Verbesserte Möglichkeiten in der konstruktiven Auslegung von Bauteilen und Strukturen durch die Berücksichtigung des nicht-linearen Verhaltens (Schraubenverbindungen, Restfestigkeit und Bruch-Mechanik, Kriechermüdungslebensdauer) ermöglichen auch die Fortschritte bei der sinnvollen Nutzung und Expansion im Energie Sektor und mit erneuerbaren Quellen.

Öko-Strom ist keine Utopie mehr

Die Stadtwerke München (SWM) haben im Frühling 2015 ihr erstes Ziel der Öko-Offensive erreicht. Sie erzeugen, trotz vielen Skeptiker, jetzt so viel Strom aus erneuerbaren Energien, wie alle Münchner Haushalte und die SWM mit U-Bahn und Tram selbst verbrauchen. Man kann sagen - München steht unter Ökostrom!

Weil der Wind auf hoher See rauer weht und die Sonne in Spanien heißer strahlt produziert wird aber nur zum geringen Teil in der Stadt selbst. Der auswerts produzierte Strom fließt in das gemeinsame Netz, aus dem alle Verbraucher ihn beziehen.

Unabhängig davon die fußballbegeisterte Besuchern der Münchener Arena können jedes mall das typische Panorama genießen mit der größen Windturbine an der Bergspitze in der Nähe.

Und natürlich es geht auf diesem Wege weiter. Geplant ist bis 2025 so viel Öko-Strom zu produzieren, wie die gesamte Stadt samt Industrie es verbraucht.

Aber zurück auf die Grundlagen!

Energie und unsere Existenz

Im Laufe nur ca. 200 Jahren ist unsere westliche Welt von vorwiegend Agrargesellschaften, die durch Holz und Pferdestärke versorgt wurden in die moderne Industrie Staaten, die von Tausenden Stromproduktionsstätten angetrieben werden, gewandelt. Noch während dieser Zeit waren wir kaum bewusst der Bedeutung der Energie für unsere Wohlergehen, Aufschwung und Nachhaltigkeit. Die Energie bewirkt vieles in unserem Umgebung, angefangen von allgemeinen Begriffen, wie Licht, Elektrizität, Wärme und kinetische Energie über ihre Quellen, wie Sonne, Öl, Gas, Kohle, Benzine, Wind, Hydro-, Holz und Ernährung bis zu den physikalischen Begriffen, wie Gravitation, Chemische, Nukleare usw. Energien. Mit dem Wort Energie beschreiben wir sogar das was wir heute essen (energy foods oder drinks) oder wie wir uns fühlen (Energie haben oder sich verbraucht fühlen).

Almeria

Auf der wirtschaftlichen Seite ist die Energie die größte Industrie auf dem Planet mit dem Umsatz von drei Trillionen Euro, was fast doppelt so viel ist wie der Umsatz der Ernährungsindustrie.

Aber die Energie ist auch unsere große Sorge geworden. OPEC-Embargo 1970 verursachte eine ernsthafte Rezession der Weltwirtschaft und die Unfälle, wie Three Mile Island und Chernobyl, haben die großen Risiken des menschlichen Versagens bei der Leitung so komplexen Einrichtungen gezeigt. Die Stromausfälle in Europe und Amerika haben demonstriert, wie empfindlich sind unsere Versorgungsnetze und wie das ganze unsere Existenz durch die Ausfälle in der Versorgung lammgelegt werden kann. Dauernd steigende Preise in der Versorgung durch Strom, Gas, Kraftstoffe und die wachsende Sicherheit bezüglich der, durch gerade der bisherigen Art und der Quellen der Nutzung von Energie unausweichliche Klimaveränderungen, haben die Fragen hervorgerufen ob wir doch das alles nicht sehr teuer bezahlen müssen.

