Was ist ....? Begriffserklärungen zu Erdölalternativen

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  • Was für Alternativen zu Erdöl stehen uns momentan zur Verfügung?


    Erdgas - CNG
    Erdgas entsteht, wie auch Erdöl, über Jahrmillionen durch die Ansammlung und den biologischen Abbau abgestorbener Kleinstlebewesen im Meer. Erdgas wurde jahrzehntelang auf den Ölfeldern als Abfallprodukt abgefackelt, um die Explosionsgefahr zu reduzieren. Als das Öl begann, knapp zu werden, erkannte man, dass Erdgas genauso wertvoll wie Benzin, Diesel und Kerosin ist.


    Ein weiterer Grund für die Nutzung von Erdgas ist der, dass es als Brücke zu neuen Energien dienen wird. Erdgas wird eingesetzt, um den Wasserstoff für Brennstoffzellen bereitzustellen. Aufgrund seiner Struktur ist Erdgas die ideale Primärenergie für die Gewinnung von Wasserstoff und auch die bereits vorhandene Infrastruktur kann genutzt werden.


    Beim direkten Antrieb mit Erdgas wird zwischen monovalentem (ausschließlicher Antrieb mit Gas) und bivalentem Antrieb (Benzin-Nottank) unterschieden. Der Russpartikel-Ausstoß beim Erdgas-Auto ist praktisch gleich Null. Der Ausstoß an Oxiden ist deutlich verringert im Vergleich zum Antrieb mit herkömmlichen Kraftstoffen. Und die Gastanks sind mindestens ganauso sicher wie Benzintanks. Hinzu kommen Vergünstigungen bei Versicherungen und die Vorteile aus steuerlicher Sicht, die reduzierte Mineralölsteuer ist bis 2018 garantiert. Aber der momentan wohl bedeutenste Vorteil liegt in den niedrigeren Kosten beim Tanken.


    Mit Erdgas bietet uns die Natur einen erstklassigen Kraftstoff mit besten Voraussetzungen für eine schadstoffarme Verbrennung. Erdgas ist also eine absolute Alternative zu Benzin und Diesel. Rund 3,5 Mio. Pkw und Nutzfahrzeuge fahren weltweit bereits mit Erdgas, davon über 30.000 in Deutschland.



    Autogas - LPG
    Autogas ist ein Flüssiggas, das zum Antrieb von Verbrennungsmotoren verwendet wird. Eine der prägnantesten Eigenschaften von Autogas ist seine hohe Klopffestigkeit, die den Zusatz von Additiven unnötig macht. Es eignet sich als Kraftstoff ebenso gut wie Benzin, Diesel oder Erdgas. Die Qualitätsanforderungen an Autogas sind europaweit einheitlich geregelt und ermöglichen einen problemlosen Einsatz auf Europas Straßen.


    Flüssiggas ist ein Kohlenwasserstoff, der unter relativ geringem Druck verflüssigt und dann nur einen Bruchteil seines gasförmigen Volumens einnimmt. Es zeichnet sich durch einen hohen Energiegehalt aus. Gleichzeitig verbrennt es schadstoffarm und lässt sich gut lagern.


    Flüssiggas entsteht bei der Verarbeitung von Rohöl in den Raffinerien und bei der Förderung von Erdöl bzw. Erdgas. Früher wurden die Gase bei der Förderung und Verarbeitung abgefackelt, so dass ihre Energie ungenutzt blieb. Heute jedoch ist der nutzbargemachte Anteil bereits enorm angestiegen. Weitere Autogas-Quellen sind sog. Crackgase, die beim Cracken in der Verarbeitung von Schwerölen entstehen. Flüssiggas ist transportabel und deshalb an jedem Ort einsetzbar. Der Antrieb von Motoren ist eine der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Flüssiggas.



    Pflanzenöl - Biodiesel
    Ölhaltige Pflanzen zählen auch zu Biomasse. Pflanzen aus denen kraftstofffähige Öle gewonnen werden können sind z.B.: Raps, Sonnenblumen, Leindotter, Mohn, Hanf, und Flachs/Leinen. Nicht jedes Öl eignet sich als Kraftstoff, was insbesodere mit der Viskosität, d.h. der Fließfähigkeit, zusammenhängt. Ein zu zähflüssiges Öl kann Einspritzpumpe und Düsen verstopfen. Durch Pressung und nachfolgende Verarbeitung können die oben genannten Pflanzen, bzw. Teile davon, in flüssige Kraftstoffe umgewandelt werden. Pflanzenöl ist übrigens nicht mit Biodiesel zu verwechseln! Biodiesel ist kein reines Rapsöl. Chemisch handelt es sich um Fettsäuremethylester (FAME).


