{"id":4528,"date":"2020-03-01T07:25:00","date_gmt":"2020-03-01T06:25:00","guid":{"rendered":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/?p=4528"},"modified":"2020-02-22T11:40:09","modified_gmt":"2020-02-22T10:40:09","slug":"wasserstoff-technologie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/2020\/03\/01\/wasserstoff-technologie\/","title":{"rendered":"Wasserstoff-Technologie"},"content":{"rendered":"\n<p>Wenn Schlupp vom gr\u00fcnen Stern mal wieder vorbei schaut<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed-youtube wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-embed-aspect-4-3 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Schlupp vom gr\u00fcnen Stern (Intro)\" width=\"604\" height=\"453\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/UZCu1GcGkcY?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>und sich die Nachrichten\u00fcbersicht anschaut, k\u00f6nnte er auf die Idee kommen, dass der Irre von Hanau m\u00f6glicherweise der einzige halbwegs Normale in der Republik war. W\u00e4hrend sich die E-Mobilit\u00e4t mit letzten Zuckungen wie der geplanten Tesla-Fabrik in Brandenburg klammheimlich aus den Medien verabschiedet, steht pl\u00f6tzlich alles und jeder auf Wasserstoff als Energietr\u00e4ger der Zukunft. Selbst ein Stahlproduzent hat verlauten lassen, dass er in Zukunft auf Wasserstoff setzen will.<\/p>\n\n\n\n<p>Wasserstoff hat den dummen Nachteil, dass die n\u00e4chsten nat\u00fcrlichen Vorkommen elementaren Wasserstoffs ca. 150 Mio km entfernt sind. Sowohl diese Entfernung als auch die dort herrschenden Temperaturen von ca. 5.500\u00b0C d\u00fcrften selbst russische R\u00f6hrenfabrikanten \u00fcberfordern, zumal die schweizerischen Weltraumpipelineverlegeschiffe wieder von den USA blockiert werden d\u00fcrften. Bleibt also nur, das Zeug hier zu produzieren.<\/p>\n\n\n\n<p>Dazu gibt es sogar verschiedene M\u00f6glichkeiten. Stecken wir die Rahmenbedingungen aber erst einmal ab. Wasserstofftechnologie wird in allen m\u00f6glichen Bereichen angedacht, um &#8222;fossile&#8220; Brennstoffe auszumustern (Atomenergie ist schon vorher ausgemustert), also Kohle, \u00d6l und Gas. Dabei geht es einmal um Kohlendioxidvermeidung, im Volksmund auch CO2 genannt, zum anderen aber auch um &#8222;Ressourcenschonung&#8220;. Man k\u00f6nnte trotzdem an den passenden Stellen Kohle, \u00d6l oder Gas einsetzen, wenn man die CCS-Technologie (Carbon Capture and Storage) einsetzt, also CO2 auff\u00e4ngt und irgendwo verbuddelt. CCS erfordert ca. 25% der Prim\u00e4renergie, ist also nicht besonders ressourcenschonend. Pro 3 vorhandenen Kohlekraftwerke m\u00fcsste man ein viertes bauen, um die Energie daf\u00fcr bereit zu stellen. Nach anf\u00e4nglicher Euphorie ist CCS inzwischen mehr oder weniger beerdigt, zumal man bei den meisten vorgeschlagenen Senken auch nicht w\u00fcsste, was man damit u.U. anrichtet. Also bleibt als Energiequelle f\u00fcr die Wasserstofferzeugung nur EE-Strom \u00fcbrig, bei dem anscheinend aber schon bei der E-Mobilit\u00e4t schon gewisse Probleme eingesehen worden sind. Macht aber nix! Wenn die eine Methode nicht klappt, hei\u00dft das ja nicht, dass eine andere Methode klappen muss.<\/p>\n\n\n\n<p>Wasserstoff wird vorzugsweise aus Erdgas oder Kohle und Wasser oder Erdgas und Sauerstoff erzeugt. Das ist doof, denn dabei entsteht CO2. Der Wirkungsgrad bei der Formierung liegt bei etwa 60%, so dass nach Abzug der bereits erledigten CCS-Technologie ein Wirkungsgrad von ca. 45% \u00fcbrig bleibt. Aber man k\u00f6nnte die Produktion ja den Niederl\u00e4ndern \u00fcberlassen. Dann verdienen die noch mehr Geld an uns und wir haben kein CO2 in der Bilanz, daf\u00fcr aber immer noch zu wenig EE-Strom.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine andere Option ist die Zersetzung von Erdgas mit einem durch (nicht vorhandenen) EE-Strom erzeugten Lichtbogen. Dabei entsteht Wasserstoffgas, W\u00e4rme und elementarer Kohlenstoff mit einem Wirkungsgrad von bis zu 90%. Allerdings gemogelten 90%. Wenn man die W\u00e4rme, die vermutlich nur teilweise nutzbar w\u00e4re (ca. 10% der Gesamtenergie) und den Kohlenstoff, den man wiederum irgendwo verbuddeln muss, um nicht wieder beim CO2 zu landen, liegt der Wirkungsgrad wiederum unter 50%. Das w\u00e4re diesmal CO2-neutral, aber es muss elektrische Energie aufgebracht werden. Und die muss man erst einmal haben. <\/p>\n\n\n\n<p>Eine dritte Option ist die Elektrolyse von Wasser, die mit einem Wirkungsgrad von ca. 70-80% machbar ist. Das w\u00e4re, da weitere Nebenprodukte fehlen, der g\u00fcnstigste Weg, weil CO2-neutral und ressourcenschonend. Bis dahin haben sogar die Wasserstoffeuphoriker gedacht: wir machen aus (weiterhin nicht vorhandenem) \u00fcbersch\u00fcssigen EE-Strom Wasserstoffgas.