#204-Klimakrise und Verdrängung von Fakten

Es gibt eine einfache Formel aus der 7. Klasse Physik. 

Diese Formel beschreibt die Energie (W), die jedem bewegtem Objekt innewohnt. Es ist aber auch die Energie die man aufbringen muss um das Objekt zu beschleunigen. Insider bezeichnen das als kinetische Energie. (Das klingt besser als Bewegungsenergie)

Die Formel besagt, die notwendige Energie zum beschleunigen entspricht 0,5 multipliziert mit der Masse des Objektes und der aktuellen Geschwindigkeit im Quadrat. 

Ein einfaches Beispiel für alle die schon lange aus der Schule sind. (Wenn dir Physik zu kompliziert ist, kannst du das überspringen)

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Das Objekt wiegt 1500 kg und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 100km/h. 

In der Physik scheitern die meisten Menschen, auch viele Reporter, an der Umrechnung der Einheiten. 100km/h entsprechen einer Geschwindigkeit von 27,78m/s. (Weil ein km 1000m sind und die Stunde 3600 Sekunden hat) 

Die kinetische Energie beträgt: W = 0.5 * 1500kg * (27,78 m/s) * (27,78 m/s) = 578.796,3 kgm2/s2 oder 578.796,3 Nm. 

Da ein Nm (Newtonmeter) auch eine Ws (Wattsekunde) ist, entspricht die Energie 578796,3 Ws oder umgerechnet 160,78 Wh. (Weil die Stunde h über 3600 Sekunden verfügt).

Diese Energie wird zum Beschleunigen des Körpers benötigt. 

Beschleunigt man den Körper auf 130km/h erhöht sich der Energiebedarf auf 271,67 Wh und bei 200 km/h benötigen wir schon 643 Wh. 

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Doppelte Geschwindigkeit bedeutet vierfacher Energiebedarf. 

Wenn das  Objekt mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, ist die notwendige Energie abhängig von der Reibung und dem Luftwiderstand. Da ich hier keine Physikvorlesung halten möchte nur soviel: 

Der Luftwiderstand steigt ebenfalls quadratisch mit der Geschwindigkeit. 

Der Luftwiderstand ist vom Querschnitt A des Körpers abhängig. Hier braucht ein großer Körper mehr Energie als ein kleiner.

Das schöne an der Physik ist, sie gilt im ganzen Universum. Das bedeutet dieser formale Zusammenhang gilt auch für Automobile, egal mit welchem Antrieb diese ausgestattet sind.

Jedes Antriebssystem hat aber einen sogenannten Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von eingesetzter Energie zur wirksamen Energie. Ein Maß für den Umwandlungsfaktor und die Verluste. 

Dieser Wirkungsgrad ist beim Dieselmotor ein anderer wie beim Elektromotor oder Benzinmotor. 

Beim Elektromotor liegt bei ca. 90%, beim Diesel bei ca. 33% und der Benzinmotor bei ca. 25% 

Für unser Beispiel mit den 1500kg und der Geschwindigkeit von 100km pro Stunde ergibt sich. 

Beim Elektromotor 178,6 Wh, beim Diesel 487,1 Wh und beim Benziner 643 Wh an einzusetzender Energie. 

Hierzu benötigen wir ca. 1kg Lithiom Ionen Akku, 41 Gramm Diesel oder 54 Gramm Superbenzin. 

#169 – Herausforderungen der Zukunft – Elektroauto

Beim Elektromotor kommt hierbei hinzu, dass er die Bremsenergie zurückgewinnen kann. Aber auch nur wenn man vorausschauend fährt und den Motor bremsen lässt. Nimmt man hier optimistisch 50% Rückgewinnung an, dann braucht man immer noch einen Akku mit 500gr. Gewicht oder 89, 3 Wh.

Das gilt jetzt für einen Beschleunigungsvorgang! 

Doppelte Geschwindigkeit-Vierfacher Energiebedarf-Vierfacher CO2 Ausstoß. 

