Wird Lifepo der Standardakku für alle?


saxobernd

Mitglied
23.07.2020
143
VW will die neuen Modelle ID 1 und 2 mit Lifepos ausrüsten. Nachteil: doppelt so schwer, also nur halber Energiegehalt bei gleicher Masse..
Vorteile:
keine so häufigen Brände mehr wie bei den Tesla.
Der Mangelstoff Nickel ist durch Eisen ersetzt
Höhere Lebensdauer
längere Haltbarkeit
Fast beliebig schnellladefähig

Vor allem den letzteren Punkt halte ich für den Entscheidenden: Ich plane ein überall zugängliches Schnellladesystem ohne Steckverbindung und ohne größere Blockierung von Ladeplätzen. Natürlich bleibt der 230-Volt-Schukostecker für die Ladung über Nacht, natürlich auch der Gleichstrom-Batteriezugang, alleine schon als Zugang vom Solardach. 1/4 Stunde Ladezeit bis 80% dürfte akzeptabel sein?

Lithium gibt es anscheinend doch genug und sollte endlich auch recycled werden. Ist aber noch zu billig und wird weggeworfen. So viel ich weiß.
LIFEPO ist ideal als Puffer für alle Arten regenerierbarer Energie und wird den Anteil CO2-freier Energie gewaltig anwachsen lassen (bidirektionaler Anschluss nach japanischem Vorbild).
Der ID2 von VW soll etwa 250km Reichweite haben. Halte ich unter den oben genannten Bedingungen für ausreichend.

Ganz unabhängig davon Anhängemöglichkeit für einen Hochwirkungsgrad-gasbetriebenen Stromgenerator oder für eine Brennstoffzelle, die sogar so klein sein kann, dass man sie einfach samt Druckbehälter hinten auf die Karosserie schnallt.

Die Hochtemperatur-SOFC-Brennstoffzelle für die winterliche Hausheizung halte ich für einen sehr sinnvollen Zusatz. Im Sommer erwärmt diese auch das Warmwasser. Als elektrischen Wirkungsgrad dieser bei 600 bis 1000 °C arbeitenden Fest-Elektrolytzellen wird von den Jülichern mit bis zu 70% angegeben.

Ich denke, es muss endlich etwas geschehen.
 

Kamikaze

Aktives Mitglied
24.08.2020
419
Die Hochtemperatur-SOFC-Brennstoffzelle für die winterliche Hausheizung halte ich für einen sehr sinnvollen Zusatz. Im Sommer erwärmt diese auch das Warmwasser. Als elektrischen Wirkungsgrad dieser bei 600 bis 1000 °C arbeitenden Fest-Elektrolytzellen wird von den Jülichern mit bis zu 70% angegeben.

Ich denke, es muss endlich etwas geschehen.
Weshalb sollte man den Umweg über den hohen Umwandlungsverlust von elektrischer Energie zu Wasserstoff gehen, so lange noch nicht EE im Überfluss vorhanden sind?
Wenn wir irgendwann so viel nachhaltigen Strom erzeugen können, dass dieser irgendwo verbraten werden muss und der Wirkungsgrad egal ist kann das gerne so umgesetzt werden - davon sind wir aktuell aber noch ziemlich weit entfernt.
Aktuell sehe ich da Batteriespeicher mit immerhin ~80-90% Wirkungsgrad als deutlich sinnvollere Lösung an.
Auch zur Gebäudeheizung gibt es wesentlich effizientere Technik. Wärmepumpen zum Beispiel.
Da bei wäre sogar bei altbauten und Heizkörper-Heizungen der rechnerische Wirkungsgrad >100% (in meinem Fall bei ~350% bzw. 3,5 JAZ). Die dafür nötige Energie kann von der PV auf dem Hausdach kommen und wenn der Warmwasserspeicher voll ist, geht der Überschuss ins Netz oder die Batterie.
Selbst die beste Brennstoffzelle bleibt prinzipbedingt immer <100% (rechnet man die Wandlungsverluste zur Herstellung des Wasserstoff mit ein sogar unter 70%, und die Leckageverluste bei H2-Druckspeichern sind ja auch nicht ohne...)
Zwar sind WÄRMEGEFÜHRTE (!!!) BHKW (dazu zähle ich auch Brennstoffzellen) besser als "dumme" Öl- oder Gasbrenner, aber immer noch um Welten schlechter als PV und Wärmepumpe.

