Der Energiewende Thread

  • Ersteller Ersteller Gast1675120202
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Theoretisch könnte man das mit Wasserstoff so ähnlich einrichten und das könnte dann irgendwann mal ein sinnvoller Teil des Gesamtkonzepts werden, aber da sind wir meiner Meinung nach noch so weit entfernt, dass man hier durchaus entweder von bodenloser Inkompetenz oder schlicht Korruption reden kann.

H2 hat, soweit wir das mit den derzeit diskutierten Techniken absehen können, einen erheblichen Anteil an einer voll erneuerbaren Energieversorgung. Die Effizienz bei der Rückverstromung ist zwar mäßig, aber da wir die Hauptenergielücke im Winter haben, wo eine gewisse Menge Heizenergie benötigt wird, ist das nicht mit Verlust gleichzusetzen - KWK entweder über Fernwärmenetze oder dank dezentraler Blockkraftwerke ist ausgehend von Gas einfach umsetzbar. Was ohne Gas aber verdammt schwer ist: Den sommerlichen Überschuss in den Winter zu verfrachten. Und bei stationärer Nutzung spricht auch wenig gegen die Verwendung von Wasserstoff, aber einiges gegen komplexere P2x.

Was aber natürlich stimmt: Dieses Thema jetzt schon zu puschen (jenseits der Basis-Infrastruktur und Vorbereitungspflicht bei langfristigen Investitionen, wie Habeck sie auf der Agenda hatte), ist energetisch absoluter Bullshit respektive die Unions-typische Industriesubventionierung. Vergleiche Batterieautoprämien, Ladesäulenverschenkung und ähnliches.

Ausgangspunkt Null: Man ruiniert den Planeten
SCHRITT EINS braucht man genug Erzeugungskapazität, um in Best-Case-Zeiten 100% EE zu fahren.
Als zweites braucht man mehr Erzeugungskapazitäten und man mittlere Batteriespeicher, damit in Best-Case-Zeiten 24-h-Zyklen mit 100% EE abgedeckt werden können.
Als drittes (oder parallel zu zwei) braucht man noch mehr Erzeugungskapazitäten und ein großflächiges (= europäisches), leistungsfähiges Netz, um regionale Wetterlagen auszugleichen, damit außerhalb von Best-Case-Zeiten 24-h-Zyklen möglich werden.
Als viertes braucht man noch viel mehr Erzeugungskapazitäten und noch größere Batterie- und Pumpspeicher, um eine Glättung über mehrere Tage vorzunehmen, und ganze Monate stationär mit 100% EE zu laufen.
Als fünftes braucht man noch sehr viel mehr Erzeugungskapazitäten und Elektrolysateuren, welche daraus in Spitzenzeiten H2 als Brenngas für 100% EE-Versorgng der Hochtemperatur- und chemische Industrie machen.
Als sechste braucht man noch sehr viel viel mehr Erzeugungskapazitäten und ein Ladenetz oder bestehende Tankstellen und P2x, um den Individualverkehr in den besseren Monaten auf 100% EE umzustellen. (Welche Variante besser ist, hängt davon ab, wieviel Individualverkehr man auf welchen Strecken noch hat.)
Als siebtes braucht noch extrem viel mehr Erzeugungskapazitäten, mehr Elektrolyseure und H2-taugliche Gaskraftwerke (GuD oder Brennstoffzelle) und kann anfangen, auch die schlechten = Wintermonate auf EE umzustellen.

Die Union hat in Deutschland schon jede Menge Steuergeld für Schritt sechs verbrannt und plant jetzt, dass mit Schritt sieben zu wiederholen, sehr zur Freue der Industrieeigentümer, deren Vermögen dadurch drastisch aufgewertet wird. Derweil steht das Land immer noch bei Schritt 0,5 und weiß nicht, wie 1,0 je erreicht werden soll.


