Archiv der Kategorie: Erde, Klima, Umweltschutz

Arnold Schwarzenegger rügt die deutsche Automobilindustrie seit Jahren mit einem auf die heutige Zeit angepassten Kommentar von Jean Pütz

Erde, Klima, Umweltschutz, Politik Gesellschaft

Dieser Rüge möchte ich mich anschließen. Arnold Schwarzenegger, als ehemaliger Gouverneur Kaliforniens, hat natürlich andere Absichten. Seine Großstädte erstickten im Smog. Klar, dass dann die Idee von Elon Musk mit seinen batterie-schweren Elektroauto auf fruchtbarem Boden stieß. Musk ist Weltmeister der wirksamen Werbung und PR. Nicht mit überbordender Kreativität hat er sein Imperium geschaffen, sondern er hat für Kalifornien dringende Bedürfnisse befriedigt. Ihm ist es auf Grund seiner PR-Künste aber auch gelungen, die ganze Welt von seiner Art Elektromobilität zu überzeugen. Elektromobilität ist tatsächlich eine dringende Notwendigkeit der Automobil-Industrie, die Zukunft zu öffnen. Aber seine Art von Tonnen-schwerlastigen rein Batterie getriebenen E-Autos, war zwar für Kalifornien und überall dort, wo die Städte in ihren Abgasen erstickten, eine hervorragende Lösung. Zunächst griffen die Grün-Ideologen mit nicht zu überbietender Naivität diese Form von Elektro-Auto auf, denn in einfältiger Propagierung nach dem Motto: Wenn am Auspuff nichts rauskommt, ist das die Lösung der Zukunft. Die Nachteile und Nebenwirkungen wurden unterdrückt. Aber die Volksmeinung übernahm diesen Populismus und wurde zum Mainstream. Die Grün-Ideologen fügten noch eine unerträgliche Forderung hinzu und meinten, auf den Verbrennungsmotor in der Mobilität generell verzichten zu können. Das geht sogar so weit, dass sie sogar durchgesetzt haben, ihn zu verbieten wäre perfekte Klimarettung. Aber die Naturgesetze sind nicht einfältig, sie für menschliche Belange  zu nutzen bedarf der Vielfalt.  Gerade der Verbrennungsmotor kann helfen, mit regenerativem Treibstoff versorgt, Klimarettung aus dem Nirwana des Mainstreams in Realität umzusetzen. Aber im Moment steht der Populismus auf Realitätsverweigerung.

Das verhängnisvolle besteht nun darin, dass sich auch die Automobil-Industrie diesen einfachen Lösungen  geöffnet hat. Man muss sich das einmal vorstellen: Die Aktien-Gesellschaft von Musk, die die zwei Typen des Tesla produziert, also diese Batterie-schweren Elektro-Autos ohne Auspuff, gelten weltweit als die Lösung der Zukunft der Mobilität. Ihr Börsenwert übersteigt den der vier deutschen Auto-Produzenten, obwohl diese mit ihren SUVs noch Milliarden Euros verdienen. Tesla aber hat erst in diesem Jahre minimalen Profit erzielt, aber nicht mit dem Verkauf von Autos, sondern mit dem Verkauf von CO2-Zertifikaten. Irgendwie scheint auch die Börse, die sonst auf Vernunft setzt, den Mondschlössern von Musk zu folgen.

Die deutsche Automobil-Industrie schaufelt damit ihr eigenes Grab. Einerseits hat sie mit ihren, mit Verlust produzierten E-Autos in China kurzfristigen Erfolg und hilft dort in den Großstädten den Dreck in der Luft einigermaßen erträglich zu gestalten, andererseits benötigt sie diese E-Autos, weil die EU wegen einer Idee der deutschen Politik CO2-Ausstoß-Grenzen eingesetzt hat, die nicht das einzelne Auto betreffen, sondern den Flottenverbrauch. Flottenverbrauch heißt, dass sämtliche Automobil-Typen, die eine Firma produziert – ob Klein-Auto oder Riesen-SUVs – zusammengefasst den Verbrauchswert bestimmen. Nun kommt der Schwachsinn: Ein E-Auto wird mit 0-Verbrauch bewertet. Dadurch sinkt der Flottenverbrauch so stark, dass die spritfressenden SUVs und Luxus-Autos ohne empfindliche Strafen weiter verkauft werden können.

Quintessenz: Die deutsche Auto-Industrie ist völlig dem Batterie-schweren Elektro-Auto verfallen und legt jegliche Technologie-offene neue Entwicklungen ab. So ist es zu verstehen, dass die Idee des Hyper/Hybrid-Autos, dessen enormen ökologische und finanzielle Vorteile offen liegen und als Prototypen realisiert sind, von den Automobil-Bossen rundweg abgelehnt werden. Unterstützt werden Sie dabei in Deutschland durch enorme staatliche Subventionen durch eine Verkaufsprämie von 9.000 Euro, sondern pro verkauftem E-Auto von 20.000 Auto, bezahlt von den Steuern der deutschen Bürger. Wenn einige Parteien sich mit Technologie-Offenheit brüsten, sollten sie hiermit beginnen, denn die Hyper/Hybrid-Elektro-Autoversion benötigt mit herkömmlichen Benzin betrieben nur maximal 2 bis 2,5 Liter auf 100 Kilometer, und betrieben mit Methanol, also CO2-neutral, unter 2 Liter auf 100 Kilometer. Dabei wäre ein Verkaufspreis auch ohne staatliche Subventionen, sofern eine Massenfertigung in Gang gesetzt wird, nicht höher als alle bisherigen mit Diesel oder Benzin Motoren ausgestatteten herkömmlichen Autos. Der Energie-Verbrauch – egal ob Elektro- oder Flüssig-Treibstoff  – wäre auch deswegen wesentlich geringer, weil nur ein Siebtel der Batterie-Kapazität der E-Autos erforderlich ist, und damit das Hyper/Hybrid-Auto 250 kg leichter wird. Je leichter ein Auto, umso weniger Reibung, was den Abrieb der Reifen damit um zigtausend von Mikroplastik verringert.

