Wieder eine neue Wunderbatterie

Wieder eine neue Wunderbatterie

Wer die Medien mit ein wenig Aufmerksamkeit konsumiert, wird zumindest alle zwei Wochen feststellen: Schon wieder eine neue Wunderbatterie!

Und so war es auch diese Woche wieder so weit: Das deutsche Start-up Theion will schon bald eine Solid State-Batterie anbieten, die Lithium-Ionen-Akkus deutlich übertrifft: Die dreifache Reichweite wird für E-Autos versprochen!

Auf der Website werden alle erforderlichen Versprechen gebracht: Verdreifachte Energiedichte, hohe Zyklenfestigkeit, tolle Schnellladeleistung, nicht brennbar, billiges Rohmaterial, geringer Energieaufwand für die Produktion und natürlich: billig! Schwefel anstelle von Konfliktmaterialien – wäre das nicht fantastisch?

Erste Muster sind für 2023 angekündigt.

Wie real sind diese Versprechungen? Beginnen wir mit der Physik: Die Lithium-Schwefel-Batterie gibt es tatsächlich zumindest seit 1958, allerdings eher als Forschungsobjekt.

Zellenaufbau Lithium-Schwefel-Zelle
Urheberhinweis: Von Egibe – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=80152749

Die Zellenspannung liegt bei 2,2 Volt, deutlich unter den 3,6 Volt der derzeit gängigen Lithium-Ionen-Batterien und die Spannungskurve ist kompliziert. Ein BMS für eine Lithium-Schwefel-Batterie muss ein durchaus aufwändiges Stück Technik sein.

Wer den Wikipedia-Artikel bis zum Ende liest, kommt auf zwei Erkenntnisse: Es tut sich etwas bei diesem Zellentyp. Allerdings sind Ankündigungen aus 2018 noch nicht in der Realität angekommen.

Eine deutliche Verbesserung der Eigenschaften der Schwefelzelle wurde durch den Einsatz von Cobaltoxalat berichtet. Und da war er wieder, der Problemstoff Kobalt!

Wer bisher bereits eine gewisse Skepsis beim Lesen verspürt hat, irrt definitiv nicht. Wenn eine neue Wunderbatterie bereits mehrmals ergebnislos angekündigt wurde und dann noch mit Kobalt verbessert werden muss: Da ist gewiss Vorsicht geboten.

Vor Schwierigkeiten mit Wunderbatterien sind selbst große Namen nicht gefeit: Beispielsweise steht das von Volkswagen unterstützte Feststoffbatterieunternehmen QuantumScape derzeit aufgrund eines sehr kritischen Berichts über mögliche Insidergeschäfte und Betrugsvorwürfe unter Druck – Theranos und Nikola lassen grüßen. Es gilt selbstverständlich die Unschuldsvermutung! Das Management von QuantumScape wirft deshalb gerade positive Berichte auf den Markt, um positive Stimmung zu verbreiten. Die viel früher als geplant vorgestellte Zelle mit 16 Schichten hat allerdings eine deutlich schlechtere Performance und die Zellengröße wird lediglich als “kommerziell relevant” bezeichnet, wohl weil die Firma auch für die lächerlich kleinen Zellen in ihren Testaufbauten kritisiert wurde.

Vielleicht ist das alles ungerecht gegenüber dem oben erwähnten Startup Theion – ich wünsche ihnen viel Glück. Ruft mich an, wenn das Produkt auf dem Markt ist!

Volkswagen und die Energiewende

Volkswagen und die Energiewende

Die Elektromobilität als Teil der Elektrifizierung des Verkehrs ist naturgemäß ein Teil der Energiewende, das ist bereits bekannt. Was hat Volkswagen sonst mit der Energiewende zu tun?

Wenn man sich das Stammwerk in Wolfsburg ansieht: Sehr viel sogar!

Dort ist nämlich die VW Kraftwerk GmbH ansässig. Sie betreibt in ganz Deutschland mehrere Kraftwerke im Umfeld der VW-Werke. Außerdem gibt es ein Kraftwerk in Tschechien für den Standort Mladá Boleslav.

