S!DWEEKLY#116

Frag doch mal die Physiker. Von E-Fuels und anderen Scheinlösungen

Liebe S!Dizens,

wir kennen uns noch nicht. Studio Feynstein unser Name, angenehm. Torben und Eike haben uns diese Woche den Newsletter überlassen. Wir kommen nicht aus der Stadtwerkebubble (steht dieses Wort eigentlich schon im Duden?), reden aber oft und viel über die Energiewende. Auf unsere ganz eigene Art.

Wir sind Johannes und Jens, Wissenschaftsjournalisten, beide früher beim GEO-Magazin, und heute Podcaster und Podcast-Produzenten. Und wir sind vor allem im Bereich Physik-Erklären für Laien unterwegs, mit unseren Podcasts „Sag mal du als Physiker“ und „Jetzt mal ganz in Ruhe“.

Physik. Stadtwerke. Okay. Da gibt es… gemeinsame Interessen. Energie. Wärme. Mobilität. An Physik kommt man da nirgendwo vorbei, die steckt im Zweifel überall drin. Dazu kommen wir später noch.

Zunächst aber ein Gedanke zum (Wissens)-Journalismus an sich: Dem wird oft nachgesagt, dass er das Prinzip „Bad News is Good News“ allzu sehr verinnerlicht hat. Also dass allein schon aus handwerklichen Gründen die schlechten Nachrichten nach vorne gestellt werden. KlimaKATASTROPHE. Das ist tatsächlich ein Problem, denn es führt beim Publikum nachweislich zu einem Verhalten namens „News-Avoidance“, Nachrichtenvermeidung. Und das ist ja auch keine Lösung.

Daher gibt es seit einiger Zeit einen Trend zum „Konstruktiven Journalismus“, in Deutschland großartig verkörpert durch das Bonn Institut für konstruktiven Dialog. (Die haben auch einen tollen Newsletter)

Aus unserer Sicht als Physik-Erklärer schlägt dieses Pendel aber im Moment fast schon zu weit in die andere Richtung aus: Journalistinnen und Journalisten wollen lösungsorientiert berichten. Und manchmal geht vor lauter Lösungsorientiertheit ein wenig unter, dass einige mit großer Bugwelle vorgetragene „Lösungen“ in Wahrheit nur Scheinlösungen sind. Von der das Klima gar nicht profitiert, bestimmte Interessengruppen aber schon.

Scheinlösung 1:

Wir tüfteln uns einfach den Verbrennungsmotor klimafreundlich

Ohne Namen zu nennen: Es gibt ja Politikerinnen und Politiker, die dies als besonders einfache Botschaft verbreiten: Der Verbrenner ist eigentlich super. Und die deutsche Ingenieurskunst wird den noch viel klimafreundlich machen. Dann kann die Antriebstechnik von Autos und Bussen einfach so bleiben. Der technische Fortschritt wird es richten. Politiker, die den Verbrenner physikalisch nicht kapieren: Wir haben dazu mal ein KI-Symbolbild

Warum diese Behauptung (Verbrenner werden klimafreundlich geforscht) physikalischer Quatsch ist? Genauso könnte man behaupten: „Heute ist es noch so, dass 2+2 leider immer 4 ergibt. Aber der mathematische Fortschritt wird dieses Problem in absehbarer Zeit lösen!“ Denn die Klima-Unfreundlichkeit und enorme Ineffizienz von Verbrennungsmotoren aller Art, liegt in ihrer Natur! Diese physikalischen Grenzen erklären wir in unserem Podcast „Jetzt mal ganz in Ruhe“… eben wie versprochen: ganz in Ruhe, und vor allem für physikalische Laien, und damit auch Politiker, auf verständliche und unterhaltsame Art. Und zwar in Folge 3 „Wir lieben Verbrennung“ und Folge 4 „Das Problem mit der Verbrennung“.

Johannes hat das auch in einem schönen Interview auf Geo.de zusammengefasst.

Scheinlösung 2:

Wir betanken Autos einfach ganz bald mit: eFuels!

Diese Diskussion über die CO2-neutralen synthetische Kraftstoffe für Diesel oder Benzinmotoren tobt in Deutschland schon seit Jahren. Und eigentlich sind die wichtigsten Argumente dazu längst ausgetauscht.