Hinzu kommt, dass die Revolution im Automobilbau zu einer Evolution reduziert wird. Hunderttausende von wegfallenden Arbeitsplätzen, die beim reinen Elektroauto unausweichlich sind, bleiben erhalten.

So, nun liebe Leser, beurteilen Sie selbst, warum die Industrie und die Politik auf den Schwachsinn des reinen Batterie-schweren Autos hereingefallen sind. Wenn Sie mich fragen: Nur die Methode des Hyper/Hybrid hat allein schon wegen seiner ökologischen Vorteile aus meiner Sicht eine Chance und rettet die E-Mobilität. Übrigens auch für Lastwagen, Busse und Baumaschinen hervorragend geeignet. Natürlich ist das Laden aus dem elektrischem Netz mit regenerativem Strom auch hier möglich, im Gegensatz zu dem Plug-in-Hybrid, der sich in der Praxis als ökologischer Betrug herausgestellt hat.

Wenn Sie jetzt noch Lust haben, lesen Sie den hervorragenden Beitrag von Gabor Steingart – ein Auszug aus seinen ‚Morning-Briefing‘. Offenbar hatte Arnold Schwarzenegger intuitiv die richtige Idee, die aber heutzutage modifiziert werden muss.

Ihr Jean Pütz

(Auszug aus Morning Briefing) – Auf der Digital X, einer Digitalmesse der Telekom, habe ich mit dem Schauspieler und früheren kalifornischen Gouverneur Arnold Schwarzenegger gesprochen – über Donald Trump, den Kampf gegen den Klimawandel und seinen Blick auf die deutsche Automobilindustrie. Seine Kernaussagen:

Trump ist nicht mehr im Amt, weil er der falsche Mann war, wenn es um die Umwelt und so viele andere Themen geht. “

Über die deutschen Automobilhersteller sagt er:

Ich habe schon mit den Chefs der Autohersteller in Deutschland gesprochen, als ich noch Gouverneur war. Ich habe ihnen gesagt, dass dies die Zukunft ist. Und sie wollten es nicht hören. Sie haben mich verklagt und sie haben Kalifornien verklagt, weil der Bundesstaat strikte Standards hat. “

Gewonnen haben allerdings die Amerikaner:

Unsere kalifornischen Auspuffemissionsstandards wurden zum landesweiten Standard in Amerika. Erst dann kamen die Autofirmen auf uns zu. Sie verhandelten und sagten: Geben Sie uns etwas Zeit und lassen Sie uns diese Regelung auf 2016 verschieben. Diesem Vorschlag haben wir zugestimmt. Aber sie sind bis heute nicht in der Lage, Standards einzuhalten und müssen Strafen zahlen. “

Und der österreichisch-amerikanische Mister Klartext wird noch deutlicher. Er nennt die deutschen Autobosse der Generation Winterkorn „lazy bastards”

Ein kaum bekannter Energievertrag wird zur teuren Klage-Falle für Europa

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

(WELT) – Betreiber von Atom- und Kohlekraftwerken fordern von den EU-Mitgliedstaaten immer wieder Milliarden-Entschädigungen für die Folgen der Energiewende. Ein alter Vertrag aus Nachwendezeiten macht es möglich. Jetzt droht eine teure Eskalation.

Die Energiecharta ist ein typischer europäischer Vertrag, den kaum ein Bürger kennt. Meistens taucht er erst dann in den Nachrichten auf, wenn er die Steuerzahler viele Millionen oder gar Milliarden von Euro kostet. Etwa als die Bundesregierung im März mit dem schwedischen Atomkraftwerkbetreiber Vattenfall 1,4 Milliarden Euro Entschädigung für den Atomausstieg vereinbarte. Der Aufschrei war damals groß.

Die Auseinandersetzung mit Vattenfall ist allerdings kein Einzelfall: Der deutsche Energieriese RWE verklagt gerade die Niederlande vor einem Schiedsgericht. Der Konzern fordert 1,4 Milliarden Euro, weil er wegen des niederländischen Kohleausstiegs ein Kohlekraftwerk bis 2030 stilllegen soll – ohne Entschädigung. Auch der deutsche Konzern Uniper klagt deswegen gegen die Niederlande.

Es ging um Versorgungssicherheit in Europa

Grundlage dieser Prozesse ist eben jener kaum bekannte Energie-Vertrag, der in den turbulenten Jahren nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion geschlossen wurde, um die Energieversorgung in Europa auch in den politischen Wirren der Nachwendezeit zu sichern. Er garantierte die Sicherheit europäischer Investitionen auf dem Territorium der zerfallenen Sowjetunion und in den Transformationsstaaten des ehemaligen Warschauer Paktes. Kraftwerke und Pipelines sind teuer, und Unternehmen brauchen Sicherheit, um in Projekte zu investieren, die sich teilweise erst nach Jahrzehnten rentieren.