Zukunft der Energieversorgung

Unseren jetzigen Energiequellen sind nicht nur schmutzig, sondern auch begrenzt. Auch die heutigen nuklearen Anlagen, die an der Kernspaltung basieren, sind große naturverschmutzter, wenn man berücksichtig, dass sie nur 0.7 % des aus der Minne ausgesonderten Urans zur Stromproduktion verwenden und den Rest meist als hoch radioaktiver Abfälle (vielfach aktiver als das ursprüngliche Material) abwerfen. Während die „unverbrannten“ Brennstäbe aus dem Spaltungsmaterial nur schwach radioaktiv sind und ohne Spezialschilds manipuliert werden können, sind die „verbrannten“ Stäbe in einem mehr aktiven Zustand versetzt, sodass sie nur ferngesteuert und hinter Schutzschilden behandelt werden können. Diese, irreführend bezeichneten „Abfälle“ können dauerhaft in einem unterirdischen Endlager erst nach einer Abklingzeit von etwa 45 Jahren, als die Wärmeleistung so weit nachgelassen ist, untergebracht werden. Dort müssen sie dann für tausende von Jahren von der Umwelt isoliert werden. Es klingt auch nicht freundlicher, wenn diese „Abfälle“ anstatt endgelagert zur Produktion von Atombomben verwendet werden.

Dekarbonisierung von Energie - was ist das?

Etwas wirklich Neues? Ganz und gar nicht, eigentlich.

Das Verhältnis der durchschnittlichen CO2-Emissionen pro Einheit der verbrauchten Energie verringert sich seit 1860 weltweit kontinuierlich. Der historische Übergang von Holz auf Kohle und dann auf Öl und Gas führte zu der schrittweisen Dekarbonisierung der Energie oder dem zunehmenden Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnis des weltweiten Energieverbrauchs. Die Dekarbonisierung von Energie und die Verringerung der Energieintensität der Wirtschaftstätigkeiten sind allgegenwärtig und nahezu eine universelle Entwicklung.

Jedoch war dieser Haupttrend die ganze Zeit nicht ohne jeden Widerstand. Während die aktuelle Abhängigkeit von Kohle in vielen Entwicklungsländern ein Ausdruck der Lücke zwischen der Struktur der Primärenergieerzeugung und des tatsächlichen Endenergiebedarfs ist, behindert in einigen der großen Industrieländer das vorherrschende Interesse auf dem erweiterten Gewinn das konkreten Engagement in dieser Hinsicht. Im Laufe der Jahrhunderte hat sich der weltweite Verbrauch an Primärenergie stärker erhöht. Als Ergebnis haben sich die Emissionen und andere Umweltauswirkungen der Energieumwandlung und Nutzung auch gefährlich erhöht.

Die Aufstellung von weniger kohlenstoffintensiver und sogar kohlenstofffreier Energie als Hauptenergieträger ist das Hauptziel des Strukturwandels des Energiesystems. Die größte Einzelquelle der energiebedingten Kohlendioxidemissionen im Einsatz ist Kohle, dicht gefolgt von Öl und mit längerem Abstand von Gas. Bestehend hauptsächlich aus Methan, Erdgas hat das höchste Wasserstoff-Kohlenstoff-Atomverhältnis und die niedrigsten CO2-Emissionen aller fossilen Energieträger, und emittiert etwa halb so viel CO2 wie Kohle für die gleiche Menge an Energie. Erdgas ist auch regional wegen seiner minimalen Emissionen anderer Luftschadstoffe wünschenswert. Regionale Einschätzungen zeigen, dass Gasressourcen häufiger werden sollen als noch vor einem Jahrzehnt angenommen wurde.

Erdgas ist somit die Brücke zur kohlenstofffreien brennbaren Energiequellen wie Wasserstoff.

Widereinstig in die nuklearen Energie ?

Ja, aber durch fusion. Die Tatsache, dass unsere Zukunft ausschließlich von den erneuerbaren Energien abhängt, wird dadurch nicht infrage gestellt. Im Gegenteile, Herkunft dieser neuen Energien ist die Kernfusion, die sich in der Sonne abspielt, wodurch übrigens alle anderen regenerativen Energien, wie Wind, Fotovoltaik usw. erzeugt und angetrieben werden. Die bisherige äußerst primitive Art der Nutzung der nuklearen Energie hat damit überhaupt nicht zu tun. Die Natur (Beispiel Sonne) macht es auf andere Weise !

