Nachgerechnet: Ist Wasserstoff der Joker der Energiewende?

Physik anhand von Beispielen aus dem Alltag, anschaulichen Graphiken sowie Zahlen und Formeln erklärt: „Lassen Sie uns gemeinsam aktuelle Themen untersuchen, die von den Medien häufig erwähnt, aber selten erklärt werden“, so der Physiker Hofmann-Reinecke.

 
Egal, wie viele Windturbinen und Solaranlagen installiert werden: Es wird immer Zeiten geben, in denen ihre Leistung nicht ausreicht, um den aktuellen Strombedarf zu decken. Umgekehrt wird es Phasen geben, in denen alternative Quellen mehr liefern, als gerade gebraucht wird. Der Retter heißt „Wasserstoff“, der als Speicher für Elektrizität dient. Wird Wasserstoff das Klima retten?

Wir haben beim Physiker Dr. Hofmann-Reinicke nachgefragt: Wie wird Wasserstoff erzeugt? Wie schwer ist Wasserstoff? Wie kann man das Gas transportieren, zum Beispiel um elektrische Autos sauber zu betreiben? Und wie sieht die Energiebilanz aus bei der Erzeugung von einem Kilogramm Wasserstoff für den Verbrauch?


Dr. Hans Hofmann-Reinecke studierte Physik in München und arbeitete danach 15 Jahre in kernphysikalischer Forschung. In den 1980er Jahren war er für die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) in Wien als Safeguards Inspektor tätig. Er lebt heute in Kapstadt.

Mehr zu dem Thema im Blog des Autors Think-Again

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Kommentare ( 35 )

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Nigella
10 Monate her

Bei Ihrer Rechnung fehlen noch die Mehrkosten für die druckfesten Tanks in den Autos, die sicher häufig nötigen TÜV-Untersuchungen und die technischen Lösungen für Autounfälle, z.B. Frontalzusammenstöße. Die muß der Tank ja auch noch aushalten.

Michael Sander
10 Monate her

Soweit nichts Neues. Interessant wäre es gewesen, auch mal auf die energetische Bilanz von „blauem“ Wasserstoff+CCS einzugehen, sowie die alternative H2-Gewinnung mittels Kernkraft. Statt den Wasserstoff aufwändig zu komprimieren, käme alternativ auch die Weiterverarbeitung zu Methanol oder Hydrazin in Frage. Beides in Brennstoffzellen und auch im Verbrenner nutzbar.

Friedensreich
10 Monate her

Natürlich ist Wasserstoff die Zukunft ! Es fehlt nur ein Zusatz : “ Kohlen “ – Kohlenwasserstoff, i.e. Benzin und Dieselkraftstoff. Ausreichend vorhanden, funktionssicher, praktisch. Alles andere ist Mumpitz.

alter weisser Mann
10 Monate her
Antworten an  Friedensreich

Ne, die Kohle sacken die am Wasserstoff-Geschäft Beteiligten ein.

Th. Nehrenheim
10 Monate her

„Die meisten Experten taxieren die Kosten für den Bau einer Wasserstofftankstelle derzeit auf etwa 1.000.000 Euro. Gleichzeitig werden für ein flächendeckendes Netz in Deutschland etwa 1.000 Tankstellen veranschlagt.“ (Quelle) Wie aber kommt der Wasserstoff zur Tankstelle? Diese Frage ist in der Quelle auch nicht beantwortet. Es gibt zwei Möglichkeiten: Der Wasserstoff wird in Tankwagen, die mit Kesseln mit einem Druck von etwa 800 bar, durch die Gegend zur Tanke gefahren. Verluste beim Umfüllen kommen hinzu, aber v.a. ist eine erheblich größere Flotte an Tankwagen für die vielen Transportfahren notwendig als bei Petrokraftstoffen, weil die Energiedichte viel höher ist. Die andere… Mehr

Mausi
10 Monate her

Wo hat ein Herr Hirschhausen seinen medizinischen Eid gelassen? Ach, gilt ja nicht für öffentliche Sendungen oder Bücher. So ein Glück.

An welcher Garderobe hat ein Herr Lesch seinen wissenschaftlichen Eid abgegeben? Ach so, den gibt es nicht. So ein Glück. Da kann er ungeniert über böse Atomkraft fabulieren, ohne einen Gegenentwurf, der echter Wissenschaft standhält.

Wo hat der ÖRR seine Informationspflicht abgegeben? An der Garderobe im Theater namens Haltung und Erziehung.

Deshalb umso mehr Dank an TE und alle Mitwirkenden!