In den ersten Jahren wurde das Vertragswerk kaum genutzt. Seit der Jahrtausendwende allerdings immer häufiger. Anders als von den Initiatoren – allen voran Deutschland – beabsichtigt, geht es bei den Schadenersatzverfahren, die vor privaten Schiedsgerichten verhandelt werden, aber nicht etwa um Nachwende-Chaos, korrupte Regierungen oder um Gerichte, die Investoren übel mitspielen oder sie gar enteignen. Vielmehr spielen die meisten bekannt gewordenen Fälle in den Kernstaaten der westlichen Demokratie selbst.

Die Klagen beziehen sich auf Kohleausstiege, gekürzte Subventionen für erneuerbare Energien oder hierzulande um den Schlingerkurs der Bundesregierung beim Atom-Ausstieg. Spanien wiederum musste Schadensersatz zahlen, weil es die Subventionen für die Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren früher als geplant gekürzt hatte.

Die Europäische Kommission erwartet, dass mit dem Green Deal solche Auseinandersetzungen in Zukunft zunehmen werden. Das Ziel, die europäische Wirtschaft bis 2050 klimaneutral zu machen, die jüngste Verschärfung der europäischen Reduktionsziele bis 2030 und Gerichtsentscheidungen wie die des Bundesverfassungsgerichts, das den Gesetzgeber aufgefordert hat, bereits heute strengeren Klimaschutz zu betreiben, um Anpassungsdruck von künftigen Generationen zu nehmen – all diese Faktoren machen radikalere Maßnahmen zur Treibhausgasreduktion wahrscheinlich.

Schutz nur noch für erneuerbare Energien?

Damit steigt auch die Gefahr von Prozessen und Schadenersatzforderungen auf der Grundlage der Energiecharta. Brüssel und EU-Mitgliedstaaten fürchten, dass Energiekonzerne strengere Klimagesetze zum Anlass nehmen könnten, Staaten auf Entschädigungen in Milliardenhöhe zu verklagen. Die EU-Kommission drängt deshalb auf eine Reform des Vertrages, um ihn an die klimapolitische Realität anzupassen.

Die zentrale Forderung der Kommission: Der Investorenschutz soll künftig nur noch für Investitionen in regenerative Energien gelten, aber nicht mehr für Investitionen in fossile Energien. Im Mai 2020 hat die Kommission einen entsprechenden Vorschlag vorgelegt, von dem sie glaubt, dass er die Zustimmung aller 53 Vertragsparteien finden könnte. Demnach soll es nach dem Wegfall eine Übergangszeit von zehn Jahren geben, in denen der Schutz für bestehende fossile Investitionen weiterhin gilt. Investitionen in emissionsärmere Gaskraftwerke oder Gaspipelines sollen bis 2040 geschützt sein.

Es ist allerdings fraglich, ob dieser Vorschlag ausreicht, damit alle übrigen Vertragsparteien zustimmen. Sechs Verhandlungsrunden blieben bisher ohne Ergebnis. Da die Verhandlungen ähnlich wie viele der Schiedsgerichtsverfahren im Geheimen geführt werden, ist nicht klar, wie die übrigen Vertragsparteien auf den EU-Vorschlag reagiert haben.

Beobachter schätzen den Kompromisswillen nicht besonders hoch ein. „Vor allem die osteuropäischen Staaten, die am Öl- und Gasgeschäft verdienen, sträuben sich; Russland beispielsweise oder auch Aserbaidschan oder Kasachstan“, sagt Bernd Lange. Der SPD-Politiker ist Vorsitzender des Handelsausschusses des EU-Parlaments. Lediglich im Fall von Japan zeigt ein an die Öffentlichkeit geratenes Dokument die Verhandlungsposition – und die ist ernüchternd: Japan halte eine Reform des Vertrages für unnötig heißt es darin.

Aus gasförmigem Wasserstoff flüssige Treibstoffe, insbesondere Methanol gewinnen

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

Reaktor mit Katalysatoren dazu wird mit 3D-Druck optimiert

Diese Meldung der Stanford-University bestätigt die Tatsache, dass sich nicht nur Deutschland mit der Umwandlung von Wasserstoff zu grünem Methanol und anderen regenerativen Treibstoffen beschäftigt. Entscheidend ist auch, dass das Design der Katalysatoren, die den Umwandlungsprozess energiesparend unter Verwendung von möglichst recyceltem CO2 bewirken. Dieses Prinzip kann auch von großtechnischen Anlagen übernommen werden.

Jean Pütz

Die Herstellung von Chemierohstoffen und Treibstoffen aus CO2 und „grünem“ Wasserstoff ist eine wichtige Option für die Verhinderung einer Klimakatastrophe. Bei diesem Wettlauf wollte Jeremy Feaster ebensowenig mitmachen wie seine Forschungspartner an der Stanford University  und der Öl- und Gasproduzent Total Energies.

Das Team konzentrierte sich auf etwas anderes, das bisher kaum Beachtung gefunden hat: das Design des Reaktorinnenraums. Dies ist, wie die Forscher mittlerweile wissen, ebenso wichtig für die Verbesserung des Prozesses wie der Katalysator. „Unsere Vision ist es, die besten Katalysatoren, die in der Grundlagenforschung entwickelt wurden, zu nehmen und Reaktoren so zu gestalten, dass sie diese Katalysatoren optimal nutzen“, so Co-Autorin Sarah Baker, die auch die LLNL-Arbeitsgruppe leitet, die neue Materialien für die Energieumwandlung und den Klimaschutz entwickelt.

Schnelles Handeln fürs Klima

Die Forscher haben unzählige Male das Innen-Design der Reaktoren verändert. Innerhalb von Stunden ließen sie sich mit dem 3D-Drucker herstellen, sodass sie umgehend getestet werden konnten. Gab es Fortschritte, modifizierten sie den Innenraum erneut, um schließlich ein Optimum zu erreichen.

