für 30 Minuten. Heute beherbergt das Gebäude das Energie-Museum, in dem auch Teile der gewaltigen Batterie zu besichtigen sind.

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