Bleibt das Thema Speicherung an sich.
Genau aus Sicherheitsgründen (H2 ist wirklich seeehr leicht entzündlich) und wegen dem Problem, dass H2 irres Volumen für recht wenig Energie benötigt (wer will schon einen Tank im Garten haben, der auf ca. -260° runtergekühlt werden muss) gibt es eben den Umweg über z. B. Ammoniak und ähnliches - verbunden mit Verlusten, wie bei jeder Änderung von Aggregatszuständen. Mal sehen, was da die Zukunft bringt und was davon sinnig sein wird.

Die Entzündlichkeit ist kein großes Problem bzw. wäre es allenfalls in geschlossenen Räumlichkeiten. Mit einem H2-Gasherd oder -therme müsste man halt mal gezielt auf die Belüftung unter der Decke achten, die bislang kein Thema war. Aber ansonsten lässt sich Wasserstoff ganz normaln handhaben, die Lagerung entsprechender Flaschen ist afaik keinen Tick anspruchsvoller als bei anderen brennbaren Substanzen. H2 bildet zwar über einen recht großen Mischbereich zündfähige Gemische, aber man will bei gar keinem brennbaren Stoff irgendeine Form von Austritten zulassen, also ist das erstmal egal. Und wenn doch was Austritt, hat H2 den massiven Vorteil seiner leichten Flüchtigkeit: Ohne recht spezielle bauliche Bedingungen, die sich gut vermeiden lassen (wenn man nicht gerade in einer weitestgehend luftdicht imprägnierten, teilweise luftgefüllten Zigarre aus hochentflammbaren Material steckt), sammelt es sich schlichtweg nicht an.

Die geringe Dichte ist das viel größere Problem. Für PKW und andere Kleinanwendungen kaum zu gebrauchen, weil man extreme Verdichtungen bräuchte, die nicht nur energietisch ineffizient sind, sondern auch ihrerseits ein weitaus größeres Sicherheitsrisiko darstellen. Bei der Hindenburg haben wenigstens 2/3 überlebt und mit modernen Materialien könnte man sie wesentlich sicherer bauen, aber wenn ein 700-bar-Tank beim Crash reißt, dann kannst du hinerher ganz schön lange Fetzen sammeln, ehe es auch nur eine Schätzung der Opferzahl gibt. Wo man mit größeren Tanks und niedrigeren Drücken arbeiten kann, also vor allem stationär, ist das aber kein Problem und für Konstantverbraucher wie Flugzeuge und Schiffe ist Kälteverflüssigung eine durchweg gute Lösung.

Ammoniak dagegen eher nicht. Vielleicht für Teile der Hochseeschifffahrt interessant, weil es in vielen Häfen schon Infrastruktur für entsprechende Chemietanker gibt. Aber das Zeug ist nicht nur ebenfalls gut brennbar und verflüchtigt sich nicht so leicht von selbst, sondern auch hochgradig giftig respektive Lungenverätzend. Wasserstoff brennt nur, mit Ammoniak wurden mal Schützengräbe in qualvollste Massengräber verwandelt. Ich hoffe, dass sowas nie auf die Straßen kommt. Dann lieber die Ineffizienzkette weiter hochhangeln Richtung Methan (Klimakiller), Methanol (Gewässerkiller), Propan & Butan (schon ziemlich ineffizient, Infrastruktur teilweise schon vorhanden), Ethanol & Oktan (richtig ineffizient, aber in Sachen Verkehr komplette Infrastruktur schon da.)
 