    Zur Herstellung wird Pflanzenöl mit ca. 10 % Methanol und verschiedenen Reagenzien (vor allem Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid und seltener Alkoholate) versetzt. Bei Normaldruck und Temperaturen um 60 °C werden die Esterbindungen der Triglyzeride des Pflanzenöls getrennt und die entstehenden Fettsäuren mit dem Methanol verestert (Umesterung). Das dabei entstehende Glycerin wird daraufhin vom Biodiesel getrennt. Da dieser Umesterungsprozess schon bei Raumtemperatur abläuft, kann eine Charge Pflanzenöl in ca. 12 Stunden komplett umgeestert werden. Erste angebotene Anlagen erlauben bereits die Produktion von Biodiesel mit vergleichsweise kleinen Anlagen bis hinunter zum häuslichen Maßstab (100l je Charge).


    Durch die Umesterung hat das Endprodukt eine deutlich geringere Viskosität als das unbehandelte Pflanzenöl und kann auf Grund seiner physikalischen Eigenschaften als Ersatz für mineralischen Dieselkraftstoff verwendet werden. Der Kraftstoff hat jedoch andere chemische Eigenschaften, die in üblichen Einspritzsystemen zu Defekten führt. So konnten beim Einsatz dieser Kraftstoffe Verkokungen der Spritzlöcher von Einspritzdüsen der Injektoren beobachtet werden. Des Weiteren reagieren die Dichtungen in den Hochdruckpumpen sehr empfindlich auf diese Kraftstoffe. Der Betrieb eines Motors erfordert deshalb entsprechende Anpassungen und sollte nur nach Freigabe durch den Motorhersteller erfolgen.


    Bereits über 20.000 Fahrzeuge in Deutschland fahren umweltbewusst, mit CO2-neutralem Treibstoff. Ein einfacher Umbau macht es möglich.



    Bio-Ethanol
    Zucker- und Stärkepflanzen, beispielsweise Mais, Getreide oder Zuckerrüben können zur Gewinnung von Bioalkohol verwendet werden, der entweder als Beimischung zu herkömmlichen Ottokraftstoffen, als Kraftstoff in reiner Form oder durch die Reaktion mit Isobuten (Raffinerienebenprodukt) zur Additivierung von Ottokraftstoffen verwendet werden kann. Laut EU-Komission besteht Grund zu der Annahme, "dass die Herstellung von Bioethanol aus Holz oder Stroh im Rahmen künftiger Entwicklungen auf wirtschaftlich wettbewerbsfähige Weise möglich sein wird".



    Brennstoffzelle - Wasserstoff
    1966 fand die erste Anwendung einer Brennstoffzelle im Straßenverkehr statt. Der GM Electovan, der ursprünglich auf sechs Mitfahrer ausgelegt war, fasste aufgrund der großen Brennstoffzelle nur zwei Fahrgäste. Probleme dieses allerersten Prototypen war zum einen die fehlende Sicherheit und zum anderen die geringe Lebensdauer der Brennstoffzelleneinheit (etwa 1000 Stunden).


    Ende der 70er Jahre begann BMW mit der Entwicklung von Wasserstoff-Fahrzeugen: ein mit Flüssigwasserstoff betriebener BMW 520h. Wenige Jahre später folgte ein Prototyp aus der 7er-Reihe.
    Mercedes-Benz schickte seine ersten Wasserstofffahrzeuge in den Jahren 1984 bis 1988 durch Berlin. Eine Flotte bestehend aus fünf Mercedes 280er Kombis und fünf Mercedes Lieferwagen mit einer Reichweite von 120 bis 150 km, angetrieben von einem kombinierten Wasserstoff/Benzin-Motor.


    Die Entwicklung von Brennstoffzellen- und Wasserstoffahrzeugen kam Anfang der 90er erst richtig in Gang. In der Zwischenzeit haben nahezu alle großen Automobilhersteller bereits eigene Entwicklungen vorgestellt und erproben diese mit unterschiedlich großem, aber durchweg nicht zu verachtendem Aufwand.


    Der grösste Nachteil ist, dass die Wirtschaftlichkeit bisher nicht gegeben ist, da das notwendige Extrahieren des gebundenen Wasserstoffs zu aufwendig ist.



    Hybrid
    Als Hybridantrieb bezeichnet man die Kombination verschiedener Antriebsprinzipien oder verschiedener Energiequellen für eine Antriebsaufgabe innerhalb einer Anwendung. Dies ermöglicht, je nach Bedarf oder Verfügbarkeit, die Auswahl des gewünschten oder benötigten Antriebsprinzips.


