Lithium Ionen Akkus - Umweltverträglichkeit und Alternativen

[JKL]

The ecological problem with lithium, cobalt et al is -> only <- that mining is carried out by large corporations who care only about profit and shareholder returns, not about looking after the environment, miners health and paying them a decent wage.

Das gleiche Problem haben wir auch bei den Energiefirmen.

Gruß Jörg

 

[Gear7Lover]

der der den siebten gang liebt

 

[Gear7Lover]

Wasser, ein Rohstoff von dem Marokko nicht unbedingt zu viel hat.

Mein Kumpel der die Doktorarbeit über fossiles Grundwasser geschrieben hat würde da wohl widersprechen. Aber ja moralisch/ethisch/politisch solange es noch freie Dachflächen hier gibt käme man ohne die ganzen Grossprojektprobleme aus. Der Bauer sucht noch einen Mieter für das Dach von seinem neuen Stall. Keiner will die schöne grosse optimal ausgerichtete Fläche. Energie ist so billig.

 

[Alio]

Meerwasserentsalzngsanlagen arbeiten mit Strom, wenn die marokkanische Wüste mit Solaranlagen zugepflastert wird dann ist Wasser auch kein Problem mehr. Aber Marokko ist ein Staat der seine eigenen Mitbürger unterdrückt und die Westsahara besetzt hält. Ob so ein Staat langfristig in der Lage ist Versorgungssicherheit zu gewährleisten bezweifle ich.

Gruß
Jürgen

 

[JKL]

Meerwasserentsalzngsanlagen arbeiten mit Strom, wenn die marokkanische Wüste mit Solaranlagen zugepflastert wird dann ist Wasser auch kein Problem mehr.

Hmm ... und den ganzen Aufwand, um weiter Verbrenner fahren zu können?

Gruß Jörg

 

[BuS velomo]

solange es noch freie Dachflächen hier gibt käme man ohne die ganzen Grossprojektprobleme aus.

Das gesamte Desertec-Projekt scheitert an den enormen politischen Herausforderungen (Investitionssicherheit zu schaffen für die Anlagen, Routen und Abnahmen). Aber rein ökonomisch betrachtet ist es wesentlich sinnvoller, den europäischen Strombedarf aus solarthermischen Großanlagen im Wüstengürtel von West-Sahara bis Ost-Arabien zu decken, als auf Hamburger Dächer und Brandenburger Felder PV-Anlagen zu zimmern. Die HGÜ macht das möglich, und die >3x höhere Einstrahlung legt es nahe, dass die knappen Mittel der Energiewende dorthin gelenkt werden, wo sich Solarstrom am günstigsten generieren lässt - d.h. sich die eingesetzten Ressourcen sich am schnellsten amortisieren (ökonomisch, energetisch, materiell).

Die PV-Insellösungen sind ein netter Öko-Traum für die Unabhängigkeit vom nächsten großindustriellen Energieversorger. Aber über die tagesspeicherfähigen Thermie-Techniken von Rinnen-, Turm- oder Aufwindkraftwerk lässt sich die Sonne da unten deutlich effektiver und konstanter anzapfen (Grundlast, Speicherung, Steuerung). Und trotz der enormen PV-Fortschritte in den letzten 2 Jahrzehnten bleiben die Vorteile dieser Techniken und Standorte deutlich bestehen. Damit ist m.E. das Desertec-Projekt DIE zentrale Stellschraube und europäische Koordinationsübung für eine möglichst schnelle Energiewende, während PV auf norddeutschen Feldern schlicht Geldverschwendung ist. Wenn man >für das Weltklima< denkt, dann sollte man jede deutsche PV-Anlage sofort abbauen und in geeigneteren Regionen (südlich, kühl) aufstellen, wo sie nen viel größeren Effekt im (dann dort lokalen) Fossilien-Ersetzen hat.