Die Sonne ist ein riesiger Fusionsreaktor, der kontinuierlich energiereiche Strahlung liefert. Energie entstanden durch Fusion treibt die Sonne, wie es auch ist bei allen Sternen im Universum. Diese Energiequelle ist aktiv, wenn das leichteste Wasserstoffatom in einem sehr heißen (100 Millionen Grad) ionisiertes Gas oder Plasma fusioniert um Helium zu produzieren wobei sich auch die überschüssige Energie freistellt. Großen Gravitationsdruck in der Innere von Sternen ermöglicht, die Materie in der Form des Plasmas zu halten und die notwendigen Temperaturen zu erzeugen. Gas-Ionen überwinden bei dieser hohen Temperatur bei der Kollision die Abstoßungskräfte der positiven Ladung, sodaß die Verschmelzung und die Erzeugung der notwendigen Temperaturen stattfindet. Eine Reihe von Reaktionen, die wirken beginnt von einem Proton oder dem Kern des einfachsten Wasserstoffatoms und endend mit α-Partikeln, die Heliumatomkerne sind. Eine kleine Menge der Materie, die an der Reaktion (m) teilnimmt, löst nach Einstein‘sche Gleichung eine enorme Menge an Energie:

Diese Gleichung zeigt, dass die Differenz zwischen der ursprünglichen Masse (m i) und der Massen des Endproduktes (m f) definiert die Menge an Energie ΔE, die bei der Reaktion freigesetzt wird.

Da die Bindungsenergiekurve auf der Seite des Fusions wesentlich steiler als auf der Seite von Spaltung ist, wird im Falle der Fusion eine erheblich größere Energiemenge freigesetzt als im Falle der aktuellen nuklearen Stromquelle an der Basis von Uran und sog. Kernspaltung seiner Atome.

Fast alle erneuerbaren Energiequellen, und sogar auch die Energie von fossilen Brennstoffen stammen direkt oder indirekt von der Sonne. Sonnenstrahlung ist von entscheidender Bedeutung für das Leben auf der Erde, für das Wachstum von Pflanzen und Bäumen. Unter seinem Einfluss bildet sich Biomasse, die sich im Laufe von Millionen von Jahren in ein fossiler brennbaren Stoff verwandelt. Erkenntnis, dass es direkt angewendet werden kann, um Energie, Kraftstoff (Biodiesel), sogar sehr nützlichen Chemikalien zu erzeugen, hat zu der industriellen Revolution, die das Leben der Menschen auf dem Planet verwandelte, geführt. Doch, der bisherige Art der Energieerzeugung wegen der enormen Steigerung des Bedarfes infolge der schädlichen Nebenwirkungen (heute wird man vielleicht „kollateralen Schaden“ sagen) führt in die Sackgasse.

Wärme von der Sonne bewirkt auch die Unterschiede in der Erwärmung der Luft, was in Kombination mit Erdumdrehung Winde erzeugen. Die nutzung dieser Energie erzeugt keine toxischen Abfälle, keine Strahlung, kein saurer Regen, keine Treibhausgase, keine thermische Entladungen und keine irreversiblen Landschaftsveränderungen.

Der Hydrologiekreislauf, in dem Wasser in die Atmosphäre verdampft und dann in Form von Regen oder Schnee wieder auf den Boden fällt, wo sie in flüssiges Wasser umgewandelt, ist auch von der Sonne angetrieben. Wasserkraftwerke nutzen die Kraft des fließenden Wassers um der Elektrostrom zu produziert.

Ursprünglich gab es in dieser Hinsicht ein natürliches Gleichgewicht der von Menschen und der enormen Steigerung des Energiebedarfes zerstört wurde. Die Kohle, die sich unter der Erdoberfläche, wo sie keinem schaden könnte, in Millionen von Jahren geformt hat, wird ausgegraben und in der kürzesten Zeit verbrennt. Das Produkt dieser Verbrennung, statt in der Erde zu lasen wird in der Luft, den wir zum Leben einatmen geblassen. Der so belasteten Luft lässt auch spuren auf die Wasser, die sich in der Atmosphäre zum Regen bildet. Als Folge der Verbrennung werden Gasen produziert, insbesondere Schwefeldioxid und Stickoxiden, die sich mit Wasser in der Atmosphäre zu Schwefelsäure bzw. Salpetersäure verbinden. Das Ergebnis ist, dass jeder nachfolgender Regen etwas sauer ist. Es entsteht kein sauberes Regenwasser, sondern das „sauere“ Regen, das für Lebewesen schädlich ist.