VW-Werk in Wolfsburg

Unter diesen Kraftwerken befindet sich auch ein Windkraftwerk in Salzgitter, das mit einer elektrischen Leistung von 12,8 MW allerdings ziemlich klein ist. Kein Wunder, es besteht lediglich aus vier Windturbinen. Aber immerhin!

Sehen wir uns die Kraftwerke in Wolfsburg an. Dort gibt es zwei Kraftwerke, nämlich das Kraftwerk West und das Kraftwerk Nord/Süd. Verwirrende Namensgebungen kann man Volkswagen also schon mal nicht vorwerfen.

Etwas problematischer ist der derzeit laufende Umstieg vom Brennstoff Steinkohle auf den Energieträger Erdgas, der derzeit bekanntlich von erheblichen politischen Unsicherheiten gekennzeichnet ist. Das Volkswagen-Werk in Wolfsburg wäre von einem verordneten Importstopp für russisches Erdgas vermutlich relativ rasch betroffen – wie viele andere Unternehmen in Deutschland auch.

Wie viele andere Unternehmen in Deutschland auch ist Volkswagen dem Lockruf des billigen Gases gefolgt, mit Unterstützung mehrerer Bundesregierungen. Das kann man Volkswagen speziell nicht unbedingt vorwerfen.

Anders liegt die Angelegenheit bei den Kraftwerken selbst. Das Kraftwerk West wurde als Kohlekraftwerk konzipiert und konnte in dieser Form bis zu 90 Tonnen Steinkohle pro Stunde verfeuern. Vermutlich bis Jahresende wird es auf Erdgas umgestellt sein. Die elektrische Leistung liegt bei 288 MW, die Wärmeleistung bei 266 MW. Das Verhältnis der Energieerzeugung beträgt 52 Prozent Strom und 48 Prozent Wärme. Durch die Nutzung der Abwärme für das Werk und das Fernwärmenetz für Wolfsburger Haushalte ist der Energienutzungsgrad ziemlich hoch – also eine gute Sache.

Sehen wir uns aber das Kraftwerk Nord/Süd an, das durch seine vier Schornsteine mit jeweils 125 Metern Höhe dem Werk und der Stadt Wolfsburg ein charakteristisches Wahrzeichen verleiht. Dieses Kraftwerk hat eine elektrische Leistung von 136 MW, jedoch eine Wärmeleistung von bis zu 755 MW. Zugegeben, die maximale Wärmeleistung wird nur bei strenger Winterkälte abgerufen, um die Wärmeversorgung von Werk und Stadt sicherzustellen. Trotzdem: Die reine Wärmeerzeugung ist die am wenigsten intelligente Nutzung fossiler Brennstoffe.

Besser wäre es, wenn mit dem Brennstoffeinsatz im Verhältnis genauso viel Strom erzeugt werden würde, wie im Kraftwerk West. Ähnlich schlecht ist die Situation beispielsweise im Heizkraftwerk Kassel: Eine elektrische Leistung von 76 MW steht einer Wärmeleistung von 313 MW gegenüber.

Sicherlich gibt es viele Sachzwänge, die zur derzeitigen Auslegung der Kraftwerke geführt haben. Trotzdem: Volkswagen und die Energiewende sind keine getrennten Themen und das Unternehmen könnte dabei noch einiges beitragen.

Biokraftstoffe sind keine Lösung

Biokraftstoffe sind keine Lösung

Wir wussten es eigentlich bereits: Biokraftstoffe sind keine Lösung für die CO2-Probleme des Verkehrs. Dank einer neuen Studie (Englisch) der US-amerikanischen Akademie der Wissenschaften haben wir es nun Schwarz auf Weiß, wie sehr sie keine Lösung sind, sondern im Gegenteil erhebliche Klimanachteile nach sich ziehen.

Ähnlich wie in Deutschland muss in den USA Bioethanol in den Treibstoff gemischt werden. 87 Prozent der Menge wird allerdings aus Mais hergestellt, was erhebliche negative Umweltauswirkungen zur Folge hat. Insbesondere der zusätzliche Landverbrauch für den Anbau von Mais zur Herstellung von Bioethanol beeinflusst die Bodenqualität und Bodenerosion, die Düngerbelastung des Oberflächenwassers und andere Elemente des Ökosystems auf negative Weise.

