Slow clap 👏
Was ist das denn für ein konfuser Artikel?
Geht es rein um Elektrolyse-Wasserstoff, da nur Elektrolysekapazität genannt wird, oder allgemein um Wasserstoff, egal aus welcher Quelle? Der größte Teil H2 wird heute aus Gas erzeugt.
Was soll der Ausflug in Richtung Gas und regelbare Leistung zur Stromerzeugung, wenn wir bei Wasserstoff heute nichtmal ansatzweise über Verstromung reden. Mal ganz abgesehen davon, dass Anzünden sowieso die dämlichste Variante wäre, um H2 einzusetzen. Wenn schon, dann wenigstens in die Brennstofzelle damit.
Scheinen mir etwas konzeptlos zusammengestellte Daten zu sein.
Aber gut, scheint dem Verlag nach ein Sparten-Jubelblättchen zu sein: https://vulkan-verlag.de/corporate-media/
Der Rückschritt beim Wasserstoffausbau
Wurden da wirklich konkrete Projekte gestoppt, oder hat man bloß ein paar falsche Erwartungen an die Realität angepasst?
Die Förder- und Investitionslandschaft hat sich soweit ich das verstehe geändert.
Mit Überschussproduktion aus Sonne und Wind kann man zwei Sachen machen: Im Raum verteilen oder in der Zeit verteilen. (oder einfach gar nicht nutzen)
- Im Raum verteilen bedeutet durch Übertragungsnetze an andere Standorte schicken. Beispiel: Strom wird in Norddeutschland erzeugt, wird nach Frankreich exportiert.
- In der Zeit verteilen bedeutet für einen späteren Zeitpunkt speichern. Hier gibt es drei Möglichkeiten: Batterien, Wasserkraftwerke (Pumpkraftwerke), synthetisches Gas (Wasserstoff, synthetisches Methanol, …).
In der Praxis ist es nur eine Frage davon welche Verteilung der genannten Möglichkeiten die wirtschaftlich billigste ist. Der Energiemarkt regelt.
synthetisches Gas (Wasserstoff, synthetisches Methanol, …).
Das leider nicht so einfach - in allen Fällen ist hier ja ein Elektrolyseur der erste Schritt. Und DIE hassen variable Leistungen, die als Überschuss anfallen. Die brauchen VOLLLAST, um arbeiten zu können. Das ist auch der Grund, warum für genau diese Anlagen dedizierte Windkraftanlagen gebaut werden.
Elektrolyseur der erste Schritt. Und DIE hassen variable Leistungen, die als Überschuss anfallen. Die brauchen VOLLLAST
Warum?
ich bin hier jetzt nicht DER Experte (ein Bekannter von mir arbeitet in einer dieser Anlagen und könnte hier sehr ausführlich alles erklären), daher nur kurz:
- Temperaturstabilität - die Dinger haben ein fixes Thermofenster, in dem sie gehalten werden müssen. Kostet einen guten Teil Energie. Aber wenn die Energie knapp wird, kühlt alles ab…und der Hochlauf ist halt träge
- Separation der Gase - das geht nur, wenn eine gewisse Mindestlast anliegt. Fehlt die, mischen die sich wieder…
das Wesentlichste aber: Wirtschaftlichkeit. Solche Großelektrolyseure sind TEUER. Damit die sich rechnen, brauchen sie etwas um die 300 Volllasttage im Jahr, damit sie sich überhaupt rechnen. Ist man drunter, zahlt man drauf…
also ich vermute mal dass das falsch ist. ich will hier nicht streiten aber
Temperaturstabilität sehe ich ein. Es gibt zwar auch Niedrigtemperaturelektrolyseure die bei Raumtemperatur arbeiten und dabei kaum weniger effizient sind als Hochtemperaturelektrolyseure, aber lassen wir das mal beiseite.
Die Hochlaufzeit liegt realistischerweise im Bereich von maximal 15 Minuten. Von welchen Temperaturen reden wir hier? 200°C? Wie lange braucht dein Backofen um warm zu werden?