Die Technik ist verfügbar. Es müsste nur noch umgesetzt werden.

Bei zu erwartenden Lebensdauern von ~20Jahren bei Heizsystemen dauert es allerdings selbst dann ziemlich lange, wenn man "dumme" Entscheidungen in dieser Richtung ausklammert.

Ich sehe gerade, wie schwer es ist hier Menschen von der Sinnhaftigkeit neuer Technik zu überzeugen am Beispiel meiner Eltern:
Meine Haushälfte heize ich seit ~6 Jahren mit einer Grundwasserwärmepumpe und habe vor zwei Tagen insgesamt den Geldbetrag in Heizstrom investiert, den meine Eltern jedes Jahr an Öl auftanken müssen.
Die Häuser sind weitgehend baugleich.
Trotzdem dringt es nur sehr langsam in die Köpfe, dass man auch elektrisch kostengünstig heizen kann, und dass die Thermosolaranlage dann weniger Sinn macht als PV auf der gleichen Fläche, und nicht noch ein Brenner als "Backup" nötig ist.
Gehe ich nun davon aus, dass nicht alle Haushalte ein gut funktionierendes Anschauungs-System in Wurfweite haben, fürchte ich, dass die Angst vor einer kalten Bude und Gespräche mit "erfahrenen" Heizungs-Meistern da viele unnötige Ängste schüren a la "Eine Wärmepumpe ist ja keine richtige Heizung - ist wie beim Auto. Diese elenden Elektroschüsseln sind doch gar keine richtigen Autos. Da muss ein XXkW-Brenner in den Heizkeller - sonst wird's kalt im Winter! Und was ist bei Stromausfall?!". Völliger Bullshit, aber schürt natürlich Ängste. "Der kennt sich doch aus!" :(
Btw.: Eine PV-Batterie-Anlage mit Notstrom-Funktion könnte auch bei (unwahrscheinlichem) Netzausfall helfen und das gesamte Gebäude incl. Heizung versorgen bis die Batterie leer ist, bzw. die PV-Anlage wieder Energie liefert. ;)
 
Zuletzt bearbeitet:

saxobernd

Mitglied
23.07.2020
143
Nein, auf keinen Fall Strom zu Wasserstoff wandeln. Normalfall: nur Batteriebetrieb, und da würde ich LIFEPO bevorzugen. Damit halbiert sich aber die Reichweite und nur deshalb muss gelegentlich eine alternative Energiequelle her. Die sehe ich in Gas, CNG, LPG , oder falls die Industrie die Hochöfen auf Erdgasbetrieb, oder besser, Flüssiggas umstellt, auch Wasserstoff. Denn der fällt dann im Überfluss an. Ist aber noch nicht so weit, da würde sich ein kompakter, zuladbarer, anhängbarer oder aufschnellbarer Gasmotor-range-extender anbieten, wenn er denn gebraucht würde. Für die Saharaquerung ausleihbar, oder wenn jemand unsere Freund Xi über die Seidenstraße besuchen möchte. Denn sonst gibt es Ladelücken.
Da ich etwas für dezentrale Energieversorgung übrig habe, ist die SOFC-Brennstoffzelle eine sinnvolle Lösung , mit voller Nutzung der Heizenergie für das Haus im Winter und bis 70% Wirkungsgrad für die Umwandlung in Strom. Das wäre natürlich viel zu viel Strom. Denüberflüssigen wandelt man dann mittels einer leistungszahlstarken Wärmepumpe mit Faktor5 in Wärme um. Sprich, 1kWh Erdgas erzeugen dann gut 3kWh Wärme .
Noch Zukunftsmusik. Stichwort: Feststoffbrennstoffzelle.