Gleichzeitig sind die Maispreise um 31 Prozent und die Sojabohnenpreise durch indirekte Einflüsse um 19 Prozent und der Preis für Weizen um 20 Prozent gestiegen.

Die Beteuerungen von Interessensverbänden, dass die Konkurrenz zwischen „Tank, Teller und Trog“ nur minimal wäre und es auch keine Anzeichen für erhöhten Landverbrauch für die Produktion von Biokraftstoffen gäbe, sind damit deutlich widerlegt.

Andererseits: Interessensverbände vertreten Interessen und nicht unbedingt objektivierbare Fakten.

2020 hätte der Bioethanol-Anteil im deutschen Kraftstoff nochmals ansteigen sollen, was durch die Autoindustrie und Umweltschutzorganisationen in seltener Übereinstimmung verhindert wurde – wenn auch aus jeweils unterschiedlichen Gründen: Die einen fürchteten teure Schäden an den Fahrzeugen, die anderen die Zerstörung von Regenwäldern und das Entstehen von Hungersnöten. Weitere Anstiege des Ethanol-Anteils sind derzeit vom Tisch.

Das folgende Bild zeigt, wie negative Auswirkungen seit 2005 im Zusammengang mit der Produktion von Bioethanol zugenommen haben.

Biokraftstoffe sind keine Lösung
Quelle: National Academy of Sciences in the United States of America

Wir wussten bereits seit längerer Zeit, dass die Bioethanolproduktion für Deutschlands E10-Treibstoff zur Zerstörung des Regenwalds beiträgt (siehe z.B. diesen Artikel in der ZEIT von 2010). Ein Greenpeace-Bericht vom Januar 2022 bestätigte nun kürzlich, dass sich nichts in die positive Richtung verändert hat. Allerdings ist Greenpeace auch auf gewisse Weise eine Interessensvertretung, wohingegen die ZEIT als linksliberales deutschsprachiges Leitmedium eingestuft wird.

Die US-amerikanische Akademie der Wissenschaften sollte als Informationsquelle ausreichend unbedenklich sein… Biokraftstoffe sind keine Lösung.

Die Krise der Kohlenstoffabscheidung

Die Krise der Kohlenstoffabscheidung

Während die Glasgow Climate Change Conference ohne klares Bekenntnis zum Kohleausstieg endet, versucht sich die Kohleindustrie in den USA mit neuen Argumenten im Markt festzuklammern. Eine Kohle-Lobbygruppe in Norddakota hat eine Werbekampagne mit dem klingenden Titel „Drive Electric North Dakota“ gestartet, um die Kohleverstromung als zuverlässige Basis der Elektromobilität zu positionieren.

Norddakota hat allerdings derzeit den geringsten Anteil an E-Autos in den USA: Es sollen lediglich 266 Stück sein. Durch Werbung für das Elektroauto möchte die Kohleindustrie den Bedarf für elektrische Energie steigern und damit die Kohleverstromung profitabel im Markt halten. So hatte ich bereits in meinem Buch, dem „E-Dilemma“ argumentiert: Besonders wer über Nacht lädt, verfestigt unter Umständen den Bedarf an Kohle- und Atomstrom. Die Abhilfe ist das Laden wenn die Sonne scheint, also am späten Vormittag und am frühen Nachmittag unter Vermeidung der Mittagsspitze.

Nun ist Kohleverstromung nicht gerade als CO2-neutral bekannt. Wie möchte die Kohleindustrie diesen gewaltigen geistigen Spagat hinbekommen? Ganz einfach: Mit Kohlendioxidabscheidung.

Doch gerade diese Technologie hat in Norddakota eine gewaltige Niederlage erlitten. Für der Milton R. Young Generation Station, die am Rande eines Kohlefördergebiets liegt, wurde eine Abscheideanlage errichtet. Nach Investitionen von 7,5 Milliarden US-Dollar wurde das Projekt am 9. Oktober 2021 mit einer Sprengung beendet, abgeschrieben als elfjähriger ökonomischer Misserfolg.

