Der Klimawandel betrifft jeden Menschen auf der Erde unmittelbar. Extremwetterlagen wie Überschwemmungen, Dürreperioden, Wirbelstürme usw. nehmen weltweit zu und gefährden Menschenleben und alle Industriezweige der globalen Wirtschaft. Der Hauptverursacher des anthropogenen Klimawandels ist der CO2 Ausstoß und einen großen Anteil daran haben alle gängigen Transportmittel, wie Personen-, Last- und Tankkraftwagen, Eisenbahnen, das Flugzeug, das Schiff etc. Die große Chance, die Auswirkungen des Klimawandels einzudämmen bietet die Verwendung von alternativen Antriebsstoffen, wie Wasserstoff und elektrischen Strom, bei dessen Verwendung in Transportmitteln kein CO2 ausgestoßen wird. Doch die Auswirkungen des Klimawandels und das dadurch verstärkte Umweltbewusstsein sind für Industrie und Politik nicht unmittelbar der treibende Faktor neue Antriebstechnologien auf den Markt zu bringen. Es ist der hohe Ölpreis. Seit der Ölkrise der 70er Jahre ist den Menschen bewusst, dass Öl eine endliche Ressource ist und die stetig steigenden Ölpreise halten das allen Menschen täglich vor Augen. Erst der dadurch entstehende öffentliche Druck und das Streben nach energiepolitischer Unabhängigkeit von der OPEC, der Gemeinschaft Erdöl fördernder Länder, motivieren die Wirtschaft und die Politik nach langfristigen Alternativen zum Erdöl zu suchen. Doch wann und wie führt man solche alternativen Antriebstechnologien am Markt ein und auf welche Hindernisse treffen die Akteure dabei? Mindert die Anwendung dieser Antriebstechnologien tatsächlich die weltweite Emission von Treibhausgasen? Wird sich nur eine alternative Antriebsvariante langfristig durchsetzen?
Um sich diesen Fragen zu nähern, werden in dieser Hausarbeit zunächst beide Antriebstechnologien einzeln betrachtet. Aus diesen Erkenntnissen werden die jeweiligen Vor- und Nachteile herausgearbeitet, um im abschließenden Fazit eine Aussage treffen zu können, welche dieser beiden Antriebsformen sich langfristig auf dem Mobilitätssektor durchsetzen wird.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Das Elektro-Fahrzeug
2.1 Meinungen aus Politik und Wirtschaft
2.2 Varianten der Eletkro-Mobilität
2.3 Der Akkumulator
2.4 Der Peugeot iOn
2.5 Verknüpfung von Anbieter- und Nachfrageseite
2.6 CO2-Bilanz und Vehicle to Grid Konzept
2.7 e-mobility Berlin
3 Das Wasserstoff-Fahrzeug
3.1 Meinungen aus Politik und Wirtschaft
3.2 Wasserstoff
3.2.1 Vorkommen
3.2.2 Herstellung
3.2.3 Speicherung und Transport
3.2.4 Anwendung im Fahrzeugbereich: Verbrennungsmotor
3.2.5 Anwendung im Fahrzeugbereich: Brennstoffzelle
3.2.6 Normen
3.3 Clean Energy Partnership
4 Vor- und Nachteile beider Antriebsvarianten
5 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht das Potenzial und die Herausforderungen alternativer Antriebstechnologien, speziell des Elektro- und des Wasserstoff-Fahrzeugs, im Hinblick auf ihre langfristige Durchsetzungsfähigkeit im Mobilitätssektor unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Faktoren.
