Alkohol ist keine Lösung - oder doch ?

[blipper]

Wir müssten also, wenn wir es angehen wollten, die Ethanole für die Autos und die stationären Maschinen verwenden, die BtL und andere synthetische Treibstoffe in den Flugzeugen.

 

Im Prinzip ja, ich habe auch nie verstanden, wie man die technisch höchstwertige Energieform (Elektrizität) verschwenden kann, Wasser auf gerade 60° aufzuheizen. Dito mit Erdöl. Dazu kann man genausogut Pferdemist oder noch besser Solarpanels auf dem Dach verwenden. Alleweil sinnvoller als PV mit hauen und würgen zu fördern, dafür den alten Elektroboiler und die alte Ölheizung drin zu lassen.

 

Alex

[Volume]

- In Deutschland sind die Benzinpreise so hoch wie noch nie zuvor. Dennoch nimmt der Verkehr nicht spürbar ab, was ein gutes Zeichen dafür ist, dass wir noch lange nicht am wirtschaftlichen Effizienzpunkt angekommen sind.

So würde ich es nicht formulieren. Verkehr ist eben nicht vermeidbar, und durch die schöne moderne Arbeitswelt die von mehr und mehr Mobilität geprägt ist, nimmt der Verkehr eben einfach weiter zu.

Das wirkliche Phänomen ist, dass obwohl der Benzinpreis noch nie so hoch war, die größten Zuwächse bei den Zulassungen von SUVs, Luxusautos und Vans zu verzeichnen sind, die untere Mittelklasse stagniert und das Kleinwagensegment sogar geschrumpft ist (Statistik in der letzten ADAC Zeitung). Zum "beliebstesten Auto der Deutschen" wurde ein SUV gewählt! Und das wo Parkraum knapp und Sprit teuer ist.

"Effizienzpunkt" definiert sich heute eben anders. Solange die Kosten für Neuwagen, Versicherungen, Parken, Reparaturen, Ersatzteile immer noch stärker steigen als die Spritpreise, solange müssen wir wohl auch Effizienz anders formulieren. Ich habe gerade kürzlich nochmal meine alten Unterlagen von der Jahrtausendwende hervorgekramt, mein damaliges Auto (Honda, Kompaktklasse, 90PS Viertürer, Klima, elektrische Fensterheber etc.) Neupreis DM 22.000 hatte mich DM 228 für die selbe Versicherung (bei der selben Gesellschaft) gekostet, für die ich heute € 445 zahle (Toyota, Kompaktklasse, Viertürer, 99PS) Neupreis €19.000. Der Sprit hat damals an Ferienwochenenden schon DM 2 überschritten (mal davon abgesehen, das ich schon in den 80ern in Frankreich 6 Franc bezahlt habe, was etwa DM 2 oder € 1 waren). Versicherungen sind heute 300% teurer, Autos 95%, Sprit 65%.

 

Leider hat aber Alkohol den Nachteil der geringeren Dichte, und die ist in der Luftfahrt eben entscheidend - wir haben im anderen Thread darüber siniert. In der Luftfahrt kann nur "Biotreibstoff" bzw. BtL gebraucht werden.

Die Zahlen in Ehren, aber zu welchem Prozentsatz füllen Airlines im Durschnitt ihre Tanks? Wenn Ethanol nur 61% der Energiedichte von Öl hat, welcher Prozentsatz an Flügen könnte dann nicht stattfinden? Klar, CGN-VKO mit einem kleinen Airbus kann ich dann genauso vergessen, wie FRA-NGO mit dem A340. Aber hätte eine 747 mit Ethanol im Tank nicht immer noch Transatlantikreichweite? Und käme ein A320 nicht immer noch von Deutschland nach Mallorca? Für mich sieht das alles nach einem im 20 Jahre Zeitrahmen lösbaren Problem aus.

 

Gruß

Ralf

[Danix]

Die Zahlen in Ehren, aber zu welchem Prozentsatz füllen Airlines im Durschnitt ihre Tanks? Wenn Ethanol nur 61% der Energiedichte von Öl hat, welcher Prozentsatz an Flügen könnte dann nicht stattfinden? Klar, CGN-VKO mit einem kleinen Airbus kann ich dann genauso vergessen, wie FRA-NGO mit dem A340. Aber hätte eine 747 mit Ethanol im Tank nicht immer noch Transatlantikreichweite? Und käme ein A320 nicht immer noch von Deutschland nach Mallorca? Für mich sieht das alles nach einem im 20 Jahre Zeitrahmen lösbaren Problem aus.