Nach wie vor ist die CO2-Abscheidung technisch machbar, aber offensichtlich ökonomisch schwierig. Außerdem kann niemand genau sagen, ob das Kohlendioxid dann auch dort bleibt, wo man es abgelagert hat. In Island gibt es zwar ein derartiges Projekt in Betrieb, aber es ist mit hohen Kosten und großem Energieverbrauch verbunden. Das Ergebnis ist keineswegs CO2-Freiheit, lediglich eine CO2-Reduktion der Energieproduktion. Erneuerbare Energieproduktion führt auch gegenüber dem Einsatz von CO2-Abscheidung zu deutlich geringerer Belastung mit Klimagasen. Derzeit werden nur etwa 9.000 Tonnen CO2 abgeschieden, in Vergleich zum globalen Ausstoß praktisch nicht existent.

Die Zukunft der Kohlenstoffabscheidung ist also deutlich weniger glanzvoll, als uns die Kohle- und Ölindustrie gerne verkaufen möchte. Die Kohlenstoffabscheidung ist keine Lösung zur Verlängerung von Kohle- und Ölverbrauch, denn trotz Einsatz dieser Abscheidungstechnologie würden nach wie vor unwiederbringliche Rohstoffe zerstört. Und besonders gut funktioniert die Kohlenstoffabscheidung auch nicht.

Eine ähnliche Strategie wird mit dem Blauen Wasserstoff verfolgt, der durch Gasreformation aus Erdgas erzeugt wird, aber durch Kohlenstoffabscheidung begrünt werden soll – als ein weiterer fossiler Brennstoff, der mit hohem Energieeinsatz erzeugt wird und den Eindruck von Umweltfreundlichkeit vermitteln soll.

Die Aussicht auf die Verbreitung von E-Autos war sicher nur für die wenigsten mit der Aussicht verbunden, die Kohleverstromung, den Ölverbrauch oder die Gasproduktion anzuregen…

Was sagt Herbert Diess?

Der Anlass

Heute gab es auf LinkedIn eine schöne Diskussionsrunde mit Herbert Diess und weiteren Teilnehmern. Was sagt Herbert Diess?

Herbert Diess von Volkswagen
Quelle: Volkswagen

Geschwindigkeit

Es gibt niemanden, der schneller als Volkswagen bei der Transformation zur Elektromobilität ist.

Bestenfalls gibt es Firmen, die noch nie im Verbrennergeschäft waren.

Kohleausstieg

Das sollte viel schneller passieren, ein einziges Kraftwerk sind 480.000 Elektroautos.

Man hätte zuerst aus Kohle aussteigen sollen und dann erst aus Atomenergie.

Es ist sehr schlecht, Kohle zu verbrennen.

Autobesitz

Das private Auto wird es noch lange geben. Carsharing-Firmen haben auch sehr große Probleme, Geld zu verdienen.

Uber muss seine Kunden immer noch bezahlen.

Wasserstoff

Wasserstoff hat im Auto nichts verloren. Das ist etwas für Schiffe und Flugzeuge, aber nichts fürs Auto.

Dafür ist es einfach zu ineffizient.

Bitcoin

Da kenne ich mich nicht aus, dafür bin ich zu viel Techniker.

Auf jeden Fall ist die Spekulation nichts für Volkswagen.

Die Currywurst

Es gibt viel Potenzial in der Kantinenesskultur, die soll auch zur Motivation beitragen.

Die vegane Currywurst gibt es in einem von neun Betriebsrestaurants in Wolfsburg.

Ich finde das nun nicht besonders interessant.

LinkedIn

Ich würde nicht sagen, dass ich den Konzern über LinkedIn steuere, aber es liefert einen Beitrag.

Nach Watzlawik: Es kommt auch drauf an, was man nicht sagt.

Man kann schon steuernd eingreifen und sagen, was wichtig ist. Die Mitarbeiter sehen auch, was dem Chef wichtig ist.

Es ist auch ein Fortschritt gegenüber früher, das Feedback kommt sofort. 10 bis 15 Prozent der Follower sind Mitarbeiter und ich nutze das auch, wie das ankommt und was ich vielleicht vergessen habe.

Es ist ein kommunikatives Medium, aber auch ein Management-Tool.

Neuer Namen für Volkswagen

Ich fand das nicht so gut, das war nicht positiv. Ich bin grundsätzlich gegen Aprilscherze.