Contra Merkl
11 Monate her

Fakt ist das gar nicht ausreichend viele Strom aus Wind und Sonne zur Verfügung steht, um daraus permanent Wasserstoff herzustellen. Zumal das Angebot mit immer mehr Kraftwerksabschaltungen immer knapper wird, der Verbrauch mit Elektromobilität und Wärmepumpen immer mehr zunimmt. Welcher Unternehmer will denn in eine Wasserstofferzeugungsanlage investieren, welche auf nur wenige Stunden Betrieb im Jahr kommt, wenn durch Wind mal ein Überschuss an Strom verhanden ist ? Zumal bei Wasserstofferzeugung und der Rückwandlung zu Energie dreiviertel der Energie verloren geht. Das sind alles Träume von Leuten die weder Physik, Chemie oder Marktwirtschaft verstanden haben und krachend scheitern werden, bevor die… Mehr

TinaTobel
11 Monate her

Fragen: Bei der Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser entsteht Sauerstoff. Das erscheint unbedeutend. Aber wäre es tatsächlich folgenlos für die Umwelt, wenn man Wasserstoff in großem Umfang gewinnen und die entsprechenden Mengen Sauerstoff freisetzen würde? Immerhin würde man damit die Zusammensetzung der Atmosphäre verändern. Wasserstoffautos benötigen Sauerstoff, um durch die Umwandlung von Wasserstoff in Wasser Energie zu gewinnen. Führen diese Autos den benötigten Sauerstoff mit sich oder entnehmen sie ihn der Umgebungsluft? Welche Folgen hätte es, wenn sich in einer engen Großstadtstraße überwiegend Wasserstoffautos im Stopp-and-Go-Modus fortbewegen und dabei Sauerstoff aus der Umgebung verbrauchen würden? Welche Folgen für Passanten und… Mehr

Last edited 11 Monate her by TinaTobel
oHenri
10 Monate her
Antworten an  TinaTobel

Das sind ausserordentlich interessante Fragen.
Was mit dem Sauerstoff-Überhang an den Produktionsstandorten geschieht, ist Frage 1, und welche Auswirkungen das hat
Zum Sauerstoff-Unterhang müsste man wissen, wieviel Sauertoff (inkl Wasserstoff) der heute Verbrenner-Verkehr benötigt, denn dieser wird ja auch nicht mitgeführt. Bei der Brennstoffzelle ist das ebenso:
https://www.toyota.de/automobile/brennstoffzellenautos
Sauerstoff wird nicht mitgeführt.
Was mit dem Wasserdampf oder Wasserkondensat passiert, ist nochmals interessant – ich denke, es wird vereiste Strassen geben bzw. wir müssen permanent Salz streuen ….

Mausi
10 Monate her
Antworten an  oHenri

Wer sich noch nicht mal wirklich für Klima interessiert, noch nicht mal ehrliche Forschung an die Öffentlichkeit lässt, fleissig verschweigt, dass Klimaprognosen auf Algorithmen beruhen, die noch nicht mal in der Lage sind, das vergangene Klima nachzustellen, vom Klimaverständnis also so weit weg ist, wie der Neandertaler vom modernen Menschen, den interessiert nicht, was geschieht, wenn an einer Schraube gedreht wird. Also ein verschwindend kleiner menschengemachter Anteil – aber angeblich klimaentscheidender Winzlingsanteil – eines natürlichen Gases – durch ein anderes menschengemachtes Gas ersetzt wird. Dann natürlich ohne jeden Einfluss aufs Klima.

Esteban
10 Monate her
Antworten an  TinaTobel

Nun, der Luftsauerstoff macht rund 20,95% der Atemluft aus. Und wenn man sich die Erhöhung des CO2-Anteils von 0,03% (1960) auf 0,04% (2020) betrachtet – und einmal den menschlichen Ursprung dieser Erhöhung vorausetzt (der darin enthaltene Sauerstoff wurde der Atmosphäre durch Verbrennung entzogen), dann gewinnt man einen Eindruck von der Geringfügigkeit der menschlichen Aktivitäten auf den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre – egal, ob man Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffe „oxidiert“, d.h. verbrennt.

Waehler 21
11 Monate her

Bilderstürmen für die Massen. Damit sie an die Energiewende für einen „Appel und ein Ei“ glauben können, sind Fehlinfos mit Angst gepaart Mehrheitsbeschaffer und funktionieren nach wie vor. 
Wenn Sätze wie „Der Atomausstieg war alternativlos“ unwidersprochen und als wissensachftliche Wahrheit den Kopf der Wähler dominieren, ist der Demokratieausstieg vielleicht auch alternativlos. Der Rechtsstaat ist ohnehin schon auf dem Sterbebett.

Last edited 11 Monate her by Waehler 21
giesemann
11 Monate her

Wasserstoff in flüssiger Form unter Normalbedingungen, warum nicht? Der verständige Mensch hydriert CO2 damit, dann hat er Methanol. Das siedet bei 56°C, kannste an jeder Tanke abfüllen. Mit Methanol lassen sich Brennstoffzellen betreiben, als Kühlmittel in Wassereis ist es gut geeignet, Synthesesprit geht auch – und das CO2 ist weg, (k)ein Wunder. Solche Anlagen laufen schon, https://www.cleanthinking.de/methanol-energietraeger-fuer-die-dritte-industrielle-revolution/ – Methanolwirtschaft also, gucksdu wiki.
Natürlich ist es billiger, den Sprit aus Rohöl zu destillern; NOCH billiger ist es, mal eine Weile die „wachsende Menschheit“ ein zu bremsen, dann brauchse auch weniger Sprit. Usw.