„Wir alle wissen, dass das Klima schnelles Handeln erfordert und es oberste Priorität hat, diese Maschinen auf die volle Größe zu bringen“, sagt Roger Aines, Chefwissenschaftler am LLNL. „Der 3D-Druck gibt uns eine echte Chance, die Zeit bis zur kommerziellen Anwendung drastisch zu verkürzen.“ Um große Produktmengen zu erzielen, wollen die Forscher viele davon zu einem kühlschrankgroßen Gerät kombinieren. Eine andere Möglichkeit: der Bau größerer Reaktoren mit herkömmlicher Technik, aber dem gleichen Innenraum-Design.

Redox-Flow-Batterie – eine Hoffnung für die Batterie-Industrie

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(pte) – Mit Redox-Flow-Batterien, die mit ungiftigen und umweltverträglichen Elektrolyten arbeiten, lässt sich das Speicherproblem für überschüssigen Wind- und Solarstrom lösen, wie Forscher um Yi Zhu von der University of Akron sagen. Mit Kollegen des Pacific Northwestern National Laboratory haben sie den bisher stabilsten wasserlöslichen organischen Katholyten (positiver Elektrolyt) gebaut.

Neue Symmetrie der Moleküle

Die Wissenschaftler haben auf der Basis eine Batterie gefertigt, die auch nach 6.000 Lade- und Entladezyklen noch 90 Prozent der Strommenge speichert. Das entspricht einer Lebensdauer von mehr als 16 Jahren, wenn sie täglich einmal auf- und entladen wird. Das Team will sich mit dem, was es erreicht hat, noch aber nicht zufriedengeben. So haben sie eine Strategie entworfen, um noch bessere wasserlösliche Katholyten zu entwickeln.

Anstatt eine hydrophile funktionelle Gruppe anzuhängen, um die Löslichkeit der organischen Moleküle zu verbessern, ändern die Forscher die Symmetrie der Moleküle, was zur Verbesserung führt. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Zhu das Unternehmen Akron Polyenergy  gegründet. Auch in Deutschland und Österreich arbeiten Forscher und Industrie an der Verbesserung von organischen Elektrolyten. Die Innovation an der Universität Jena mündete bereits in JenaBatteries. An der TU ist die Entwicklung auf der Basis des Naturmaterials Lignin noch im Forschungsstadium.

Aufbau aus drei Komponenten

Im Gegensatz zu anderen Batterien, die aus einem Bauteil bestehen, ist die Redox-Flow-Batterie aus drei Komponenten aufgebaut. Im zentralen Bauteil findet der elektrochemische Prozess statt, also die Beladung beziehungsweise Entladung der beiden Elektrolyte. Zu diesem Zweck werden sie in die Zentraleinheit gepumpt. Die Kapazität hängt von der Größe der Tanks ab.

Die Energiedichte ist so gering, dass die Redox-Flow-Batterie für mobile Anwendungen kaum praktikabel ist, obwohl das Schweizer Unternehmen nano.Flowcell  sie in einem elektrisch angetriebenen Sportwagen einsetzt. Ideal ist sie dagegen für stationäre Anwendungen, vor allem weil sie weitaus billiger ist als andere Batterien. Und sie werden dringend benötigt, um das Stromnetz zu stabilisieren, wenn immer mehr Kraftwerke, die bislang zuverlässig Strom erzeugen, abgeschaltet werden.

Rekordverdächtige Lithium-Metall-Batterie

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Umgerechnet 560 Watt oder 0,56 Kilowatt stehen gegenüber einem Energie-Inhalt von Methanol, von 5,5 Kilowatt. Das ist rund das 10fache an Energiedichte. Nutzt man regeneratives Methanol in Verbrennungsmaschinen, kommt man auf ca. 56% Wirkungsgrad. Das heißt, umgerechnet in mechanische Energie ist die Energie von Methanol mehr als 5 Mal leichter als die Batterie. Wer Wert auf Gewichtsreduktion legt, muss das berücksichtigen.

Jean Pütz

(KIT) – ine extrem hohe Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm bei bemerkenswert guter Stabilität bietet eine neuartige Lithium-Metall-Batterie. Dafür haben Forschende am vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Institut Ulm (HIU) eine vielversprechende Kombination aus Kathode und Elektrolyt eingesetzt: Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel Energie pro Masse zu speichern, der ionische Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Kapazität über viele Ladezyklen weitestgehend erhalten bleibt. Über die rekordverdächtige Lithium-Metall-Batterie berichtet das Team im Magazin Joule

Derzeit stellen Lithium-Ionen-Batterien die gängigste Lösung für die mobile Stromversorgung dar. Die Technologie stößt jedoch bei manchen Anforderungen an ihre Grenzen. Dies gilt besonders für die Elektromobilität, bei der leichte, kompakte Fahrzeuge mit hohen Reichweiten gefragt sind. Als Alternative bieten sich Lithium-Metall-Batterien an: Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus, das heißt, sie speichern viel Energie pro Masse bzw. Volumen. Doch ihre Stabilität stellt eine Herausforderung dar – weil die Elektrodenmaterialien mit gewöhnlichen Elektrolytsystemen reagieren.

