Woran E-Fuels IMMER scheitern werden! Der Fall Wissing | Podcast #60 | Quarks Science Cops

Können E-Fuels jemals klimaneutral werden? Oder gibt es da eine natürliche Grenze? In diesem Podcast nehmen die Quarks Science Cops sich dieser Frage an.

Die FDP ist für “Technologieoffenheit”. Und für E-Fuels! Verkehrsminister Volker Wissing will, dass deutsche Autos in Zukunft auch mit klimaneutralen E-Fuels fahren können, statt durch E-Autos ersetzt zu werden. Ein Verbrennerverbot soll es mit ihm nicht geben. Doch sind synthetische Kraftstoffe - also E-Fuels - für Autos wirklich sinnvoll? Die Quarks Science Cops Maximilian Doeckel und Jonathan Focke ermitteln in ihrem Podcast, ob E-Fuels nicht viel eher eine ziemlich unsinnige Energieverschwendung sind!

Denn E-Fuels haben ein ziemlich großes Problem: Die Effizienz! Um die E-Fuels herzustellen, muss man erst einmal Wasserstoff und Kohlendioxid gewinnen. Und dafür braucht man jede Menge Strom. Der Strom wird also über mehrere Schritte in die E-Fuels umgewandelt - und dabei geht jede Menge Energie verloren. Wie viel das ist und wie ein mit E-Fuels angetriebenes Auto im Vergleich zu einem E-Auto abschneidet, erklären die Science Cops in dieser Folge ihres Podcasts.

Aber kann man die Effizienz von E-Fuels in Zukunft vielleicht verbessern? Oder die E-Fuels einfach aus Ländern importieren, wo es einen Überschuss von Strom aus Sonne und Wind gibt? Wie realistisch das ist, checken wir ebenfalls für euch in diesem Podcast.

Kapitel
0:00:00: Intro: Der "Kampf ums Auto"
0:03:56: Profiling: Was sind E-Fuels?
0:16:15: So schlecht ist die Effizienz von E-Fuels
0:23:41: Werden E-Fuels in Zukunft effizienter?
0:35:09: Können wir E-Fuels nicht einfach importieren?
0:45:27: Die Festnahme

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Unsere Quellen:

Clausen et al.: Technoeconomic analysis of a methanol plant based on gasification of biomass and electrolysis of water (Energy, 2010)

Ash et al: Renewable electricity requirements to decarbonise transport in Europe with electric vehicles, hydrogen and electrofuels - Investigating supply-side constraints to decarbonising the transport sector in the European Union to 2050 (im Auftrag für Transport & Environment, 2020)

Antriebsportfolio der Zukunft: VDE Studie Ein Meinungsführer/-innen-Report aus Politik und Wirtschaft (VDE.com, 2021)

Bundestag: Wissenschaftliche Dokumentation zu E-Fuels 2018

Effizienz und Kosten: Lohnt sich der Betrieb eines Elektroautos? (BMUV, 2020)

Der Gasnetztransformationsplan 2022 (DVGW, 2022)

Leitprojekt H2Giga

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[oliverrichter]

Wie immer solide Folge und super Thema!😊 Als angehender Energietechnik Ingenieur möchte ich jedes mal laut schreien, wenn die unglaubliche Ineffizienz von E-Fuels unterschlagen wird. Am Carnot Wirkungsgrad und an viel Entropie beim Verbrennen kann niemand rütteln - gleiches gilt für Heizungen. Ich finde die meisten Politiker sollten mal einige Grundkurse in Naturwissenschaften und vor allem Thermodynamik verpflichtend besuchen.

[alexkaa]

Lobbyismus (Gruß an FDP&Co.) überwindet Logik.

[hermes]

Zu der Porsche-Anlage in Chile: Aktuell wird da reines CO2 noch per LKW angeliefert und nicht aus der Luft abgeschieden, dennoch liegt der Preis schon bei 10€ pro liter.

Bei dem geringen CO2-gehalt der Luft, müsste wie im Beirag schon gesagt sehr sehr viel Luft gefiltert werden, dadurch wird der Prozess eher teurer als billiger. Natürlich gibt es sicher auf Effizienzverbesserungen und Skalierungseffekte. Aber selbst mit Glück und Wunder wird man nicht so bald unter die 5€ kommen. Plus Steuer. Natürlich könnte man das auch von der Steuer befreien, dann sind die Steuerausfälle aber groß und man müsste woanders (zB. bei der Lohnsteuer) was holen).

Dann bin ich mal gespannt wer bereit ist für eine Tanküllung 250€ aufwärts bezahlen will und kann.