D.h. natürlich nicht, dass man den Strom dann in Wasserstoff-Techniken verheizen sollte. Solange wir immer noch nicht unseren Bedarf 100% regenerativ decken können, gibt es nix zu verschenken - und plakativ gesprochen nimmt ein Wasserstoff-Auto drei Elektro-Autos den Strom weg... erst Recht natürlich sinnvolleren Verwendungszwecken wie 100 E-Bikes, dem Gütertransport auf der Schiene usw. usf.

VG Steffen

 

[Jack-Lee]

Wir benötigen auch in Deutschland nur knapp 1% der Landesfläche um unsere Energie komplett regenerativ her zu stellen (Also alle, nicht nur die poligen 20-25% Strom, sondern auch Heizung und Verkehr). Dafür sind wir dann energietechnisch unabhängig. Das Speichervermögen muss vergrößert werden, aber ok. Den Zubau an Windenergie den wir benötigen hatten wir 2017 fast, bevor unser lieber Altmeier da nen Riegel vor geschoben hat. Ähnlich PV mit dem Einspeisedeckel. Da muss man nix in die Wüste stellen und den Vorteil der dauerhaften Einstahlung durch Wirkungsgradverlust wieder so runter dampfen, dass mans gleich hier aufstellen kann

 

[Cumulus]

Wir benötigen auch in Deutschland nur knapp 1% der Landesfläche um unsere Energie komplett regenerativ her zu stellen

Da tut sich doch wieder was:
European Parliament backs mass buildings renovation, rooftop solar plan
The report also supports the launch of a European solar rooftop program that aims to tap on the rooftop potential in the EU. SolarPower Europe said 680 TWh of energy could be produced per year.

und ein Projekt um Singapore mit PV-Strom aus Australien zu versorgen gibt es auch... mal sehen, das sind 4500km, aber in Singapore ist das Verhältnis Dachoberfläche/Einwohner deutlich schlechter
A solar superpower? Australia's $24b plan to beam Outback sun onto Asia's power grids

 

[BuS velomo]

Nichts ist kostenlos. Sowohl Erzeugung als auch Speicher kosten selbst nen Haufen Arbeitskraft, Material und Energie - abhängig davon wo man was tut.

Wenn wir mit begrenzten Ressourcen an diesen Wandel herangehen (und das tun wir real notwendigerweise und sprechen deswegen auch über Ineffizienz von Wasserstoff), dann macht es mehr Sinn für das Weltklima, seine Mittel dort einzusetzen, wo sie am meisten bewirken können. D.h. Deutschland hätte dem Weltklima mehr geholfen, wenn es seine PV-Zellen nach Süden verschenkt hätte, um dort Fossilzubau zu reduzieren, als sie sich selbst auf die trüben Äcker und Dächer zu stellen... Oder eben anstatt soundso viel Milliarden in die heimischen PV-Förderungen zu stecken, Kooperationspartnerschaften mit nordafrikanischen Staaten einzugehen, um das selbe Geld in deren Solarthermie-Anlagen zu stecken. Das wurde jahrzehntelang mit kleinen Millionen-FUE-Beträgen "vernachlässigt" - jetzt laufen solche Sachen eher in USA, Australien und China an - auf heimischen Gebiet... eben doch je ein nationalstaatlich bewegtes Politikum, keine globale Umweltökonomie.

Das Desertec-Projekt hat das auch schon länger eingesehen und seine Visionen erstmal dahin gewandelt, dass man 1-2 Jahrzehnte für den lokalen Markt produzieren sollte (und energieintensive Industrie dorthin verlagern, wo die Energie ist usw.) bevor man die Netze nach Europa baut.

 

[Cumulus]

wo sie am meisten bewirken können

und da ist de Unterschied zwischen Theorie und Praxis in der Praxis größer als in der Theorie...