Die einen sagen: eFuels in PKW würden massenweise Strom verschwenden. Denn mit der regenerativ erzeugten elektrischen Energie, die ein Elektroauto mit Batterie für 100 Kilometer Fahrt verbraucht, kann man zwar auch eFuels herstellen. Aber mit derselben Menge Strom erhält man gerade so viel eFuel, dass ein Verbrenner-Auto damit 20 Kilometer weit fahren kann.

80% der Energie gehen also im Vergleich verloren. Einerseits wegen der vielen physikalisch bedingten Verluste bei der Produktion von eFuels aus H2O und CO2. Andererseits durch den ineffizienten Verbrennungsmotor, der aus dem eFuels Bewegung macht. Und das ist eine absolut berechtigte Kritik. Wir haben den gesamten Prozess der eFuel-Produktion in der Podcast-Folge „Luft aus Sprit und Wasser“ nacherzählt. Denn die Technik ist faszinierend und man lernt viel über grundlegende Naturgesetze.

eFuel-Fans entgegnen dann gern: Ja, ja, okay, aber im windigen Chile und in der sonnigen Sahara kann man Strom (und damit auch eFuels) im Überfluss herstellen, so dass der schlechte Wirkungsgrad von eFuels am Ende egal sei.

Dass dieser vermeintlich eFuels-Überfluss allerdings nichts als ein Wunschtraum bleibt, haben vor kurzem zwei Wissenschaftler des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) in einem knackigen 5-Seiten-Paper zusammengestellt, ganz sachlich und unaufgeregt.

Für alle die das nicht in Ruhe lesen können jetzt, hier die Quintessenz:

Nehmen wir mal an, alle bislang bloß angedachten eFuel-Produktions-Projekte weltweit, ALLE wären umgesetzt. Sämtlich alle. Selbst bei dieser optimistischen Annahme würde die WELTPRODUKTION von eFuels im Jahr 2035 gerade mal 10% des Bedarfs in Deutschland decken, und zwar NUR des Bedarfs für Flugzeuge, Schiffe und Industrie. Und ALLEIN IN DEUTSCHLAND. Hier die Quick-Overview-Grafik dazu:

Das ist wirklich sehr, sehr, sehr weit weg von einer guten Lösung für den PKW oder Busverkehr.

Und weil das so eine schöne klare Botschaft ist, haben wir sie nochmal anders verpackt. Nicht jeder mag gern wissenschaftliche Papers lesen oder zwischen einer X und einer Y Achse nach Erkenntnissen suchen. Aber eine eFuel-Abhandlung als Gedichtvortrag… das ist doch mal ein Angebot für jeden und jede, oder?

Scheinlösung 3:

Wir machen jetzt alles mit HVO, denn das basiert auf nachwachsenden Rohstoffen

HVO 100, ein Kraftstoff auf Basis von Pflanzenölen, ist jetzt in Deutschland zugelassen und kann an (wenigen) Tankstellen bereits getankt werden. Ein Schritt, den so mancher als wichtigen Lösungs-Baustein unserer Energiewende gepriesen hat. Woher kommt das Pflanzenöl? Dass wir keine Autoflotte nur aus Rest-Fetten der Gastronomie betreiben können, versteht sich vermutlich von selbst (zumal ein großer Teil dieser Rest-Fette bereits heute Verwendung findet, etwa in der Schmierstoff-Industrie und im Flugverkehr.) Also müssten für den Großteil des HVO-Bedarfs eigens Energiepflanzen angebaut werden, hierzulande oder anderswo. Aus nüchterner physikalischer Sicht ist dazu vor allem eine Zahl zum Flächenverbrauch pro Kilowattstunde Energie wichtig. Und diese Zahl ist so irre, dass sie viele Menschen überrascht: Wenn man auf einem Hektar Land Photovoltaik-Module installiert, erntet man damit rund 30-mal mehr Kilowattstunden Energie, als wenn man darauf Mais anpflanzt und zu Biosprit verarbeitet. 30-mal!! (Und dass die Sonne nachts nicht scheint, das ist da schon mit eingerechnet, falls sich das jetzt wirklich jemand fragt. Mais kann übrigens nachts auch keine Sonnenenergie „ernten“).