 

Nein, das ist eben falsch gedacht, und ich staune immer noch, dass dies nicht von allen verstanden wird. Es geht nicht um das Volumen, sondern um die Dichte.

 

Du musst noch einmal den alten Thread hervorholen, wenn du es nicht verstanden hast.

 

Ein weniger dichtes Medium in einem Flieger zu tanken ist wie wenn du die 80% deiner Füllmenge mit Kerosin füllen würdest und die restlichen 20% mit Wasser. Das Wasser lässt du dann prozentual zum Ethanolverbrauch während dem Flug raus - am Schluss landest du immer noch mit 80% Kerosin, 20% Wasser.

 

Logischerweise wird das niemand machen, das ist absolut sinnlos. Weil in der Luftfahrt wird so knapp gemessen, dass nur noch die letzten 2-10 Sitze zum Gewinn beitragen, die 100-200 Sitze vorher werden für die Deckung der Kosten verwendet.

 

Also, zurück zum Threadtitel: Ethanol ist die Lösung - nicht aber für den Luftverkehr.

 

Dani

[Lubeja]

Danke Ralf. Leider hat aber Alkohol den Nachteil der geringeren Dichte

 

...

 

Wir müssten also, wenn wir es angehen wollten, die Ethanole für die Autos und die stationären Maschinen verwenden, die BtL und andere synthetische Treibstoffe in den Flugzeugen.

 

Dani

 

Liesse sich dieses Problem nicht z.T. durch Polymerisation der leichten Alkohole lösen?

 

Dumm nur, dass die damaligen Klimaauguren "mit menschenmöglicher Sicherheit" vorhergesagt haben, dass uns eine neue und heftige Eiszeit drohe und daher Mitteleuropa unter einem dicken Eispanzer verschwinden würde - und das ist kein Witz, damals hatten tatsächlich ebenso viele Menschen Angst vor der Eiszeit, wie heute vor der Klimaerwärmung.

 

Das Szenario einer „Eiszeit“ in Europa ist nicht vom Tisch, sondern eine mögliche Folge der globalen Erwärmung, Stichwort thermohaline Zirkulation, bzw. deren Unterbrechung. Allerdings gilt diese Möglichkeit z.Z. als eher unwahrscheinlich, zudem ist der Begriff „Eiszeit“ arg übertrieben. Es dürfte wohl eher auf eine Relativierung der aufheizenden Effekte hinauslaufen. Aber lassen wir die klugsche*****ei, ich verstehe, worauf du hinaus willst.

 

Dabei ist die Sache doch ganz einfach: Die Frage "Was wird eigentlich der Marktpreis für das letzte Fass Öl sein" ist zwar etwas plakativ, trifft aber den Kern. Spätestens wenn Öl so knapp und damit so teuer sein wird, dass es einfach unwirtschaftlich wird, es für die Hitzeerzeugung in Wärmekraftmaschinen zu verwenden.

 

[Zynismus]Das letzte Fass Öl werden wir ungeachtet des Marktwerts höchstwahrscheinlich zum Werfen einer Bombe verfeuern, um jemanden anderes daran zu hindern, eine Bombe werfen zu können.[/Zynismus]

 

Klar, die Atommüllproblematik ist noch nicht gelöst (wobei die Frage schon erlaubt sein muss, ob 250gr Plutonium nicht weniger gefährlicher Müll sind, als Megatonnen CO, CO2, NOx, SOx,... nur weil man letzteres nicht so deutlich sieht). Aber in den nächsten 10 Jahren würde sie auch nicht so massiv größer werden...

 

Wichtiger Punkt! Vor allem unter der Prämisse, dass wir das Atommüllproblem ohnehin werden lösen müssen, egal ob wir unsere Kraftwerke jetzt oder erst später abschalten oder sogar neue bauen. Die Aussicht auf ein lokal begrenztes, halbwegs abschätzbares Atomunglück mässiger Wahrscheinlichkeit, erscheint mir wesentlich sympathischer als jenes globale Experiment, an dem wir alle unausweichlich beteiligt sind. Mit möglicherweise fatalen Folgen für alle und ohne Fluchtmöglichkeit.