Saurer Regen kann Schäden an Pflanzen verursachen, in einigen Fällen ernsthaft das Wachstum der Wälder beeinträchtigen und can die Gebäude erodieren und Metallgegenstände korrodieren. Vielleicht ist der wichtigste Effekt der anthropogenen (von menschen) verursachten Luftverschmutzung die Erzeugung und Anhäufung des hochgiftigen Ozons in Bodenhöhe, insbesondere in den städtischen Gebieten. Das Effekt zeigt eine saisonale Variation, die sich im Frühjahr verstärkt und eine Vielzahl von Quellen hat. Die wichtigsten sind Emissionen von NO2 (Stickstoffdioxid) und NO (Stickstoffmonoxid). Photolyse von Stickstoffdioxid durch Absorption von durch Sonnenstrahlung erzeugten Ultraviolett-Photonen führt zur Herstellung von Ozon und noch mehr Stickoxid was wir als Smogs wahrnehmen. Smog macht es schwierig für einige Leute zu atmen, und es reduziert die Sichtbarkeit. Obwohl Smog ein Problem in erster Linie in Städten ist, können Stickoxide eine große Distanz überwinden, bevor sie um Ozon zu produzieren reagieren. Dies bedeutet, die Verschmutzungsprobleme können eine ganze Region einschließen.

Veränderungen in der Atmosphäre führen auch dazu, dass das stabile Klima, in dem die menschliche Zivilisation für Jahrtausende geblüht hat, auseinander fällt. Die klimabedingten Bedrohungen werden durch Klimawandel mehrfachlicht vermehrt. Vielenorts wird der Mensch gegenüber Überschwemmungen, Dürren und Hitzewellen zunehmend machlos, womit auch seine Nahrung und Wasserversorgung massiv gestört wird, sodass Millionen auf der Suche nach Überleben migriert werden.

Die Herausforderung zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft ist nicht nur wirtschaftlich sinnvoll, politisch klug und moralisch richtig; es ist auch eine fantastische kreative Möglichkeit für den Beruf der Ingenieure die echten Maschinen und Anlagen bauen. Auch eine beliebige Lösung kann man nur dann programmieren, wenn der Lösungsweg entdeckt oder bekannt ist.

Die Machtverteilung in den heutigen Unternehmen wirkt allerdings entgegen. Eingen wenigen haben die größte Macht (auch ihre Gehälter sind exorbitant hoch) und die anderen haben immer weniger Macht und ihre Gehälter bleiben dementsprechend immer mehr zurück. Sie sollen ihre Aufgaben schnell und einfach unter der Anwendungen der bestehenden Rahmen (Rezepten, Software und ähnliches, die dabei als Korsett wirken) lösen, Kreativität und nicht beorderte (disruptive) Innovation sind dabei unerwünscht. Neuen und besseren Produkte sind nicht mehr das Hauptziel, sondern Geldausbeute zu maximieren.

Solar Zyklus

Entsprechend der Temperatur in der Sonne, wurde festgestellt, dass die Abgabe der Energie der Sonne hauptsächlich das Ergebnis einer Reihe von Fusionsreaktionen, des sogenannten Proton-Proton-Zyklus (abgekürzt: pp-Zyklus). Einzelnen Stufen dieses Zyklus werden durch die vier nuklearen Gleichung (mit der entsprechenden freigesetzten Energie) dargestdellt:

  1. Die erste Gleichung

    zeigt, dass die zwei Protonen kombiniert werden, um den Deuteriumkern zu herstellen (schwerer Wasserstoff beinhaltet ein Proton und ein Neutron) zusammen in dem Ergebnis mit einem Positron (e+) und eine nahezu schwerelosem "Neutrino", zu herstellen. Im Gegensatz zu den Photonen wird das Neutrino, ungestört durch die stetigen Kollisions auf seinem Weg von dem Sonnenkern bis zu der Oberfläche, in etwa zwei Sekunden mit der Lichtgeschwindigkeit im Raum verloren.

