Vergleichsstudie BEV und FCEV

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Vergleichsstudie BEV und FCEV

von majorfibbs » 30. Nov 2016, 17:55

Hallo

Anbei eine anschauliche Grafik die ich immer wieder gerne aufzeige wie die Verluste in der H2-Kette über FCEV bis zum mechanischen Abtrieb aussehen.
Also wenn mind. 75% des schönen Solar-/Wind-/Wasserstroms verpuffen, dann gehen jedenfalls mir die Argumente aus, um für das Konzept FCEV zu sein.
CO2 Ausstoss ist schon gleich Null, aber energetisch ist das H2 FCEV Konzept total unsinnig. Das Projekt in Kalifornien mit dem Toyota Mirai ist ja bekanntermassen grad am floppen.

Der Produktions-Aspekt wird immer gern weggelassen. Wenn man ehrlich ist, die Herstellung von Benzin (Cracking) schluckt auch Unmengen von el. Strom, nämlich ca. 1.6kWh pro L. (habe nur 1 Datenquelle, werde da noch suchen)
Eine Tankfüllung von 50L hat somit das elektrische Equivalent von 80kWh gespeichert. So ein Zufall aber auch, das entspricht fast der Batt.Kapazität eines Model S85. :-)
Jedenfalls ein schönes Argument warum man keine Angst haben muss, wenn alle elektrisch fahren wollen. Es braucht keine neuen Kraftwerke. Die Bilanz ist ausgeglichen.

Bild
Quelle: http://www.tatup-journal.de/tatup061_boss06a.php

Eine ähnliche Diskussion fand schon in diesem Thread statt.
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von BananenBrot » 30. Nov 2016, 18:26

Ausser jemand erfindet so etwas wie Zeit dann ist diese Betrachtung natürlich nicht mehr so sinnvoll. Denn die geht ja von einem Szenario aus in dem es keine Zeit gibt - aber in der Realität sind Solar und Windstrom sind keineswegs dauernd und auf Knopfdruck in beliebiger Menge verfügbar.

Man muss die Wirkungsgradketten von Primärenergie=>Wasserstoff=>Strom mit (Solar+Wind)+Speichersystemen=>Nutzbarem Strom vergleichen - alles andere macht doch keinen Sinn.

Wenn man Kernkraft, Kohle und Gas aus der Stromerzeugung rausnimmt sit das Szenario Wind, Photovoltaik => Nutzstrom nicht mehr das was der Realität entspricht - dann geht das Wind/Solar/Wasser => Speicher (0...100%) => Nutzstrom
 
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von reniswiss » 30. Nov 2016, 18:40

majorfibbs hat geschrieben:Wenn man ehrlich ist, die Herstellung von Benzin (Cracking) schluckt auch Unmengen von el. Strom, nämlich ca. 1.6kWh pro L. (habe nur 1 Datenquelle, werde da noch suchen)

Das stimmt eben nicht. Es wird zwar viel Energie benötigt, um aus Rohöl Treibstoffe herzustellen, aber das ist keine elektrische Energie. Eine Raffinierie arbeitet mit Wärme, braucht also viel thermische Energie. Eine thermische Kilowattstunde ist energetisch betrachtet deutlich weniger Wert als eine elektrische Kilowattstunde.

BananenBrot hat geschrieben:Ausser jemand erfindet so etwas wie Zeit dann ist diese Betrachtung natürlich nicht mehr so sinnvoll. Denn die geht ja von einem Szenario aus in dem es keine Zeit gibt - aber in der Realität sind Solar und Windstrom sind keineswegs dauernd und auf Knopfdruck in beliebiger Menge verfügbar.

EVs müssen einfach immer mit dem Netz verbunden sein, wenn sie parkiert sind. Dann können sie netzdienlich laden. Es macht in der Tat wenig Sinn, den ganzen PV-Strom am Tag zu speichern, um ihn dann in der Nacht ins Auto zu laden. Glücklicherweise ist das auch nicht nötig.
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von m3ntI » 30. Nov 2016, 21:18

@ majorfibbs

Die Grafik ist von Ulf Bossel und ist schon über 10 Jahre alt. Zu diesem Zeitpunkt gab es weder einen Mirai, noch einen ix35 oder einen Clarity und in Zukunft auch einen GLC F-cell. Die Diskussion um die Wirkungsgradkette wird jedesmal aufs neue entfacht und ich sehe immer wieder die selben alten Bildchen mit den selben Daten. Alle Komponenten werden mit den Jahren effizienter und besser. Das Thema "kleine Batterie" und die Brennstoffzelle als eine Art Range Extender wie jetzt im GLC geht leider komplett unter.
 