Eine Lösung haben nun Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am Helmholtz-Institut Ulm – Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) gefunden. Wie sie im Magazin Joule berichten, setzen sie eine vielversprechende neue Materialkombination ein. Sie verwenden eine kobaltarme, nickelreiche Schichtkathode (NCM88). Diese bietet eine hohe Energiedichte. Mit dem üblicherweise verwendeten kommerziell erhältlichen organischen Elektrolyten (LP30) lässt die Stabilität allerdings stark zu wünschen übrig. Die Speicherkapazität sinkt mit steigender Zahl der Ladezyklen. Warum das so ist, erklärt Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU und Leiter der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien: „Im Elektrolyten LP30 entstehen Partikelrisse an der Kathode. Innerhalb dieser Risse reagiert der Elektrolyt und zerstört die Struktur. Zudem bildet sich eine dicke moosartige lithiumhaltige Schicht auf der Kathode.“ Die Forschenden verwendeten daher stattdessen einen schwerflüchtigen, nicht entflammbaren ionischen Flüssigelektrolyten mit zwei Anionen (ILE). „Mithilfe des ILE lassen sich die Strukturveränderungen an der nickelreichen Kathode wesentlich eindämmen“, berichtet Dr. Guk-Tae Kim von der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien am HIU.

Kapazität über 1 000 Ladezyklen zu 88 Prozent erhalten

Die Ergebnisse: Die Lithium-Metall-Batterie erreicht mit der Kathode NCM88 und dem Elektrolyten ILE eine Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg). Sie weist anfänglich eine Speicherkapazität von 214 Milliamperestunden pro Gramm (mAh/g) auf; über 1 000 Ladezyklen bleibt die Kapazität zu 88 Prozent erhalten. Die Coulomb-Effizienz, die das Verhältnis zwischen entnommener und zugeführter Kapazität angibt, beträgt durchschnittlich 99,94 Prozent. Da sich die vorgestellte Batterie auch durch eine hohe Sicherheit auszeichnet, ist den Forschenden aus Karlsruhe und Ulm damit ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zur kohlenstoffneutralen Mobilität gelungen. (or)

Noch eine Methode, Wasserstoff transportabel zu machen

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

(pte) – Ammoniak, das mithilfe von Ökostrom hergestellt wird, könnte mit einer vom Ulsan National Institute of Science and Technology entwickelten Technik zum Speicher für „grünen“ Wasserstoff werden. Das Team hat mittels elektrischer Energie die Flüssigkeit, die Wasserstoff und Stickstoff enthält, in ihre Bestandteile aufgespalten und gewann hochreinen Wasserstoff. Den Stickstoff, Hauptbestandteil der Luft, entließen sie in die Atmosphäre.

Große Energieeinsparung

Mit der Technik lässt sich Wasserstoff mit einem Drittel der Energie gewinnen, die bei der Spaltung von Wasser durch Elektrolyse nötig ist. Jedoch geht einiges an Energie bei der Herstellung von grünem Ammoniak drauf. Die Energieeinsparung oder -neutralität ist aber nicht das Entscheidende. Soll Wasserstoff mobil eingesetzt werden, etwa in Zügen, Lastwagen, Flugzeugen und Schiffen, muss dieser, der die Brennstoffzellen zur Stromerzeugung versorgt, nach dem Stand der Technik in Tanks unter einem Druck von bis zu 800 Bar oder flüssig gelagert werden. Es müsste eine neue Infrastruktur aufgebaut werden.

Ließe sich Ammoniak als Wasserstoffspender nutzen, würden drucklose Tanks genügen und die Zapfsäulen heutiger Tankstellen könnten ohne großen Aufwand für die Abgabe von Ammoniak umgerüstet werden. Es müsste lediglich sichergestellt werden, dass beim Tanken eine gasdichte Verbindung mit dem Tank des Verbrauchers hergestellt wird. Außerdem müsste dieser selbst auch gasdicht sein, denn Ammoniak ist eine ätzende Flüssigkeit.

Katalysator gleicht einer Blüte

Eines der Geheimnisse ist laut Forschungsleiter Guntae Kim der Katalysator, der die Spaltung des Ammoniaks vorantreibt. Er basiert auf Platin, das allerdings in nur geringen Mengen benötigt wird. Entscheidend ist auch die Form des Kats. Dieser ähnelt einer Blüte, sodass er eine große wirksame Oberfläche hat. Es gibt bereits Brennstoffzellen, die Ammoniak als Wasserstofflieferant nutzen. Die ätzende Flüssigkeit wird dazu auf eine Temperatur von 700 bis 800 Grad Celsius erhitzt, sodass sie sich aufspaltet.

Genutzt wird das unter anderem zur Stromversorgung von Mobilfunkmasten, die fernab von jedem Stromnetz stehen. Die Universität Duisburg-Essen und das Zentrum für BrennstoffzellenTechnik http://zbt-duisburg.de in Duisburg arbeiten zudem an einem Spalter, der direkt mit einer Brennstoffzelle gekoppelt werden soll. 2022 soll das System einsatzbereit sein.