<\/p>\n\n\n\n<p>Auch wenn die Rechnung der Experten \u00fcblicherweise an der Stelle aufh\u00f6rt, sind wir aber noch nicht fertig. Wasserstoff ist ein ziemlich \u00fcbles Zeug, das man aufgrund seines Siedepunktes von -252\u00b0C nur schwer handhaben kann. Bei der Verfl\u00fcssigung und dem Transport ist mit Verlusten von 40% oder mehr zu rechnen, zuz\u00fcglich einem weiteren Verlust durch Abdampfen bei l\u00e4ngerer Speicherung von ca. 3%\/Tag. Damit liegen wir auch hier wieder bei einem Wirkungsgrad von ~45%. Das ist auch nicht so prickelnd.<\/p>\n\n\n\n<p>Speicherung in Druckgasflaschen mit 200-300 bar w\u00e4re auch m\u00f6glich. Die Verluste liegen dann bei 10%, d.h. es bleibt ein Wirkungsgrad von etwa 65%. Allerdings ist auf diese Weise nur relativ wenig Gas speicherbar, was sich nur f\u00fcr bestimmte Anwendungen eignet, zudem sind Druckflaschen bei dem Druck eine Gefahrenquelle. Selbst die Experten wollen sich mit der Methode nicht so richtig anfreunden.<\/p>\n\n\n\n<p>Technisch interessanter f\u00fcr die Endanwender ist die vor\u00fcbergehende chemische Speicherung in unges\u00e4ttigten Kohlenwasserstoffen. Pro unges\u00e4ttigter Bindung wird ein Wasserstoffmolek\u00fcl gebunden, was nicht besonders viel ist. Nehmen wir Benzol als Beispiel (die chemische Struktur von Benzol ist in vielen Kandidaten vorhanden, selbst ist es aber keiner), so lassen sich pro 78 g Benzol 6 g Wasserstoff speichern. Dazu muss die Fl\u00fcssigkeit zur Aufnahme von Wasserstoff unter Druck auf ca. 150\u00b0C aufgeheizt werden, zur Abgabe auf ca. 300\u00b0C. Je nachdem, wie technisch raffiniert man es anstellt, l\u00e4sst sich der Verlust vermutlich in Grenzen halten, allerdings schweigen die Quellen in der Regel. Nehmen wir mal an, das liegt in der Mitte zwischen den anderen Werten, kommen wir auf einen Wirkungsgrad von etwa 55%. <\/p>\n\n\n\n<p>Nehmen wir den letzten Wert als Messmarke beispielsweise f\u00fcr den Einsatz in einer H-Mobilit\u00e4t. Bei der Umsetzung in mechanische Energie k\u00f6nnen wir von den \u00fcblichen Werte ausgehen, also im Mittel 50%. Pro kWh mechanischer Energie sind dann ca. 4 kWh EE-Strom aufzubringen und schon f\u00e4hrt das Auto. Beim Einsatz in anderen technischen Bereichen geht man besser von Fl\u00fcssiggas aus und rechnet daraus noch mal den Wirkungsgrad der Wasserstoffnutzung ab. Das w\u00e4re der Rahmen an notwendiger EE-Stromerzeugung, wenn bislang nicht mit Strom betriebene Wirtschaftsbereich nunmehr mit Wasserstoff aus EE-Strom betrieben werden sollen.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein erster Einsatzbereich der Wasserstoff-Technik w\u00e4re aber die Abfederung der Volatilit\u00e4t des EE-Stroms: in Mangelperioden w\u00fcrde Wassrstoff mit einem Wirkungsgrad von ca. 60% durch Verbrennen in einem Wasserstoffgaskraftwerk in elektrischen Strom umzuwandeln. Nach unserer Rechnung m\u00fcssen dann in den \u00dcberschussperioden > 3,7 kWh \u00dcberschuss \/ kWh in Mangelzeiten produziert werden. Wenn man sich die Einspeisekurven anschaut (<a href=\"http:\/\/www.mensch-natur-bw.de\/index_30.htm\">http:\/\/www.mensch-natur-bw.de\/index_30.htm<\/a>), stellt man unschwer fest: selbst wenn man die eingespeiste EE mit dem Faktor 3 multipliziert &#8211; das w\u00e4re das Ausbauziel von 100.000 Windkraftanlagen oder alle 1,5 km eine &#8211; liegt das Verh\u00e4ltnis von Mangel- zu \u00dcberschusszeiten bei 1:1. Selbst wenn man das Land mit EE kaputt bauen k\u00f6nnte, weil es keinen Widerstand mehr gibt: es funktioniert irgendwie nicht.<\/p>\n\n\n\n<p>Schlupp d\u00fcrfte wohl nach 15 Minuten ebenfalls bei dieser \u00dcberschlagsrechnung angekommen sein, die nun &#8211; 15 Minuten sind nicht gerade viel &#8211; nicht unbedingt exakt sein muss. Man kann sich nat\u00fcrlich um ein paar Prozente irgendwo verrechnen. Aber auch bei einer fehlerhaften Rechnung liegt man wohl kaum in einer Gr\u00f6\u00dfenordnung daneben, in der das Ziel derart von den M\u00f6glichkeiten abweicht. Wie man es auch dreht und wendet, die offiziellen Ziele sind mal wieder nicht sauber durchgerechnet und funktionieren im Ganzen gesehen nicht. Und wie \u00fcblich interessiert das niemanden. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wenn Schlupp vom gr\u00fcnen Stern mal wieder vorbei schaut Download Artikel als PDF<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-4528","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-energie"],"post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4528","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4528"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4528\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4534,"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4528\/revisions\/4534"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4528"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4528"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4528"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}