Viele weitere Fakten zum Thema HVO, die Euch die Verfechter des Treibstoffs eher nicht erzählen, finden sich in diesem Papier Deutscher Umweltverbände gut zusammengestellt.

In eigener Sache:

Die Klimakatastrophe geht nicht mehr weg, der Energiemarkt wird flexibler. Was tun? Auf zum SID25, denn da gibts die Lösungen zum Problem. Erster Schritt: Hol hier dein Ticket.

https://tickets.sid.earth/sid/25/

Scheinlösung 4:

Wir jubeln die Brennstoffzelle hoch! Zumindest für Bus & Bahn & LKW

Dieser Zug scheint ohnehin längst abgefahren zu sein, wie man an dieser peinlichen Zugpanne aus Hessen erkennt.

Das ist nicht hämisch gemeint. Uns ist klar, dass viele Entscheiderinnen und Entscheider in Stadtwerken und Transportunternehmen auf Brennstoffzellen gesetzt haben, weil dies zunächst wie eine vernünftige Lösung gewirkt hat. Und auch als eine solche gefördert wurde. Darauf haben sich viele verlassen, die an der Transformation mit Ernst und Tatendrang mitwirken wollten. Die Attraktivität der komplexen Brennstoffzellen-Technologie hat dann aber mit dem rasanten Fortschritt in der Batterietechnologie abgenommen. Das war nicht von Anfang an ausgemacht, aber die Dinge entwickeln sich.

Auch wir hätten vor fünf Jahren kaum gedacht, das Stand JETZT die Elektro-LKWs so weit sind, dass man damit heute schon im Fernverkehr wirtschaftlich unterwegs sein kann, wie Elektrotrucker Tobias Wagner jede Woche eindrucksvoll in seinem Youtube-Kanal beweist. Absolute Empfehlung (Johannes ist süchtig nach den Videos).

Apropos Wasserstoff. Johannes war neulich auf einer Info-Veranstaltung im Rathaus einer Kleinstadt eingeladen: Es ging um die Wärmewende. Viel Kluges wurde besprochen – und der Vertreter der Stadtwerke war richtig gut. Aber auch er hat sich nicht getraut, den Bürgerinnen und Bürgern eine ganz klare Absage auszusprechen: Nämlich, dass aus physikalischen und wirtschaftlichen Gründen niemals Wasserstoff über Erdgasleitungen in die vielen Einfamilienhäuser der Kleinstadt strömen wird, um ihre Häuser zu heizen. Das nicht jetzt klarzustellen, ist schade und auch ein bisschen gemein, weil es falsche Hoffnungen schürt. Und wer als letzter seinen Gasanschluss kündigt, vielleicht in der Hoffnung auf Wasserstoff, zahlt das Netz am Ende allein.

Eine gute Zusammenfassung für den sinnvollen und weniger sinnvollen Einsatz grünen Wasserstoffs in der Energiewende findet man (auf englisch) bei Liebreich Associates, die berühmte Hydrogen Ladder.

Wo wir gerade beim Heizen sind: Da hat Jens bei der Lektüre zum Thema ein neues Wort gelernt: ANGSTPRÄMIE.

Das Wort stammt aus dem starken Artikel des Kollegen Stefan Hajek in der aktuellen Ausgabe der WirtschaftsWoche. Und gemeint ist damit der Geldbetrag, den vor allem deutsche Hausbesitzer bei Umrüstung auf Wärmepumpen oft ohne Not zusätzlich bezahlen. Weil, so erklärt es der Wärmepumpen-Experte Marek Miara, manche Installateure die Sorge haben, dass bei einer passend dimensionierten Wärmepumpe im Winter das Haus der Kunden vielleicht doch nicht hinreichend warm wird – und die Kundschaft dann fuchsteufelswild. Eine vorsichtshalber viel zu groß ausgelegte Wärmepumpe hingegen... die hat ein solches Kunden-Wut-Potenzial nicht. Die schlägt sich allenfalls in einer höheren Stromrechnung nieder – und DAFÜR kann ja dann der Installateur nichts. Da ist halt dann... die Wärmepumpe Schuld. Oder die Grünen.

