Grüner Wasserstoff in Megafabrik

[STW]

Das Problem bleibt weiterhin: wie genug von dem Zeugs nach Europa bringen?

Dann wäre noch ein Verteilnetz nötig. Wasserstoff hat halt den Nachteil gegenüber den größeren Molekülen von Kohlenwasserstoffverbindungen, dass er gerne auch durch Metalle hinweg diffundiert. Damit dürfte die vorhandene Infrastruktur zur Gasverteilung "ertüchtigungswürdig" sein.

Du hast den Artikel nicht ganz durchgelesen? Der Wasserstoff wird dort in Ammoniak umgewandelt und auf Tankschiffe gepumpt. Von dort geht es dann z.B. nach Europa (Deutschland) wo z.B. in Hamburg schon ein Terminal gebaut wird.
Dort wird es entladen und wieder zu Wasserstoff umgewandelt. Ich bin kein Ingenieur/Techniker, der das ganze nachvollziehen kann.
Aber für die Industrie in D anstatt (evtl. teuereres) Erdgas zu verfeuern und dann fast ohne CO2 Ausstoss
(auch die Frachter laufen dann wohl mit Wasserstoff?)....

Eine Unabhängigkeit von Atomkraft, Erdgas (vor allem russischem) und Kohle, wäre damit ein Stück weit voran gekommen....

Grob überfogen habe ich ihn, Ammoniak habe ich erstmals überlesen, das macht es halt aber nicht besser. Die Anlage hat 2GW im Endausbau, da habe ich dann schon gelacht. Aber jetzt, auf Deinen Wunsch hin, nachgerechnet.

Wir gehen mal davon aus, dass die 2GW tatsächlich ausschließlich Solarstrom sind und Dunkelflauten nicht durch AKWs abgefangen werden. Und tatsächlich die Transportschiffe klimaneutral unterwegs sind mit Wasserstoff / Ammoniak. Dann rechnen wir mal, was davon übrig bleibt:
Der Wirkungsgrad der Elektrolyse beträgt ca. 75 Prozent.
Die Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren) hat einen Wirkungsgrad von 60 Prozent.
Ammoniak-Kompression und Transport: 85 Prozent.
Ammoniak-Cracker: 70 Prozent.
WasserstoffkKompression und Transport: 90 Prozent.
Brennstoffzelle (im Idealfall, wenn der Wasserstoff nicht anders verblasen wird): 70 Prozent.

Macht im Ergebnis 17% Wirkungsgrad, aus den 2GW werden 340MW, die hinten herauskommen. Das macht also bei einem sonnigen Wüstentag von 12 Stunden rund 4GWh. Macht dann im Jahr rund 1.46TWh.

Im Jahr 2023 wurden in Deutschland rund 508 Terawattstunden Strom erzeugt, laut anderer Statistik ist der Bedarf jährlich rund 560TWh. Also ohne Verkehr und Heizung.

Wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe (bin für Hinweise dankbar), würde, wenn all das Ammonika ausschließlich nach DE geliefert würde, unglaublich 0.2% des jährlichen Strombedarfs damit gedeckt werden können.

Oder aber: laut einer McKinsey-Studie von 2018 (ich halte von dem Laden nichts, aber egal) würden wir jährlich 100TWh benötigen, falls alle Autos auf elektrisch umgestellt wären. Wir könnten also fast 1.5% der PKWs mit dieser 2GW-Anlage befeuern.

Also: was dabei herauskommt, das reicht nicht einmal für das Saarland. Jetzt stelle ich mir gerade vor, wie man diese Anlage dimensionieren müßte, wenn wir in ganz Europa auf so eine tolle Technologie umstellen wollten.

Du verstehst also, dass ich "etwas" skeptisch bin, wenn ich solche tollen Nachrichten höre? Aber ich bin mir sicher, dass wir für diese Technolgie die Fördergelder wieder mit beiden Händen verteilen.

Nun ist das alles sowieso noch nicht so ausgefeilt, siehe z.B. https://www.umweltbundesamt.de/sites/de ... rstoff.pdf

[Califax]

Die Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren) hat einen Wirkungsgrad von 60 Prozent.
Ammoniak-Kompression und Transport: 85 Prozent.
Ammoniak-Cracker: 70 Prozent.
WasserstoffkKompression und Transport: 90 Prozent.
Brennstoffzelle (im Idealfall, wenn der Wasserstoff nicht anders verblasen wird): 70 Prozent.