Grüner Wasserstoff: Katalysatorenoberfläche im Blick

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(KIT) – Wasserstoff, der mit Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt wird, gilt als Schlüsselelement der Energiewende: Er kann aus Wind und Sonne gewonnene Energie CO₂-neutral chemisch speichern. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forschende die Prozesse an der Oberfläche des Iridiumoxid-Katalysators für die Wasser-Elektrolyse untersucht. Ihren Forschungsbeitrag zur Entwicklung verbesserter und effizienterer Katalysatoren stellen sie im Journal ACS Catalysis der American Chemical Society vor. (DOI: 10.1021/acscatal.1c02074)

Energie aus Solarmodulen und Windrädern ermöglicht es, Wasser durch Elektrolyse ohne schädliche Emissionen in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Da die Verfügbarkeit der Energie aus erneuerbaren Quellen für die Erzeugung des grünen – das heißt CO₂-neutral erzeugten – Wasserstoffs schwankt, sei es sehr wichtig, das Verhalten der Katalysatoren unter hoher Auslastung und unter dynamischen Bedingungen zu kennen, so die Verfasser der Studie. „Bei hohen Strömen gibt es eine starke Entwicklung von Sauerstoffblasen an der Anode, was die Messung erschwert und es bislang nahezu unmöglich machte, ein zuverlässiges Messsignal zu erhalten“, erläutert der Erstautor der Studie Dr. Steffen Czioska vom Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP) des KIT. Die Kombination verschiedener Techniken ermöglichte es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern nun, die Oberfläche des Iridiumoxid-Katalysators unter dynamischen Arbeitsbedingungen grundlegend zu erforschen. „Es ist uns zum ersten Mal gelungen, das Verhalten des Katalysators auf atomarer Ebene trotz starker Blasenentwicklung zu untersuchen“, sagt Czioska. Die American Chemical Society (ACS) wertet die Bedeutung der Veröffentlichung aus dem KIT für die internationale Wissenschaftsgemeinschaft so hoch, dass sie sie mit dem ACS Editor‘s Choice ausgezeichnet hat.

Röntgenabsorptionsspektroskopie mit Synchrotronlicht genutzt

Die Karlsruher Forschenden des ITCP, des Instituts für Katalyseforschung und des Instituts für Angewandte Materialien –  Elektrochemische Technologien haben die für die Katalyse einzigartige Röntgenabsorptionsspektroskopie, die es erlaubt, Änderungen auf atomarer Ebene besonders präzise zu untersuchen, und weitere Analysemethoden kombiniert. „Wir konnten die regelmäßigen Abläufe an der Katalysatorenoberfläche während der Reaktion sehen, weil alles Unregelmäßige herausgefiltert wurde – ähnlich wie bei der Langzeitbelichtung einer nächtlichen Autostraße – und dennoch die dynamischen Vorgänge erkennen“, sagt Czioska. „Unsere Untersuchung zeigt, dass gerade bei sehr hohen Spannungen und unter dynamischen Bedingungen höchst unerwartete Strukturänderungen auftreten, die im Zusammenhang mit einer Stabilisierung des Katalysators stehen“, sagt der Chemiker. Das Iridiumoxid löse sich weniger auf, das Material bleibe stabil.

Ergebnisse sollen zu besseren, effizienteren Katalysatoren beitragen

Die Erforschung der Vorgänge an der Katalysatoroberfläche ebne den Weg für die weitere Untersuchung von Katalysatoren bei hohen elektrischen Potenzialen und könne dazu beitragen, verbesserte und effizientere Katalysatoren für die Anforderungen der Energiewende zu entwickeln, betont Czioska. Die Untersuchung ist Teil des Schwerpunktprogramms „Dynakat“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft, in dem deutschlandweit über 30 Forschungsgruppen zusammenarbeiten und vom KIT unter Federführung von Professor Jan-Dierk Grunwaldt vom ITCP koordiniert wird.

Grüner Wasserstoff gilt als umweltfreundlicher chemischer Energiespeicher  und damit als wesentliches Element der Dekarbonisierung von Branchen wie der Stahl- und Chemieindustrie. Die 2020 vom Bundeskabinett beschlossene Nationale Wasserstoffstrategie sieht in der verlässlichen, bezahlbaren und nachhaltigen Erzeugung von Wasserstoff die Basis für dessen zukünftige Verwendung.

53 Prozent sind Abgaben und Steuern: Beim Strom macht der Staat richtig Kasse

Erde, Klima, Umweltschutz

(Focus) – Die Strompreise in Europa sind seit Jahren im Aufwärtstrend. Doch vor allem in Deutschland müssen Kunden besonders tief in die Taschen greifen, wie eine Erhebung zeigt. Der Grund dafür: Hierzulande fließt der Großteil der Stromkosten an den Staat. Was Verbraucher jetzt tun sollten.

In Deutschland ist die Kilowattstunde Strom so teuer wie sonst nirgendwo in Europa: Verbraucher müssen hierzulande inzwischen 32 Cent berappen. Das zeigt eine aktuelle Erhebung des Verbraucherportals Verivox, über welche die „Bild“-Zeitung berichtet.

Größter Preistreiber bei den Stromkosten ist laut den Verivox-Daten der Staat. So machen 53 Prozent des Strompreises Abgaben, Steuern und Umlagen auf Strom aus. Alle deutschen Haushalte zusammen kostete das allein in diesem Jahr bislang 20 Milliarden Euro. Am Ende des Jahres werden es laut einer Schätzung von Verivox 38,6 Milliarden Euro sein.

Nur in einem Land liegt die Quote im europäischen Vergleich unterdessen höher: In Dänemark wandern 66 Prozent des Strompreises in die Staatskasse.

Diese Abgaben machen den Strom in Deutschland so teuer

Teuer wird der Strom hierzulande vor allem durch die Mehrwertsteuer mit 19 Prozent und die EEG-Umlage mit 6,5 Cent pro Kilowattstunde, die damit rund 20 Prozent des aktuellen Strompreises ausmacht.

Die EEG-Umlage dient zur Finanzierung des Ausbaus der Erneuerbaren Energien: Das heißt, das Geld aus der Umlage geht an die Besitzer von Windrädern, Solar- und Biogasanlagen sowie an Wasserkraftwerke.