  2. Wie in dieser zweiten Gleichung gezeigt wird, kollidieren die Positronen bald mit einem Elektron, sodass diesen beiden Antiteilchen zerstört werden, wobei ihre Gesamtmasse in die Energie in Form von Gammaphotonen umgewandelt wird. Die freigesetzte Energie kann durch Ersetzen der Masse der Elektronen und Positronen in Einstein-Gleichung berechnet werden,

    Und das entspricht 1,02 MeV (1 eV = 1,6.10-19J, wie in der obigen Gleichung gezeigt ist.

  3. In der nächsten dritten Stufe des pp-Zyklus verbindet sich Nukleon (Proton) des Wasserstoffs mit dem vorher geformten Deuterium, um den Nukleus des dritten Helium‘s Isotops zu bilden, wodurch die zusätzlicher Energie des Gammastrahlphotons von 5,49 MeV freigegeben wird.

  4. Während der letzten Reaktion dieses Zyklus, die in der vierten Gleichung gezeigt ist

    werden zwei Isotopen kombiniert, um ein stabilen viertes Heliumisotop und zwei Protonen (Wasserstoffkerne) zu bilden, sowie die Energie von 12.86 MeV zu freigeben.

Da für die Herstellung des endgültigen Heliumkerns zwei Atome des dritten Heliumisotops erforderlich sind, ist es offensichtlich, dass für jede Reaktion des letzten vierten Stufes jeweils zwei Reaktionen von der ersten bis zur dritten Stufe notwendig sind. Zur Bestimmung der freigesetzten Gesamtenergie des Gesamtzyklus folgt dementsprechend:

Das heißt, Gesamtwirkung des pp-Zyklus ist, dass vier Protonen kombiniert werden um ein 42He (Helium) Kern, zwei Positronen, zwei Neutrinos und zwei Gammastrahlen zu erzeugen, was nach der Addition von Gleichungen allen vier stufen gezeigt werden kann

Die Sonne erzeugt Energie mit einer unglaublichen Geschwindigkeit mit dem Verbrauch ihre Masse, was aus der Berechnung des Masseverlusts zu sehen ist. Ausgehend von der Atommasseneinheit (u), weis jedes Proton eine Masse von 1,0078265 und Heliumnukleus (α-Teilchen) eine Masse von 4,002603 u auf. Nach dem Einsetzen in der vorhergehenden Gleichung folgt

wo das Glied in Klammern die Gesamtenergiefreisetzungsrate, E, darstellt, die aufgrund der Gleichung die letzte Stufe durch die wiederholte Anwendung der Einstein-Gleichung berechnet werden kann, d. h.

Dieses Ergebnis ist im völligen Einklang mit dem Wert, das durch die Addition der Energien aus allen einzelnen Stufen des pp-Zyklus gewonnen wurde (wie zuvor gezeigt).

Ausgehend von der Gesamtenergie die die Sonne abgibt, die auf der Grundlage der genauen radiometrischen Messungen berechnet werden kann, kann man feststellen, dass die Anzahl solcher Zyklen, die in dem Solarkern in einer Sekunde stattfinden ~ 9 × 1037 sind. Auf dieser Grundlage ist die gesamtfreigegebene Energie

die man als "Sonnenhelligkeit" L (luminosity) bezeichnet.

Durch Multiplikation des Massenverlusts in einem Zyklus mit der Anzahl von Zyklen von 9 x 1037/s wird erhalten

Dies zeigt, dass in jeder Sekunde ~ 4,3 Millionen Tonnen der Sonnenmasse in Energie umgewandelt wird. Obwohl diese erstaunliche Masse scheint sehr groß zu sein, ist sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sonne von etwa 1,98 × 1030 kg unerheblich. Während seiner Lebensdauer von rund 10 Milliarden Jahre wird der Sonne weniger als 0,05 Prozent ihres ursprünglichen Gewichts auf Kosten Energieumwandlung der Masse in Energie verlieren.

Die Herausforderung, diese Energie auf die Erde hervorzubringen ist sehr ernst und die Wissenschaftler haben bereits große Fortschritte in dieser Hinsicht erzielt. Einmal entwickelt, wird die Fusion eine praktisch unerschöpfliche, sichere, geeignet für die Umwelt und für alle verfügbare Energiequelle darstellen.

Diese Energie ist effektiv und sauber, hat fast überhaupt keine belastenden Folgen. Natürlich sind die Fusionsprozesse und die Materialien auf der Erde unterschiedlich gegenüber der Sonne, aber dieses Problem ist bereits gelöst.

