Artikel Energyload Von Stephan Hiller  15. März 2021

Teslas langjähriger Technik-Vorstand JB Straubel hat ein neues Unternehmen gegründet und geht das Thema Elektroauto jetzt rückwärts an. Mit Redwood Materials will er über Batterie-Recycling in „umgekehrten Gigafactorys“ wertvolle Rohstoffe in einem Kreislaufsystem wieder aufbereiten.

Rohstoffe sind der größte Kostentreiber bei Batterien

Damit will Straubel das Problem der teuren und knappen Batterierohstoffe angehen. In einem Interview mit dem Wall Street Journal sagte der Tesla-Mitgründer, der gesamte Markt für Elektroautos und ihre Akkus werde nach wie vor von den Kosten der Batterierohstoffe dominiert. Ihren Anteil an den Kosten schätzt er auf 50 bis 75 Prozent. Durch konsequentes Recycling sollen teure Rohstoffe wie Nickel, Kobalt und Lithium besser verfügbar und dadurch günstiger werden.

Batterie-Recycling kann einen spürbaren Beitrag leisten

Heute sind einer Studie der Organisation Transport & Environment zufolge für eine Kilowattstunde Elektroauto-Akku durchschnittlich 100 Gramm Lithium, 130 Gramm Kobalt und 480 Gramm Nickel nötig. Vor allem der Bedarf an Kobalt sinkt durch den technischen Fortschritt immer weiter. Recycling kann jedoch laut Transport & Environment den Bedarf an den drei Rohstoffen senken und ab 2030 bei der Batterieherstellung einen spürbaren Beitrag leisten.

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Artikel in Next Mobility 10.03.2021Autor / Redakteur: spx / Tanja Schmitt

E-Autos in Tiefgaragen

Einige Kommunen in Deutschland haben E-Autos aus Tiefgaragen verbannt, weil von ihnen angeblich ein höheres Brandrisiko ausgeht. Der Versicherungsverband GDV widerspricht nun dieser These.

Laut GDV besäßen Autos mit Verbrennungsmotor aufgrund des brennbaren Treibstoffs im Vergleich zu Stromern eine sogar höhere Brandlast. Nach Ansicht des Versicherungsverbands sei die Sicherheit der Tiefgarage vielmehr von der Qualität des Brandschutzes, nicht aber von der Art der dort parkenden Autos abhängig.

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Immer wieder werden Diskussionen laut, ob nicht etwa Wasserstoff die richtige Energie-Speichertechnik für die Elektromobilität sei. EFAHRER.com erklärt die wichtigsten Infos rund um die Brennstoffzelle.

Wasserstoff – ein toller Energieträger

Ohne Zweifel: Wasserstoff ist ein toller Energieträger. Zur Herstellung von Wasserstoff benötigt man Wasser und elektrischen Strom, bei der Nutzung des Wasserstoffs durch Verbrennung oder in einer Brennstoffzelle entsteht als Abfallprodukt wieder Wasser. Wasserstoff lässt sich beliebig lange in beliebig großen Tanks lagern, und die gravimetrische Speicherdichte ist sehr hoch: Der Brennwert von einem Kilogramm Wasserstoff liegt bei 33 Kilowattstunden, also bei mehr als dem Dreifachen des Energiegehalts von einem Liter Benzin oder Diesel.

Aber es gibt mehrere gravierende Probleme bzw. Nachteile

Transport und Lagerung sind energieaufwendig

Vereisende Zapfhähne, langsamer Druckaufbau

Mehr als sechs Autos pro Stunde kann eine solche Tankanlage (die mit rund einer Million Euro pro Installation sehr teuer ist) deshalb nicht abfertigen.

Kernproblem Wirkungsgrad

Während ein Elektro-Auto mit Akku-Technik dazu in der Lage ist, über 75 Prozent der elektrischen Energie, die in einer Windkraft- oder Photovoltaik-Anlage erzeugt worden ist, in Vortrieb umzusetzen, bleiben bei der Kette vom Strom über die Wasserstofferzeugung per Elektrolyse, die Kompression (oder Kühlung), den Transport, die Tankanlage, die Brennstoffzelle und den Puffer-Akku im Auto nur gut 25 bis 30 Prozent der Energie übrig. Das bedeutet, dass für Wasserstoffmobilität pro Kilometer mehr als die dreifache Strom-Menge notwendig ist, also auch dreimal so viele Windkraft- oder Solaranlagen gebaut werden müssten.

Akkus entwickeln sich schneller weiter als Brennstoffzellen

Wasserstoff im stationären Einsatz

Wasserstoff kann und muss eine ganz andere Karriere machen: Zum Beispiel kann das Gas, das zu Überproduktionszeiten von erneuerbarem Strom erzeugt worden ist, direkt in der Stahlverhüttung eingesetzt werden und dort Kohle ersetzen. Das CO2-Einsparpotenzial pro eingesetztem Kilogramm Wasserstoff ist viel größer als beim Brennstoffzellenauto, der technische Aufwand dabei relativ gering.

Link zm Artikel bei EFahrer-com

Im VW-Werk Salzgitter beginnt eine Pilotanlage mit der Rückgewinnung wertvoller Materialien aus den Lithium-Ionen-Batterien. Bis zum großindustriellen Recycling dauert es noch. Wie fast überall in der Branche.

Auch die Firmen BMW, Daimler und Tesla investieren jerzt schon in das Recycling von LiIon Autobatterieen, was wichtig ist, wenn in größerem Maßstab auch nach einem evebtuellen Second Life als Energiespeicher anfallen.