Bei einem Aprilscherz gibt es immer viele Verlierer, ich finde das als Werbemittel eigentlich nicht probat. Die amerikanische Öffentlichkeit hat das nicht goutiert.

Über die Börsenbewertung

Heute wird die Gegenwart nicht mehr bewertet, es wird nur noch die Zukunft bewertet.

Wie ist es mit der Elektromobilität, sind wir sicher in der Software?

Man muss auch die Mitarbeiter mitnehmen. Die Investition von Milliardenbeträgen in die Elektromobilität war eine schwierige Kommunikationsaufgabe.

Über Politik

Die Politik geht sehr angstbetont mit dem Thema um, man scheut die richtigen Maßnahmen.

Es braucht politische Willenskraft. Die Politik hat Angst vor einer leichten Benzinpreiserhöhung.

Wir verteilen immer noch Geld an Kohlesubvention. Wir haben ein Dieselprivileg. Das Flugbenzin ist wenig besteuert.

Das Elektrofahrzeug ist wettbewerbsfähig, aber bei einem Dieselpreis von 90 Cent ist es schwierig.

Wir sind ganz klar für eine CO2-Steuer von 100 Euro.

Die Schweden haben nur die Hälfte von unserem CO2-Footprint. Die sind schon lange raus aus der Kohle. Die CO2-Steuer liegt bei 200 Euro. Man nimmt mehr Holz und weniger Zement. Leben die Schweden anders? Nein. Hat die schwedische Wirtschaft Nachteile? Nein, es ist eine der am schnellsten wachsenden Wirtschaften in Europa.

Wir rechnen, dass wir für 100 Euro das CO2 aus der Luft entnehmen können. Bei uns ist das nicht gern politisch diskutiert, aber für viele Prozesse ist das die einzige Lösung, zum Beispiel für das Fliegen oder die Stahlindustrie.

Die CO2-Steuer ist auch ein verschwindend kleiner Betrag. Wir stellen gerade unser Kraftwerk von Kohle auf Gas um und da zahlen wir gerade 14 Euro pro Tonne CO2, das ist verschwindend wenig.

Über Parteien

Die Programme sind gar nicht so unterschiedlich. Alle Parteien haben den Klimawandel in ihr Programm aufgenommen.

Über Strategie

Unsere Strategie ist Klimawandel, unsere Strategie ist Elektromobilität.

Die Leute fahren nicht, was wir verkaufen, sondern was reguliert wird.

Über den 911er

Den wird man in 2030 wohl noch kaufen können.

Die Elektrifizierung wird nach Regionen sehr unterschiedlich ablaufen. In Lateinamerika wird Elektrifizierung kaum eine Rolle spielen, dort ist Ethanol wesentlich umweltfreundlicher.

Elektromobilität muss man stark an die Stromerzeugung koppeln. Schweden, Österreich, Schweiz und auch Spanien sind da viel weiter. Bei Polen muss man noch langsamer sein.

Ionity

Ionity muss ich ein bisschen rehabilitieren, ich war ein bisschen ungerecht. Sie haben eine 4,5 Sterne-Bewertung von fünf.

Der Ausbau geht nur etwas langsam.

Was mich erzürnt hat war, dass dieselbe Station sich in einem Jahr nicht verbessert hat.

Mit ENEL und Iberdrola bauen wir noch weiter aus. Und es geht uns um ein Premium-Ladeerlebnis.

Laden geht aber mittlerweile auch wirklich schnell. Auch eine Viertelstunde kann man so gestalten, dass man gut behandelt wird. Da sind noch große Investitionen notwendig.

Das elektrische Laden ist bei Shell angeblich schon profitabler als Sprit zu verkaufen. Da ist sehr viel im Schwange.

Wenn das Laden funktioniert, wird das elektrische Fahren kein Problem. Und wenn er Nachbar elektrisch fährt, dann wird es nicht wie ein Problem aussehen.

Norwegen

Norwegen hat das mit Regulierung gemacht, mit hohen Steuern und hohen Incentives und günstigem Strom.

Aber Norwegen ist ein gutes Beispiel, es funktioniert mit 70 Prozent Elektroautos und die Volkswirtschaft funktioniert.