Der Fortschritt der Fusionsforschung lässt sich am besten im Fusionsprodukt n•Tn•τ messen, das hier gegen die Plasmatemperatur T aufgetragen ist. (Misst man T in Energieeinheiten, so entspricht 1 keV 11,6 Millionen Kelvin). Der Bereich der Zündung im Bild entspricht der kontinuierlichen Funktion der Produktionsanlage.

Lösungen für heute

Unsere bestehende energetisches System kann in zwei Bereichen dividiert werden, die sich bisher kaum beeinflusst haben, was auch bedeutet, dass ihre Entwicklung unabhängig war:

Klar, dass die beiden Systeme fundamental unterschiedlich sind und deshalb auch die möglichen Lösungen sehr unterschiedlich sind. Unabhängig davon, die wesentlichen Eckpunkte für eine moderne und zukunftssichere Energieversorgung in einer industriellen Volkswirtschaft sind: erneuerbare Energien, Energieeffizienz, Energieeinsparung. Insbesondere die beiden Letzten sind für die beiden Systeme zusammengehörend, obwohl die relevanten Lösungen unterschiedlich sind.

In den beiden Systemen sind die modernsten Technologien gefragt. Für die Stromversorgung – erneuerbare Energien, hocheffiziente Kohle- oder Gaskraftwerke und zukünftig auch kohlendioxidfreie Gas- und Steinkohlekraftwerke. So sind auch beim Einsatz von Kohle diesbezüglich noch gewaltige Fortschritte möglich. Gegenüber nur 35 Prozent bei Atomkraftwerken bringen es moderne Gas- und Dampfkraftwerke auf einen Wirkungsgrad von 58 Prozent.

Almeria groß

Ich könnte bei den ersten großen deutschen Projekten aus den Bereichen der erneuerbaren Energien teilnehmen, wie zum Beispiel (GAST (Gas colled Solar Tower, GROWIAN und WKA-60 Windturbinen). Insbesondere bei den Windanlagen hat das zu einer großartigen Entwicklung geführt. Dabei fand die Anwendung des Balkenmodels zur Auslegung der Schraubenverbindungen an den Anschlussflanschen der Windturbinenblätter und an dem Großflansch des Rotors statt. Die abschließende rechnerische Nachweis, die mit hilfe der nicht-linearen FEM Berechnung (MARC) durchgeführt wurde hat die Ergebnisse bestätigt.

Die rasche technologische Entwicklung becherte den deutschen Herstellern die Führungsrolle auf dem Weltmarkt.

In Transportbereich sind die Probleme besonders dadurch betont, dass die Vorräte in Öl stärker begrenzt sind. Wir nähern uns sogenannten Peak in dem Öl global Produktion wonach die kritische Periode kontinuierlichen Reduktion, trotz steigen Erhöhung an dem Kraftstoffbedarf einsetzt.

Allerdings ist diese einfache Betrachtung des „Piks“ nicht befriedigend. Aus der Klima- und wirtschaftliche Sicht wäre eine Reduktion des Ölverbrauchs nur vom Vorteil, weil damit gleichzeitig der CO2 Ausstoß in die Atmosphäre reduziert wird und die Schönung noch verbliebener Reserven am Öl erreicht wird. Deshalb ist die Zeit nach dem Peak weniger kritisch als die Zeit vorher mit stetig steigendem Verbrauch und seiner negativen Auswirkungen. Wir sind sehr gut beraten dieses Peak so schnell hinter uns zu bringen.

Die technischen Möglichkeiten der Verbesserungen im Transport auf der Straße, um den Kraftstoffverbrauch und die entsprechenden Emissionen zu reduzieren sind längst bekannt: bessere Motorverbrennung, Hybrid Fahrzeuge die Verbrennungsmotoren mit Elektromotoren kombinieren, Elektromotoren als zentrallen Antriebe und die Biokraftstoffe, wie Ethanol und Biodiesel.