Festoxydbrennstoffzelle

Ist in Entwicklung und heiß genug, um auf Platin verzichten zu können.
 

Kamikaze

Aktives Mitglied
24.08.2020
419
Damit halbiert sich aber die Reichweite und nur deshalb muss gelegentlich eine alternative Energiequelle her.
Sehe ich anders: Eine sinnvolle Ladeinfrastruktur mit ausreichend Turboladern an Fernstraßen (Autobahnen) und einigen Millionen "Schnarchladern" (~3,6kW) in der Fläche erreicht das gleiche Ziel ohne fossile Brennstoffe (wenn der Strom aus EE kommt) und mit bedeutend höherer Effizienz.
Warum also Gas?
Moderne PKW-Akkus können mit erschreckenden Leistungen geladen werden - da dauert der Ladestopp nur noch marginal länger als tanken und bezahlen an der Benzin-Zapfe.
Dazu kommt, dass der Akku ja nicht immer 100% voll sein/werden muss, wenn die Ladeinfrastruktur es her gibt, dass man am Ziel einfach an den "Schnarchlader" anstöpselt und langsam Strom nuckelt, wann immer das Auto steht.
Auch davon sind wir aber aktuell leider noch weit entfernt.
Damit hätte man aber auch das Problem lokaler Emissionen in Ballungsgebieten wesentlich besser im Griff als mit Gas-Generatoren, die dank "German Angst" jeder Prolet am Wagen kleben hat - nur damit's schön knattert.
Ist ja heute schon so mit den Plug-In-Hybriden. Ein gut gedachtes Konzept, das leider von vielen dummen Autofahrern ad absurdum geführt wird. Warum also sollte es mit Gasmotoren oder Brennstoffzellen anders werden?

Für die Saharaquerung ausleihbar, oder wenn jemand unsere Freund Xi über die Seidenstraße besuchen möchte. Denn sonst gibt es Ladelücken.
Warum sollte jedes Alltagsauto für so extreme Strecken ausgelegt sein?
Für so weite Reisen machen andere Mobilitätskonzepte oder spezialisierte Fahrzeuge mehr Sinn.

Da ich etwas für dezentrale Energieversorgung übrig habe, ist die SOFC-Brennstoffzelle eine sinnvolle Lösung , mit voller Nutzung der Heizenergie für das Haus im Winter und bis 70% Wirkungsgrad für die Umwandlung in Strom.
Und wozu das?
Eine ordendliche PV-Anlage hat sogar auf alten Mehrfamilienhäusern das Potential den Eigenbedarf des Hauses mehr als zu decken. Weshalb dann noch eine Brennstoffzelle?
In Wohnblöcken mag das sinnvoll sein, aber die meisten Gebäude würde eine solche Brennstoffzellenheizung nur dazu bringen nicht das energetische Optimum zu nutzen...
Immerhin: Die Heizungsbauer hätten wieder was, das sie verkaufen können und mit Leistungs-Kanonen auf Bedarfs-Spatzen zu schießen.

einer leistungszahlstarken Wärmepumpe mit Faktor5 in Wärme um. Sprich, 1kWh Erdgas erzeugen dann gut 3kWh Wärme .
Das ist nun aber extrem positiv gerechnet.
Die aktuelle Technik ermöglicht in Altbauten zuverlässig Arbeitszahlen zwischen 4 (Grundwasser-Wärmepumpe) und 1,5 (Luftwärmepumpe bei ~-20°C). Auch meine Wärmepumpe hat eine theoretisch mögliche Arbeitszahl von sogar 6,3 aber das wird in der Realität nie dauerhaft erreicht. Interessant ist hier der Jahresdurchschnitt, bzw. noch besser der Durchschnitt in der Heizperiode, wobei die Ermittlung der realen Arbeitszahl an sich schon recht schwierig ist und ohne besondere Messeinrichtungen viel Theorie beinhaltet (Stromverbrauch ist gut messbar, aber wie bemisst man wie viel Heizleistung aus der Wärmepumpe kommt, bzw. wie viel das Haus in der entsprechenden Zeit verliert?)