[Danix]

Liesse sich dieses Problem nicht z.T. durch Polymerisation der leichten Alkohole lösen?

 

Das ist jetzt aber ein interessanter Beitrag!

Kann man das? Ist da jemand besonders ausgebildet in Chemie?

 

Das würde dann ja wohl wieder auf einen synthetischen Treibstoff bzw. Alkohol hinauslaufen. Wenn man die Alkoholmoleküle kompakter bauen könnte, wäre evtl das Problem zu lösen. Aber man müsste das zuerst mal erfinden.

 

Ich habe noch nie davon gehört.

 

Melde das doch am Patentamt an!

 

Dani

 

Edit: Doch, gibt es schon! Polyethylenglycol

Aber wahrscheinlich hat das wieder andere Nachteile, u.a. kostet es mehr zur Herstellung und ist nicht mehr vollständig brennbar? Chemiker vor!

[Schwabe]

Alkohol ist keine Lösung - oder doch ?

Natürlich ist Alkohol eine Lösung. Man kann sich die energiepolitischen Probleme schöntrinken.

Lösungen habe ich keine, weiß aber das Ackerland eine endliche Ressource ist.

Mir persönlich ist es wichtiger, dass mein Schnitzel was zu futtern kriegt als mein Flieger.

Ach ja, man könnte auch den Gummiseilstart wiederbeleben:D

[Hotas]

Club of Rome

Soviel ich weiss, folgen die real gemessenen Indikatoren verflixt genau den vorausgesagten Werten. Offenbar sind wir da auf einem anderen Stand (eine Quelle habe ich allerdings nicht gerade zur Hand). Die Welt besteht nun mal nicht nur aus Erdöl, es wurden auch andere Faktoren mit einbezogen. Das Szenario wurde mit sehr unterschiedlichen Annahmen (eben, auch grössere Ölvorräte) simuliert, und liefert überraschend ähnliche Ergebnisse. Wer sich mal mit Systemdynamik auseinandergesetzt hat, der weiss, dass es weniger auf die Anfangswerte resp. Ausgangszustände in einem System ankommt. Viel entscheidender für das dynamische Systemverhalten sind die Verknüpfungen, Ursache-Wirkungs-Relationen sowie deren Zeiterzögerungen unter den verschiedenen Variablen. Also wie die Variablen miteinander vernetzt sind. Ich mag dazu jedem die Bücher „Industrial Dynamics“, „Principles of Systems“ von Jay Forrester oder „Die Kunst, vernetzt zu denken“ von Frederic Vester wärmstens empfehlen.

 

Wirkungsgrad Photovoltaik

In der Photovoltaik von einem Wirkungsgrad zu sprechen, ist bereits heikel. Diesen aber mit anderen Energiegewinnungsmethoden zu vergleichen, ist schlicht nicht zulässig. Im Unterschied zur Photovoltaik müssen bei anderen Kraftwerken die 100 Prozent "Basis-" Energie zuerst einmal bereitgestellt werden, also ein riesiger Aufwand, wovon dann gut die Hälfte nutzbar ist. Der Rest ist für die Katz verfeuert worden. In der Photovoltaik gibt es keinen „Rest“, der nicht sowieso schon da wäre. Wenn der Wirkungsgrad des Solarpanels 15% beträgt, dann heisst dies nicht –wie bei einem Gaskraftwerk- dass die anderen 85% umsonst produziert werden mussten. Das ist ein gewaltiger Unterschied.

[Lubeja]

Dani, ja es wäre ein synthetischer Treibstoff, aber eben aus nachwachsenden Rohstoffen (Sprit nach Fischer-Tropsch o.Ä. aus Kohle zu gewinnen, löst vielleicht das Problem der Erdölverfügbarkeit, nicht aber des CO2 Ausstosses und ist daher für die Tonne). Ob und wie das funktionieren könnte, entzieht sich meinen bescheidenen Chemiekenntnissen, welche eben auch nur auf Stufe Berufsschule sind (deshalb frage ich ja:D). Mal sehen, vielleicht kann mir da ein Kollege aus der chemischen Industrie weiterhelfen.