Methanol zum Beispiel ist ein organischer Stoff, der Brennstoffzellen als Wasserstofflieferant dient. Gegenüber herkömmlichen Energieträgern hat der umweltfreundliche Treibstoff Methanol zahlreiche Vorzüge. Erstens die einfache Handhabung: Methanol ist flüssig und lässt sich deshalb genauso einfach lagern und transportieren wie Öl o der Benzin. Zweitens die sehr hohe Energiedichte: Das heißt, dass bereits geringe Mengen viel Energie liefern.

Aus der heutigen Sicht sind leider die Diesel motoren einer der wichtigsten Quellen der Verschmutzung durch NO und NO2 und insbesondere für das Verkehr in den städtischen Räumen unverträglich. Dieses wurde jahrelang von den Hersteller missachtet und diesbezügliche Regeln auf die hinterlistige Art und Weise übergegangen. Obwohl der Fachöffentlichkeit schon vor 2010 bekannt gewesen war, dass deutliche Differenzen zwischen realen Emissionen und den Messungen nach EURO-Abgasgrenzwerten und –normen bestehen, wurde von den verantwortlichen diesbezüglich nicht verbessert.

Die Energie Konzepte für dieses Jahrhundert sollen drei Ziele verfolgen: ausreichende und zugänglichen Energiequellen, wirtschaftliche Prosperität und allgemeine Verbesserung in der Umgebungsqualität. Es wird erwartet, dass in 2020, bis eine Million Fahrzeuge mit Elektroantrieb mit Strom versorgt werden, die via den Netzstecker insgesamt oder teilweise als Hybridfahrzeuge auf der Straße sein werden. Zusätzlich zu der mehr Effizienz auf der Seite des Antriebs - E-Mobility bietet entscheidende Vorteile in Kombination mit erneuerbaren Energiequellen, wie Wind- und Solarenergie. So, zum Beispiel, werden diese Änderungen sicherlich nicht vom Nachteil für die dynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs sein. Mehr noch, die Hybrid-Fahrzeuge haben in dieser Hinsicht deutliche Vorteile weil das Zusammenspiel von dem Verbrennungs- und Elektromotor einen leistungsstarken Antrieb bereits bei niedrigen Drehzahlen anbitet, sodass das gesamte Schleppmoment bereits bei den ersten Metern zur Verfügung steht.

Neben Elektroautos mit Batterie gibt es auch die Brennstoffzellentechnologie. Für viele Ingenieure ist es die Krönung bezüglich des Antriebes - still und mächtig, und auf dem Auspuffrohr läuft für die Umwelt harmlosen Wasserdampf. Brennstoffzellen dienen schon längst als Antrieb auf den U-Booten. Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle können einen entscheidenden Beitrag im Hinblick auf nachhaltige Mobilitätslösungen und effiziente Antriebstechnologien liefern. Der große Vorteil dieser Antriebstechnik ist in einer signifikanten Reduktion der CO2-Emissionen enthalten. Die weltweit größte Automobilhersteller Toyota hat angekündigt in 2015 den ersten serienmäßig produzierte Automobil angetrieben durch Brennstoffzellen zu vermarkten.

Dieses auf den ersten Blick für die Ökologie kostengünstige Technologie hat jedoch zur Zeit ein wesentliches Nachteil: Wasserstoff soll erst im Kraftstofftank gewonnen werden. In der Natur gibt es keinen freien Wasserstoff. Löwenanteil der Wasserstoff heute wird aus dem fossiler Brennstoff Erdgas produziert in dem man ihm den Kohlenstoffatom entfernt. Die Energieversorgung von Elektroautos mit Batterien ist viel einfacher. Dafür kann man jeden Parkplatz ausristen. Und das ist heute der vielleicht einzige Vorteil der Elektroautos mit Batterien. Die Wartezeit zur Aufladung, das man viel öfter machen muss, das ist ein Problem der Anwender und nicht der Autohersteller? Erst billige (durch Fusion erzeugte Strom ?) kann, durch die Wasserstoffproduktion aus dem Wasser, das vollständig verändern. Neutrales gegenüber dem Umwelt Zyklus "Wasserstoff aus Wasser, um das Fahrzeug zu fahren und aus dem Fahrzeug wieder als Wasser zurück" wird so erreicht. Nur dann wird die emissionsfreie Wasserstoff-Mobilität für die Kunden real und attraktiv.

Und die Dekarbonisierung der Energie wird dadurch ein der maßgebenden Ziele erreichen.

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