Elektroautos und Elektromobilität

ps: wenn du wissen moechtest, wieviel li in einer batterie enthalten ist, nimmst du die kapazitaet (ah) x 0.3. ist ein naeherungswert.

bsp.: 2ah x 0.3 = 0.6 -> 0.6g li(-ionen) sind enthalten.

Deepthroat23 schrieb:Zu guter letzt habe ich mal gelesen, dass es auf der ganzen Welt nicht so viel Licium gibt, nicht mal annähernd, dass man so viele Akkus bauen könnte.

Vermutlich werden die Lithium Ionen Akkus nur eine Brückenlösung sein, bis man entweder bessere Akkus aus einem anderem Material entwickelt hat oder es möglich ist das Auto sicher und kostengünstig mit Wasserstoff zu betreiben.
Es wird gemunkelt, dass man in Zukunft Akkus mit Graphen (oder war es Kohlenstoff?) verwenden wird, da diese eine höhere Speicherdichte habe als alle anderen Akkus. Die Technologie um diese herzustellen damit sie auch kostengünstig sind, ist aber noch nicht weit genug erforscht und wird auch noch etwas Zeit brauchen bis man solche Akkus auch günstig produzieren kann.

Bei Wasserstoff denke ich ist der Zug abgefahren. Wasserstoff für nen Explosionsmotor, da hat man es wiederum mit einem schlechten Wirkungsgrad zu tun und verstromen über eine Brennstoffzelle wird seit über 20 Jahren getüftelt, die sie sind recht schwer und vor allen Dingen kosten Brennstoffzellen zu viel (Edelmetalle)..weswegen das heute fast alle wieder haben fallen lassen.

Bekäme einen Aufschwung, wenn DE wegen der Energiewende zu viel Windstrom(spitzen) hat und in H2 vergast, günstig/in ordentlichen Mengen Wasserstoff gäbe. DE ist aber nicht die ganze Welt und Wasserstofftankstellen sind auch nicht billig. Dazu kommt das Problem der Lagerung in flüssiger Form, weil der Druck im Tank steigt, wenn er sich erwärmt, muss man immer etwas verpuffen lassen. Immer besser werdende Akkus, sprechen gegen Wasserstoffautos.

@mayday

Sobald die Fusionsreaktoren entwickelt sind, wird es vermutlich eh egal sein mit welcher Energiequelle das Auto fährt da man dann genug Energie zur Verfügung hat. Wahrscheinlich wird man dann aber auch Akkus haben, die ein Auto 5000km weit fahren lassen können, da man ganz andere Materialien entwickeln kann als heute. Jedoch bringt uns das auch nichts, da wir immer noch das Problem haben die Technik zu entwickeln. Erst wenn sich eine Technik erwiesen hat, kann man sie weiter erforschen. Momentan scheint das Elektroauto im Rennen zu liegen.

Wahrscheinlich, wird man Wasserstoff für etwas anderes benutzen. Ich denke mal man wird die Heizungen mit Wasserstoff betreiben, sobald das Erdgas zur Neige geht oder es zu teuer wird. Oder man betreibt bei entsprechender Energieerzeugung alles nur noch mit Strom.

Yotokonyx schrieb:Es wird gemunkelt, dass man in Zukunft Akkus mit Graphen (oder war es Kohlenstoff?) verwenden wird, da diese eine höhere Speicherdichte habe als alle anderen Akkus.

das hoechste der gefuehle wird die li-air batterie sein mit einer spez. energie von ~11kwh/kg (!, theoretisch). das entspricht nahezu dem energiegehalt von 1kg benzin.

... graphen kommt bei der anode zum einsatz. traegt zur erhoehung der energiedichte wesentlich bei aufgrund seiner struktur & sorgt fuer bessere konduktivitaet.
ergo: graphen>graphit!

@Deepthroat23

Deepthroat23 schrieb:Und wenn wirklich jeder Otto- und Dieselmotor mit einem Elektroauto ersetzt wurde, woher kommen diese Unmengen an Strom die man dafür brauchen würde?