 

Mein Gedanke bezog sich darauf, das beispielsweise Polyethylen auch aus Ethanol hergestellt, oder eben polymerisiert werden kann. Warum also nicht auch die Gruppe der höheren Alkane?

[blipper]

Dani, ja es wäre ein synthetischer Treibstoff, aber eben aus nachwachsenden Rohstoffen (Sprit nach Fischer-Tropsch o.Ä. aus Kohle zu gewinnen, löst vielleicht das Problem der Erdölverfügbarkeit, nicht aber des CO2 Ausstosses und ist daher für die Tonne).

 

Naja, der Kohlenstoffkreislauf schliesst sich durch Pflanzenwachstum schneller, als wenn man wartet, bis sich Pflanzen wieder in Erdöl verwandelt haben ;)

 

Und wenn man jetzt den Kreislauf beginnt, indem man zuerst aufforstet, und nicht zuerst abholzt, so kann man das ganze noch relativ CO2-Neutral machen... alleine, mir fehlt der Glaube daran, ehrlich gesagt.

 

Alex

[Volume]

Sprit nach Fischer-Tropsch o.Ä. aus Kohle zu gewinnen, löst vielleicht das Problem der Erdölverfügbarkeit, nicht aber des CO2 Ausstosses und ist daher für die Tonne

Fischer-Tropsch ginge natürlich auch mit Holzkohle. Vermutlich könnte man sogar Müll verkohlen, dabei gewänne man sogar noch Kohlenmonoxyd, das man ja durchaus auch zur Energieerzeugung nutzen könnte, dann allerdings wieder nicht CO2 neutral.

 

Wo die Maus keinen Faden abbeist: Wir benötigen Langfristig eine preiswerte, sichere Energiequelle (nicht nur einen Energieträger). Wenn Energie nicht das Problem ist, lässt sich ziemlich alles aus allem erzeugen, solange es die richtigen Elemente enthält. Auch ein für die Luftfahrt geeigneter Energieträger.

 

Wenn Alkohol eine geringere Energiemassendichte hat, dann wundere ich mich zutiefst dass die Raketenpioniere mit Alkohol und flüssigem Sauerstoff gearbeitet haben, nicht mit Kohlenwasserstoffen. Bei Raketen ist Gewicht doch noch viel kritischer als bei Flugzeugen. Kann es sein, das die gebundene Primärenergie nur einer der relevanten Aspekte ist, Sauerstoffbedarf zur Verbrennung aber der andere?

Wie verhält sich das denn bei Ethanolverbrennung im Strahltriebwerk? Wie ist das Verhältnis von Luftmasse zu Verbrennungsenergie? Würde eine Ethanolbrennkammer eine höhere oder eine niedrigere TIT erzeugen, und würde das dem Wirkungsgrad eher helfen oder eher schaden? (höhere Spitzentemperatur vs. mehr Kühlaufwand)

 

Gruß

Ralf

[PeterH]

Das A4-Triebwerk arbeitete mit Äthanol plus Wasser, um die Kühlungsprobleme der Brennkammer beherrschen zu können und weil Benzin/Kerosin in Deutschland trotz zusätzlicher Herstellung nach Fischer/Tropsch knapp wurde. Das aus dem A4-Triebwerk abgeleitete russische RD-107, das noch heute in der R7 (Sojus) eingesetzt wird, konnte dann Kerosin einsetzen. Eine gewisse Zeitlang wurde in der Sojus auch ein synthetischer Kohlenwasserstoff eingesetzt, hieß "Sintin." Der war dann aber zu teuer, am Vorteil etwas höherer Energie gemessen. Heute fliegt der Apparat wieder mit Sauerstoff/Kerosin.

 

Was die Dichte betrifft: Im Raketenbereich mag man hohe Dichte - Wasserstoff hat zwar die höchste Energie (deshalb bleibt er in der Raumfahrt fast unverzichtbar) aber den Nachteil recht geringer Dichte, da die notwendigen grossen Behälter das Massenverhältnis verschlechtern. Deshalb und auch aus betriebstechnischen Gründen wird auch noch immer die "hochsiedende" Kombination Stickstofftetroxid und UDMH (unsymmetrisches Dimethyl-Hydrazin) eingesetzt (Proton-Träger, R16, ehemals Titan usw). Ist allerdings höchst giftig.