H2 hat, soweit wir das mit den derzeit diskutierten Techniken absehen können, einen erheblichen Anteil an einer voll erneuerbaren Energieversorgung. Die Effizienz bei der Rückverstromung ist zwar mäßig, aber da wir die Hauptenergielücke im Winter haben, wo eine gewisse Menge Heizenergie benötigt wird, ist das nicht mit Verlust gleichzusetzen - KWK entweder über Fernwärmenetze oder dank dezentraler Blockkraftwerke ist ausgehend von Gas einfach umsetzbar. Was ohne Gas aber verdammt schwer ist: Den sommerlichen Überschuss in den Winter zu verfrachten. Und bei stationärer Nutzung spricht auch wenig gegen die Verwendung von Wasserstoff, aber einiges gegen komplexere P2x.
Kommt halt drauf an, wie lange das noch dauert und was in der Zwischenzeit passiert. Ich halte es auch für sehr wahrscheinlich, aber wer weiß? Vielleicht gibt es bis dahin supergünstige Natriumakkus oder so was. Und ja, man kann die durch Ineffizienz entstehende Wärme vermutlich teilweise nutzen, aber ein Teil davon fällt ja schon mal auch nicht im Winter an und mit elektrischer Energie kann man halt immer noch deutlich mehr Wärme erzeugen als mit der gleichen Menge direkter Wärme.
 
Bis morgen Mittag hat man Zeit seinen (Diesel)Tank günstig voll zu machen.
Bis der Tank leer gefahren ist kann man vergessen wie Notwendig eigentlich eine gewisse Energieunabhängigkeit ist.
Ich bin ja mal gespannt, was da noch auf uns zukommt. Aktuell ist ein Ende des Irankriegs ja nicht wirklich in Sicht und die Zerstörung der Infrastruktur ist ja jetzt schon massiv. Bis jetzt merkt man davon nicht viel, außer dass der Sprit und das Gas etwas teurer sind, was mich vermuten lässt, dass die Krise woanders deutlich stärker zuschlägt. Irgendwo muss das Öl ja schließlich fehlen und ich glaube nicht, dass ein paar eingesparte Freizeitfahrten oder ein paar Leute, die etwas langsamer fahren, den Mangel ausgleichen. Und in einer globalisierten Welt wird das irgendwann auch auf alle zurückfallen.

Auf der Habenseite könnte das die Wirtschaftlichkeit von fossiler Energie auf so lange Sicht schädigen, dass sie sich nicht mehr genug erholt, um erneuerbarer Energie noch mal gefährlich zu werden. Wer hätte gedacht, dass Trump so viel für den Klimaschutz tun würde? Und man hätte das zwar natürlich auch ohne die Krise und den Schock haben können, aber das wollten wir ja nicht.
 
Kommt halt drauf an, wie lange das noch dauert und was in der Zwischenzeit passiert. Ich halte es auch für sehr wahrscheinlich, aber wer weiß? Vielleicht gibt es bis dahin supergünstige Natriumakkus oder so was. Und ja, man kann die durch Ineffizienz entstehende Wärme vermutlich teilweise nutzen, aber ein Teil davon fällt ja schon mal auch nicht im Winter an und mit elektrischer Energie kann man halt immer noch deutlich mehr Wärme erzeugen als mit der gleichen Menge direkter Wärme.

Ich sag nicht, dass man mit Wasserstoff heizen soll, dass man die bei der Rückverstromung entstehende Wärme dafür nutzen kann ;) . In Strom verwandelt und durchs Netz in Wärmepumpe geliefert würde man zwar dreimal mehr Heizwärme erhalten, aber das heißt halt dennoch, dass 1/3 der Rückwanldungineffizienz gar keine ist, sondern dem anstehenden Zweck zugeführt werden kann. Unterm Strich sollten <20% Verlust bei der Rückwandlung locker möglich sein und bei der Erzeugung stehen wir, je nach Speicherdruck, derzeit bei 15-20%. Langfristig, mit ein bisschen Optimierung, würde man also 2/3 bis 3/4 des sommerlichen Stroms einer winterlichen Verwendung zuführen können, was ziemlich gut ist und wenig Einsparpotential lässt.