 

[HenriP]

Das geht jetzt wieder etwas weit davon weg, ob wir die Energie im Fahrad als Akku oder Wasserstoff mitschleppen. Falls ein System aufgebaut wird, in dem Energie als Wasserstoff international, gar interkontinental transportiert wird und in dieser Form bis zum Endverbraucher kommt, wird er deutlich interessanter, den Wasserstoff ins Fahrrad zu tanken und dann dort wieder Strom draus zu machen. Aber in so einer Welt leben wir zumindest erstmal lange nicht.
Und Wasserstofftankstellen kann man nicht mal eben in der Garage aufbauen, wir müssten dann eher mit dem Fahrrad zur Tankstelle Außerdem könnte bei der ortsgebundenen Verstromung die Abwärme aufgefangen und genutzt werden. Da wäre es also wieder effizienter, die Energie im Akku mitzunehmen. Der Akku könnte dann nicht kleiner sein, aber eine Brennstoffzelle und Druckflasche würde man sich sparen.
Vielleicht ließe sich auch eine Wasserstoff basierte Energieversorgung ohne Batterie, mit kurzzeitigen Stromspeichern wie Kondensatoren entwickeln, wenn diese den Anforderungen entsprechen (Lange genug mit wenig genug Verlust den Strom zwischen speichern, Umweltfreundlich, günstig, klein&leicht genug sein)
Ansonsten kann es das beste sein, zunächst die aktuellen Lithium-Akkus zu verwenden und möglichst bald auf die neuen Weiterentwicklungen und Neuentwicklungen zu wechseln. Ist dann halt das beste, was wir zur Zeit haben und es gibt einen Weg der Weiterentwicklung. Wahrscheinlich besser als bei der alten Technik zu bleiben, während wir auf die wirklich saubere Version warten, die vielleicht nie kommt, gerade wenn wir uns noch zurück halten, es also keinen Markt gibt und damit kein Geld für die Weiterentwicklung.

 

[Marc]

Meerwasserentsalzngsanlagen arbeiten mit Strom, wenn die marokkanische Wüste mit Solaranlagen zugepflastert wird dann ist Wasser auch kein Problem mehr. Aber Marokko ist ein Staat der seine eigenen Mitbürger unterdrückt und die Westsahara besetzt hält. Ob so ein Staat langfristig in der Lage ist Versorgungssicherheit zu gewährleisten bezweifle ich.

Da die politische Lage im gesamten Bereich der nördlichen Sahara (Marokko, West Sahara, Mauretanien, Mali, Algerien, Tunesien, Lybien, Ägypten) nun wirklich seit Jahrzehnten alles andere als stabil ist (und sich nicht zum besseren wandelt), halte ich die Idee unsere Energie dort durch Solarkraftwertke produzieren zu lassen für Unsinn. Das ist mir jetzt nicht nur am heimischen Schreibtisch eingefallen, ich hab einige dieser Länder (Marokko, West Sahara, Mauretanien) bereist und auch etwa ein Jahrzehnt lang über mehrere Monate am Stück in Süd-West Algerien gearbeitet.

 

[Jack-Lee]

Alle Energie der Welt an einem Fleck produzieren zu lassen ist ja noch eine Stufe über der Idee von Fusionsreaktoren. Die werden irgendwann funktionieren. Nur sind sie so groß und teuer, das es weltweit vielleicht 10Stk. geben wird. Diese sind dann super anfällig für Anschläge, politische Wirrungen und technische Ausfälle und können ganze Kontinente ins Dunkel reissen.
Da ist die extrem dezentrale und vor Ort erzeugte Energie doch viel viel viel sicherer und weniger manipulierbar.

Wir müssen aber JETZT handeln und nicht warten bis irgendeine Wundertechnologie aus der Schublade geholt wird. Aktuell sehen die Prognose für 2050 schon richtig düster aus und das ist in gerade mal 30 Jahren!

 

[winido]

Warum benutzen wir nicht einfach CH4?
Die Technik ist vorhanden, lässt sich auch auf biologischem Weg herstellen, ist chemisch relativ einfach herstellbar, Speicherkapazitäten zumindest teilweise auch bereits vorhanden, Speicherkapazitäten lassen sich relativ einfach erweitern.