Dies ist nur einer von mehreren Aspekten zu den besonderen Kosten von Wärmepumpen in Deutschland, die der Artikel beschreibt. Und die zu einem skurrilen Ergebnis führen: Die Umrüstung auf Wärmepumpen bei Bestandsbauten ist in Deutschland ist rund DOPPELT SO TEUER wie in anderen EU-Ländern, etwa in Dänemark, Frankreich, England oder Polen.

Dass ein solcher Preisunterschied in Nachbarländern selbst bei Umbauten mit exakt demselben Wärmepumpenmodell besteht – das zeugt von einem vollkommen dysfunktionalen, weil offenbar sehr intransparenten Marktgeschehen. Und davon, dass manche in Deutschland vergleichsweise sehr gut verdienen an diesem Geschäft und an der Verunsicherung der Leute. Wichtige Recherche! Allerdings hinter Paywall. (Hervorragender Journalismus halt, manchmal kostet der auch was, aber natürlich nicht doppelt so viel wie in Frankreich, keine Sorge).

Ach ja: Wie eine Wärmepumpe eigentlich genau funktioniert, und wie sie es schafft aus 1 kWh Strom 3-4 kWh Wärme zu produzieren, das haben wir hier für jede und jeden verständlich erklärt.

Und dann gibt es aber ja auch jede Menge spannende und gute Neuigkeiten:

Milliardendeal der Woche:

Im Verkehr werden fast alle Lösungen am Ende elektrisch sein, ob man das mag oder nicht. Es gibt inzwischen sogar schwere Baumaschinen, die elektrisch angetrieben werden und deren Hersteller offensichtlich sogar am Markt Erfolg haben können. Die Firma Liebherr hat gerade den größten Auftrag der Firmengeschichte annehmen dürfen – für ein Produkt, von dem immer noch viele sagen, dass es das gar nicht geben kann, schwere Baumaschinen mit Akku

Autoboss der Woche:

Und auch beim normalen Verkehr… da gibt es immer mehr Menschen mit Macht und Autorität, die vernünftig und ohne Schaum vor dem Mund kluge Gedanken für eine Transformation äußern – und Scheinlösungen eine Abfuhr erteilen. Zum Beispiel der FORD-Aufsichtsratschef Gunnar Herrmann bei bild.de:

Schnäppchen-Magazin der Woche:

Generell zur Verkehrswende in all ihren (längst nicht nur antriebsbezogenen) Facetten, hat das Magazin Brand Eins in Zusammenarbeit mit DBRegio diese Sonderausgabe herausgebracht, die kostenlos zu bestellen

Mutmach-Grafik der Woche:

Mal so richtig war Positives? Bis 2021 war es im sonnigen Kalifornien so, dass nach Sonnenuntergang die Gaskraftwerke viel Strom liefern mussten. In nur drei Jahren sind aber in dem Bundesstaat so viele Batteriespeicher installiert worden, dass man in der Grafik richtig sehen kann, wie der Batterie-Blob die Gaskraftwerke in den Abendstunden verdrängt. Zwischen 19:00 und 21:00 Uhr kam zeitweise schon 20% des kalifornischen Stroms aus Batterien. Eine irre schnelle Entwicklung, die Laut New York Times ebenso rasant weitergeht. Auch anderswo, zum Beispiel in Texas. Der Link ist leider nur hinter der Paywall zu haben.

Zukunftsvision der Woche

Alle reden im Moment von Circular Economy. Und zwar völlig zu Recht. Diese Vision, Rohstoffe immer mehr im Kreis zu führen, und damit Konsum einfach weniger schädlich oder sogar unschädlich zu gestalten, diese Idee hat etwas Ansteckendes und Motivierendes. Und auch zu sehen, wie gut bereits heute technische Lösungen des Recyclings funktionieren, macht Mut. Wir haben für unseren Podcast „Sag mal du als Physiker“ eine von Europas modernsten Kunststoff-Sortieranlage besucht, bei Remondis in Bochum und Lünen. Und waren baff, wie man hier hören kann.

Das Foto zeigt Jens ganz links, gefolgt von Michael, unserem zweiten Physiker im Podcast-Team. Frau Dr. Nabila Rabanizada ist die Chefin für Forschung und Entwicklung bei Remondis. Sie hat sich mehrere Stunden Zeit genommen, um uns die Anlage zu erklären! Den Abschluss rechts macht Johannes in dem Bild.

