Volker Voegele, Gastautor / 20.07.2020 / 10:00 / 37 / Seite ausdrucken

Rettung durch die „Grüne Wasserstoffwirtschaft“?

Nachdem die sogenannten Energiewende immer deutlicher an ihre (pysikalischen) Grenzen gerät und dem Land eine der womöglich größten Fehlinvestitionen seiner Geschichte bescheren könnte, geht nun die Formel von der Wende-rettenden Wasserstoff-Wirtschaft um. Wie realistisch ist das?

Erst einmal einige Eigenschaften des Wasserstoffs:

  • Nur gebunden auf der Erde vorkommend; im Wesentlichen mit Sauerstoff im Wasser.
  • Molekularer Wasserstoff H2 ist erheblich weniger dicht als Luft.
  • H2 diffundiert durch viele Materialien und erhöht die Sprödigkeit vieler Metalle. Beim Speichern von komprimierten H2 und flüssigem H2 muss man Sorgfalt für das richtige Material tragen.
  • Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser. Mit Hilfe eines Katalysators (z. B. Platin) oder eines elektrischen Funkens lässt sich die bei Umgebungstemperatur langsame Reaktion enorm beschleunigen.

Die aktuelle Idee:

Die „Energiewende“, genauer „Stromerzeugungswende“, in Deutschland ist bisher grandios gescheitert und das manifestiert sich in den folgenden Tatsachen.

  • Erhöhte CO2- und Schadstoff-Emissionen. 
  • Stark reduzierte Versorgungssicherheit, d. h. das Blackout-Risiko ist gravierend.
  • Deutlich gestiegene Stromkosten.
  • Massive Beeinträchtigung der Landschaft, Flora und Fauna speziell durch eine Unzahl von Windkraftanlagen.

Die derart erfolglosen „Energiewende“-Phantasten kommen nun mit einer neuen Idee. Sie wollen mit „regenerativ“ erzeugtem Strom in Afrika (z. B. Marokko) dort ebenfalls Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser gewinnen und dann in 'Behältern' nach Deutschland transportieren. Technisch ist das durchaus realisierbar, etwa via Pipelines oder mit Flüssigwasserstoff-Tankern. In Deutschland könnte man dann H2 mit O2 aus der Luft zusammenbringen, z. B. in einer Brennstoffzelle oder in der Brennkammer für eine Turbine eines Kraftwerks. Das alles klingt erst einmal erfolgversprechend. Es ist jedoch leicht nachprüfbar, dass die technischen, ökonomischen und politischen Hürden zu hoch für eine allgemein rentable Nutzung sind. Schauen wir deshalb auf die wichtigen Punkte, ohne uns in Details zu verlieren.

Die Erzeugerländer:

Mitnichten wäre ein Erzeugerland in Afrika versorgungstechnisch ausreichend für die (europaweite) Bereitstellung von Wasserstoff. Das wäre auch ökonomisch und politisch nicht sinnvoll.Es stellt sich generell die Frage nach den Risiken speziell von hohen Investitionen in politisch instabile Länder.

Strom und Wasser für die Elektrolyse

Der „regenerativ“ gewonnene Strom muss Gleichstrom sein bzw. derart umgewandelt, am vorteilhaftesten mit konstanter Stromstärke. Wasserressourcen sind in weiten Teilen Afrikas limitiert bzw. regional sehr unterschiedlich groß. Ferner könnten Mengen und Art der Rohstoffe für die Elektrodenmaterialien ziemlich problematisch werden.

Die Transportkonzepte:

Für den Transport in Pipelines muss der Wasserstoff auf einige hundert bar komprimiert, zum Transport in Containern verflüssigt und kühl gehalten werden. Das bedingt neben speziellen Materialien einen hohen sicherheitstechnischen (Stichwort Luftschiff 'Hindenburg') und energetischen Aufwand. Im industriellen Maßstab sind die Verfahren noch nicht erprobt. 

Die Transportwege:

Diese sind sehr lang und müssten eine ausreichende Sicherheit und Redundanz aufweisen.

Die Energieverluste bei Elektrolyse, Komprimierung oder Verflüssigung, Transport und Wiederverstromung:

Noch den heute bekannten Verfahren dürften dabei circa 70 bis 80Prozent der ursprünglichen Energie verloren gehen, bzw. 20 bis 30 Prozent der ursprünglichen Energie wären noch nutzbar. Diese Angabe ergibt sich aus der Multiplikation der Einzelwirkungsgrade, die je nach Literaturquelle und betrachteter Technik teils recht unterschiedlich ausfallen. Tendenziell wurden hier optimistische (!) Werte für die Wirkungsgrade angenommen. Für die Komprimierungs-Variante scheinen beispielsweise im Schnitt die Einzelwirkungsgrade 0,8 x 0,9 x 0,7 x 0,5 = 0,25 = 25 % erreichbar zu sein. Es würde den Rahmen dieses Beitrages sprengen, an dieser Stelle eine Detailanalyse zu machen.