 

Viele Grüsse

Peter

[Chipart]

Die Welt besteht nun mal nicht nur aus Erdöl, es wurden auch andere Faktoren mit einbezogen.

 

Stimmt, für manche Metalle (Zink, Kupfer, Wolfram,...) hat der CoR noch deutlich frühere Prognosen für die Erschöpfung aller Verfügbaren Vorräte gemacht. Nichts davon ist eingetreten.

 

 

Also wie die Variablen miteinander vernetzt sind. Ich mag dazu jedem die Bücher „Industrial Dynamics“, „Principles of Systems“ von Jay Forrester oder „Die Kunst, vernetzt zu denken“ von Frederic Vester wärmstens empfehlen.

 

Allen ist gemeinsam, dass sie Praktisch fast keine relevanz besitzen, da die Lösung von realen Problemen immer in das Reich der zu großen Komplexität abgeschoben wird.

Das ist in etwa so, als würde man jedem raten doch bitte nicht über das Fliegen von Flugzeugen nachzudenken, bevor nicht alle Lösungen der zu Grunde liegenden Navier-Stokes-Gleichung bekannt und verstanden sind.

 

Stellt man sich auf die Position der Systemdynamiker ist der einzig zulässige Beitrag zur Energiediskussion, dass die Systeme über die wir reden viel zu komplex sind, als dass zuverlässige Modelle möglich sind und es damit etwa gleich wahrscheinlich ist, dass uns das Öl in 50 Jahren ausgeht wie dass wir darin ertrinken. Andere wissenschaftliche Zugänge können hier dann doch wertvollere Beiträge leifern.

 

In der Photovoltaik von einem Wirkungsgrad zu sprechen, ist bereits heikel.

 

Was ist daran heikel? Der ist wohldefiniert und in vielen Anwendungen hilfreich...

 

Diesen aber mit anderen Energiegewinnungsmethoden zu vergleichen, ist schlicht nicht zulässig.

 

1. Es gibt keine Energiegewinnungsmethoden, sondern nur Energieumwandlungsmethoden

2. Vergleich von Wirkungsgraden einer Energieumwnadlungsform in eine andere ist immer möglich, aber nicht sehr aussagekräftig. Hilfreich ist dass nur, wenn Quell- und Zielenergieträger der Gleiche ist. Daher ist ein Vergleich von Wirkungsgraden von Kohle- mit Gaskraftwerken genauso Unsinn. Ebenso der Vergleich von Flugmotoren mit Kraftwerksgeneratoren.

 

 

Im Unterschied zur Photovoltaik müssen bei anderen Kraftwerken die 100 Prozent "Basis-" Energie zuerst einmal bereitgestellt werden, also ein riesiger Aufwand, wovon dann gut die Hälfte nutzbar ist. Der Rest ist für die Katz verfeuert worden. In der Photovoltaik gibt es keinen „Rest“, der nicht sowieso schon da wäre. Wenn der Wirkungsgrad des Solarpanels 15% beträgt, dann heisst dies nicht –wie bei einem Gaskraftwerk- dass die anderen 85% umsonst produziert werden mussten. Das ist ein gewaltiger Unterschied.

 

:confused: Nur dieses Argument ist Unsinn. Wann wird denn Energie "bereitgestellt" und wann nicht? Ohne, dass Du irgendwo eine Solarzelle hinmachst ist da auch keine nutzbare Sonnenenergie (und Du entziehst 100% der Sonnenenergie dem Boden wo Alternativ Raps mit der Energie wachsen könnte der dann in einer Biogasanlage ....

Wind steht auch immer zur Verfügung. Muss kinetische Wasserenergie in Deiner Definition erst "Bereitgestellt" werden, weil dazu der Fluss ja in der regel gestaut wird? Und Geothermie, wo das heisse Wasser auch erst aus dem Boden geholt werden muss. Da ist man dann auch nicht mehr so weit weg von Erdgas.....

 

Gruss,

Florian

[Hotas]

:rolleyes: Lieber Florian. Weiche nicht in irrelevante Details aus. Interessant ist ja die Feststellung, dass die Hauptindikatoren der im CoR-Weltmodell relativ gut mit denjenigen in der Realität korrelieren, auch nach 40 Jahren und ohne Zunahme von Hochleistungsrechnern, die jedes (irrelevante) Detail zu erfassen versuchen. Das 30-Jahres-Update brachte nur unwesentliche Änderungen in der Kernaussage (Eine Grundannahme weicht beispielsweise deutlich ab von der Prognose, nämlich dass die Geburtenrate mit steigendem Wohlstand steigt - aber das Gegenteil ist der Fall).