Wie ein Verivox-Beispiel zeigt, kostet die EEG-Umlage eine dreiköpfige Familie mit einem Stromverbrauch von etwa 4000 Kilowattstunden 309 Euro im Jahr, die Mehrwertsteuer zusätzliche 194 Euro – eine ganz schöne Belastung.

Verbraucherschützer fordern politische Reaktion auf hohe Energiekosten

Angesichts der stark steigenden Gas- und Strompreise hatte der Verbraucherzentrale Bundesverband die Regierung erst Anfang des Monats erneut zum Handeln aufgerufen. „Die Politik könnte die Verbraucher entscheidend entlasten, indem sie den Strompreis senkt, Industrieausnahmen bei der EEG-Umlage und den Netzentgelten abschafft und die Netzentgelte für Strom und Gas reduziert“, sagte der  Energieexperte des Verbandes, Thomas Engelke.

Die Stromsteuer müsse auf das von der EU vorgegebene Minimum reduziert werden, sagte Engelke. Er riet Verbraucher gleichzeitig aber auch dazu, bei Bedarf den Anbieter zu wechseln.

So wechseln Sie den Stromanbieter

Wer diesem Appell folgen will, geht so vor: Verbraucher ermitteln über Vorjahresrechnungen und eine Zählerablesung ihren Energieverbrauch. Auf dieser Basis vergleichen sie Preise und Leistungen mehrerer Anbieter, zum Beispiel über ein Vergleichsportal.

„Ist ein neuer Anbieter gefunden und ein Vertrag abgeschlossen, müssen sich Verbraucher um nichts kümmern“, sagt Inse Ewen von der Verbraucherzentrale Bremen. Der neue Anbieter reicht beim alten im Auftrag des Kunden die Kündigung ein und erledigt alle Formalitäten. In aller Regel ist innerhalb kurzer Zeit der Anbieterwechsel wirksam. Je nach Stromverbrauch wird die Haushaltskasse dann durch einen günstigeren Tarif um mehrere Hundert Euro pro Jahr entlastet.

Dabei ist die unterbrechungsfreie Stromversorgung gesetzlich garantiert. Heißt, Verbraucher müssen keine Sorge haben, dass sie bei Problemen ohne Strom dazustehen.

Vertrag nicht blind abschließen

Bevor es zu einem Vertragsabschluss mit dem neuen Anbieter kommt, sollten Verbraucher dennoch mehrere Punkte kritisch prüfen. Dazu gehören vor allem Vertragslaufzeiten, Kündigungsfristen, Preisgarantien und Preisanpassungsklauseln.

Für die Frage, ab wann der neue Energieanbieter liefern kann, ist die Laufzeit des alten Vertrags entscheidend. Kündigungsfristen ergeben sich generell aus dem bestehenden Vertrag. Zu beachten ist jeweils, zu welchem Zeitpunkt Kunden bis wann kündigen können. Dabei kommt es auf Vereinbarungen über eine etwaige Mindestvertragslaufzeit an, aber auch auf eine Regelung zur stillschweigenden Verlängerung und die Kündigungsfrist an sich.

Boni machen Vertrag optisch preiswert

„Bonuszahlungen für Neukunden im ersten Jahr sind sehr attraktiv“, sagt Ewen. Aber im zweiten Jahr, wenn der Bonus wegfällt, kann es bei steigenden Grundgebühren und Kilowattstundenpreisen teuer werden. „Wer dies vermeiden will, kündigt im Idealfall rechtzeitig und wechselt erneut den Anbieter“, so Ewen.

Auch sollten Verbraucher sich darüber im Klaren sein, ob sie einen Tarif haben wollen, der nur online abgeschlossen und später auch nur online verwaltet werden kann – oder ob sie ihre Rechnung lieber per Post erhalten und beim Anbieter einen Ansprechpartner haben möchten, der auch telefonisch zu erreichen ist.

Kritisch prüfen sollten Verbraucher Angebote mit Vorkasse oder Kaution. Wird ein Lieferant insolvent, könnten im Voraus geleistete Zahlungen verloren gehen. Vorsicht gelten sollte auch bei Paketangeboten: Es macht Sinn sorgfältig zu kalkulieren, ob man über die gesamte Vertragslaufzeit den im Paket angebotenen Verbrauch erreichen kann.

Beispiel für ein Diskussionsforum bei Facebook. Thema Katastrophen, Seuchen, Bürgerkriege…

Erde, Klima, Umweltschutz

Ein höchst interessanter Austausch zwischen einem ‚Grünen‘-Anhänger und mir. Es ist ein Zeichen dafür, wie heute diskutiert werden kann und wie die schweigende Mehrheit sowas mit Emojis begleitet. Hier zunächst der Beitrag von dem Facebook Freund
Klaus-Rüdiger Brouwer, bewertet mit 106 weitgehend wütenden bzw. negativen Emojis:

Ich wundere mich sehr darüber, daß sie, Herr Pütz, mit derart aggressiver und unsachgemäß pauschalisierender Polemik gegen B90/Grüne im Wahlkampf Stimmung zu machen versuchen, bzw. mit ihrem Beitrag bewußt gerade jetzt eine gute Partei schlecht reden wollen. Es wäre ansonsten ein hörenswerter und informativer Beitrag, den man hätte teilen können, wäre er nicht von perfide deutelndem Bashing und primitivem Verschwörungs-Vokabular durchzogen, welches sie ja eindeutig auf B90/Grüne bezogen wissen wollen, das ist deutlich erkennbar. Obwohl ich ihre wissenschaftliche Arbeit u. Gesellschaftl. Engagement immer sehr geschätzt habe, mag ich solch tendenziell gestrickten Beiträgen sicher zukünftig nicht mehr folgen. Mit ihren Schuldzuweisungen und pauschalisierenden Behauptungen unterstützen sie aus meiner Sicht, ob bewußt, oder nicht, gängige, rechtsindoktrinative Mythen und lügnerische, verschwörungsideologische Gerüchteleien. Dafür fehlt mir jegliches Verständnis.

