Giga-Fabriken und Mega-Illusionen

Die EU ist von Tesla und von dessen gerade entstehendem, mit Milliarden subventionierten Batteriewerk in Nevada beeindruckt und hätte auch gern eine Giga-Fabrik, wie die Mainstream-Presse berichtet (natürlich reklamiert jeder EU-Mitgliedsstaat das Ding für sich – wg. Jobs und Anrecht auf Prahlerei). Unsere Politicos und Journos behaupten, dass man damit den Individualverkehr elektrifizieren könne und dass das wg. Klimawandel auch nötig sei. Das ist eine Mega-Falschmeldung. NB: Vaclav Smil über fossile und erneuerbare Energien.

Schon deswegen, weil

  • sich Strom nicht besonders gut für die Umwandlung in kinetische Energie eignet und
  • eigentlich zu wertvoll, weil vielseitig einsetzbar und gut skalierbar ist. Außerdem
  • lässt er sich auf elektrochemischem Weg, in einer Batterie, nicht gut speichern und
  • wenn, dann mit nur geringer Energie-Dichte – was bedeutet, dass Elektroautos voluminöse und viele hundert Kilo schwere Batterien mit sich führen müssen, wenn sie unabhängig von einem bestehenden Netz fahren wollen.
  • Doch selbst unter diesen Umständen ist die Leistung, die sie für den Individualverkehr nachhaltig erbringen können, überschaubar.
  • Das wird sich in absehbarer Zeit voraussichtlich nicht wesentlich ändern, denn schon die seit dem 19. Jahrhundert erzielten Fortschritte in der Batterietechnik haben sich in Grenzen gehalten. Natürlich hat “Lithium-Ionen” die Blei-Säure-Technologie verbesssert, aber das ist etwas, das nur Handy-User und Nutzer von sonstigen elektronischen gadgets freuen darf – alles Geräte, die elektrische Energie nur in homöopathischen Dosen brauchen. “Mobile Anwendungen”, bei denen ungleich mehr Energie benötigt wird, laufen schnell in ein Gewichtsproblem.

Das könnte einem eigentlich jeder Techniker sagen, wenn er nicht von Berufs wegen an Unmögliches glauben muss.

Das wissen sogar Postkarbon-Ideologen, die als eingeschworene Feinde von fossilen Brennstoffen die Menschheit von ihrer Sucht nach Öl & Kohle befreien wollen (wenn sie ehrlich sind und kein sonstwie geartetes, spezielles Interesse an der Verbreitung grüner Fata Morganas haben).

Zum Beispiel Stephen Heinberg und David Fridley, die in einem vergangenes Jahr erschienenen Buch die mittelfristige Zukunft des Transportwesens analysieren und zum Schluss kommen, dass in einer Übergangszeit “alle Optionen auf dem Tisch liegen”.

Und dass es zwar Batterie-Autos geben werde, dass aber keine Standard-Lösung für den Individualverkehr wie der heutige Verbrennungsmotor zu erwarten stehe.

For small rolling vehicles and off-grid, self-contained electricity systems, batteries may provide the best available energy storage solution. Nevertheless, low energy density and low ESOI (“Energy stored on Investment”) appear to be inherent drawbacks for chemical storage of electricity on a large scale; and while improvements are on the way, they are unlikely to change the overall situation.”(57)

Alice Friedemann, die Autorin eines energieskeptischen Blogs, drückt sich übrigens noch deutlicher aus:

Wall street can endlessly come up with new financial products to skim the wealth of the middle class, scientists have to work within the laws of physics and thermodynamics. This is the main reason why even a car battery, let alone a truck battery, is not likely to ever pan out.”

Das Periodensystem der chemischen Elemente begrenze die Fortschritte, die in Sachen leichtes, energiedichtes Speichermaterial noch erzielt werden könnten:

We’ve already gained as much energy density as possible by switching to lighter and lighter elements — from lead to zinc to nickel to lithium (…)  There’s nowhere to go from here, lithium is the lightest element we can make batteries out of, with only hydrogen and helium being lighter. Lithium is much lighter than lead at 82, zinc at 30, and nickel at 28. At the very best, scientists estimate that we could get double or triple lithium-ion performance due to the laws of physics.”

Und das sei viel zu wenig – erst recht für den Transport schwerer Lasten über längere Strecken.

Literatur:

Richard Heinberg, David Fridley, Our Renewable Future. Laying the Path for 100% Clean Energy. 2016

Charles J. Barnhart, Sally M. Benson, On the importance of reducing the energetic and material demands of electrical energy storage. In: Energy & Environmental Science 6/4 (2013)

Alice Friedemann, The periodic table limits battery development, 2015

Alice Friedemann, Who Killed the Electric Car and more importantly, the Electric Truck? 2016

Nachbemerkung, 12.10. 2017, 12.00 Uhr: Vaclav Smil über erneuerbare Energien:

“Nr.1: We are a fossil fuel civilisation. Nr 2: We shall remain so for a long time to come, because Nr.3: Energy transitions take a great deal of time, because Nr.4: Scale matters. Number 5: So does power density. Nr. 6: It’s always better to use energy rationally than to come up with new ways how to use it (?). Nr.7: Innovation is an overvalued, exaggerated item.”

Unabhängiger Journalist

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