    Vorteile hat ein Hybridauto hauptsächlich in Ballungsräumen und auf Landstraßen, wo es zu häufigen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen kommt. Auch in bergigem Gelände ist der Nutzen größer als im Flachland. Auf langen Autobahnstrecken bei freier Fahrt fällt der Kraftstoffverbrauch meistens sogar geringfügig höher aus als bei vergleichbaren Fahrzeugen mit reinen Verbrennungsmotorantrieb.


    Hybridfahrzeuge sind Fahrzeuge, die mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sind, der sowohl mit Benzin als auch mit Erd-, Bio- oder Flüssiggas betrieben werden kann oder die zusätzlich zum Verbrennungsmotor einen Elektroantrieb besitzen. Da sich Benzin und Dieselkraftstoff mehr und mehr verteuern, stellt Gas häufig eine wirtschaftliche Alternative dar. Der geringere Kohlenstoffgehalt und der damit verbundene geringere Kohlendioxid-Ausstoß von Gasfahrzeugen spricht auch für eine bessere Umweltverträglichkeit.



    Elektromobile
    Für Ladung der Batterien von Elektrofahrzeugen kann Solar-Strom genutzt weden. Deshalb könnte prinzipiell jedes elektrisch betriebene Fahrzeug als sog. Solarmobil betrachtet werden, wenn der Strom für dieses Fahrzeug regenerativ erzeugt wird.



    Quellen: http://www.anders-tanken.de/ und http://de.wikipedia.org/wiki/Hauptseite



    Ergänzungen erwünscht!

    So sparsam lässt es sich mit 140 PS aus 2 Litern Hubraum dieseln - HDi halt ;)
    Sogar mit Winterreifen:

    Seit dem Kauf:


    verbloggt und zugeflixt - jetzt meint sie auch noch schreiben zu müssen :D

  • Power-to-Liquids: Wenn aus CO2, Wasser und Ökostrom, synthetische Kraftstoffe werden


    In der Pilot-Anlage wird Wasser und CO2 mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom in hochreine, alternative Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Kerosin) umgewandelt.
    Die PtL-Technologie von sunfire wandelt Wasser und CO2 mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom in hochreine, synthetische Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Wachse) um. So genannte PtL-Kraftstoffe oder e-fuels gelten als klimafreundliche und ressourcenschonende Alternative – auch als Beimischung zu konventionellen Kraftstoffen –, um die Treibhausgasquote zu erfüllen. Derzeit läuft die Betriebsvorbereitung der PtL-Anlage am Firmenstandort von sunfire in der Gasanstaltstraße auf Hochtouren.


    Hochtemperatur-Elektrolyse mit Wasserdampf


    Im Mittelpunkt der PtL-Technologie steht die Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC), die das Cleantech-Unternehmen im Rahmen des gleichnamigen BMBF-Forschungsprojekts SUNFIRE entwickeln konnte. Sie sorgt im ersten Schritt des PtL-Verfahrens für die Umwandlung der elektrischen in chemische Energie. Zur Erzeugung von Wasserstoff wird kein flüssiges Wasser, sondern Wasserdampf verwendet.


    Auch der zweite Schritt ist innovativ: Bei der reversen Wassergas-Shift-Reaktion (Schritt 2) wird Kohlendioxid (CO2) mit Wasserstoff (H2) aus der Dampfelektrolyse zu Kohlenmonoxid (CO) für die Synthese reduziert. Im letzten Schritt, der so genannten Fischer-Tropsch-Synthese, wird das Kohlenmonoxid mit weiterem Wasserstoff (erneuerbares Synthesegas) zu Benzin, Diesel, Kerosin und anderen Rohprodukten (Wachse) für die Chemieindustrie gewandelt. Die in der Synthese freigesetzte Wärme, wird in den Prozess zurückgeführt. Damit ergibt sich ein hoher System-Wirkungsgrad von 70 Prozent.