Nimmt man all diese Fakten, dann wird klar, dass man den CO2 Ausstoß mit folgenden Faktoren reduzieren kann 

Reduzierung des Fahrzeuggewichtes

• Halbes Gewicht = Halber Energiebedarf

Begrenzung der Endgeschwindigkeit

• Halbe Endgeschwindigkeit = 1/4 Energiebedarf 

Gleichmäßige Geschwindigkeit = Verkehrsfluss

• Energie für Beschleunigung entfällt es bleibt der Energiebedarf bedingt durch den Luftwiderstand. Auch hier gilt. 
• Halbe Geschwindigkeit = 1/4 Energiebedarf. 

Reduzierung des Querschnittes des Fahrzeug

• Der Luftwiderstand wächst mit dem Querschnitt. 

Die Physik der 7. Klasse hat also vier einfache Methoden die den CO2 Ausstoß des Straßenverkehrs drastisch reduzieren. 

Tempolimit, Gewichtsreduzierung, Fließender Verkehr, kleinere Fahrzeuge. 

Wie sieht aber unsere Verdrängungsstrategie aus:

Wir bauen große Autos mit großem Querschnitt und steigendem Gewicht. Diese stehen über 80% der Zeit irgendwo auf der Straße oder im Weg und „verschandeln“ unsere Städte.

Wir fahren weiter so schnell wie es geht und die Innenstädte werden mehr und mehr für die Verkehrsflussverhinderung optimiert. 

Das Elektroauto, welches als Heilsbringer gehandelt wird, kommt meistens groß und schwer daher. Das liegt daran, dass man für 500km Reichweite einen Akku mit fast 500kg Gewicht benötigt. Mein zweites Auto hat nur 250kg mehr gewogen. Diese 500kg müssen stabil verbaut werden womit das Gewicht steigt. Sie müssen aber auch beschleunigt werden. (Es kommt nicht von ungefähr, dass Elektroautos gerne als großer SUV auftauchen)

Jetzt sieht man die Lösung in Hybrid Fahrzeugen. Hybrid bedeutet ich habe zwei Antriebssysteme und damit mehr Gewicht. Einen Elektroantrieb und eine, wenn auch kleine, Batterie.

Was man damit auf alle Fälle erreicht:

Auf dem Prüfstand stösst so ein Antrieb weniger CO2 aus. Deshalb wird er steuerlich gefördert. 

Wohlgemerkt auf dem Prüfstand. Da verbrauchten meine letzten vier Autos immer weniger Diesel , was aber real niemals der Fall war. (Hier spricht ein Vielfahrer, kein Sonntagsfahrer)

Jede Ähnlichkeit mit wahren Begebenheiten wäre rein zufällig!

Ab 2021  dürfen Neuwagen in der EU nur noch 95g CO2 /km ausstoßen. Das bedeutet ungefähr ein Kraftstoffverbrauch von 3,6l Diesel bzw. 4,1l  Benzin. (Quelle: https://www.vcd.org/themen/auto-umwelt/co2-grenzwert/)

Man muss kein Prophet sein um zu behaupten, dass dies mit herkömmlichen Mitteln der Optimierung nicht gelingen wird. Der Verbrenner ist am Ende bzw. perfekt optimiert. 

Der “Trick” hierbei ist, es handelt sich um ein Flottenziel. Also 95g CO2/km für die Fahrzeugflotte eines Herstellers. Das ist auch der Grund, warum die Automobilindustrie angefangen hat in Elektroautos und andere Antriebsarten zu investieren. Nur mit emissionsfreien Antrieben und Hybridantrieben ist das im Mix zu realisieren. 

Ob aber damit die Emissionen wirklich sinken darf bezweifelt werden. 

Wir müssten die Fahrzeuge nach dem Gewicht und dem Volumen besteuern, ein Tempolimit beschließen, die grüne Welle mit KI in jeder Stadt umsetzen und vor allem den öffentlichen Nahverkehr fördern . Die beste Elektromobilität fährt auf zwei Schienen und nennt sich Bahn. (Aber das ist ein Thema für sich)

Dranbleiben –  es gibt noch Hoffnung