Zwischenfazit – der Wasserstofftransport ist eine Schnapsidee:

Der direkte Stromtransport via Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung mit deutlich geringeren Verlusten von circa 15 bis 25 Prozent, bei z. B. 4.000 Kilometer Leitungslänge, wäre dem sehr verlustreichen Wasserstofftransport vorzuziehen. Bezogen auf die Stromausbeute könnte man das gut 3-fache der Leistung und ebenfalls der Energie als beim H2-Transport ausnutzen! Das größte Problem sind hier aber die gewaltigen politischen Unzuverlässigkeiten (Diktatoren und Terroristen) in Afrika, denn die wenigen HGÜ-Leitungen, die eine Mittelmeer-Unterquerung sinnvollerweise zulassen würden, könnte man leicht „abschalten“. Dies wäre das perfekte Szenario für einen Blackout, denn so abrupt, wie man „ausschaltet“, wird man keine Reservekraftwerke hochfahren können.

Die Verteilung des Wasserstoffs in Deutschland:

Beim technischen Verbraucher wird das H2 mit dem O2 aus der Luft zusammengeführt, zum Beispiel in der Brennstoffzelle des Autos oder in der Brennkammer der Kraftwerksturbine. Die Verteilung für die H2-Tankstellen müsste ähnlich dimensioniert werden wie für Benzin & Diesel, allerdings bei deutlich erhöhten technischen Anforderungen, insbesondere für die Sicherheitstechnik. Der komplette Aufbau des Verteilungsnetzes dürfte Jahrzehnte dauern.

Die Brennstoffzelle:

Sie ist bisher ein insgesamt wenig verbreitetes Produkt, besitzt aber in speziellen Anwendungen, wo es allerdings auf Energiekosten nicht besonders ankommt, durchaus signifikante Vorteile. Anders als eine Wärmekraftmaschine generiert sie Strom ohne Umwandlung der chemischen Energie in Wärme und Kraft.

Die H2-Gasturbine:

Die H2-Gasturbine ist Zukunftsmusik, denn die Handhabung der extrem heißen Brennflammen und die Reduktion der unerwünschten Neben-Produktion von Stickoxiden NOx sind noch nicht als Marktlösungen verfügbar. Ob, wie und wann eine solche Turbine entwickelt werden kann, ist recht unsicher. Die entsprechende Forschung und Entwicklung ist hierzu noch wenig fortgeschritten. Anmerkung: Im Luftstrom für die H2-Gasturbine befindet sich natürlich auch N2 und der reagiert in der Flamme mit O2.

Der jüngst etablierte deutsche Nationale Wasserstoffrat:

Er wird an den vorgenannten Gegebenheiten wenig ändern können. Zu befürchten ist leider, dass dieser Verein ähnlich kontraproduktiv beziehungsweise verquer agiert wie die „Ethikkommission“ für den Kernenergieausstieg und die „Kohlekommission“ für den Ausstieg aus den Kohlekraftwerken.

Der Zeithorizont für eine durchgängige Realisierung einer „Grünen Wasserstoffwirtschaft“:

Das Projekt weist zu viele technische, ökonomische und politische Schwierigkeiten und Unbekannte auf, als dass es zu einem befriedigendem Abschluss kommen kann. Der Zeithorizont wird mithin sehr diffus bleiben. Alleine schon die Koordinierung mit den potentiellen H2-Erzeugerländern und etlichen Ländern, die eine H2-Transferfunktion haben, wird eine Mammutaufgabe werden. Inwieweit andere europäische Länder sich beteiligen, ist auch noch unklar. Diverse neue Nischenprodukte für die Energiewirtschaft sind dagegen gut vorstellbar auf Basis der Wasserstoff-Nutzung.

Alternative, bessere Energiekonzepte:

Die „Grüne Wasserstoffwirtschaft“ basiert zum Großteil auf wenig belastbaren Visionen. Alternativlos ist diese keineswegs, denn bis zum Beginn der „Energiewende“ hat die Energiewirtschaft in Deutschland mit hoher Versorgungssicherheit funktioniert und war kostengünstig. Und für technische, sicherheitstechnische und ökologische Verbesserungen ist qualifizierte Konzeptarbeit wie zum Beispiel für den 'Dual-Fluid-Reaktor' schon längst getätigt, veröffentlicht und beschrieben. Hieran könnte unmittelbar angeknüpft werden.

