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Grüne Wasserstoffwirtschaft

Grüne Wasserstoffwirtschaft. regenerativ statt fossil effizient statt verschwenderisch Wasserstoff statt Öl, Erdgas und Strom. Gliederung. Stromspeicherung Grüne Wasserstoffwirtschaft Funktionsprinzip Biomasse Wirtschaftlichkeit Umsetzung Fazit Fragen und Diskussion.

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Grüne Wasserstoffwirtschaft

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Presentation Transcript

  1. Grüne Wasserstoffwirtschaft • regenerativ statt fossil • effizient statt verschwenderisch • Wasserstoff statt Öl, Erdgas und Strom

  2. Gliederung • Stromspeicherung • Grüne Wasserstoffwirtschaft • Funktionsprinzip • Biomasse • Wirtschaftlichkeit • Umsetzung • Fazit • Fragen und Diskussion

  3. Erneuerbarer Strom

  4. Nötige Speicherung • fluktuierende Erzeugung • Windkraft • Photovoltaik • massiver Speicherausbau nötig • Speicher für längere Zeiträume

  5. Speicherarten • Akku-Elektrofahrzeuge • Pumpspeicherkraftwerke • Druckluft in unterirdischen Kavernen • Wasserstoff in unterirdischen Kavernen

  6. Grüne Wasserstoffwirtschaft Wie funktioniert das?

  7. Brennstoffzellenheizung

  8. Brennwertheizung • Erdgas • Wirkungsgrad: 111% • Brennstoffzellenheizung • Wirkungsgrad: 116% • Wasserstoff • Heizwert (Hi) 120 MJ/kg • Brennwert (Hs) 142 MJ/kg

  9. Wo kommt der Wasserstoff her?

  10. Wasserstofftransport • Rohrleitungstransport • Verluste < 0,1 % • Stromnetz • Verluste ~ 8% → durch Wasserstoff überflüssig • Wasserstoff ist speicherbar • Wasserstoffproduktionsdruck: 25 Bar → ausreichend für Rohrleitungssysteme

  11. Sicherheit • Wasserstoff verflüchtigt sich schnell • keine Explosion möglich flüssiges Propan tritt aus flüssiger Wasserstoff tritt aus Quelle: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung

  12. Wasserstoffherstellung Wie Wasserstoff produziert wird

  13. Elektrolyse Strom • Wasser  Wasserstoff + Sauerstoff • Wirkungsgrad 80% Hi Druckelektrolyseur mit einer Leistung von 2,3 MW

  14. Biomassevergasung Biomasse Sauerstoff Mineraldünger • Produktionsdruck: ca. 25 Bar • Effizienz: ca. 78% • Gesamteffizienz = Effizienz der Wasserstofffabrik * Effizienz der Brennstoffzellenheizung • 78% x 116%= 90% (feucht) C O H O H H2 CO2

  15. Güssing nahe Wien: energieautark Synthesegasproduktion wird verstromt Nahwärmenetz drucklos: 8 MW (th) Beispiel: Güssing heute

  16. Wasserstoffproduktion Druckerhöhung auf 25 Bar bei gleicher Größe 200 MWH2 Wasserstofffabriken Mindestgröße 50MW Vision: Güssing morgen

  17. Biomasse Energiepflanzen und Reststoffe

  18. Energiepflanzenökosystem Konventionelles Agrar-System Energiepflanzen Agrar-System Monokulturen Artenvielfalt durch Sortenmischung und Tolerierung von Wildpflanzen Pestizide, Herbizide, starke Düngung Angepasste Düngung, Verzicht auf Pestizide und Herbizide Erosionsgefahr durch Bodenbearbeitung Bodenschutz, geringer Humusabbau durch Direktsaat Quelle: Prof. Konrad Scheffer, Uni. Kassel; Energiepflanzenökosystem; EURO-SOLAR Konferenz

  19. Flächenkonkurrenz • EU-Agrarsubventionen • starke Überproduktion  wird vernichtet/exportiert • in der H2-Wirtschaft • Energiepflanzen statt Überproduktion • Agrar-Subventionen überflüssig • bei ausreichender Fläche keine Konkurrenz

  20. Energiepflanzenertrag • Züchtung von Pflanzen • Energiepflanzen: Verdoppelung der Erträge/ha • in 10 Jahren (Walter Schmidt, KWS Saatgut AG) • in 17 Jahren (Karl-Heinz Tetzlaff, Verfahrensingenieur)

  21. Energiepflanzenpotential: EU-25 Fläche konstant Institut für Energetik und Umwelt Leipzig Universität Hohenheim

  22. Verkehr Fahren ohne Emissionen

  23. Brennstoffzellenfahrzeuge • Tankdauer ähnlich Benzin • Bremsenergierückgewinnung • Beispiele: • Mercedes F-Cell, 700 Bar Tank, 400 km • Toyota, 700 Bar Tank, 800 km • Van Hool, 350 Bar Tank, 350 km

  24. Sicherheit im Fahrzeug • höchststabiler Drucktank • Überdruckventil • keine Explosionsgefahr • keine Umweltbelastung

  25. Wirtschaftlichkeit Konkurrenzfähig?

  26. Energiepreise • Preise • erste Anlage: 3-4 Cent/kWh • langfristige Prognose: • 1,5-3,5 Cent/kWh • heute (ohne Steuern) • Erdgas: 6 Cent/kWh • Strom: 12 Cent/kWh Erste Anlagen Prognose

  27. Probleme der Umsetzung Warum macht das niemand?

  28. Umsetzungshindernisse • Stromwirtschaft ist etabliert • nur Strom wird gefördert: Erneuerbare Energien Gesetz • Synthesegas zur Stromerzeugung • Wasserstoff • keine Vergütung • Netzeinspeisung unmöglich

  29. Umsetzungshindernisse • Energiewirtschaft • stellt Experten • starke Lobby • zentraler Elektrolysewasserstoff  eine dezentrale Wasserstoffwirtschaft ist weitgehend unbekannt und somit ein potenzielles Risiko  es ist einfacher die übliche Strategie weiterzuverfolgen

  30. Umsetzungsstrategien Eine Wasserstoffwirtschaft aufbauen

  31. Beimischung Wasserstoff Fabrik Wasserstoff- Tankstelle Erdgasnetz Wasserstoffanteil: 5%-20%

  32. Eigenständiges Netz 50MWH2 Fabrik 40 Mio. Euro 8 Mio. Euro Wasserstoffnetz 17 Mio. Euro 3000 BZ-Heizungen = 65 Mio. Euro Stromeinspeisung nach EEG Jährlicher Gewinn: 8,1 Mio. Jährlicher Gewinn: 8,1 Mio. 45 Mio.

  33. Fazit • ökologisch • Technik vorhanden • sicher • regionale Energie • dezentral • günstig

  34. Fragen und Diskussion bedankt sich vielmals für Euer Interesse und Eure Aufmerksamkeit!

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