Die Mär vom grünen Wasserstoff

Um es kurz zu machen: Wasserstoff ist nicht die Lösung für die Energiewende. Oder anders herum betrachtet: Warum hat der freie Markt nicht bereits seit Jahrzehnten eine adäquate Anwendung für die Verwendung als Energiespeicher implementieren können?

Auch wenn neuerdings in den Medien von immer neuen Projekten berichtet wird und bereits Millionen Euro in die Entwicklung und den Bau von Wasserstofferzeugern und Brennstoffzellen geflossen sind, lassen sich einige physikalische Gesetzmäßigkeiten nicht umgehen, die die breite Anwendung von Wasserstoff als Energieträger unrentabel, ja gar unsinnig machen.

Lassen Sie mich diese Behauptung anhand eines aktuellen Beispiels einer gut gemeinten Idee einer mittelgroßen Kreisstadt erläutern.

Die Idee der Stadt ist es, eine große PV-Anlage auf eine stillgelegte Mülldeponie zu bauen und den grünen Strom zur Erzeugung von grünem Wasserstoff zu nutzen. Der Wasserstoff soll dann entweder für wasserstoffbetriebene LKW verwendet werden oder zum Heizen von Gebäuden.

Die Elektrolyse, das Trennverfahren, trennt die beiden Stoffe Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) voneinander aus Wasser (H 2 O):

H 2 O –> H 2 + O (vereinfachte Darstellung)

Beim Verbrennen von Wasserstoff findet die Reaktion entgegengesetzt statt:

H 2 + O –> H 2 O

Moderne Elektrolyseure haben hohe Wirkungsgrade von ca. 90%. D.h. 10% der hineingesteckten Energie gehen durch die Erzeugung des Wasserstoffs verloren.

Danach muss der Wasserstoff auf >200 bar verdichtet werden, was nochmals mit einem Energieverlust und erheblichen Peripheriekosten verbunden ist. Da Wasserstoff eine geringe Energiedichte besitzt (1/3 von Erdgas oder 1/4 von Benzin) ist es wichtig, ihn stark zu komprimieren.

Weiter muss er transportiert werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Lagerung und der Transport von Wasserstoff keineswegs trivial sind, zumal stark verdichtet. Wasserstoff ist das kleinste Molekül im Periodensystem der Elemente, was bedeutet, dass er durch gängige Materialien wie Metalle oder Kunststoffe diffundiert und diese sogar beschädigt. Das schränkt die Auswahl der Materialien ein und macht sie teuer. Durch die Diffusion verliert man zusätzlich einen Teil des Wasserstoffs. Aber lassen wir auch mal die explosiven Nebeneffekte und Lagerung in Kryotanks bei -253° C und Adsorbenzien beiseite.

Schließlich wird der Wasserstoff an einer Brennstoffzelle eines Autos oder einer Heizung wieder zu Wasser, Strom und Wärme. Die Effizienz einer Brennstoffzelle liegt momentan bei ca. 50%.

 

Insgesamt hat man demnach folgende Schritte, bis der Wasserstoff genutzt wurde:

  • Erzeugung von elektrischem Strom durch Solarzellen
  • Elektrolyseur
  • Verdichtung
  • Lagerung und Transport
  • Verbrennung

An jedem der oben genannten Schritte wird momentan geforscht. Jedoch bleibt die Nutzung als Energiespeicher letztlich meist unrentabel.

Um einen Eindruck von der Effizienz von Wasserstoff zu bekommen, werden nachfolgend ein benzinbetriebenes Auto mit einem Wasserstoffauto gegenübergestellt:
Benzin: 7,08 € / 100 km
Wasserstoff: 22,13 € / 100 km

Ein aktuelles Beispiel eines Prototyps eines Wasserstoffbetriebenen Motorrads von Kawasaki veranschaulicht deutlich, dass unter anderem auch die Energiedichte von Wasserstoff eine Hürde ist:

https://www.speedweek.com/katalog/news/227167/Wasserstoff-Kawasaki-beweist-dass-es-nicht-geht.html

Möge Wasserstoff als das probate Mittel zur flächendeckenden Reduzierung von fossilen Energieträgern für Fortbewegungsmittel nicht praktikabel sein, gibt es durchaus auch Bereiche, wo die Wasserstofferzeugung sinnvoll ist und eine Effizienzsteigerung der Gewinnung durchaus auch positive Effekte auf den Verbrauch von Energie haben kann.

Aber zurück zur Wärme und Nutzung von überschüssiger Energie. Wie wäre eine Möglichkeit der Nutzung von Überschussstrom als Wärmequelle, die bereits in großindustriellem Maßstab betrieben wird, und die so sinnvoll ist, dass sie mit einem weltweit agierenden Markt konkurrieren kann? Wärme kann gut und günstig als Energie gespeichert werden! Auch wenn die Mining-Industrie ein sehr junger Wirtschaftszweig ist, so ist doch erstaunlich, wie hier auf Effizienz bei der Verwendung von Energie Wert gelegt wird, um die Rentabilität zu gewährleisten. Wenn Sie die Abwärme dieser Miner nutzen möchten, erhalten Sie eine nicht nur günstige Wärme, sondern auch eine monetäre Rückerstattung. Lassen Sie sich von unseren Produkten überzeugen. Wärme, die rechnet.