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Vergleichsstudie BEV und FCEV

von majorfibbs » 1. Dez 2016, 18:15

m3ntI hat geschrieben:@ majorfibbs

Die Grafik ist von Ulf Bossel und ist schon über 10 Jahre alt. Zu diesem Zeitpunkt gab es weder einen Mirai, noch einen ix35 oder einen Clarity und in Zukunft auch einen GLC F-cell. Die Diskussion um die Wirkungsgradkette wird jedesmal aufs neue entfacht und ich sehe immer wieder die selben alten Bildchen mit den selben Daten. Alle Komponenten werden mit den Jahren effizienter und besser. Das Thema "kleine Batterie" und die Brennstoffzelle als eine Art Range Extender wie jetzt im GLC geht leider komplett unter.


Eine alte Grafik heisst ja nicht gleich dass sie falsch ist. Bringst du bitte eine neue? Habe leider keine gefunden.
Und mit der "alten" Grafik wird ja auch nicht nur der interne Wirkungsgrad des FCEV Fahrzeugs betrachtet, sondern eher die H2 Produktion, Transportkette und Speicherung (Komprimierung). Da kann man rein physikalisch wohl wenig optimieren. Das ist die Kern-Aussage dieser Grafik. Da lässt sich nix schönreden. Mirai hin oder her.

Erst ganz am Ende dieser Kette kommt dann das FCEV Fahrzeug zum Zug. Dass dieses intern über die Jahre bessere Wirkungsgrade hat, steht ausser Frage. Aber bis zum Befüllen mit H2 sind einige kWh an Energie verbraten worden, nur um H2 bereitzustellen.

Die Zukunft wird es weisen wohin die Reise geht. Es steht jedem frei auf das vermeindlich falsche Pferd zu setzen (wenn das Pferd tot ist, dann ist es Zeit abzusteigen). Jedenfalls wenn der Staat mein Steuergeld für solche Sackgassen-Projekte ausgibt, dann bin ich dagegen. Wenn es ein privates Industriekonsortium aus eigenen Mitteln zahlt, dann ist es mir egal.
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von majorfibbs » 1. Dez 2016, 18:39

reniswiss hat geschrieben:Eine Raffinierie arbeitet mit Wärme, braucht also viel thermische Energie. Eine thermische Kilowattstunde ist energetisch betrachtet deutlich weniger Wert als eine elektrische Kilowattstunde.


Vom Thema drifte ich nun leicht ab....

Frage: wie wird denn diese "thermische Energie" = Heizenergie bereitgestellt? Durch einen Brenner der Öl / Diesel verbrennt? Oder einer elektrischen Heiz-Spirale? Oder Dampf der ebenfalls durch Verbrennen von Öl bereitgestellt wird?

Ich kenne den internen Aufbau einer Rektifikationskolonne leider noch nicht. Prizipiell wird ja das Rohöl gekocht, verdampft und dabei kommt dann je nach spez. Gewicht (versch. lange Kohlenstoff-Ketten) Schweröl, Diesel, Kerosin, Benzin und andere Kohlenwasserstoffe dabei raus.

Die Erkenntnis hier soll lediglich sein, dass für die Produktion von Petro-Treibstoff wesentlich mehr Energie reingesteckt wird, als das man dies gemeinhin erwartet. Diese Energie könnte man ja gleich in einen Akku pumpen. Also im Extremfall der Strom aus einem thermischen Kraftwerk. Was natürlich niemand mehr will. Logo dass auch die Akkuproduktion Energie kostet, aber hoffentlich nicht soviel wie für Benzin (das wäre nochabzuklären). Wär sonst aber recht doof.
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von reniswiss » 1. Dez 2016, 20:30

majorfibbs hat geschrieben:Frage: wie wird denn diese "thermische Energie" = Heizenergie bereitgestellt?

