{"id":3506,"date":"2019-09-09T08:58:07","date_gmt":"2019-09-09T06:58:07","guid":{"rendered":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/?p=3506"},"modified":"2019-09-09T08:58:07","modified_gmt":"2019-09-09T06:58:07","slug":"power-2-gas-und-so","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/2019\/09\/09\/power-2-gas-und-so\/","title":{"rendered":"Power-2-Gas und so"},"content":{"rendered":"\n<p>Ein paar Oberschlaue haben in ihren Kommentaren gemeint, &#8222;\u00fcbersch\u00fcssige&#8220; EE-Energie doch zu Power-2-Gas-Produkten wirtschaftlich konvertieren zu k\u00f6nnen. Interessanterweise sind die Kommentare nicht beim Energiebeitrag, sondern beim Notstandsbeitrag gelandet. Was zun\u00e4chst die Frage aufkommen l\u00e4sst, in welcher Gr\u00f6\u00dfe eigentlich \u00dcberschriften gedruckt werden sollten, damit sie einer liest.<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p>Sie verweisen auf ca. 3 Milliarden Kilowattstunden oder KW\/h [sic!], die die Windkraft im 1. Quartal 2019 h\u00e4tte liefern k\u00f6nnen, die aber nicht abgenommen wurden [sic!]. Ich habe die Zahl nicht kontrolliert, vielleicht ist da noch so ein Verdreher drin oder irgendwo ein paar Nullen zu viel, aber lassen wir sie mal so stehen. Die 3 TWh w\u00e4ren ins Verh\u00e4ltnis zu setzen zu den 175 TWh, die im gesamten Zeitraum ben\u00f6tigt wurden, dann w\u00e4ren wir bei 1,7%. <\/p>\n\n\n\n<p>Gleichzeitig hat Deutschland noch mehr Strom exportiert:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-file\"><a href=\"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/ISE_Stromerzeugung_2019_Halbjahr.pdf\">ISE_Stromerzeugung_2019_Halbjahr<\/a><a href=\"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/ISE_Stromerzeugung_2019_Halbjahr.pdf\" class=\"wp-block-file__button\" download>Herunterladen<\/a><\/div>\n\n\n\n<p>Allerdings sind das Arbeitswertbilanzen. Wenn man auf die Leistungswerte schaut<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-file\"><a href=\"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/Analysen-zu-Systembilanzabweichungen-im-Juni-2019.pdf\">Analysen-zu-Systembilanzabweichungen-im-Juni-2019<\/a><a href=\"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/Analysen-zu-Systembilanzabweichungen-im-Juni-2019.pdf\" class=\"wp-block-file__button\" download>Herunterladen<\/a><\/div>\n\n\n\n<p>stellt man eine ziemlich unausgeglichene Bilanz zwischen Erzeugung und Abnahme fest, hervorgerufen durch den Windkraft-Flatterstrom. Die konventionellen Kraftwerke d\u00fcrfen Regelleistung vorhalten, die bei Wind nicht ben\u00f6tigt werden, im Bedarfsfall wurde und wird in gro\u00dfem Ma\u00df auch kurzfristig Leistung importiert. Das Stromnetz ist gesamteurop\u00e4isch (noch), in dessen Rahmen die 1,7% f\u00fcr Deutschland alleine gar nicht auffallen. So viel erst mal zum Gerader\u00fccken der Verh\u00e4ltnisse.<\/p>\n\n\n\n<p>Aus den 3 TWh h\u00e4tte man ja P2G-Energie erzeugen k\u00f6nnen, so das n\u00e4chste Argument. Ich \u00fcberlasse es den gr\u00fcnen Rechenk\u00fcnstlern, aus wirtschaftlicher Sicht zu verifizieren, dass man bei Einsatz der teuersten Energie bei letztlich marginalen Mengen noch nicht mal die Anlagen- und Betriebskosten daf\u00fcr wieder herausbekommt. F\u00fcr die Regelung eignen sich die Minimengen nicht, und das n\u00e4chste Problem betrifft die Dauer einer zus\u00e4tzlichen Einspeisung. Da nur echter \u00dcberschuss verwendet wird, reicht die &#8222;gespeicherte&#8220; Energie nur f\u00fcr einen Bruchteil der Zeit, in dem ein Unterschuss besteht. Kann man in einem anderen Beitrag nachh\u00f6ren (gut f\u00fcr Berufs-Legastheniker; Vortrag von Prof. Sinn).