Solch ein Konzept trotz solch ernüchternder Zahlen zu verfolgen ist weltfremd. Ja es ist ideologisch, weil man um jeden Preis an einer Sache festhalten will.

[friedhelmmunker]

Da werden Steuergelder in E-Fuel gesteckt zur Forschung und Entwicklung. Dieses Geld wäre effizienter einfach in eine Ladeinfrastruktur zu stecken.

[Blubb]

Ich bin selbst FDP Mitglied aber diese Wissenschaftsfeindlichkeit ist einer der Punkte, die mich an meiner Partei im Moment extrem stören.

[keysrob]

Eine wahre Freude, einen sehr gut präsentierten und recherchierten Podcast zu sehen/hören. Ein Aspekt, der mich als in einer Großstadt wohnendem sehr stört, ist die Tatsache, dass bei dem Röhrchen am Heck eines Verbrennerfahrzeugs leider nicht nur CO2 ausströmt. Schadstoffe und Lärm sind eine echte Plage. Es gab hier letztes Jahr eine Demostration, an der tausende Elektrofahrzeuge teilgenommen haben und eine sonst stark befahrenen Straße langgefahren sind. Der Unterschied war zum sonst dort erlebten gewaltig!

[wolfgangstuber]

Schade das die Menschen die dieses Video unbedingt anschauen sollten es garantiert nicht anschauen. Danke euch trotzdem für die viele Arbeit und Zeit die ihr investiert habt. Daumen hoch und weiter so.

[juergenlorenz]

Jungs! Sehr gute, qualifizierte aber auch klare und sachliche Diskussion. Weiter so.

[krishiskulzee]

Im Grunde genommen, sind 90% aller Verbrenner auf deutschen Strassen, nur "Rohstoffquellen" zur Herstellung von effizienteren Automobilen! Jetzt noch eine gute Recyclingindustrie, die die Rohstoffe aus Handys, Computer, Müll, usw. wieder rausholt, dann sind wir recht unabhängig! Anders kann man das doch mitlerweile echt nicht mehr sehn! Was ich ein bisschen schade find ist, dass hier gar nix über die Gewichtszunahme von Automobilen gesagt wird! Wir könnten schon längst mit 2L/100km sicher und bequem zum Arbeitsplatz kommen! Einfache Physik! Umso Schwerer, desto mehr Energie um Arbeit an der Masse zu verrichten!

[LowerLenz]

👨‍🔬 Quarks Science Cops ist wirklich ein richtig cooles Format. Mir gefällt vor allem, z.B. gegenüber Mai Think X, das die Präsentation zwar humorvoll ist, aber man nicht krampfhaft irgendwelche heute-show-Gags unterbringt. Weiter so und mehr davon!
🌟🌟🌟🌟🌟

[Scientist-mkmm]

Hier ein paar Berechnungen bezüglich der Effizienz von E-Fuels:

Berechnungsgrundlagen:
- BMW 520D (effizienter Diesel)
- Tesla Model 3 SR+ (effizientes E-Auto)
- Verbrauch 520D: 6, 7 l/100km
- Verbrauch Model 3: 16, 8 kWh/100km
- Benötigte Energiemenge zur Erzeugung von 1Liter E-Fuel: 27 kWh
- Energiegehalt von 1 Liter Diesel: 9, 8 kWh

Energiemenge für die Herstellung von 6, 7 Liter E-Fools
6, 7*27 = 180, 8 kWh

Um mit einem mit E-Fuels betankten 520D 100km weit zu fahren benötigt man
180, 8/16, 8 = 10, 8
mal so viel Energie, wie der Tesla für die gleiche Strecke braucht

Betrachtung zum Wirkungsgrad von mit E-Fuel betriebenen Dieseln

Energiemenge, die in 6, 7 Litern Diesel enthalten ist
6, 7*9, 8 = 65, 7 kWh

Der mit Diesel betriebene 520D verbraucht 65, 7/16, 8 = 3, 91 mal so Energie wie das Model 3

Max. möglicher Wirkungsgrad Diesel (bei einem theoretischen E-Autowirkungsgrad von 100%)
100/3, 91 = 25, 57%

Max. möglicher Wirkungsgrad E-Fuels (bei einem theoretischen E-Autowirkungsgrad von 100%)
100/10, 8 = 9, 26%

Max. möglicher Wirkungsgrad Diesel (bei einem angenommenen E-Autowirkungsgrad von 85%)
85/3, 91 = 21, 74%

Max. möglicher Wirkungsgrad E-Fuels (bei einem angenommenen E-Autowirkungsgrad von 85%)
85/10, 8 = 7, 87%

Wer jetzt immer noch glaubt, dass E-Fuels effizient und klimafreundlich sind, dem ist nicht mehr zu helfen.
Die Energiemenge in unserem Universum ist konstant, d.h. Energie kann weder "erzeugt" noch "verbraucht" werden - sie kann lediglich von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden.
[Ironie/on]
So, was passiert nun mit den 92, 13% der Energie, die für die Herstellung von E-Fuels aufgewendet wurde und das Auto keinen Zentimeter weiter bewegt? Die landet letztendlich als Wärmeenergie in der Athmosphäre.
Hurra, die FDP hat es geschafft, den Treibhauseffekt überflüssig zu machen! Werden alle Autos der Welt mit E-Fuels betrieben, dann brauchen wir den nicht mehr.