Separation der Gase - das geht nur, wenn eine gewisse Mindestlast anliegt. Fehlt die, mischen die sich wieder
Ja eh, Volllast ist wichtig, aber nur für den einzelnen Elektrolyseur. Wenn du jetzt eine Großanlage hast wo 20 von den Dingern stehen, dann kannst du 2 auf Volllast laufen lassen und die anderen 18 abschalten, dann hast du 10% Gesamtlast.
das Wesentlichste aber: Wirtschaftlichkeit.
Und das hier ist der wichtigste Punkt. Aus gesicherter Quelle weiß ich, dass Elektrolyseure in der Vergangenheit nur darum teuer waren, weil man versucht hat Opex zu minimieren indem man höheres Capex hinnimmt, d.h. teurere Anlagen baut damit die möglichst wenig Strom verbrauchen. Könnte man aber auch ganz anders machen, sprich sehr sehr billige Anlagen (habe daheim einen 6W-Forschungs-Elektrolyseur um insgesamt 2€ Materialkosten gebaut, mit Material aus dem Supermarkt. Edelstahl aus Stahlwolle und Plastikschachtel aus Kekspackung. Ginge wahrscheinlich auch noch billiger) Dann kann ein findiger Mathematiker die Dinger auch lohnend machen wenn sie maximal 2 Wochen im Jahr laufen.
kleine Vorsicht: Verwechsle nicht den kleinen Kosmos-Bastelbaukasten, den einige von uns in ihrer Kindheit vielleicht hatten, mit Großelektrolyseuren. Das ist ein himmelweiter Unterschied und sowohl vom monetären Aufwand für Material, Personal und Co. eine KOMPLETT andere Welt.
Ich betone zwar auch, dass ich selbst da absolut kein Experte bin und kann nur berichten, wie teuer allein die Osmoseanlage ist, um wirklich REINES Wasser für die Elektrolyse zu bekommen (und wie oft die Membranen gegengespült bzw. ausgetauscht werden müssen). Das ist DEUTLICH komplexer, als es auf den ersten Blick wirkt. Da hängt VIEL mehr dran - und genau deswegen macht es, in diesem beschriebenen Szenario, wirklich keinen Sinn. Hier würd ich einfach mal aufs Wort der Experten vertrauen.
Finde ich ziemlich schade, da Wasserstoff aus meiner Sicht durchaus Potential hat für einige Anwendungsfälle. Nicht, um damit normale PKW oder LKW zu betanken oder gar um alte Gasheizungen damit zu betreiben. Aber trotzdem ist es eine Möglichkeit, EE-Überschussstrom mittelfristig zu speichern, abgelegene Gegenden zu versorgen oder Prozesse in der Stahlindustrie grüner zu machen.
Das wird auch kommen, es ist halt nur ausgebremst. Ich hatte mich gefreut, dass das Wasserstoffkernnetz für die Industrieanwendungsfälle vorangetrieben wird.
Klar, gewisse Parteien haben gesagt, dass brauchen wir für LKW/PKW/Flugtaxis und Heizung, und jeder der 2 Sekunden recherchiert weiß, dass wir es dafür gerade nicht brauchen… aber der Effekt war ein Hochskalieren der Wasserstoffwirtschaft. Hoffe, da kommen wir wieder hin.
Stromspeicherung per ineffizient aufwändiger Um- und Rückumwandlung in Wasserstoff ist wirtschaftlicher Unfug. Akkus sind da um Längen billiger und effizienter.
Es geht nicht nur um Strom. Es gibt Industrieprozesse, die man nicht einfach elektrifizieren kann, weil da die Wärmequelle gleich auch noch Reaktionspartner in einem chemischen Prozess ist.
Da ist es egal, ob Akkus effizienter oder billiger sind. Außer man verbrennt die Akkus im Hochofen, aber wahrscheinlich stimmt die Chemie nicht, dass da das richtige Endprodukt bei rauskommt.