    Nachweis der technischen Machbarkeit auf industriellem Niveau


    Die Kosten für den Bau der PtL-Demonstrationsanlage lagen im einstelligen Millionen Euro Bereich. Zusätzlich fielen bei den Konsortialpartnern Entwicklungskosten an. Die Hälfte der Gesamtsumme entspricht der öffentlichen Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Das CO2-Verwertungspotential liegt bei 3,2 Tonnen CO2/Tonne Kraftstoff. Nach der Inbetriebnahme soll die Anlage bis zu einem Fass Kraftstoff pro Tag produzieren. Die Kommerzialisierung beginnt in Abhängigkeit der technischen Weiterentwicklung und der regulatorischen Rahmenbedingungen ab 2016. (Quelle: http://www.sonnenseite.com/de/…e-kraftstoffe-werden.html vom 10.02.2015)


    Das Dresdner Technologie-Unternehmen Sunfire GmbH hat drei Tonnen des klimaneutralen Erdöl-Ersatzes „Blue Crude“ im industriellen Dauerbetrieb aus Wasser und dem Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) hergestellt. Wie die WELT AM SONNTAG berichtet, wurde damit ein Förderprogramm des Bundeswirtschaftsministeriums erfolgreich abgeschlossen.


    „Mit Blue Crude haben wir einen CO2-neutralen Erdölersatz geschaffen, mit dem unzählige Produkte unseres Alltags hergestellt werden können, die bislang auf fossilem Öl basieren“, sagte Nils Aldag, Chief Commercial Officer der Sunfire GmbH. „Im nächsten Jahr bauen wir die erste Anlage in eine deutsche Raffinerie ein.“


    Mit der Technik des Unternehmens kann selbst das Treibhausgas Kohlendioxid in den synthetischen Rohölersatz Blue Crude zurückverwandelt werden. Sollte sich das Verfahren durchsetzen, könnte mit Kraftstoffen aus Blue Crude der Verkehr weitgehend klimaneutral werden, ohne dass eine völlig neue Motorentechnik eingeführt werden müsste.


    In zwei Jahren womöglich marktreif


    Noch wird Blue Crude allerdings nicht im industriellem Maßstab produziert. Das Verfahren ist noch zu teuer, um fossilen Diesel oder fossiles Kerosin vom Markt zu drängen. Sunfire-Manager Aldag ist jedoch zuversichtlich, dass das Unternehmen dank seiner Hochtemperatur-Elektrolyse die Produktionskosten auf rund 1,30 Euro pro Liter senken kann, wenn das Steuern- und Abgabensystem auf Kraftstoffe die ökologischen Vorteile stärker berücksichtigt. Dann wären Diesel und Benzin aus Blue Crude preislich konkurrenzfähig zu Biokraftstoff, der heute dem Benzin als „E5“ oder „E10“ beigemischt wird.


    Nach Ergänzung der EU-Richtlinie für Erneuerbare Energien dürfte Blue Crude bereits in rund zwei Jahren zur Produktion von Quotenkraftstoff an Mineralölkonzerne verkauft werden, sagte Aldag: „Wir sind mit praktisch allen europäischen Öl- und Gas-Unternehmen im Gespräch.“ (Quelle:https://www.welt.de/wirtschaft…zum-Hoffnungstraeger.html vom 29.05.2017)


    Ich möchte aber dazu sagen, es ist bisher nur eine Versuchsanlage. Was zukünflich daraus wird, kann keiner wirklich sagen. Ich bin auf jedenfall gespannt :nick


    Ich selbst arbeite seit Dezember 2014 bei der Firma Sunfire. Zuerst als Leiharbeiter und seit Februar 2016 als festangestelter Mechatroniker im Anlagenbau.
    Ich wurde am Anfang für den Aufbau der Hochtemperatur-Elektrolyse eingesetzt und fand dieses Konzept sehr interessant, was auch ein Grund war, mich dort nachträglich direkt zu bewerben.
    Aktuell ruht die Anlage, weil so ein kleines Unternehmen, wie Sunfire, nicht selbst solch ein großes Projekt stemmen kann. Für mehr Informationen könnt ihr gerne auf http://www.sunfire.de vorbei schauen.


    Ich wollte euch hiermit nur mal kurz einen Einblick geben, dass wir eventuell unsere "Verbrenner" länger fahren können, ohne schlechtes Gewissen


    Gruß Stephan

    Gruß Stephan


    Mitsubishi Lancer CS9W; EZ 2005 (2021 verkauft)

    Nissan Micra K11; EZ 1998

    Mazda 3 BP; EZ 2020

    2 Mal editiert, zuletzt von STS-Flame ()

  • Hey Stephan!

    Ich habe gerade erst eine Doku über grünen Wasserstoff gesehen, in der deine Firma 'Sunfire' eine wesentliche Rolle mit der Fertigung von Modulen eine Rolle spielt.

    Wie sieht es da aktuell aus? Wie es aussieht hat es einen Wandel von e-Fuel zu grünem Wasserstoff gegeben?

    Vielleciht hast du Lust mal wieder einen neuen Stand über den State-of-the-Art zu geben?

    Freu mich drauf!

    Liebe Grüße

    Daniel

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