Deshalb sollte man für E-Fuels die Bezeichnung I-Fuels - oder noch besser VI-Fuels - verwenden.
[Ironie/off]

Quellen für die Verbrauchsangaben

[peterofenback]

Wenn der Preis einer kWh aus E-fuels entsprechend dem geringen Wirkungsgrad etwa 4 Mal so hoch sein wird wie der Preis einer kWh Strom, wird der Betrieb von Verbrennern unwirtschaftlich. Bis 2045 wird von den bereits vorhandenen Verbrennerautos kaum mehr eins im Betrieb sein, und wer sich jetzt oder später noch einen neuen Verbrenner zulegt, muss dann eben den extremen Kraftstoffpreis zahlen.

[onkelseverus]

Sehr schönes Format. Auch komplexe Sachverhalte verständlich erklärt. Freue mich jedesmal über eine neue Folge.
Eine gute Idee, den Podcast auch als Video hochzuladen.
Viel Erfolg Euch noch!

[WarumlinuxbesseristDe]

Es war einmal in einem idyllischen Dorf namens Ökostadt ein tapferer Erfinder namens Leo. Leo war bekannt für seine innovativen Ideen und seine Leidenschaft für umweltfreundliche Technologien. Eines Tages kam ihm die brillante Idee, einen sauberen Verbrennungsmotor zu entwickeln, der mit sogenannten E-Fuels betrieben werden konnte. Diese E-Fuels sollten aus regenerativer Energie hergestellt werden und versprachen, die Umweltauswirkungen herkömmlicher Verbrennungsmotoren zu minimieren.

Leo arbeitete unermüdlich an seinem Projekt und investierte all seine Zeit und Energie, um den Traum vom sauberen Verbrenner wahr werden zu lassen. Schließlich, nach vielen Jahren harter Arbeit, stand sein Prototyp bereit. Das gesamte Dorf Ökostadt war gespannt auf die Enthüllung des sauberen Verbrenners.

Als der große Tag endlich gekommen war, versammelten sich die Dorfbewohner am Marktplatz, um Leo und seinen sauberen Verbrenner zu sehen. Der Wagen war glänzend und beeindruckend, und sein Motor schnurrte leise vor sich hin. Leo strahlte vor Stolz, als er erklärte, dass der saubere Verbrenner ausschließlich mit E-Fuels betrieben werde, die aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wurden.

Das Dorf Ökostadt war begeistert und begann, Leos sauberen Verbrenner zu feiern. Die Nachricht verbreitete sich schnell, und bald kamen auch Menschen aus anderen Städten, um das Wunder zu sehen. Autohersteller aus der ganzen Welt wurden auf Leo aufmerksam und boten ihm große Summen Geld an, um die Technologie zu erwerben.

Leo war versucht, das Angebot anzunehmen, denn er konnte sich vorstellen, wie viel Gutes mit dem Geld getan werden könnte. Doch dann begann er, genauer über die Auswirkungen seines sauberen Verbrenners nachzudenken. Er sprach mit Experten und recherchierte gründlich. Schließlich kam er zu einer schockierenden Erkenntnis: Die Herstellung von E-Fuels erforderte eine erhebliche Menge an regenerativem Strom, der an anderer Stelle für dringendere Zwecke gebraucht wurde.

Es stellte sich heraus, dass die Herstellung von E-Fuels in großem Maßstab nicht nur teuer war, sondern auch enorme Mengen an erneuerbarer Energie beanspruchte. Diese Energie hätte stattdessen zur direkten Elektrifizierung von Fahrzeugen oder anderen wichtigen umweltfreundlichen Projekten eingesetzt werden können. Der saubere Verbrenner, den Leo entwickelt hatte, war letztendlich nur eine teure und ineffiziente Art, Autos anzutreiben.

Leo beschloss, seine Erkenntnis mit dem Dorf zu teilen. Die Bewohner von Ökostadt hörten aufmerksam zu und erkannten, dass es wichtiger war, in Elektromobilität und andere umweltfreundliche Technologien zu investieren, anstatt auf E-Fuels zu setzen. Gemeinsam beschlossen sie, den sauberen Verbrenner stillzulegen und ihre Bemühungen auf die Förderung von erneuerbaren Energien und Elektromobilität zu konzentrieren.