Aber auch zur Speicherung ist Wasserstoff evtl. interessant, denn Gasspeicher sind für ihre Kapazität sehr langlebig und wartungsarm. Akkus haben eine begrenzte Anzahl Ladezyklen, verlieren also über ihre Lebdensdauer kontinuierlich an Kapazität. Und ein großzügig ausgebautes Leitungs- und Speichernetz wäre schon vorhanden.
Der Kerngedanke ist auch, dass man soviel Energieüberschuss hat, dass alle Batterien bereits satt und voll sind und man obendrauf Wasserstoff erzeugt, speichert und verwertet.
Wenn man das so versteht, ist die Effizienz komplett nebensächlich.
Große Kapazitätsüberschüsse braucht man ja bei einigen erneuerbaren Energiequellen eh (Solar und insbesondere Wind), weil die nicht immer mit voller Kapazität laufen. Das Gesamtsystem wird also effizienter, wenn man in Zeiten von Überproduktion Wasserstoff (und ggf. andere Elektrolyseprodukte) macht.
Dazu sind Batterien, um die Elektrizität direkt zu speichern, in der Herstellung aufwendig (inklusive extrem hohem Energieaufwand) und, je nach Bauart (und davon abhängiger Energiedichte) nicht ganz unproblematisch im Betrieb, z.B. Risiko Thermal Runaway bei Lithiumzellen. Bis jetzt ist das so weit ich weiß bei stationären Großanlagen noch nicht vorgekommen, aber das wird irgendwann passieren, wenn es mehr davon gibt und die Anlagen länger laufen. Die Statistik gewinnt bei solchen Sachen immer. Der Aufwand, einen batteriebasierten Stationärspeicher zu bauen, der einen thermal runaway einzelner Zellen beherrschen kann, ohne dadurch unweigerlich ganz auszufallen, ist ungleich größer, als einfach Massen von Batterien in einer großen Halle zu stapeln.
Durch LFP und Natrium (upcoming) natürlich etwas weniger riskant.
Durchaus, wobei die Energiedichte bei LFP niedriger und Natrium noch nicht serienreif ist. Wenn die Aufstellfläche teuer ist, geht man dann bei Großanlagen wahrscheinlich lieber auf die höhere Enegiedichte. Außerdem gibt es Großspeicher, die gebrauchte Batterien aus Elektroautos benutzen, weil die eben wesentlich billiger sind, als Alternativen mit gleicher Kapazität.
Alles ein abwägen und ne Frage der Sichtweise. Die Energiedichte ist gerade stationär weniger kritisch als mobil. Dazu kommt der niedrigere Preis und die Sicherheit.
Ich dachte CATL wäre in die Serienproduktion eingestiegen.
EDIT: https://lomazoma.com/das-erste-serienmodell-mit-salzbatterie-kommt-2026-2/
Wir sind aber noch LÄNGST nicht an dem Punkt genug Akkukapazität zu haben, zum längere Perioden mit wenig erneuerbaren Energien zu überbrücken. Akkus sind super, um Stunden oder Tage zu überbrücken. Aber um den Überschuss vom Sommer in den Winter zu schieben, ist sowas wie Wasserstoff nicht verkehrt. Zumindest, bis wir was besseres erfunden und ausgerollt haben.
Wir sind aber genausowenig an dem Punkt so viel Wasserstoff produzieren, speichern und rückwandeln zu können.
Ja, unter anderem deswegen bedauere ich ja auch, dass wir hier eine Rückwärtsentwicklung statt Fortschritten sehen. Ich freue mich auch über jede positive Nachricht bei der Akkuentwicklung etc., aber da ich Wasserstoff als einen potentiell interessanten Baustein für bestimmte Anwendungsfälle sehe, ist es aus meiner Sicht bedauerlich, wenn die Branche schrumpft.