Das Konzept des Dual-Fluid-Reaktors benötigt weit weniger Ressourcen und Aufwand als die „Grüne Wasserstoffwirtschaft“, da es physikalisch auf Kernprozessen und nicht auf Atomprozessen basiert. Doch mit diesbezüglichem Fachwissen, Forschung und Entwicklung nimmt man es im „grünen“ Deutschland nicht mehr so ernst – das Land hat ohne Not seine technisch führende Rolle in der Energiewirtschaft verspielt. Freundlicherweise werden sich andere Ländern um tragfähige, moderne Energiekonzepte kümmern.

Volker Voegele ist promovierter Physiker und lebt in der Schweiz. Er hat über 20 Jahre Berufserfahrung in der Prozessleittechnik für weltweit installierte Großkraftwerke und ist seit 2017 pensioniert.

Sie lesen gern Achgut.com?
Zeigen Sie Ihre Wertschätzung!

via Direktüberweisung
Leserpost

netiquette:

Frank Mertes / 20.07.2020

Wir können beruhigt sein: Auch wenn das mit der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger nicht vernünftig funktionieren kann, unsere grünen Politiker von CDUCSUSPDGrünenLinker werden das Projekt umso energischer vorantreiben! Notfalls beschließt der Bundestag neue Naturgesetze, schließlich ist er ja der Gesetzgeber!

Peter Mergeltreu / 20.07.2020

Toller Artikel! Ich stimme allerdings Herrn Nesher zu, Bei dem grünen Wasserstoff GH2 handelt es sich um etwas völlig anderes als beim alten Hindenburg Wasserstoff. Er wird mit geringen Mengen Kobold hergestellt und lässt sich im Stromnetz in fast unbegrenzter Menge speichern. Erste Schätzungen sehen die Speicherkapazität bei deutlich größer 12 GigaBaerbock. Daraus folgt dann auch die praktisch verlustfreie Umwandlung von Strom in GH2 und wieder Strom. Wir danken der Partei und der Genossin Staatsratsvorsitzende für dieses wunderbare Geschenk.

Michael Hofmann / 20.07.2020

Ich habe mal als junger Mann eine Knallgasexplosion erlebt.Sehr beeindruckend.Von dem Reaktor was nicht mehr viel übrig.Das ist das Problem, Wasserstoff ist gefährlich.Falsche Handhabung führt zu Katastrophen.Ich hoffe nicht, dass es soweit kommen wird,denn technische Laien können mit dem Zeug nicht risikolos umgehen.Eine Fehlbedienung beim Betanken und das Fahrzeug löst sich in seine Bestandteile auf.

Dr. Joachim Lucas / 20.07.2020

Die Deutschen finden schon die richtige Lösung- nachdem sie alles andere bis zum Ruin durchexerziert haben.

Dr. Inge Frigge-Hagemann / 20.07.2020

(@)Joerg Hoerster: genauso ist es in Deutschland. Aus der Demokratie wurde die (derzeitige) Ochlokratie (Regierung des Pöbels - kann nicht rechnen, kann keine stabile Energieversorgung etc. etc.) und darauf folgt, wenn niemand dagegen hält, wahrscheinlich Anarchie und Chaos.

Günter Wagner / 20.07.2020

Grüne Khmer heißen die Protagonisten, die diese Fata Morgana forcieren. Sie haben komplett bildungsfreie Führerinnen, die uns glauben machen wollen Kobold wäre ein Element und das Netz der Speicher.  Sie verfügen über Verlautbarer in Merkels Reich, die uns gestern Grünen Wasserstoff zumuteten und heute Grünen Stahl. Von was schwadroniert Herr Altmaier morgen?

Claudius Pappe / 20.07.2020

Warum in die Ferne schweifen, denn das Gute liegt so ( schon da) nah. Gas aus Russland,................Öl aus der Nordsee…......Kohle aus NRW…......

Dr. Inge Frigge-Hagemann / 20.07.2020

Sehr guter Artikel, der die mißliche Lage, in die sich Deutschland durch die bekannten Fehlentscheidungen selbst gebracht hat, verdeutlicht. Der ‘grüne’ Wasserstoff kann wohl kaum eine Zukunft haben. Nur: ideologiegeleitete Langsamdenker werden daran festhalten wie am Zappelstrom und damit Deutschland in wahrhaft finstere Zeiten stürzen.

beat schaller / 20.07.2020

Danke Herr Voegele für diesen guten Artikel. Ich finde nur, dass Sie die Schweiz hier mit einbeziehen sollten, dann wir sind doch auf demselben Trip. Bei uns wird auch nur abgeschaltet und nichts kommt dazu. Unsere Frau Leuthard hat doch ganze Arbeit geleistet. Vielleicht sind wir noch etwas breiter aufgestellt, aber wir sind auf demselben Weg. EUtschland ist uns einfach um einiges voraus. So können wir auf eine Korrektur hoffen, aber wer sollte sie denn hervorbringen, wenn auch hier schon alles “Grün und Dumm” ist. b.schaller