Link zum Artikel bei Edison

In der Batterieforschung wird Natrium zur echten Alternative für Lithium. Forscher auf der ganzen Welt feiern Fortschritte beim Natrium-Ionen-Akku.

Sonnenenergie direkt nutzen, um CO₂-neutrale Treibstoffe zu produzieren: So funktioniert Sun-to-X. Ein Pionier auf diesem Feld ist das Schweizer Startup Synhelion, das in naher Zukunft den Flughafen Zürich mit «Solar-Kerosin» beliefern will. Was sind die Vorteile der Technik und wie schlägt sie sich im Vergleich mit der bekannteren Variante Power-to-X?

Konkret ist das zum Beispiel die Flugbranche. Da flüssige Treibstoffe über eine 30 bis 80 Mal höhere Energiedichte als Batterien verfügen, ermöglichen sie bei gleichem Gewicht eine wesentlich grössere Reichweite. Anders formuliert: Dieselbe Reichweite mit Batterien zu gewährleisten, wäre mit einem deutlich höheren Gewicht verbunden – einem zu hohen Gewicht, als dass das Flugzeug noch abheben könnte. Eine Elektrifizierung ist folglich insbesondere im Langstreckenbereich kaum realisierbar. Synthetische Treibstoffe sind daher die beste Option, um den CO₂-Ausstoss der Luftfahrtbranche zu reduzieren.

Auch ein Schweizer Unternehmen mischt dabei an vorderster Front mit: das ETH-Spinoff Synhelion.

Artikel bei Energie Experten  ,  Zum Beitrag auf Youtube

Artikel von Next Mobility News

Die E-Mobilität ist ein wichtiger Baustein, um die CO2-Emissionen des Verkehrs zu senken. Aber wie wirtschaftlich ist es, auch Schwerlast-Lkw über lange Distanzen rein batterieelektrisch zu betreiben? Trotzdem werden auch 40-Tonner zeitnah über tausend Kilometer rein elektrisch unterwegs sein. Der Schlüssel dazu liegt im Brennstoffzellenantrieb.

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Studie Eindhofen Uiversity of Technology

Zusammenfassung

Kürzlich haben einige überwiegend deutsche Studien in Frage gestellt, ob das Fahren eines Elektrofahrzeugs weniger Treibhausgase ausstößt oder ob wir warten müssen, bis der Strom weiter dekarbonisiert wird. Dieser Bericht erklärt, dass diese Studien eine Reihe von Mängeln aufweisen und dass ordentliche Berechnungen zeigen, dass Elektrofahrzeuge bereits heute weniger als die Hälfte der Treibhausgase ihrer mit fossilen Brennstoffen betriebenen Pendants ausstoßen. Wenn wir über eine Zukunft spekulieren, in der die Produktion und das Fahren mit erneuerbaren Energien erfolgt, führt dies zu mindestens zehnmal weniger Emissionen als das, was mit Verbrennungsmotoren, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, erreicht werden kann. Es folgt eine Liste der sechs größten Fehler in Studien, in denen festgestellt wurde, dass Elektrofahrzeuge ähnliche Treibhausgasemissionen haben, wie ihre mit fossilen Brennstoffen betriebenen Gegenstücke. Die Zusammenfassung schließt mit einer Gegenüberstellung der CO2- Emissionen von Elektrofahrzeugen und Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen in verschiedenen Segmenten.

1. Übertreibung der Treibhausgasemissionen von der Batterieproduktion

2. Unterschätzung der Batterielaufzeit

3. Vermutung, dass die Elektrizität während der Lebensdauer eines Autos nicht sauberer wird

4. Unrealistische Annahmen beim Spritverbrauch

5. Keine Berücksichtigung der Voremissionen bei Diesel und Benzin bspw. beim Herstellungsprozess

6. Fehlender Blick in die Zukunft

Studie EAuto versus Verbrenner_CO2

Zum Thema Ökobilanz bzw. CO₂-Bilanz von Elektrofahrzeugen gibt es inzwischen zahlreiche seriöse Studien. Leider existieren daneben auch einige Studien, die mit alten Daten und falschen Annahmen die Elektromobilität in ein schlechtes Licht rücken.

Beitrag von Kompetenzzentrum ElektroMobilität NRW, EnergieAgentur NRW

17 Tonnen CO₂ für eine einzige E-Auto-Batterie?

Einer der Hauptgründe für den weitverbreiteten Irrglauben, E-Autos seinen umweltschädlicher als Diesel oder Benziner, ist die sogenannte „Schweden-Studie“ aus dem Jahr 2017. Dazu wurden mehrere ältere Studien zur Batterieherstellung ausgewertet. Danach werden pro Kilowattstunde Batteriekapazi-tät 150-200 kg CO₂ ausgestoßen. Eine Zahl, die schon damals von Fachleuten als klar zu hoch kritisiert wurde. 2019 wurde eine aktualisierte Version mit neueren Quellen veröffentlicht (Bericht) in denen der Wert nur noch deutlich realistischere 61-106 kg pro kWh betrug (Quelle).

 Positive CO₂-Bilanz auch mit deutschem Strommix

Bei Nutzung des derzeitigen deutschen Strommixes sind E-Fahrzeuge – über ihren gesamten Lebenszy-klus (Herstellung, Betrieb, Entsorgung) – für weniger CO₂ verantwortlich als Diesel oder Benziner.

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