<\/p>\n\n\n\n<p>Technisch zeigt sich bei solchen Ideen das Fehlen von Chemieunterricht, aber zur Beruhigung: der hat sogar schon vor der Einf\u00fchrung der 4-Tage-Schulwoche gefehlt. Man muss neben der reinen Chemie noch die Physikalische Chemie, genauer die Thermodynamik hinzunehmen, die auch die Physiker besetzen. Mit der Thermodynamik hat man sich intensiv im 19. Jahrhundert auseinander gesetzt, als es darum ging, Dampfmaschinen zu optimieren. Letztlich braucht man das Zeug immer noch, um sparsame Diesel- und Benziner zu produzieren, aber da die ja abgeschafft werden sollen, braucht man die Thermodynamik eigentlich auch nicht mehr, sondern eher die Viehzucht als Teilgebiet der Biologie, um leistungsf\u00e4hige Ochsen und Esel zu z\u00fcchten, die demn\u00e4chst die LKW ersetzen werden. <\/p>\n\n\n\n<p>Aus dem Strom kann man durch Elektrolyse Wasserstoff (und Sauerstoff, den man ev. in gr\u00fcne Gehirn leiten sollte) gewinnen. Das geht noch mit relativ hohem Wirkungsgrad (so um die 80% oder so). Wie bewahrt man nun den Wasserstoff auf? Am besten fl\u00fcssig, denn so haben Brennstoffe die h\u00f6chste Energiedichte.<\/p>\n\n\n\n<p>Um Gase zu verfl\u00fcssigen, komprimiert man sie zun\u00e4chst. Dabei werden sie warm, was jeder wei\u00df, der schon mal mit einer Handpumpe sein Fahrrad aufgepumpt hat. K\u00fchlt man das Gas und entspannt es anschlie\u00dfend, wird es kalt, wie auch jeder wei\u00df, der schon mal einen Fehlversuch am Fahrradreifen hinter sich hat. Bei wiederholter Anwendung (das kalte Gas wird zur K\u00fchlung verwendet) wird es irgendwann so kalt, dass es fl\u00fcssig aus dem Ventil tropft. Die als W\u00e4rme abgef\u00fchrte Energie ist allerdings weg, auch die, die man als \u00dcberschussgas f\u00fcr die Vork\u00fchlung ben\u00f6tigt.<\/p>\n\n\n\n<p>Dummerweise hat Wasserstoff einen Siedepunkt von -252\u00b0C, was die Effizienz des Gesamtverfahrens schrumpfen l\u00e4sst wie eine Einspielung einer Rede von Annalena in einem Pornofilm die &#8230; und es zum Beispiel ziemlich ungeeignet f\u00fcr den allgemeinen Einsatz in Form von fl\u00fcssigem Wasserstoff in Fahrzeugen macht. Bleibt noch die Komprimierung in Gasflaschen auf 200-400 bar, was aber im Vergleich zur Fl\u00fcssigkeit einen relativ niedrigen Energiegehalt hat. Auch dabei geht Energie verloren (W\u00e4rme, siehe oben), aber nicht ganz zu viel. Trotzdem ist die Effizienz auch dann schon lange nicht mehr so prickelnd.<\/p>\n\n\n\n<p>H\u00e4tte man den Wasserstoff, kann man ihn nat\u00fcrlich verbrennen und wieder in Strom oder Bewegungsenergie umwandeln (Motoren). Verbrennen in Kraftwerken funktioniert, aber da auch die nur einen Effizienzgrad von 60% haben, landet man abh\u00e4ngig vom Aggregatzustand unter 35% . Nebenbei bemerkt auch der Grund f\u00fcr das Aus f\u00fcr Druckluftkraftwerke: die gibt es zwar und die haben auch einen erstaunlich hohen Wirkungsgrad, wenn das komprimierte Gas auf Temperatur gehalten werden kann. K\u00fchlt das Gas aber nach der Kompression aus, was selbst gute Isolatoren nicht verhindern k\u00f6nnen, wird der Wirkungsgrad ziemlich grottig. Aber wer bereit ist, Strompreise oberhalb 1\u20ac\/kWh bezahlen zu wollen, kann das nat\u00fcrlich machen.