Das Heizen durch direktes Verbrennen ist das effizienteste. Vorher Strom daraus zu erzeugen lohnt sich nicht.

majorfibbs hat geschrieben:Die Erkenntnis hier soll lediglich sein, dass für die Produktion von Petro-Treibstoff wesentlich mehr Energie reingesteckt wird, als das man dies gemeinhin erwartet.

Das ist richtig. Für die Bereitstellung von Treibstoffen, also Well-to-Nozzle gehen im Mittel etwa 20 % verloren.
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von BananenBrot » 1. Dez 2016, 22:11

Alles < 3 Monate ist, ist kein relevanter Speicher der fossile Kaftwerke ersetzen könnte.

E-Autos können nur 1-3 Tage Strom speichern bis die wieder jemand nutzen wird - das ist nicht mal ein Ansatz einer Lösung. Die taugen ganz ok um den 3-Tagesverlauf zu glätten - und auch nur dann wenn genug Green Energy an den Tagen davor vorhanden war.

Das halt der Bereich bei dem Wasserstoff punkten kann, sobald Stromerzeugung und Laden nicht zeitlich zusammenfallen ist obige Grafik nämlich falsch, die stellt nur den Spezialfall Stromerzeugung durch z.B. EE und Verbrauch=Laden finden immer zeitgleich statt, was natürlich nicht wirklich der Realität entspricht.
 
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von pollux » 3. Dez 2016, 09:41

BananenBrot hat geschrieben:Alles < 3 Monate ist, ist kein relevanter Speicher der fossile Kaftwerke ersetzen könnte.

E-Autos können nur 1-3 Tage Strom speichern bis die wieder jemand nutzen wird - das ist nicht mal ein Ansatz einer Lösung. Die taugen ganz ok um den 3-Tagesverlauf zu glätten - und auch nur dann wenn genug Green Energy an den Tagen davor vorhanden war.

Das halt der Bereich bei dem Wasserstoff punkten kann, sobald Stromerzeugung und Laden nicht zeitlich zusammenfallen ist obige Grafik nämlich falsch, die stellt nur den Spezialfall Stromerzeugung durch z.B. EE und Verbrauch=Laden finden immer zeitgleich statt, was natürlich nicht wirklich der Realität entspricht.

Entschuldigung, aber das ist wohl Bananenweisheit.
Die größte Bedarfsschwankung, welche über den Tages- Nachtverlauf anfällt kann ein Elektroauto nämlich ganz hervorragend schon jetzt glätten helfen. Alles was dafür erforderlich ist sind genügend Ladeplätze und ein bisschen Steuerung.

Du hast damit recht, dass das Elektroauto nicht alle Probleme der Welt lösen kann, aber es löst schon mal einige ganz gut.
Warum beschwerst Du dich nicht, dass Dein Elektroherd nich über 3 Monate Energie speichern kann. Richtig, es ist ein Herd und nicht ein Energiespeicher. Ein Elektroauto ist erst mal in Auto und kein Netzoptimierer. Warum immer diese bescheuerte Kritik daran? Da fehlt nur noch die Beschwerde, dass das Auto fährt und dann ja nichtt das Netz glätten kann.
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Re: Vergleichsstudie BEV und FCEV

von BananenBrot » 3. Dez 2016, 17:14

Für Langezeitspeicherung sind BEV-Fahtrzeuge nunmal ungeeignet - und das heisst man braucht andere Speichermöglichkeiten beim Komplettverzicht auf fossile Stromerzeugung.

Da ist PowerToGas eine wahrscheinliche, denn Deutschlands EEG "Chaos" führt inzwischen zur zunehmenden Abschottung nationaler Stromnetze und -märkte, so dass ein Europa Netz immer mehr nur noch was für Träumer ist, das wird immer unwahrscheinlicher realisierbar.

Wenn man sowieso auf Energiespeicherung auf Wasserstoffbasis setzen würde bzw müsste, dann würden die Brennstoffzellenautos von der sowieo stattfindenen Speicherung profitieren- und das ist numal kein unrealistisches Zukunfts.Szenario.

Ich habe mich keineswegs über BEV-Autos beschwert - wie jeder lesen kann habe ich lediglich deren Eignung als Langzeitspeicher in Frage gestellt - aus objektiven Gründen.
 
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