Ich habs mal überschlagen und bei 10.000km/a und 20kWh/100km könnte man in Deutschland rund 2,5 Mio. E-Autos allein durch den Exportüberschuss betreiben.
Das sind zwar nur ein paar Prozent aller deutschen Autos, aber wie schon oben erwähnt, von Heute auf Morgen wird die Umstellung nicht stattfinden, die zieht sich über Jahrzehnte.

@Yotokonyx

Yotokonyx schrieb:Sobald die Fusionsreaktoren entwickelt sind, wird es vermutlich eh egal sein mit welcher Energiequelle das Auto fährt da man dann genug Energie zur Verfügung hat.

Kommt drauf an, zu welchem Preis son Fusionsreaktor Strom produziert, würde ich sagen.

@mayday

mayday schrieb:Bei Wasserstoff denke ich ist der Zug abgefahren.

Sehe ich auch so, zu viele Probleme (Tanks, Verteil-Netz, Brennstoffzellen, günstige und saubere Erzeugung... ), wenn Wasserstoff zukünftig bei zB. P2G anfallen sollte, ist es imho besser den für thermische Industrieprozesse zu nutzen, als für die Mobilität.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Kommt drauf an, zu welchem Preis son Fusionsreaktor Strom produziert, würde ich sagen.

Vermutlich werden die ersten Fusionsreaktoren noch einen hohen Preis haben, da sie noch die Entwicklungskosten ausgleichen müssen. Erst nach einer Zeit werden sie bestimmt den Strom billiger produzieren können, als ein AKW oder Kohlekraftwerk.

@Corellian

Dann müssten man nur noch den Strom und das E-Auto ökologisch vertragbar herstellen können, damit es sauberer ist als ein Verbrenner.

Yotokonyx schrieb:Vermutlich werden die ersten Fusionsreaktoren noch einen hohen Preis haben, da sie noch die Entwicklungskosten ausgleichen müssen. Erst nach einer Zeit werden sie bestimmt den Strom billiger produzieren können, als ein AKW oder Kohlekraftwerk.

Ich denke, die eine Sache ist, wann wir einen "serienreifen" funktionierenden Fusionsreaktor haben werden. Wird das in 50 Jahren sein? In 100? Ich denke, das weiß keiner und das macht es schwierig, damit zu kalkulieren.

Der zweite Punkt sind durchaus die Kosten. Es ist ja nicht nur die Entwicklung. Die Frage, die bislang nun auch nicht sicher beantwortet werden kann, ist die nach den Betriebs- und Anschaffungskosten in Relation zu dem erzeugten Strom.

Zivile Kernfusion beinhaltet noch eine Menge unbekannte.

Aber in der Tat, angenommen jetzt wird eine Menge in Wasserstofftechnik investiert (Infrastruktur, BZS etc.) und in 15 Jahren haben wir einen funktionierenden Fusionsreaktor, der für 2Ct/kWh strom erzeugt, dann wäre das recht bitter für den Reinvest.

@kleinundgrün

kleinundgrün schrieb: in 15 Jahren haben wir einen funktionierenden Fusionsreaktor, der für 2Ct/kWh strom erzeugt, dann wäre das recht bitter für den Reinvest.

2 Cent/kWh? Das schaffen nicht mal unsere abgeschriebenen AKW und haben nur noch laufende Betriebskosten. Sowas wäre imho nur mit Kalter Fusion möglich und ob die überhaupt möglich ist weiß Niemand.

@Yotokonyx

Yotokonyx schrieb: Erst nach einer Zeit werden sie bestimmt den Strom billiger produzieren können, als ein AKW oder Kohlekraftwerk.

Tja vielleicht, vielleicht auch nicht. Bei Technik-Monstren ala ITER würde ich eher zu "nicht" tendieren.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:2 Cent/kWh? Das schaffen nicht mal unsere abgeschriebenen AKW und haben nur noch laufende Betriebskosten.

