Was Nazi Germany's attempt to make fuel from coal too expensive to be effective?
Die Nationalsozialisten verwendeten zwei verschiedene Methoden zur Herstellung flüssiger Kraftstoffe aus Kohle, das Fischer-Tropsch-Verfahren und das Bergius-Verfahren. Beide Verfahren sind sehr kapital- und energieintensiv, da sie auf den Einsatz von Katalysatoren und im Falle des Bergius-Verfahrens auf sehr hohe chemische Drücke und die Verwendung von Wasserstoff als Reaktionspartner angewiesen sind, was die Voraussetzungen für Brände oder Explosionen in der Anlage schafft.
Diese Einwände waren an sich für die Deutschen nicht schädlich, um ihre Energieversorgung zu verbessern, aber die Brennstoffe und Öle waren nicht von der gleichen hohen Qualität (und den Deutschen fehlte die Fähigkeit, die Qualität ihrer Brennstoffe so zu verbessern, wie es die Alliierten konnten - die alliierten Flugzeuge benutzten 100 Oktan, während die Deutschen in der Schlacht um Großbritannien mit 87 Oktan auskommen mussten und während des gesamten Krieges ständig im Rückstand waren). Ein zusätzliches Problem, mit dem die Alliierten nicht konfrontiert waren, war die Tatsache, dass die Anlagen ständigen Luftangriffen ausgesetzt waren.
Ruinen des deutschen Werks für synthetisches Benzin (Hydrierwerke Pölitz AG(https://www.wikiwand.com/en/Aktiengesellschaft)*
) in Police, Polen (Wikiwand
)
One other factor which should be considered is a great deal of the chemical or thermal energy in the coal is consumed in the process of creating synthetic oils, the Bergius process consuming 50% of the potential energy of the coal. It may be more energy and cost effective to use the coal as a fuel directly in steam boilers such as thermal electric power plants and steam engines on railways.
However, considering the high costs of energy due to limited supply, it made economic sense for the National Socialist regime to invest in synthetic fuel production. In the post war period, South Africa worked to commercialize the F-T process, and Sasoil built several commercial plants to do this in the 1970’s.
Ein weiterer Faktor, der berücksichtigt werden sollte, ist, dass ein großer Teil der in der Kohle enthaltenen chemischen oder thermischen Energie bei der Herstellung synthetischer Öle verbraucht wird, wobei der Bergius-Prozess 50 % der potenziellen Energie der Kohle verbraucht. Es könnte energie- und kosteneffizienter sein, die Kohle direkt als Brennstoff in Dampfkesseln wie Wärmekraftwerken und Dampflokomotiven der Eisenbahn zu verwenden.
Angesichts der hohen Energiekosten aufgrund des begrenzten Angebots war es für das nationalsozialistische Regime jedoch wirtschaftlich sinnvoll, in die Herstellung synthetischer Brennstoffe zu investieren. In der Nachkriegszeit bemühte sich Südafrika um die Kommerzialisierung des F-T-Verfahrens, und Sasoil baute in den 1970er Jahren mehrere kommerzielle Anlagen zu diesem Zweck.
Eine Alternative, die die Deutschen nicht erforschten, wurde in den Vereinigten Staaten erfunden und ebenfalls während des Zweiten Weltkriegs getestet - das Karrick-Verfahren (https://en.wikipedia.org/wiki/Karrick_process)
Das Verfahren ist konzeptionell viel einfacher als die von den Deutschen verwendeten synthetischen Brennstoffe, da es lediglich überhitzten Dampf verwendet, um die Kohle zu Ölen und Koks (ein fester Brennstoff, der häufig in der Stahlherstellung verwendet wird) zu "destruieren". Dieses Verfahren hat auch den Vorteil, dass nur etwa 25 % des Energiegehalts der Kohle verbraucht werden, was die Wirtschaftlichkeit des Systems erheblich verbessert. Interessanterweise könnten kleine Karrick-Prozess-Anlagen in vielen Städten und Bezirken der USA gebaut werden, um eine lokale Versorgung mit flüssigen Brennstoffen zu gewährleisten.
*Karrick Process Retorte*
In Anbetracht der äußerst begrenzten Vorräte an natürlichem Öl, zu denen die Deutschen Zugang hatten, und ihres ständig steigenden Bedarfs konnten die mit der Herstellung synthetischer Kraftstoffe verbundenen zusätzlichen Kosten leicht aufgefangen werden. Die wichtigsten Faktoren, die die Verwendung synthetischer Kraftstoffe schließlich unmöglich machten, waren die ständigen Angriffe auf die Anlagen für synthetische Kraftstoffe selbst und die damit verbundenen Angriffe auf die deutsche Infrastruktur - die Herstellung synthetischer Kraftstoffe aus Kohle ist schwierig, wenn die Eisenbahnlinien, die die Kohle zur Anlage bringen, oder die Bergwerke außer Betrieb gesetzt wurden.