Harald Unger / 20.07.2020

Beim Lesen dieser funktionalen Veranschaulichung wird von Absatz zu Absatz klarer, weshalb dieser Wahnwitz vom Merkel-Regime und seinen Schranzen des ‘Nationalen Wasserstoffrats’ durchgeboxt wird. Ein durch und durch destruktives Unrechts-Regime (uns Deutschen wurde das GG und das Völkerrecht genommen), das nicht einmal davor zurückschreckt, den auf dieser Welt einzigartigen Reinhardswald zu vernichten - da er in einem windschwachen Gebiet liegt und die gierige Windmafia deshalb erhöhte Subventionen abgreifen kann.

Weitere anzeigen Leserbrief schreiben:

Leserbrief schreiben

Leserbriefe können nur am Erscheinungstag des Artikel eingereicht werden. Die Zahl der veröffentlichten Leserzuschriften ist auf 50 pro Artikel begrenzt. An Wochenenden kann es zu Verzögerungen beim Erscheinen von Leserbriefen kommen. Wir bitten um Ihr Verständnis.

Verwandte Themen
Volker Voegele, Gastautor / 29.10.2021 / 11:00 / 36

The Krätsch-Män

THE LÄND heißt die Bürger in Baden-Württemberg „Herzlich Willkommen“. Das Staatsministerium (StM BW) von Baden-Württemberg ist in Stuttgart beheimatet, gegenwärtig grün-schwarz und hat etwa 250…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 30.09.2021 / 12:30 / 8

Setzt Kim auf Wettrüsten bis zum Frieden?

Sowohl Kim Jong-Un als auch der ARD-Reporter senden multiple „Signale“ aus. Die Internetseite der Tagesschau vom 28.09.2021 in der Rubrik „Analyse“ zu Nordkorea. Die ARD ist wie gewohnt direkt…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 08.09.2021 / 11:00 / 17

EU bekämpft Desinformation

Die EU informiert zu geförderten Projekten zur Bekämpfung von Desinformation. Mit dem Forschungs- und Innovationsprogramm „Horizont 2020“ wurden nach EU-Angaben „beträchtliche Mittel“ in Projekte investiert. Die Projektliste…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 02.06.2021 / 16:00 / 21

Impfsicherheit: Das schwarze Datenloch im Bericht des Paul-Ehrlich-Instituts

Der Sicherheitsbericht des Paul-Ehrlich-Instituts vom 7. Mai 2021  gibt eine „gemeldete“ Todesfallzahl von 524 in der Gruppe der COVID-Geimpften an. In Anbetracht der hohen Anzahl…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 30.05.2021 / 10:30 / 46

Ausgewogene Berichterstattung

Push-Nachricht der FAZ Online vom 29.05.2021: Ein Faktencheck.Sind die Bedenken von Impfskeptikern begründet?" Leonie Feuerbach, Redakteurin im Frankfurter Allgemeine Magazin, teilt darin mti: "Wieso finden sich…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 01.04.2021 / 17:00 / 14

In der Maske steckt der Teufel – eine Multimilliarden-Posse. 

Sechs Akte über 6 Milliarden Euro, plus eine Zugabe von 2 Milliarden Euro. Klappentext zur Posse: Die Pressemitteilung PM Nr. 136 vom 18.03.2021 des Deutschen Statistischen…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 01.11.2020 / 17:00 / 15

Die Eröffnung des BER: Wie in Namibia

Der Deutschlandfunk Dlf hat Udo Haase, den früheren Bürgermeister von Schönefeld anlässlich der Eröffnung des neuen Haupstadtflughafens am 31.10. 2020 interviewt. Daraus die famosen Visionen des früheren Bürgermeisters:…/ mehr

Volker Voegele, Gastautor / 20.10.2020 / 15:00 / 11

Glatt verpasst: Hitzetod-Welle 2020 in Deutschland

Werte Leser, ist Ihnen aufgefallen, dass Sie im August 2020 in Deutschland eine Hitzetod-Welle überlebt haben? Nach der Graphik der "Wöchentlichen Sterbefallzahlen" lag der Höhepunkt in…/ mehr

Unsere Liste der Guten

Ob als Klimaleugner, Klugscheißer oder Betonköpfe tituliert, die Autoren der Achse des Guten lassen sich nicht darin beirren, mit unabhängigem Denken dem Mainstream der Angepassten etwas entgegenzusetzen. Wer macht mit? Hier
Autoren

Unerhört!

Warum senken so viele Menschen die Stimme, wenn sie ihre Meinung sagen? Wo darf in unserer bunten Republik noch bunt gedacht werden? Hier
Achgut.com