Das war auch nur eine beliebige Zahl. Ich habe keine Ahnung, was ein realistischer Preis sein könnte.
Und ich halte es auch nicht für wahrscheinlich, dass in den nächsten 50 Jahren kommerziell Strom mittels Kernfusion erzeugt wird.

@kleinundgrün
@kuno7

Bitte verinnerlichen (bezieht sich auf Stromerzeugung und kosten,kleiner Artikel mit Bildern !!!)
http://green.wiwo.de/welcher-energietraeger-ist-am-guenstigsten-die-antwort-in-sieben-grafiken/

kuno7 schrieb:wenn Wasserstoff zukünftig bei zB. P2G anfallen sollte, ist es imho besser den für thermische Industrieprozesse zu nutzen, als für die Mobilität.

Sehe ich auch so, oder noch besser beides; mit Wasserstoff Wärmekraftkopplungsanlagen (Blockheizkraftwerke) betreiben, die Wärme+Strom liefern, der Strom würde mithelfen das Stromnetz weiter zu stabilisieren (wegen Wind/Solarstrom Stochastik)

kleinundgrün schrieb:Ich denke, die eine Sache ist, wann wir einen "serienreifen" funktionierenden Fusionsreaktor haben werden. Wird das in 50 Jahren sein? In 100? Ich denke, das weiß keiner und das macht es schwierig, damit zu kalkulieren.

Das ist tatsächlich unklar, die grosse Frage. Beste Prognose: in 10 Jahren Serienreif, glaubt man Lockheed Martin's SkunkWorks, dem Team von Dr. Charle Chase und Thomas McGuire. Wikipedia: High beta fusion reactor

Lockheed Martin: Compact Fusion Research & Development

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Pessimistisches Szenario: Nie, vielleicht stellt sich heraus, dass die Effizienz nach allen erdenklichen Konzepten nicht in dem Masse gesteigert werden kann wie nötig wäre um einen wirtschaftlicher Betrieb auf der Erde möglich zu machen.

Ich denke es wird etwas dazwischen sein, also länger wie 10 Jahre, aber irgendwann wird es sie wohl schon geben.

kuno7 schrieb:2 Cent/kWh? Das schaffen nicht mal unsere abgeschriebenen AKW und haben nur noch laufende Betriebskosten. Sowas wäre imho nur mit Kalter Fusion möglich und ob die überhaupt möglich ist weiß Niemand.

Das oder so ähnlich verspricht es Lockheed u.a. auch andere wie Focus Fusion (Lawrenceville Plasma physics). Weil die Reaktoren viel kleiner sind und damit viel billiger. Sehr tiefe Preise haben schon einen Background. Es bleiben aber letztens nur Aussagen/Versprechen und es bleiben HighRisk Projekte, ohne Garantien und natürlich gibt es da auch viel Skepsis und Kritik. Wobei kritik auffalend oft von Plasmaphysikern kommt die an Iter oder anderen grossen bekannten Projekten arbeiten, auch die sind nicht unbefangen.
http://spectrum.ieee.org/energy/nuclear/inside-the-dynomak-a-fusion-technology-cheaper-than-coal
http://aviationweek.com/technology/skunk-works-reveals-compact-fusion-reactor-details (Archiv-Version vom 11.04.2015)

Wird sich zeigen.

@Michael.

Das WEA derzeit die günstigste Methode darstellen Strom zu produzieren (abgeschriebene Altanlagen mal außen vor) ist ja eigentlich kein Geheimnis mehr, allerdings sollte man auch nicht ignorieren, das WEA, genau wie auch PVA, immer entweder Speicher oder Ergänzungs-Kraftwerke benötigen und man so eigentlich immer nur deren Mix realistisch bewerten kann.

mfg
kuno

so kann man sich das vielleicht besser vor stellen was Graphen sind. Ein Graph (Einzahl) ist ein Risenmolekül, bestehend aus vielen Kohlenstoffatomen. Da ein Molekül Bindungskräfte hat, welches es zusammenhält, ist es sehr stabil/stark d.h. man kann es nicht so leicht auseinander reissen. Die Struktur von Graphen ist auch nahezu perfekt, also diese geometrische Form des Moleküls ist sehr stabil. Nanotubes sind verwandt von Graphen, die stellen einfach eine Röhre dar, keine Fläche.