Den Ammoniak kann man IMHO direkt in Brennstoffzellen verstromen - und als solchen - flüssig - wesentlich besser transportieren und lagern als flüssiges H2. Weiterhin ist die energiedichte von Ammoniak höher als die von verflüssigtem H2. Damit kann sowohl der Wirkungsgrad verbessert als auch das echte Problem mit den H2-Dichtungen gelöst werden.

Aber "grüne Energie" an sich ist eine Milchmädchenrechnung.

[der niederrheiner]

Und die Abhängigkeit von den Saudis wächst. . .


Stephan

[STW]

...
Den Ammoniak kann man IMHO direkt in Brennstoffzellen verstromen - und als solchen - flüssig - wesentlich besser transportieren und lagern als flüssiges H2. Weiterhin ist die energiedichte von Ammoniak höher als die von verflüssigtem H2. Damit kann sowohl der Wirkungsgrad verbessert als auch das echte Problem mit den H2-Dichtungen gelöst werden.
...

Ich ging ja bei meiner Berechnung schon davon aus, dass wir auch einen "grünen Transport" zugrundelegen, also Transportschiffe direkt mit Ammoniak angetrieben werden (auch wenn die Ammoniak-Verbrennermotoren noch zur Produktreife entwickelt werden müssen, es gibt derzeit Prototypen, bei denen dem klassischen Sprit Ammoniak beigemengt wird ... ) oder halt über den Umweg Wasserstoff - den ich derzeit noch für effizient halte, denn Ammoniakbrennstoffzellen in den benötigten Größenordnungen für Schiffsantreibe sind sicherlich noch von wahlweise unschöner Baugröße und / oder hohen benötigten Temperaturen abhängig. Müßte man mal ausrechnen, was dabei rauskommt. Viel verschieben wird sich in der Gesamtbetrachtung wohl nichts.

Machen wir es kurz: ich mag zwar keine mit Solarpanels vollgestopften Landschaften, aber die 2GW könnte man m.E. besser hier trotz weniger Effizienz mangels Sonne aufbauen, es käme am Ende wohl mehr Energie bei heraus. Und sei es, dass man diese im Winter direkt in elektrische Heizmatten als Fußbodenheizung leitet und im Sommer Klimaanlagen oder Tiefenwärmespeicher damit betreibt.

Um es mal weiter zu betrachten: man kann ja aus den Zahlen ableiten, wieviel TW oder PW in der Wüste aufgebaut werden müßten, um Deutschland, oder noch schöner, Europa zu versorgen. Das rechnet man um in Platzbedarf, Panelbedarf inkl. Regenerationsbedarf nach 20 oder 30 Jahren, rechnet die erforderlichen Produktionskapazitäten für Solarpanels aus, vergleicht die mit dem Ist-Zustand, und macht einfach mal eine Machbarkeitsuntersuchung. Und danach mal wirklich eine Energiebilanz, berücksichtigt dabei die Effizienz von Solarpanels und den Energieaufwand für deren Herstellung.

[Markus Sch.]

Um es mal weiter zu betrachten: man kann ja aus den Zahlen ableiten, wieviel TW oder PW in der Wüste aufgebaut werden müßten, um Deutschland, oder noch schöner, Europa zu versorgen.

So etwas ist doch gar nicht notwendig. Wir haben in Deutschland die Energiewende hin zu den erneuerbaren Energien.

Wo es hier hingeht:
https://www.landundforst.de/niedersachs ... ren-570917

[Afunker]

Einige übersehen bei den Rechnungen, dass
1.Mit dem Wasserstoff/Ammoniak keine Nutzfahrzeuge (also auch keine PKW und Zweiräder) betrieben werden sollen
2.Dieser für die Industrie vorgesehen ist, anstatt elekt. Strom wieder zurück zu gewinnen, für die Industrie
3.Eher Schiffe mit Brennstoffzellen damit betrieben werden sollen, anstatt Schweröl

Wir reden von CO2 Einsparungen, keine fossilen Brennstoffe mehr, in dem Ausmaß weiter zu verbrennen wie noch vor einigen Jahren,
keinen Atommüll mehr in Endlager verbringen zu müssen usw....

[Afunker]

Und die Abhängigkeit von den Saudis wächst. . .