Noch Zukunftsmusik. Stichwort: Feststoffbrennstoffzelle.

Festoxydbrennstoffzelle

Ist in Entwicklung und heiß genug, um auf Platin verzichten zu können.
Noch Zukunftsmusik. Stichwort: Feststoffbatterie


Ist in der Entwicklung und hat das Potential damit auf Brennstoffzellen verzichten zu können. :p

Auch ich bin ein Freund von dezentraler Energieversorgung, aber Gas (egal ob Erdgas oder Wasserstoff) ist das krasse Gegenteil davon.
Die einzige wirklich dezentrale Energiequelle ist der Fusionsreaktor im Zentrum unseres Sonnensystems, dessen Auswirkungen wir hier auf der Erde nutzen können (Wasser-, Wind-, und Solarkraft; ggf. noch Biomasse).
Unterm Strich halte ich die Fixierung auf Gas zur dezentralen Energieerzeugung für einen Denkfehler, denn die Erzeugung dieser Brennstoffe ist 1. ineffizient 2. nicht sauber (zumindest aktuell noch nicht) und 3. fest in der Hand der Oligarchen.
Dezentral geht anders.
Nachhaltig ebenso.

Da wären LiFePo4-Batteriespeicher mit ihren ~80-90% Wirkungsgrad noch um Längen besser.
Bis sich Batteriespeicher für Privatleute lohnen hoffe ich mal weiter auf die großtechnische Umsetzung von Redox-Flow-Batteriespeichern, damit diese auch für Privatanwender erschwinglich werden.
Aktuell sind Batteriespeicher (leider) immer ein Draufzahl-Geschäft - sowohl energetisch, als auch finanziell, als auch ökologisch. Noch reicht das Netz alleine zur Verteilung des Stroms aus EE problemlos aus.
 
Zuletzt bearbeitet:

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.378
VW will die neuen Modelle ID 1 und 2 mit Lifepos ausrüsten.
Nachteil: doppelt so schwer, also nur halber Energiegehalt bei gleicher Masse..
Das stimmt so nicht (mehr). Das trifft zwar vielleicht noch auf die prismatischen Zellen von Thundersky/Winston zu (ca. 100 Wh/kg), aber die von CATL haben schon eine deutlich höhere spez. Energiedichte (240 Wh/kg).

Man darf auch nicht nur die Einzelzellen betrachten, die haben bei TS ein viel zu schweres Gehäuse. Man muss das gesamte Batteriepack inklusive der Klimatisierung und dem Gehäuse betrachten.

CATL ist auf dem Weg zu 200 Wh/kg Systemgewicht. Problem ist eher noch das Volumen. Das sieht man am chinesischen Tesla Model 3 SR+. Da passen dann in das Batteriegehäuse weniger Kapazität als mit den NMC (LG) und den NCA (Panasonic/Tesla) Zellen.

Aber warum nicht hier für das kleine Modell den Platz mit LiFePO4 Zellen komplett ausnutzten, anstatt mit den anderen Zellen viel Luft zu lassen, wie z.B. bei den früheren Short-Range Modellen S/X von Tesla?

Musk hat immer viel von der 1 Mio Meilen Batterie phantasiert, dabei gibt es diese mit LiFePO4 statt NCA schon lange. LiFePO4 schafft mindestens das 4-8 fache an Zyklen gegenüber NCA.

Die Chinesen haben meiner Meinung nach langfristig mit LiFePO4 auf das richtige Pferd für die Massenelektromobilität gesetzt.