 

[Jack-Lee]

@winido : Kann man machen. Der biologische Weg ist aber KEINE Option, da der Wirkungsgrad bei ca. 0,5% liegt. Solarpanele bei 20-22%. Weiterer Nachteil: Ca. 20x höherer Treibhauseffekt als CO2. Und da immer Lecks auftreten, kann es sogar passieren das der Effekt sehr nennenswert wird.
Ich hatte auch erst gedacht das Methan ne Möglichkeit ist, weil man unser Erdgasnetz weiter nutzen können und Speicher haben die wochenlang für ganz Deutschland aus reichen. Bin aber mittlerweile recht Skeptisch dem gegenüber.

 

[AntoineH]

Warum benutzen wir nicht einfach CH4?

Der Wirkungsgrad der Methansynthese ist schlecht

lässt sich auch auf biologischem Weg herstellen,

Die derzeitige Biogasherstellung mit der Nutzung von Feldfrüchte/Lebensmitteln (viel höhere wirtschaftliche Ausbeute als mit Abfällen) will man doch wohl auch nicht. Der Dünger, Pestizide- und Maschineneinsatz kann die Energiebilanz negativ werden lassen.
Einfach unseren Konsum so weiter zu betreiben (und unseren Motorisierungsgrad in andere Länder zu verbreiten) , wird vermutlich mit keiner noch so phantasievollen Zukunftstechnologie funktionieren.
Dennoch schneiden auch nach heutigem Stand Li-motorisierte E-PKW laut Gesamtbilanzierung des deutschen und österreichischen Umweltbundesamtes und anderer führender Institute um mehrere 10% besser ab als mit Verbrenner motorisierte.

 

[winido]

Die Lecks zu reduzieren, sollte technisch machbar sein. Was dann in Summe bei höherem Verbrauch wirklich übrig bleibt, wäre mal interessant. Kohlebergwerke, Kokereien und Erdölförderung etc. minimieren sich im Gegenzug als Lecks.
Dass wir mit unserem extensiven Energieverbrauch so nicht weiter machen können, ist unbestritten. Nur E-Autos mit Akkus machen da erst mal prinzipiell nichts viel besser. Die Autos werden i.d.R. tagsüber genutzt und nachts geladen. Nachts scheint keine Sonne. Zusätzliche große Zwischenspeicher gibt es nicht. Den einzigen Vorteil auf dem Weg zu weniger Energieverbrauch den ich bei E-Autos sehe, ist dass sie sich nicht jeder leisten kann (so wie früher die Autos allgemein). Ist es das, was wir wollen?
Statistiken u.ä. glaube ich nur, wenn ich die Zahlen selbst zusammengestellt habe. Da ist mir bekannt, warum das Ergebnis aussieht, wie es aussieht . Wie war das: Rauchen ist gesund, gez. Dr. Mal.... ? Wir erinnern uns (ist noch nicht so lange her), da wurde der Dieselmotor gehypt und war DIE angeblich sauberste zukunftsfähige Lösung (auch wenn damals Dieselautos auf Langstrecken hinten immer schwärzer wurden). Es kommt immer dauf an, welche Sau gerade durch das Dorf getrieben wird. Ich kann mich auch noch an Zeiten erinnern, als bei uns Atomkraftwerke ähnlich ungefährlich waren, wie sie heute noch in Frankreich sind. Fragen nach Halbwertszeiten etc. waren damals völlig unter der Gürtellinie.
Der große Vorteil, den die E-(Akku)Autolösung hat, ist: die Innenstädte haben das Feinstaubproblem deutlich reduziert, denn die Abgase werden wo anders produziert.

 

[BuS velomo]

Wir müssen aber JETZT handeln und nicht warten bis irgendeine Wundertechnologie aus der Schublade geholt wird.