Stephan

Genau das wollen die Ölscheichs aller arabischen Staaten und sorgen vor, wenn das Öl und Gas nicht mehr ist und Sie keinen Profit mehr haben....
Die setzen das Geld was Sie noch haben, in solche Projekte, um längerfristig weiterhin anstatt mit dem Verkauf von Öl und Gas, nun H2 zu verkaufen.

[STW]

Einige übersehen bei den Rechnungen, dass
1.Mit dem Wasserstoff/Ammoniak keine Nutzfahrzeuge (also auch keine PKW und Zweiräder) betrieben werden sollen
2.Dieser für die Industrie vorgesehen ist, anstatt elekt. Strom wieder zurück zu gewinnen, für die Industrie
3.Eher Schiffe mit Brennstoffzellen damit betrieben werden sollen, anstatt Schweröl

Wir reden von CO2 Einsparungen, keine fossilen Brennstoffe mehr, in dem Ausmaß weiter zu verbrennen wie noch vor einigen Jahren,
keinen Atommüll mehr in Endlager verbringen zu müssen usw....

Klär uns auf: was macht die Industrie damit? Außer vielleicht Dünger herzustellen? Und was ändert das am gesamten CO2-Ausstoß in DE oder gar EU prozentual? Eine einfache Berechnung, wie nützlich das Ergebnis ist würde mir doch schon reichen.
Selbst Markus Sch. hat ja indirekt mit seinem Beitrag zugegeben, dass das Unterfangen sinnfrei ist, weil ja hier alles so toll mit selbst erzeugter regenerativer Energie funktionieren wird. Wenngleich ich der Meinung bin, dass man das Thema Energieerzeugung nicht sinnvoll lokal betrachten kann, Niedersachsen ist auch nur ein Klecks auf der Weltkarte.

[MEroller]

Hochöfen zum Stahl kochen brauchen H2, wenn sie mit "regenerativer" Energie betrieben werden sollen. "regenerativ" in Anführungsstrichen, weil keine Energie wiederhergestellt werden kann. Wir nehmen uns immer nur ein Stück unseres großen Kernfusionsreaktors, der Sonne

[rainer*]

Klär uns auf: was macht die Industrie damit? Außer vielleicht Dünger herzustellen? Und was ändert das am gesamten CO2-Ausstoß in DE oder gar EU prozentual? Eine einfache Berechnung, wie nützlich das Ergebnis ist würde mir doch schon reichen.

Die Industrie wird den zu einem kleinen Teil eben so benutzen, wie sie Ammoniak heute auch benutzt. Der größere Teil wird wieder zu Stickstoff und Wasserstoff gespalten. Das wird gemacht, weil es weniger Energie frisst als eine Verflüssigung und weil Ammoniak erheblich leichter zu transportieren geht und der Ammoniaktransport in großen Mengen bereits etabliert ist.
Wasserstoff brauch die Industrie in vielen Verfahren. Als Ersatz von Kohle bei der Stahlerzeugung (als Reduktionsmittel). Als Ersatz von Erd- oder Synthesegas/Stadtgas für alle Vorgänge, wo eine Flamme benötigt wird. Als Ersatz von Erdgas, wenn alle anderen Möglichkeiten zum Ersatz weniger wirtschaftlich sind usw.
Prinzipiell ist es erforderlich, um komplett von Erdgas und Kohle weg zu kommen. Die CO2-freisetzenden Vorgänge müssen ersetzt werden. Da muss jede Möglichkeit genutzt werden.
Was Du mit der Prozentangabe willst, kann ich nicht nachvollziehen. Meinst Du, wenn wir jetzt den Ammoniak importieren und ein anderen Energieträger ersetzten? Oder dann, wenn die Energiewende bereits abgeschlossen ist? Die einzig sinnvolle und seröse Angabe m.E. ist, das auf den jeweiligen Prozess zu beziehen. Letzen Endes ist das eine teure Lösung und wird m.E. eben nur dort eingesetzt, wo keine andere Variante wirtschaftlicher ist.

Und was noch immer mal hochkommt, das Wasserstoff sich nicht oder schlecht in Rohren transportieren lässt. Bis vor 30 Jahren hatten die 5 neuen Bundesländer so ein Netz. Vor der Umstellung auf Erdgas wurde alles in Privathaushalten mit Stadtgas bzw. Kokereigas betrieben. Stadtgas besteht zum überwiegenden Teil aus Wasserstoff (...und dummerweise noch zu 5% aus hochgiftigen Kohlenmonoxid).