Batteriespeicher sind da schon allein wegen ihrer Selbstentladung keine Option, schon gar nicht Natrium-Ionen. Hier gibt jemand, der die Dinger verkaufen will, 15% pro Monat an. Selbst wenn man es auf 15-20% im Halbjahr zu drücken schafft und die Ladeverluste auf 5-10% beschränkt, was wohl jeweils Best-Case-Werte sind, wäre man in der Gesamteffizienz nur auf Augenhöhe mit dem H2-Speicher. Der Akku dürfte also nicht teurer als eine Gaskaverne sein, um sich zu lohnen - und er dürfte auch nicht mehr Umweltschäden verursachen, um akzeptabel zu sein. Da sehe ich Null Chancen. Batterien sind gut für ein paar Tage. Für alles darüber braucht es andere Techniken, schon allein wegen der Zyklenzahl.
 
Ich sag nicht, dass man mit Wasserstoff heizen soll, dass man die bei der Rückverstromung entstehende Wärme dafür nutzen kann ;) .
Das war soweit klar. Aber man sollte dennoch nicht vergessen, dass genutzte Abwärme die Effizienz im Sinne des Erreichten als Anteil vom Erreichbaren nicht mehr so stark steigert, wie das vor dem breiten Einsatz von Wärmepumpen war.
Der Akku dürfte also nicht teurer als eine Gaskaverne sein, um sich zu lohnen - und er dürfte auch nicht mehr Umweltschäden verursachen, um akzeptabel zu sein.
Das wird der Knackpunkt sein. Die Kosten der Lagerung von Wasserstoff skalieren im Vergleich zu Akkus kaum mit der Menge der gespeicherten Energie. Aber wie ist das da eigentlich inzwischen mit der "Selbstentladung"? Wasserstoff ist ja sehr flüchtig.
 
Aber nicht so sehr, dass er durch eine Stahlwand oder eine Gummidichtung kommen würde. Selbst Helium, dass noch weitaus flüchtiger ist, kannst du jahrelang in der Flasche rumstehen lassen, ohne dass sich irgendetwas ändert. Für große Speicherkavernen müsste man ggf. noch einmal gucken, wie man die Wände am besten beschichtet. Nicht wegen dem Wechsel auf H2 statt CH4, sondern wegen dem zu erwartend höheren Druck.

Echte "Selbstentladung" hast du nur, wenn du Wasserstoff temperaturflüssigst lagern willst. Und selbst da war für isolierte Tanks in PKWs mal die Rede von "erst nach ein paar Monaten ist der Tank leer". Bei großen Speichern mit einem um 10er Potenzen besseren Oberflächen-Volumenverhältnis und der Möglichkeit zu wesentlich dickeren Isolierungen, wäre also selbst die kryogene Speicherung über mehrere Jahre kein Problem. Das einzig blöde an dieser ist, dass man zur Wiedervergasung bei großen Mengen ordentlich Wärme braucht (vergleiche LNG) und die ist gerade im Winter nicht gratis. Zusätzlicher Überschussstrom für die Komprimierung in einen Druckspeicher im Sommer dagegen schon.
 
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Bis morgen Mittag hat man Zeit seinen (Diesel)Tank günstig voll zu machen.
Bis der Tank leer gefahren ist kann man vergessen wie Notwendig eigentlich eine gewisse Energieunabhängigkeit ist.






Viele Grüße,
stolpi
Ich frag mich ja, wo man so teuer tankt. Letzten samstag in der region leipzig kostete der diesel regulär "nur" 1,92 € und unter der woche muß er bei uns bis auf 1,85€/l runter gegangen sein. und überhaupt macht es aktuell den anschein, als wenn es sich etwas ein kriegen will...
Ist letztlich aber auch egal. Speditionen werden diese diesel-preise wohl langfristig in richtung elektrifizierung treiben. Ist allerdings schon komisch, wenn man hinter sich ein "ufo" heran rollen hört, sich um dreht und dann vor einer wand steht...
Bin auch mal gespannt, was hierbei heraus kommt...
 
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