Nebst grandiosen elektrischen Eigenschaften, was die Elektronik revolutionieren soll, will man damit in der Materialwissenschaft superstabile Dinge bauen..Bsp davon sind ein Weltraumseil, oder militärisch Panzerungen, Schutzwesten stärker wie Carbon (bzw. Verbundwerkstoff Kevlar)

Natürlich muss man dann mehr als nur ein Graph oder Nanotube nehmen um etwas damit zu bauen, aber wenn die eine gewisse Grösse haben, kann man sie mechanisch so miteinander verschlingen, dass es am Ende sehr stabil bleibt.

Weltrekord liegt derzeit bei 50cm langen Nanotubes ;) Damit liesse sich was machen

mayday schrieb:Ein Graph (Einzahl) ist ein Risenmolekül, bestehend aus vielen Kohlenstoffatomen.

die aussage irritiert mich ein wenig?!
aus wievielen c-atomen besteht denn nun "ein graph"? etwa aus 6? ab wievielen nennt sich diese 2-dimensionale bienenwabenstruktur graphen? ab 24?
besteht hier nicht - einfach ausgedrueckt - ein fliessender uebergang.

die rede von einem graph ist ad absurdum. oder uebersehe ich da etwas, bzw. stehe ich gerade auf dem schlauch :)?

@Corellian
Sorry mein Fehler. Nach etwas Recherchieren im Netz; alles spricht von Graphen, nicht Graph, auf Wiki Seite steht Plural Graph was mich verwirrte aber ich das so nahm und falsch interpretierte.

Ein Graphen kann aus unterschiedlicher c-Atom Anzahl bestehen, beim Verwandten, den Fullerene (was ein Kugel bildet) sind C60 Fullerene häufig anzutreffen, aber man kann Graphen, Fullerene, Nanotubes theoretisch unendlich gross/lang machen, praktisch gibt es natürlich Grenzen. Nanotubes lässt man wachsen im Labor durch Methangas sublimation an einem Metall. Wie genau das geht, müsste ich nachlesen..jedenfalls interessant ist, das Nanotube wächst von alleine wie ein Strumpf und wird so immer länger..dicker aber kann man glaube ich (noch) nicht.

@mayday
du, kein ding. hat mich, wie gesagt, leicht irritiert :)
deshalb meine nachhfrage.

nichtsdestotrotz ein "material" der zukunft! da haste recht. nur lassen praktische und wirtschaftliche methoden & anwendungen dessen noch auf sich warten ...

ja man kann grössere noch nicht am Fliessband produzieren z.B. die paar zentimeter langen Nanotubes sind Laborergebnisse, wenige Stückzahlen. Hab es im allmy schonmal irgendwo früher verlinkt, die Rice Universität verspinnt nanometerlange Nanotubes zu einem Faden..

Spinning nanotube fibers at Rice University

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wären die länger würde der Faden viel mehr Zugkraft aushalten, weil die Oberfläche zum Verschlingen grösser wird. Das Ziel wäre, dass die mechanische Verbindung zweier Nanotubes in etwa gleich stark ist wie das Molekül selbst, wenn man dran zieht...angeblich sollen rund 20cm lange Nanotubes ausreichen um ein Weltraumseil damit zu verspinnen das dann auch hält.

Hallo @alle !

Ich bin jetzt ein bischen irritiert. Ich dachte eigendlich der Plan 1 Millionen E-Autos bis 2020 in Deutschland auf die Straße zu bringen, sei wegen "unrealistisch" aufgegeben worden.

Gruß, Gildonus