Wenn ich mir andere Prognosemodelle von hochbezahlten Konjunkturforschungsstellen anschaue, die kaum 3 Jahre weit hinausreichen, verdient das CoR-Modell schon ein bisschen mehr Respekt, als du es hier herunterzuspielen versuchst. Die Grundideen wurden übrigens schon längst von der Wirtschaft übernommen, auch wenn nicht bis ins kleinste Detail.

 

Wenn du am Modell zweifelst - bitteschön, es ist Open Source. Jeder kann es runterladen, mit den Parametern spielen und Verbesserungsvorschläge bringen. Der Sitz ist in Winti, kannst ja mal vorbeischauen.

 

Übrigens, Thema Energie/Photovoltaik: Du hast schon verstanden, was ich meine.

[Lubeja]

Mal wieder was aus der Ecke Biosprit:

 

http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,820401,00.html

 

Da der Spiegel bekanntlich zu den renomiertesten Aviatikfachblätter gehört, verzeihe ich mal folgenden Ausrutscher:

 

So zeigen erste Praxistests: Der Kraftstoff sorgt für ähnlich viel Abgase wie normales Kerosin.

 

Ähem, was haben die Damen und Herren Zeitungsmacher denn gedacht? Dass bei der Verwendung von "Biosprit" nur noch Rosenduft aus der Düse kommt?

[Lubeja]

Müsste doch hier auch noch diskutiert werden (dann brauche ich mich nicht mit hochstehenden Leserkommentare abgeben...): WWF wil auch in der Schweiz eine Ökoabgabe auf Flugreisen.

 

http://www.20min.ch/finance/dossier/luftverkehr/story/29341589

[Volume]

Und noch was neues aus der Biosprit-Ecke:

Boeing hat zusammen mit einer Honeywell Tochter in der Golfregion ein Verfahren entwickelt, aus Salzpflanzen einen "Green Diesel" zu entwickeln. Salzpflanzen können da wachsen, wo bisher Öl gefördert wird, in der Wüste, und stellen damit keine Konkurrenz zu Nahrungsmitteln dar. Sie können sogar mit Salzwasser gegossen werden.

Was ich nicht ganz verstehe:

Das Besondere an den Salzpflanzen ist, wie die Forscher in Abu Dhabi herausgefunden haben: Aus ihnen lässt sich mit sehr wenig Aufwand die Zellulose herauslösen, aus der dann in einem zweiten Schritt Zucker gewonnen und dann der Treibstoff gemacht wird.

Mit Zucker als Basis reden wir jetzt von Alkohol? Das wäre dann ja kein Green "Diesel". Wie auch immer, Sprit aus Biomasse ohne Konkurrenz zu Nahrungsmitteln ist doch schonmal eine positive Entwicklung.

Sehr interessant finde ich auch die Aussage

Der Hintergrund für die verstärkten Anstrengungen von Boeing im Bereich alternative Treibstoffe ist durchaus interessant. Denn Morgan erklärt, dass Erdöl, das aus Schiefergestein und Teersanden kommt, schon seit längerem Probleme verursacht. Schuld sind wohl die bei der Förderung eingesetzten Chemikalien. Das Ergebnis: Das Kerosin verbrennt schneller, und auch die Technik scheint Schaden zu nehmen. Boeing, so erzählt es Morgan, habe sich bei den großen Ölfirmen des Öfteren beschwert, ohne dass diese die Probleme ernst genommen hätten.

Haben wir also sogar im Sprit aus Schiefer und Sand die chemischen Rückstände drin? Und machen die wirklich Ärger? Da bekommt der normale Mitteleuropäer die Panik, wenn im Sprit plötzlich 10% statt 5% Alkohol drin sind (während in Ländern wie Brasilien seit langem mit 75% Ethanol problemlos gefahren wird...), und tankt dann lieber Super Plus (mit bekanntlich > 30% Alkoholen...) aber Chemikalien aus den neuen Ölquellen jucken uns nicht.

 

Gruß

Ralf