Die unendliche Diskussion über Wirkungsgrade

„Efficency First“ oder der Wirkungsgrad ist entscheidend – so lauten unzählige Schlagzeilen. Dies wird dann untermauert von Grafiken, die alle aufzeigen, dass E-Fahrzeuge mit batterie-elektrischem Antrieben dramatisch viel besser sind als E-Fahrzeuge mit Brennstoffzelle und Wasserstoff. Und die e-Fuels rangieren weit abgeschlagen auf dem letzten Platz. Häufig wird dann noch der Wirkungsgrad (Kraftstoff- oder Energieverbrauch) des Fahrzeuges mit der vorgelagerten Kette (Kraftstofferzeugung) vermischt. Der Abgleich mit der Realität lässt fast durchwegs zu wünschen übrig.

Die aktuell sehr hitzigen Debatte rund um die „Renewable Energy Directive 2“ (RED 2) zeigt die große Gefahr, die von einer unzulänglichen Gesetzgebung ausgehen kann, wenn damit sinnvolle Technologien per Dekret für die Zukunft ausgeschlossen werden.

Den Energieverbrauch am Fahrzeug zu vergleichen sollte eigentlich recht einfach sein, solange man auch ähnliche Fahrzeuge miteinander vergleicht. Der Verbrauch steht auf den Verkaufsprospekten und wird nach gesetzlich vorgeschriebenen Kriterien ermittelt – leider in unterschiedlichen Einheiten: Strom in Kilowattstunden, Wasserstoff in Kilogramm und flüssige Kraftstoffe in Liter.
Die reale Welt des Verbrauches kann man dann in vielen Fahrberichten nachlesen. Dabei stellt man schnell fest, dass der 20 bis 30-prozentige Vorteil der Batteriefahrzeuge im Winter, wenn sowohl Fahrgastraum wie Batterie (zum Schnellladen) geheizt werden müssen, vollkommen verschwindet.

Jetzt zur vorgelagerten Kette der Strom- oder Kraftstofferzeugung: Hier wird fast immer davon ausgegangen, dass der Strom zum Laden der Batterie direkt von der Photovoltaik oder der Windkraftanlage kommt. Dass nachts keine Sonne scheint, auch nicht bei Regen, Schnee oder Nebel, wird interessanterweise ausgeblendet. Auch der Wind weht nicht immer, vor allem im Süden Deutschlands. Wird der Strom zum Laden der Batterie über eine Gasturbine (Wirkungsgrad 40%) aus Erdgas und künftig aus Wasserstoff erzeugt, dann ist es schnell vorbei mit dem ersten Platz beim Wirkungsgrad. Wasserstoff direkt in einem Brennstoffzellen-Fahrzeug zu nutzen macht da deutlich mehr Sinn.

Das gilt auch, wenn wir 100% grünen Strom haben: An vielen Tagen gibt es sehr viel mehr Strom aus Wind oder Sonne als wir brauchen. Vor allem in den Wintermonaten gibt es dann aber wieder tagelang weder Wind noch Sonne. Dann braucht es den Strom aus den wind- und sonnenreichen Zeiten des Jahres. Die Speicherung so großer Energiemengen ist aber nur über Wasserstoff wirtschaftlich machbar.

Heute importieren wir Zweidrittel unserer Energie (Öl, Gas und Steinkohle). 100 Prozent Eigenversorgung ist in Deutschland zwar theoretisch möglich, in der Realität aber aus wirtschaftlichen Gründen eher unwahrscheinlich. Die grüne Energie aus sehr sonnen- und windreichen Regionen zu importieren ist deshalb ökonomisch deutlich interessanter.

Strom: Sein Transport über Stromleitungen wird sich allenfalls nur auf bestimmte Regionen wie die Nordsee beschränken. Das vorhandene europäische Gasnetz für den Transport von grüner Energie in Form von Wasserstoff zu nutzen macht deshalb sehr viel Sinn. Für den Überseetransport werden flüssige Energieträger wie Methanol oder Kerosin (e-fuels) unschlagbar attraktiv. Diese dann direkt für den Antrieb zu verwenden, ist sehr viel effizienter, als dann daraus wieder Strom zu machen.

Denkt man also die grüne Energieversorgung der Zukunft zu Ende, kommt man schließlich zu einem ganz anderen Schluss als die meisten Schlagzeilen es heute suggerieren wollen: Strom, Wasserstoff und E-Fuels sind überaus sinnvolle grüne Energieträger.