Hier meine Entgegnung:
Kritische Situation vor allem auf der in dieser Gegend Kommentar erhielt 170 weitgehend positive Emotion Bewertung.

Klaus Rüdiger Brouwer,
wenn Sie mit Ihrer Grünen-Ideologie zufrieden sind, und parteiisch ihre Gefühle in den Vordergrund stellen, haben sie recht. Im übrigen habe ich die ‚Grünen‘ als Partei nicht rundweg abgewertet. Lesen Sie doch bitte noch einmal meinen Beitrag etwas genauer durch. Es stimmt, dass die Politiker und ihre Anhänger oft sehr naiv, sozusagen einfältig die Probleme lösen wollen, so nach dem Motto: CO2 muss weg, der Verbrennungsmotor muss weg, wir werden nur noch in den nächsten zehn Jahren regenerative Energie nutzen können, trotzdem wird unsere Wirtschaft nicht geschädigt.
Das sind doch alles Mondschlösser, die haben doch mit Realität nichts zu tun. Ich kreide an, dass die ‚Grünen‘-Ideologen und viele ihrer Anhänger in die Sekte der Realitätsverweigerer über gelaufen sind. Fachleute können nur noch den Kopf schütteln, was da für ein Wunschdenken Raum gegriffen hat. Es geht eben nicht mehr, das moderne Gesellschaften nur mit Gefühlen gelenkt werden können, von Politikern, die es eigentlich besser wissen müssen. Aber wenn da nur Schöngeister und solche, die stolz darauf sind, von Naturwissenschaft und Technik keine Ahnung zu haben und die Welt nach ihrem Wunschdenken gestalten wollen nach dem Motto, was nicht sein darf, was nicht sein kann, dann kommt nichts Gutes dabei raus. Das beruht auf Einfalt, wir brauchen aber die Vielfalt.
Gut, sie werden das alles widerlegen wollen, aber es ist nun mal ganz eindeutig, dass schon verfasste Gesetze und Beschlüsse mit viel Subventionen in die falsche Richtung gehen, und die notwendigen Ziele nicht erreichen können. Um dies zu beurteilen, werden umfassende naturwissenschaftliche, technische und soziologische Erkenntnisse benötigt. Aber unfähige, gesponserte Berater meinen, sich dem Political Correctness anschließen zu müssen. Widerspruch ist daher selten. Sie verschweigen dabei insbesondere die Tatsache, dass es Alternativen gibt, die viel größere Aussicht auf Erfolg haben, die offen sind für weitere Fortschritte in der Technologie. Alle Verbote sind dabei kontraproduktiv. Nach diesem Verfahren handeln schlimmer weise nicht nur die ‚Grünen‘. Es ist eben einfacher, einem Bürger zu erklären, z. B. wenn aus dem Auspuff nichts raus kommt, muss das klimafreundlich sein, Nebenwirkung und Risiken der Batterie als Energiespeicher zu verschweigen. Damit macht man das Verbrennungsmotor-Verbot plausibel. Nachdenken nicht erlaub..
Der Beispiele gibt es viele: was halten Sie vom Abschaffen des Erdgases, das soll ja 2030 realisiert werden. Dabei ist Erdgas die zugegebenermaßen fossile Energie, die am geringsten CO2 produziert, und stets eine Alternative bleibt, weil das CO2-Gas auf einfachstem Wege herausgefiltert werden kann, und als Wertstoff verwendbar ist. Unsere elektrische Energieversorgung wird wenigstens auf diese Kraftwerke nicht verzichten können, ebenso die Versorgung unserer Gebäude mit Heiz- und Kühlenergie. Der elektrische Strom kann das nie leisten.
Hinzu kommt: Glauben diese angeblichen Kenner der Scene, dass wir wirklich ohne zusätzliche Kraftstoffe auskommen, wer hat das den ‚Grünen‘ in den Kopf gesetzt, insbesondere weil sie fordern, dass der regenerative Ersatz vorwiegend in Deutschland aus Sonne und Wind gewonnen werden kann. Ich glaube dass das Unwissen über die Eigenschaften des elektrischen Stroms noch Kuriositäten hervorzaubern wird und unser Volk darunter noch sehr zu leiden hat, sollte diese Irrmeinung politische Bestand haben.
Genau das möchte ich vom deutschen Volk abwenden, so wie alle Abgeordneten das öffentlich geschworen haben.
Vielleicht haben Sie, lieber Herr Klaus-Rüdiger Brouwer, das gar nicht gemerkt, dass ich ja über die Grenzen Deutschlands hinaus gedacht, und ein entscheidendes Problem mit lösen will, dass der Armut in der Dritten Welt. Das lässt sich wunderbar in einer Win-Win-Situation mit unseren dringend notwendigen Klimarettungs-Bemühungen vereinbaren.
Aber lesen Sie einfach noch mal durch, vielleicht liegt Kritik daran, dass sie es nur oberflächlich betrachtet haben. Versuchen Sie doch auch einmal, die anderen Kommentare zu lesen, noch nie habe ich eine solche Resonanz bei Facebook erfahren, trotzdem möchte ich mich auch mit Ihnen auseinander setzen

Ihr Jean Pütz