Und wie schon geschrieben wurde, ist die Ladegeschwindigkeit ein wichtiger Punkt. LiFePO4 lässt sich richtig konstruiert mit C10+ laden. Dabei reduziert sich die Lebensdauer zwar auch, ist aber NCA noch weit überlegen. Da reichen dann auch 50 statt 100 kWh im Auto, wenn das Laden auf 80 % auch nicht länger als ein normaler Tankvorgang dauert.
 
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saxobernd

Mitglied
23.07.2020
143
Emil, das höre ich gern. Für unsere Gegend reicht dann das reine Elektroauto voll und ganz. Für die Saharaquerung brauchts dann die Sonderausstattung, ich fahre allerdings nicht mit. Die Kamele dort würden mich an gewisse Freunde erinnern, mit denen ich noch einen Hühnerstall zu rupfen haben, weil sie nicht auf mich gehört haben. Nein Rick, die Brennstoffzelle war nur für einen solchen Sonderfall gedacht. Eben habe ich noch mit einem viel reisenden Outlanderfahrer (Mitsubishi) gesprochen, der meinte er braucht die Rückgriffmöglichkeit auf einen anderen Brennstoff. 8l/100km Benzin braucht er bei Autobahnfahrt voll mit 4 Personen gesetzt, das SUV und Ski auf dem Dach.
In der Stadt: supersprsam (plug in mit Schuko vor dem Haus)..
Nein, Wasserstoff gibt es erst, wenn die Erzverhüttung auf Erdgas umgestellt wird. Denn den darin enthaltenen Kohlenstoff können wir doch nicht einfach wegwerfen. Das ist aber eine ganz neuartige Industrie. Zukunftsmusik. Dass mir nur keiner in Wasserstofftechnuk investiert. Die kommt ganz von selbst.
Wir haben zum größten Teil die Gasleitungen in unser Haus bis Sibirien liegen, die müssen wir erst mal aufbrauchen, ehe uns die elektrisch gebratenen Tauben durchs Cityeldach fliegen.
Rick, den Wendelstein V habe ich, neben dem erfolgreich bestiegenen Berg, schon mit eigenen Händen angefasst. Aber meine Erfahrungen nach mehreren Kolloquien in Garching sind: ich zweifele, ob es was wird.
Ich setze auf Carlo Rubbias Idee vom ADS mit vollständiger Verbrennung der Brennstoffe und hoher Sicherheit gegen Cernobyl-Effekte. Vielleicht sind die Franzosen mit ITER in der Provence schon näher dran?
Hätte gerne dort mitgewirkt, aber ich bin der Meinung, es geht auch anders. Meine Spinnereien mit der Sahara und den etwas rüden Freunden in der zentralafrikanischen Republik kennt Ihr ja schon. Die Supraleitende Stromleitung aus der Sahara zu uns ist tatsächlich möglich, auch aus einfachem Aluminium. Etwas dicker, die Leitungen 10cm bis 1/2 Meter. 3 Megavolt. Ja, dann brauchen wir keine Amis und Russen mehr, nur Araber. Auf die ist Verlass, so Allah will.
Verbrauch 1 Kaktus auf 100 km
 

saxobernd

Mitglied
23.07.2020
143
SOFC-ZELLEN UNTAUGLICH FÜR ELEKTROFAHRZEUGE?
Bisher bekam ich keine zuverlässige Auskunft, ob SOFC-Zellen sich überhaupt für den Einsatz in Autos eignen.
Eine Temperatur von 1000°C ist sicherlich mit sehr hartem Stress bezüglich Umkristallisierungen verbunden. Dazu mit Wärmeverlusten, die ein äußerst häufiges Abkühlen erfordern. Deshalb bezweifle ich stark, dass SOFC-Brennstoffzellen überhaupt für uns geeignet sind. Weiß jemand mehr? Wir erinnern uns, dass die ursprünglich als robust geltenden 300°C heißen Zebrazellen nach ca 7 Jahren Ihr Leben aushauchen und schon nach wenigen Abkühlvorgängen.
Diese Befürchtungen finde ich hier bestätigt
Das Thema möchte ich deshalb erst nicht mehr aufgreifen.
 

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