Waehler 21
11 Monate her
Antworten an  giesemann

Das Ende der Welt (Bevölkerungsexplosion) werden nicht die Schafe überleben, sondern die Wölfe (China, mehrere Funktionäre in Europa und natürlich die Superreichen aller Nationen!)

Last edited 11 Monate her by Waehler 21
giesemann
11 Monate her
Antworten an  Waehler 21

Also ich werde überleben – das genügt mir.

giesemann
11 Monate her
Antworten an  giesemann

Ich sprach von Methanol, nicht Ethanol.

Reinhard Peda
11 Monate her
Antworten an  giesemann

„Der Alkohol ist selbst geeignet als Treibstoff in Otto-Motoren, beliebt insbesondere im Motorsport (Klopffestigkeit, Verdampfungswärme). Es kann gleichzeitig aber auch mit Benzin vermischt werden – mit deutlich besseren Eigenschaften als Ethanol oder Bioethanol, das heute in E10-Kraftstoffe integriert wird. Und letztlich kann es auch direkt in Direkt-Methanol-Brennstoffzellen als Energieträger genutzt werden – oder in solchen Brennstoffzellen, die einen vorgeschalteten Katalysator haben, der aus einem Methanol-Wasser-Gemisch letztlich Wasserstoff gewinnt.“
Steht in Ihrem Link, daher meine Links zur Ergänzung zum Ethanol!

giesemann
11 Monate her
Antworten an  giesemann

Reaktionsgleichung, damit es für jeden klar ist: CO2 + 3H2 ergibt H3C-OH + H2O, also Methanol und Wasser. Das geht großtechnisch, bereits bekannt. Die Anlagen hierzu könnten wir verkaufen an die Großproduzenten von CO2, also diejenigen, die Kohleverstromung betreiben und Zement machen – und dabei in rauen Mengen CO2 freisetzen. Die Grünen wissen das auch inzwischen, habe ich denen vor geraumer Zeit geschrieben. Sie müssen nur noch anbeißen. Den Wasserstoff kann mensch durch Elektrolyse von Wasser mit Zappelstrom machen – wenn er gerade mal zappelt und sonst nicht gebraucht wird – die ideale Speicherung von Wasserstoff als Methanol und das… Mehr

oHenri
10 Monate her
Antworten an  giesemann

Und wie sieht es dann mit der Gesamt-Bilanz dieses Systems aus, dh. Rohtoff- und Finanz- und Entsorgungs-Investition für alternative Energiequellen mit Wasserstoffspeicher bis zum Wiederverbrauch des (kläglichen) Restes an Energie ?
Zwar produzieren PV+WK von 10h bis 14h manchmal grosse Mengen zuviel an Energie, aber auch diese ist ja nicht gratis und reciht bei den Umsetz-Verlusten via Wasserstoff ja bei weitem nicht aus, die restliche Unterdeckung zu füllen.
Also ich habe da meine Zweifel, ob das ganze System nur schon jemals seine benötigten Energie-Investitionen zurückbringt; Finanziell (ohne gigantische staatliche Subventionen) ist das Ganze sowieso ein einziges Desaster.

Albert Pflueger
10 Monate her
Antworten an  giesemann

Das Problem der Aufbewahrung und des Transports wäre damit gelöst. Nicht gelöst wäre die Frage der Energiebilanz und, damit zusammenhängend, der Ausbeute. Solche Syntheseanlagen benötigen Strom, und zwar dauerhaft und zuverlässig. Gelegentlicher Betrieb, wenn mal gerade zuviel Strom da ist, scheidet aus. Die benötigten Energiemengen lassen sich nur durch Kernkraftnutzung bereitstellen. Die jedoch böte mannigfache Möglichkeiten, fossile Energieträger zu substituieren, und zwar außerhalb des Mobilitätssektors, wo man, ohne die Synthese von Kraftstoffen zwischenzuschalten, Heiz- und Prozeßwärme sowie z.B. den Antrieb von Schiffen damit bewerkstelligen könnte. Die sogenannten „Erneuerbaren“ sind eine Sackgasse, Kernkraftnutzung ist alles andere als nur eine Brückentechnologie, sie… Mehr

jens uwe
11 Monate her

Die Atombatterie , als Energiespender fùr jeden Haushalt.
Illusionen, von Wissenschaftler bis in die 60 Jahre.
Ein kaum brennbarer Energiespender(Diesel)
Gegen den Hochexplosionen Wasserstoff eintauschen.
Ein Irrglauben.