<\/p>\n\n\n\n<p>Wasserstoff in Verbrennungsmotoren zu nutzen geht (bislang) nicht wegen der mutma\u00dflichen Oktanzahl von 12.000. Das zerrei\u00dft jeden Motor. Aber es gibt ja noch Brennstoffzellen, in denen chemisch der Wasserstoff zu Strom umgesetzt wird. Der Wirkungsgrad liegt (derzeit) bei erstaunlichen 35%. Hat man vorher schon &#8211; sagen wir mal &#8211; einen Wirkungsgrad von 40% (mehr als tats\u00e4chlich derzeit erreicht), liegen wir nun bei knappen 14%, wobei ich es den Schulschw\u00e4nzern \u00fcberlasse, herauszubekommen, wie man auf solche Zahlen kommt. <\/p>\n\n\n\n<p>Brennstoffzellen werden auch eingesetzt: in Bussen oder U-Booten zum Beispiel. Mit Wasserstoff bei 200-400 bar oder gar in fl\u00fcssiger Form zu hantieren ist aber kein Kinderspiel. In U-Booten usw. kann man wohl davon ausgehen, dass eine Horde hochspezialisierte Ingenieure an dem System herumhantieren und wissen, was sie tun. Ein Einsatz als allgemeine Technik, wo an der Tanke mit hochexplosiven Wasserstoffgas umzugehen ist (Rauchen im Umkreis von 100 m verboten und alle Ger\u00e4te bitte Ex-gesch\u00fctzt, Handys inklusive) oder wo Lothar Schmidt mal am Wochenende nachschaut, ob nicht noch Tuning an seinem Golf GTI-H2 m\u00f6glich ist, will vermutlich niemand. Zumindest keiner von denen, die den ersten gr\u00f6\u00dferen Unfall \u00fcberleben (aus dem Grund werden Brennstoffzellen f\u00fcr den normalen Nutzer auch mit Methanol oder \u00e4hnlichem betrieben).<\/p>\n\n\n\n<p>Nun kann man ja noch aus Wasserstoff und Kohlendioxid Methan oder andere Kohlenwasserstoffe machen, also letztlich Benzin. Kann man. Methan hat allerdings einen deutlich niedrigeren Energiegehalt, und die Differenz geht neben einigen anderen unbedeutenden zig-Prozent verloren. Kommt noch hinzu, dass man das CO2 ja auch irgendwo herbekommen muss. Derzeit beispielsweise aus Kohlekraftwerken, nach deren Abschaltung beispielsweise aus den 0,04% in der Luft. Auch dazu wird Energie ben\u00f6tigt. Um aus Kraftwerksabgasen das CO2 abzuscheiden sind 25% der Energie notwendig. Wei\u00df man aus den CCS-Versuchen. <\/p>\n\n\n\n<p>So, liebe Oberschlaue aus der FFF-Fraktion: ich glaube zwar nicht, dass ihr das einseht, weil Annalena und der Lesch gesagt haben, man k\u00f6nne die Gigabytes an Strom aus EE-Quellen problemlos von Kobolden speichern lassen, aber letztlich landet man bei Wirkungsgraden teilweise unter 10% bezogen auf die Prim\u00e4renergie. Kann man machen, lohnt sich aber nicht, egal aus welchem Winkel man das betrachtet. Das kann man alles nachlesen &#8211; oder k\u00f6nnte es, wenn man nicht dauernd die Schule schw\u00e4nzen w\u00fcrde und sich die IT-Kenntnisse auf die Bedienung von WhatsApp beschr\u00e4nken w\u00fcrden. <\/p>\n\n\n\n<p>Nebenbei bemerkt: Kraftstoffe lie\u00dfen sich auch biologisch erzeugen. Von Algen in Bioreaktoren. Die Erzeugungskosten liegen bei ca. 20 ct\/l. Das Problem ist die gro\u00dftechnische Umsetzung sowie die (vermutliche) Nicht-Endlichkeit von Gas und \u00d6l, die im Kreislauf (CO2-Luft -> Biomasse Ozene -> Subduktion unter die Kontinentalplatten -> Fischer-Tropsch-Synthese im Erdinneren -> Aufsteigen im Erdmantel -> CO2 in der Athmosph\u00e4re, durch Bodenorganismen oder den Menschen) von der Erde selbst erzeugt werden. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ein paar Oberschlaue haben in ihren Kommentaren gemeint, &#8222;\u00fcbersch\u00fcssige&#8220; EE-Energie doch zu Power-2-Gas-Produkten wirtschaftlich konvertieren zu k\u00f6nnen. 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