- Vergleich der Antriebskonzepte Elektrofahrzeug und Wasserstoff-Fahrzeug
- Analyse der CO2-Bilanz und ökologische Implikationen der Energiegewinnung
- Herausforderungen der Lade- bzw. Tankstellen-Infrastruktur
- Wirtschaftliche Aspekte und notwendige Standardisierungsprozesse
- Bewertung der zukünftigen Marktfähigkeit und notwendiger technologischer Weiterentwicklungen
Auszug aus dem Buch
2.3 Der Akkumulator
Der Akkumulator (Akku), fälschlicherweise auch oft als Batterie bezeichnet, ist das Herzstück des Elektroautos, weil der Elektromotor über ihn seine benötigte Energie bezieht. Der Nachteil heutiger Akkus ist jedoch, dass sie nur eine relativ kleine Menge Energie pro Volumen oder Gewicht speichern können. Die Entwicklung von Akkumulatoren muss daher vor allem hinsichtlich hoher Energie- und Leistungsdichte, hoher Lebensdauer, sicheren Betrieb und niedriger Herstellkosten vorangetrieben werden.7 Das größte Potenzial bietet hierbei der Lithium Ionen Akkumulator (Li Ion Akku). Der Li Ion Akku besitzt eine hohe Energiedichte, ist thermisch stabil und liefert über den Entladezeitraum eine konstante Spannung. Die Li-Ion-Akkus haben bei einem geringeren Gewicht die gleiche Ladekapazität wie konventionelle Akkus, wie z.B. Nickel-Cadmium-Akkus. Der Wirkungsgrad eines Akkumulators ist das Verhältnis von Entlademenge zu Lademenge. Dieser liegt bei Li-Ion-Akkus bei 95%, allerdings ist er temperaturabhängig und nimmt mit sinkender Temperatur stark ab.8
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Problematik des Klimawandels und die Notwendigkeit alternativer Antriebsformen aufgrund endlicher Erdölressourcen und steigender Energiepreise ein.
2 Das Elektro-Fahrzeug: Dieses Kapitel behandelt die technischen Grundlagen, Varianten, die Bedeutung des Akkumulators, Infrastrukturthemen sowie die CO2-Bilanz und Konzepte wie Vehicle to Grid.
3 Das Wasserstoff-Fahrzeug: Hier werden das Vorkommen und die Herstellung von Wasserstoff sowie dessen Anwendung in Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellen detailliert analysiert.
4 Vor- und Nachteile beider Antriebsvarianten: Das Kapitel vergleicht die Stärken und Schwächen beider Konzepte, insbesondere in Bezug auf Infrastruktur, Kosten und Rohstoffverfügbarkeit.
5 Fazit: Die Schlussbetrachtung bewertet die Zukunftsaussichten beider Technologien und betont die Notwendigkeit eines flächendeckenden Infrastrukturausbaus und technologischer Fortschritte.
Schlüsselwörter
Elektromobilität, Wasserstoff-Fahrzeug, Brennstoffzelle, Akkumulator, Lithium-Ionen-Akku, CO2-Bilanz, Vehicle to Grid, Clean Energy Partnership, Infrastruktur, Nachhaltigkeit, Energiewende, Antriebstechnologie, Standardisierung, erneuerbare Energien, Klimaschutz.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Hausarbeit befasst sich mit dem Vergleich von Elektro- und Wasserstoff-Fahrzeugen als alternative Antriebstechnologien und prüft deren Potenzial, fossile Kraftstoffe langfristig abzulösen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die technischen Konzepte der Antriebe, die Umweltbilanz unter Einbeziehung der Energiegewinnung, die Infrastrukturproblematik sowie die wirtschaftliche Marktdurchdringung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, Vor- und Nachteile beider Systeme zu identifizieren und eine Aussage darüber zu treffen, welche Antriebsform sich langfristig im Mobilitätssektor durchsetzen könnte.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine theoretische Analyse, die auf Literaturrecherche, der Auswertung technischer Daten von Fahrzeugherstellern und Berichten aus Politik und Wirtschaft basiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine detaillierte Betrachtung des Elektroautos (einschließlich Akku und Ladeinfrastruktur) und des Wasserstoff-Fahrzeugs (einschließlich Brennstoffzellentechnologie und Speicherung).
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind unter anderem Elektromobilität, Wasserstoff, CO2-Bilanz, Brennstoffzelle, Vehicle to Grid und Infrastruktur.
Wie unterscheidet sich die CO2-Bilanz eines Elektroautos je nach Energiequelle?
Die CO2-Bilanz eines Elektroautos ist stark abhängig vom genutzten Strommix; erst bei der Verwendung von Strom aus regenerativen Quellen ergibt sich eine signifikante Einsparung gegenüber Verbrennungsmotoren.
Welche Rolle spielt das "Vehicle to Grid"-Konzept?
Dieses Konzept sieht vor, Elektrofahrzeuge als mobile Speicher zu nutzen, um Verbrauchsspitzen im Stromnetz abzufedern und Schwankungen bei der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen auszugleichen.
- Citar trabajo
- B.B.A. Paul Ladewig (Autor), 2010, Alternative Antriebstechnologien: Elektro- versus Wasserstoff-Fahrzeug, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/181323