Jo richtig. Aber die anwendungsfälle sind halt nicht wie du schreibst die langfristige Speicherung. Dafür sind Akkus oder sowas wie speicherkraftwerke (also Wasser den Berg hoch pumpen) die bessere Lösung.
speicherkraftwerke (also Wasser den Berg hoch pumpen)
Das ist in Deutschland übrigens schwierig wegen der flachen Landschaft. Aber in anderen Ländern geht das sehr gut.
Zum Glück ist das transportieren von Strom kein technisches Problem.
Das ist hauptsächlich schwierig, weil jedes Mal, wenn ein geeigneter Standort gefunden wurde, dann sämtliche Bedenkenträger gehört werden, statt notwendige Infrastruktur zu bauen.
Die Landschaft spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle, denn passende Topographie gibt es durchaus genug.
In den letzten paar Jahrzehnten wurde in Deutschland eine niedrige zweistellige Anzahl von geplanten Pumpspeicherkraftwerken nicht gebaut, weil die Einwände von Bedenkenträgern wichtiger waren, als Infrastruktur zur Energieversorgung.
Pumpspeicher verstehe ich. Aber gibt es denn irgendwo die Bestrebung, Akkus als Saisonspeicher zu nutzen? Ich hätte jetzt gedacht, dass diese auch auf absehbare Zeit noch viel zu teuer sein werden, um sie nur mit einem Zyklus pro Jahr zu betreiben.
Es gibt da zwei große Entwicklungen in diese Richtung:
Zum einen einfach „alte“ Akkus aus Fahrzeugen. Für stationäre Speicher sind die nach dem fahrzeugleben noch immer super geeignet und natürlich dadurch sehr günstig. Es ist nur noch eine Frage der Zeit bis die in genügend Maße verfügbar sind. Die müssen dann nichtmal neu produziert werden.
Das andere sind Natrium-Salz Batterien. Die kommen grade in die serienreife und werden in den nächsten Jahren rapide günstiger werden. Für pkw sind sie eher so Medium geeignet wegen der „niedrigen“ energiedichte, aber für stationäre Anwendungen super.
Wasserstoff kann man aber auch nicht wirklich über Monate speichern. Der Toyota Mirai verliert alle ~2 Wochen den halben Tank. Wenn dann muss man richtig synthetische Kohlenwasserstoffe speichern, was die Energiebilanz noch schlechter macht.
Ist das Wasserstoff als Druckgas, oder flüssiger Wasserstoff?
Um Gewicht zu sparen, baut man Tanks für flüssigen Wasserstoff meistens nicht druckfest und nimmt in Kauf, dass ein Teil des Wasserstoffs verdampft und, wenn er nicht genutzt wird, entweicht.
Ich dachte bislang, dass das in Druckbehältern schon möglich wäre. Es gibt ja schon (irrsinnig teure) Muster-Einfamilienhäuser mit Gasflaschen im Garten, die im Sommer per Elektrolyse mit Wasserstoff gefüllt werden und im Winter dann wieder rückwärts mit einer Brennstoffzelle Strom erzeugen. Dass das so kleinteilig (jedes kleine Haus einzeln) mit der aktuellen Technik nicht wirtschaftlich ist, denke ich auch. Als Quartierslösung oder für große Mehrfamilienhäuser hätte ich mir das aber grundsätzlich schon vorstellen können. Ggf. ja auch nicht als alleinige Lösung, sondern als einen Baustein von mehreren. Wirkungsgrade sind natürlich nicht toll, aber wenn man eben so Überschüsse in den Winter verlagert bekommt, könnte es trotzdem attraktiv sein.
Druck erzeugen verschlechtert aber auch die Energiebilanz und mein Stand ist dass sich Diffusion und Ausgasen nicht ganz verhindern lässt. Ich bin da jetzt aber auch kein Experte.
Tatsächlich wird der Unfug aber von Wissenschaftern vorgeschlagen. Nicht in einem entweder oder Ansatz, aber in einem gemischten Betrieb. Bei Überschuss Wasserstoff in Kavernen (Dichtigkeit wird gerade geprüft) und dann ab in die Industrie oder in Kraftwerke, je nach Bedarf.