Und selbst bei so komplexen Recycling-Aufgaben wie Lithium-Ionen-Batterien gibt es bereits wunderbare Lösungen, wie man über 90 Prozent der darin enthaltenen Rohstoffe zurück gewinnen kann. Darum kümmert sich ganz großartig der Think Tank „Circular Republic“ an der TU München. Dessen Chef Mathias Ballweg hier mal das Circular Ecosystem für Auto-Akkus knackig erläutert.

Buchempfehlung der Woche:

Wer sich mal tief mit den Gründen auseinandersetzen möchte, warum wir als Gesellschaft eigentlich das Problem und die Lösung kennen – aber uns nicht durchringen können, sie auch umzusetzen: Dieses Buch der Historikerin Hedwig Richter und des Journalisten Bernd Ulrich ist dafür ganz großartig geeignet. Und es enthält tolle Wortkonstruktionen wie „Ausreden-Kirmes“ (für unsere politische Diskussion über unbequeme Maßnahmen) und „pseudoplebiszitäre Lippenleserei“ (für die Tendenz von Politikerinnen und Politikern, auch innerhalb der Legislatur lieber dem Volks sehr penibel und kleinteilig „aufs Maul zu schauen“, anstatt mit starker Führung Entscheidungen zu treffen, die nötig wären.

Podcast der Woche:

Außer unseren eigenen Podcasts (die wir natürlich sehr empfehlen!), wollen wir Euch noch den wunderbaren Batterie-Nerd-Podcast „Geladen“ ans Herz legen. Daniel Messling und Patrick von Rosen sprechen darin mit Experten über Elektromobilität, Energiewende und Batterieforschung. Wer auch nur einen Funken Interesse für dieses unglaublich rasante Feld hat, wird Freude an den Folgen haben!

Follow-Empfehlung der Woche:

Richtig gute Beiträge zum Thema Energieversorgung und insbesondere zum Strom postet bei LinkedIn Tim Meyer. Wir lesen das oft mit viel Gewinn und Aha-Effekt. Bei Tim findet man auch oft wunderbar ermutigende News über die rasante Entwicklung von Batteriespeichern anderswo, zum Beispiel die irre Entwicklung in Australien.

So, das wars von uns für diese Woche! Nochmals vielen Dank an Torben, Eike und Timo, dass wir uns hier mal austoben durften, wir hoffen es war ein wenig inspirierend. Vielleicht sehen wir uns ja mal: Zum Beispiel bei einer unserer Bühnenshows mit der Crew von „Sag mal du als Physiker“ im November. Da geht es auch nur am Rande um Energie, und gar nicht um Wende, sondern vor allem um: Die Physik des Zeitreisens.

Herzliche Grüße aus Wedel und Hamburg in die ganze Republik!

Johannes (links) und Jens (rechts im Bild)

Johannes Kückens und Jens Schröder sind zwei der drei Gastgeber des Audible-Podcast „Sag mal, Du als Physiker“ und des Klima-Physik-Podcast „Jetzt mal ganz in Ruhe“. Darin gehen sie physikalischen Phänomenen mit einer ordentliche Prise Humor auf den Grund – aber auch mit enormer Furchtlosigkeit vor der Erklärung hochkomplexer Zusammenhänge, mit Aha-Effekten für wirklich ALLE. Von der Funktion eines Kühlschranks bis hin zum Ereignishorizont der Schwarzen Löcher – die Gratwanderung zwischen ernsthafter Wissensvermittlung und lockerem Quantenquatschen gelingt ihnen mit jeder Folge neu. Und das auf solider Wissensbasis: Johannes ist gelernter Teilchenphysiker, Jens ist seit 20 Jahren Wissenschaftsjournalist und war bis vor Kurzem Chefredakteur der GEO-Magazine. Mit ihrer Firma „Studio Feynstein“ entwickeln die beiden Audio-Produktionen mit populärwissenschaftlichen Formaten, besonders gerne zu Energie-Themen aller Art. Und mit ihrem Mikrofon- und Bühnenpartner Michael Büker (einem Astrophysiker) haben sie schon in ganz Deutschland physikalische Live-Shows gespielt und gehen im November 2024 erneut auf Tour.

#Gravitationsgötter

weekly@sid.earth