das du dir Gedanken machst, eine gute Basis für eine Diskussion.
Ich habe mir auch die Frage gestellt, was ist in 20 Jahren, wie könnte die Situation aussehen und welche umfassenden Lösungen gibt es dafür.
Das Ziel ist "klar", Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) und eine Elektrifizierung von Transport und Mobilität also PKW, LKW, Bussen, Bahn, Schiff etc. dazu noch die Frage wie man vllt sogar Wärme erzeugen kann.
Es gibt zwei große Zweige. 1.) die batterieelektrischen Fahrzeuge mit großen Traktionsbatterien die dann wie auch immer aufgeladen werden und 2.) die Hybride zu denen auch die BZ Fahrzeuge zählen. Innerhalb der ersten Gruppe gibt es widerum verschiedene Lösungen zB. für den MIV 1.1) das Laden per Stecker 1.2) das Laden per Induktion 1.3) der Austauch der Batterien.
Zur Zeit ist die Lösung des Ladens per Stecker am sichtbarsten, wahrscheinlich weil es sehr trivial ist das so zu tun. Was aber sind weitere Anforderungen an einen PKW, LKW, Bus oder Schiff? Ganz wichtig ist wohl die Einsatzzeit und Verfügbarkeit. Wenn ich mir ein PKW für 50k Euro kaufe, dann nicht für 70% meiner Anforderungen sondern 100%.
Ich steige nach der Arbeit in mein Highend Model S mit 30% SOC ein und bekomme einen Anruf meiner Tochter, die krank geworden ist und schnell aus dem Ferienlager abgeholt werden will. Das bedeutet als Erstes: Warten und Aufladen, ob zwischendurch oder dort wahrscheinlich sogar öfter.
Es ist richtig, dass es in den nächsten Jahren Fortschritte bei der Energiedichte von Batterien geben wird und das ist auch gut so. Denn Batterietechnik wird allgemein benötigt, egal wie das Laden dann aussieht. Für die Ladedauer sehe ich aber leider keine große Innovation, wenn es beim Stecker bleibt. Du?
Und das ist der erste entscheidene Punkt. Auch mit einem Tesla Model S, dem Supercharger und einer perfekten Ladestrategie dauert eine Fahrt von München nach Berlin statt 5h eben 7h möchte ich das Fahrzeug in Berlin weiter benutzen. Ähnlich verhält es sich bei Bussen und LKW, was nützen mir 600km Reichweite, wenn ich dann für 4h laden muss? Schiffe sind wohl eine noch wesentlich größere Herausforderung. Hier ist der erste für mich entscheidene Vorteil der BZ, es ist ein Treibstoff den man wie gewohnt in kurzer Zeit nachfüllen kann um dann rein elektrisch damit zu fahren.
Das ist aus meiner Sicht aber eher Klein-Klein und wesentlich wichtiger für mich ist der "System-Gedanke". Wir haben wahrscheinlich in Zukunft sehr viel EE, die "spontan" verfügbar ist oder nicht. Ziel muss es also sein, diese zu speichern und irgendwie dem Verbraucher zur Verfügung zu stellen. Ich kann mir eine Lösung mit Batterien ehrlich gesagt schwer vorstellen, wie siehst du das? Hast du mal überschlagen welche Leistung ein Land wie Deutschland benötigt, was für Schwankungen es ohne Gas- und Atomkraftwerke geben wird? Ist es ernsthaft eine realistische Annahme, dass wir dafür Batterien nutzen?
Ich glaube, es führt kein Weg an Power2Gas vorbei. Und ja du hast es angesprochen, der Wirkungsgrad ist schlechter, das ist und bleibt ein Nachteil aber wenigstens ist das ein durchführbares Szenario. Siehst du das anders?
Auch wenn es im Detail schwächen gibt und ich denke ein Punkt den du angesprochen hast ist extrem wichtig: das Vertrauen des Kunden/Nutzers. Insgesamt macht aus meiner Sicht die Wasserstoffwirtschaft am meisten Sinn, weil sie zwar Schwächen hat aber keine KO-Kriterien wie es aus meiner Sicht bei Batterien als "Systemlösung" der Fall ist.
Die Ladeleistung wurde angesprochen. Für eine Schnellladung muss eine Leistung von 330kW bereitgestellt werden. Es gibt viele Autobahnabschnitte mit einer Verkehrsstärke von 69 Fahrzeugen pro Minute und mehr. Stell dir vor, dass sind alles Tesla Model S und jede Minute verlassen 1-2 davon die Autobahn um zu Laden. Bei einer Ladezeit von 30min für weitere 150km (langsame Fahrt) braucht man also 60-75 Ladesäulen. Das wären also knapp 25MW die eine einzige Station zur Verfügung stellen muss.
Die Energiemenge ändert sich natürlich nicht grundsätzlich, wenn man Benzin/Diesel oder Wasserstoff zum Vergleich nimmt aber aus meiner Sicht ist es sinnvoll über diese Dinge nachzudenken.
Schaut man sich die Lösungen ohne Vorwissen an, verstehe ich nicht warum man so auf das Laden per Stecker abfährt. Es dauert lange und ist einfach im Alltag unpraktisch darauf angewiesen zu sein. Sollten in Berlin zB. 80% der Fahrzeuge batterieelektrisch fahren und per Stecker geladen werden, müsste an jedem Parkplatz eine Ladesäule stehen. Und diese Infrastruktur müsste so gestaltet/gewartet sein, dass es wenige Ausfallzeiten gibt. Ich komme um 20Uhr nach Hause, es regnet, will mein Kind noch sehen und suche einen Parkplatz. Nach 10min einen gefunden steige ich aus und sehe Sie ist defekt. Das bedeutet konkret: Umparken! Wozu das alles, warum will ich mir sowas ans Bein binden?