Am Ende dieses Märchens lernten die Menschen von Ökostadt, dass nicht alles, was auf den ersten Blick umweltfreundlich erscheint, tatsächlich einen positiven Beitrag zur Umwelt leistet. Sie erkannten, dass es wichtig war, Ressourcen sinnvoll einzusetzen und Prioritäten zu setzen, um eine nachhaltige Zukunft zu gestalten. Und so setzten sie ihre Bemühungen fort, die Welt zu einem besseren Ort für zukünftige Generationen zu machen, indem sie auf erneuerbare Energien und Elektromobilität setzten.

[markushonninger]

Das Werk in Chile hat doch den Ausbau der Windradkapazität nicht genehmigt bekommen. Das heisst, es bleibt bei dem einen einzigen Windrad dort. Plus, das CO2 kommt dort ja gar nicht aus Air Capture Anlagen, sondern sind gefilterte Industrieabfälle. An der Anlage in Chile ist so gar nichts CO2 neutral.

[thankyouforyourcompliance]

Was in dieser Diskussion immer zu kurz kommt ist, dass in ein paar Jahrzehnten überhaupt nicht die Anlagen zur Produktion gebaut werden können. Dies ist technisch schlicht nicht möglich. Eine konventionelle Raffinerie in Deutschland produziert ca. 16 Mio t pro Jahr an Kohlenwasserstoffen. Und davon braucht es dann viele. Und fur E-fuels müssen die Ablagen um ein Vielfaches großer sein, da die Prozesse ineffizienter sind und man allein für das sammeln des CO2 aus der Luft monströs grosse Anlagen bräuchte, die die Welt noch nicht gesehen hat!

[makkimakki]

Euch Beiden kann ich stundenlang zuhören, ihr habt eine angenehme Art, wichtige Dinge zu präsentieren.
Klasse.. bitte weiter so und GERNE über politische Lügenbarone, die nur auf Stimmenfang sind!

[hermannbecker]

Der Stand der Dinge sieht derzeit so aus: Elektrolyseure, die es nicht gibt, sollen mit überschüssigem Strom, den es nicht gibt, Wasserstoff in ein Netz einspeisen, das es nicht gibt, um damit Kraftwerke zu betreiben, die es nicht gibt. Alternativ soll der Wasserstoff über Schiffe und Häfen, die es nicht gibt, aus Lieferländern herbeigeschafft werden, die es – Sie ahnen es schon – ebenfalls nicht gibt.😵😵‍💫 In Fingerhutmengen wird e-fuel Produktion sicher funktionieren, nur wir benötigen Kubikkilometer dieser Stoffe! Siehe auch Herr Prof. Dr. Harald Lesch und Herr Prof. Dr. Ganteför. Deutsche Verkehrsminister sollten mindestens 2-3 Semester Physik studiert haben, oder in der ANSTALT Sir Isaac Newton (auch bekannt unter Nefdon) lauschen.

[WalkerOfHeaven]

Genauso ist es bei den H2-Ready-Gasheizungen. 250% mehr Strom. Bei Wärmepumpe nur 30% mehr

[peregrinus]

danke für den podcast und da seit ihr in guter Gesellschaft. Harald Lesch oder Jacob Beautemps stoßen ins gleiche Horn.
btw. Porsche ist aus dem Projekt ausgestiegen.
Friedrich II sagte: "Wer bewirkt, daß dort, wo bisher ein Halm wuchs, nunmehr zwei Halme wachsen, der hat mehr für ein Volk geleistet als ein Feldherr, der eine Schlacht gewann."
So sollte Volker Wissing sagen: "Wer bewirkt, dass dort, wo bisher eine Windkraftanlage aufgebaut wurde, nunmehr zwei Windkraftanlagen aufgebaut werden, der hat mehr für ein Volk geleistet als ein Feldherr, der eine Schlacht gewann."
Hapag Lloyd hat dieses Jahr 20 Container Schiffe aufgelegt und die werden mit Biomethan angetrieben. Diese Motoren lassen sich später auf Ammoniak umstellen und das könnte des Rätsels Lösung werden, weil der Transport von Wasserstoff ziemlich schwer ist.
Stellen wir uns vor, ich hätte nach einer Knoblauchpizza mit extra Knoblauch gegessen und mir käme die absolute Idee, wie man Silane herstellen, transportieren und nutzen kann, dann wäre das CO2 Problem im Verkehr gelöst, allerdings nicht das Problem des schlechten Wirkungsgrad.