Als ich mich vor 15-20 Jahren (dann auch an Uni-Gruppen) erstmals intensiver mit der Frage beschäftigte, war genau das mein Leitspruch. Und zu der Zeit war die KWh bei Photovoltaik ca. 10x so teuer wie die Kalkulation für solarthermische Großkraftwerke an geeigneten Standorten (nicht einem Fleck, sondern komplett ringsherum um den Sonnengürtel der Erde) - inkl. deren thermischer Speicherfähigkeit. Denn die PV-Kosten in einem Netz resultieren immer noch nicht aus deren hinreichend vergüteten Spitzen, sondern der Frage, wie man ne verlässliche Grundlast hinkriegt. Und Strom kannst du dann nur noch über Pumpspeicher und Batterien einlagern - beides sind sehr edle und teure (ökonomisch und ökologisch) Technologien, die weit hinter den Möglichkeiten zurückbleiben der: 1) HGÜ-Netzverbindungen, 2) Wüstenkonstanz über 1/4 Erdumfang, 3) Salzschmelzen vor der Verstromung bzw. den Aufheizpuffern in Aufwindflächen.

20 Jahre später haben wir ein vielfaches der Forschungsgelder und politischen Fördermittel/ EEG (zur Bauern-Subvention) in heimische PV-Anlagen gesteckt und (via China) den Preis pro KWh PV mittlerweile drastisch reduziert - aber noch nicht das Speicherproblem gelöst (für dass wir jetzt tatsächlich die Elektroauto-Tanks bei smarten Ladezeitmanagement im Schild führen). Ähnlich ambitioniert die letzten 2 Jahrzehnte mit der Solarthermie verfahren - hätten wir JETZT schon viel mehr Anteil an erneuerbarer Energie auf der Welt aus den gleichen Mitteln herausgeholt.

Und auch damals schon lautete die Devise, sich klar zu werden, was eigentlich das Ziel sei und dann (als Uni-Institution) die sinnvolleren Schritte europäisch und global zu skizzieren, statt die nationalpolitischen naheliegenden Dusseligkeiten (aka lokales Öko-Gewissen) zu fördern.

• Ist das mittelfristige Ziel, möglichst viel PV in Deutschland auf seinen eigenen öko-bewussten Wohlstandsdach einzubringen?
• oder ist das Leitmotiv nicht, so viel wie möglich CO2 in der globalen Atmosphäre zu verhindern?

... und daraus folgt, dass die großen Europa-Netze erstmal nicht der primäre Handlungsansatz sind, sondern Länderpartnerschaften, die dafür sorgen, dass statt Fossilzubau im Süden, der reiche Westen denen sofort all seine hier ineffektiven Mittel und Technologien "schenkt", damit dort die selben Mittel die dreifache Wirkung fürs Weltklima erzielen... Selbst auf europäischer Ebene hätte es ungleich mehr gebracht, eine PV-Anlage für Hamburg zu blockieren und sie stattdessen in Andalusien und Sizilien aufs Dach zu zimmern.

Solche Gedankengänge sind nahezu allen Leuten viel zu kompliziert und "theoretisch"... aber die einfachen Botschaften sind oft trügerisch, wenn es um komplexe Zusammenhänge geht, gerade in Sachen "persönliches Öko-Bewusstsein".

 

[Taper]

Wasserstoff kann man NICHT einfach ins Gasnetz einspeisen. Das "verpufft" in vielerlei hinsicht... Einfach durch die Rohrwandungen und auch manchmal in Explosionen.

Als Kinder haben wir Stadtgas in Ballons gefüllt und steigen gelassen. Damit will ich sagen, man konnte sehr wohl Wasserstoff ins Gasnetz einspeisen, die DDR ist nicht explodiert, sondern aus anderen Gründen untergegangen. Im Stadtgas war ca. 50% Wasserstoff.

 

[Steinwiesel]

Aber rein ökonomisch betrachtet ist es wesentlich sinnvoller, den europäischen Strombedarf aus solarthermischen Großanlagen im Wüstengürtel von West-Sahara bis Ost-Arabien zu decken, als auf Hamburger Dächer

Ja rein ökonomisch ist es sinnvoll sich neue StromNeger zu halten die unseren Energiekonsum versorgen.
Die können ja dann die Solarpanele putzen für kleines Geld.
Dieser ganze Ansatz hinkt ....