Ich halte die Wasserstofftechnologie weiterhin für keinen Unsinn. Wenn man die Szenarien im Link meines vorigen Beitrags betrachtet, kommt man zu einem der beiden Szenarien auf 300GW Photovoltaik. Nun ist die maximale Stromverbrauchsleistung in Deutschland bei ca 80GW mittags im Winter, vielleicht bei 75GW an heißen Sommertagen, wenn viele Klimaanlagen laufen. Rechnet man den elektrifizierten Verkehr hinzu, kommt man zukünftig wegen des Aufladens vielleicht auf bis zu 100GW. Vielleicht aber nicht einmal, wenn bevorzugt nachts geladen wird.

Wie auch immer: Nehmen wir einen Mittagsspitzen-Verbrauch von 100GW an an einem landesweit sonnigen Tag im Juni (und nehmen wir auch an, dass es in weiten Teilen Europas sonnig ist). Die PV-Anlagen arbeiten voll und dürften ca. 75% der Nennleistung erbringen (nicht alle haben mittags den optimalen Winkel, bes. Anlagen in Ost-West-Ausrichtung, und einige Anlagen haben eine dünne Schicht von Staub, da nicht regelmäßig gereinigt, und viele Anlagen haben altersbedingt leicht nachgelassen). Bei 300GW PV-Nennleistung ergibt das 225GW. Das wäre mehr als das Doppelte des Bedarfs. Da helfen die dicksten Leitungen nicht mehr, wohin soll der Strom abgeleitet werden? Auch Akkus wären in gigantischem Ausmaß nötig, da der Leitungsüberschuss in 1h schon 125GWh erreichen würde. Im Juni würde aber ein solcher Leistungsüberschuss wegen der Taglänge 4-5h anhalten, d.h. es würden sich 500-600GWh ansammeln, die gespeichert werden wollen.

Von der Leistung der Windräder ist dabei noch gar nicht gesprochen. Man kann sie bei sonnigem Hochdruckwetter als niedrig ansehen, aber nicht bei Null. (Die Biomasseanlagen kann man als abgeregelt betrachten.) Interessanterweise gibt es bei starkem Strahlungswetter bei der Windenergie einen Tagesgang, wobei die Windleistung nachts höher ist, was den Tagesgang der PV-Leistung zumindest ein wenig kompensiert.

Mit Akkus kann man vielleicht dafür sorgen, dass ein Teil der überschüssigen PV-Leistung für die folgende Nacht gespeichert wird. Aber es geht auch darum, einen Teil dieser gewaltigen Energien für den Winter zu speichern, und das geht derzeit nur über Gasspeicher, wobei es Ziel sein sollte, diese ganze Speicher-Infrastruktur immer mehr auf Wasserstoff umzustellen. Ich weiß jetzt nicht, ob die Erdgasleitungen auf für den Transport von Wasserstoff geeignet sind. Eher nicht, aber H2-Beimischung in Erdgas ist auf jeden Fall zu 5% möglich; in Dithmarschen werden 10% H2-Anteil getestet, wobei auch geprüft wird, ob die Verbrauchergeräte wie Gasheizung und -herd das aushalten.

Man hat auch andere Technologien erprobt, z.B. bei der Wärme Solarthermie mit Geothermie kombiniert. Im Sommer liefern solarthermische Anlagen mehr warmes Wasser als nötig. Die Idee war, das überschüssige warme Wasser in ein Bohrloch abzuleiten, wo es in einer bestimmten Tiefe die Erde erwärmt über den Sommer. Im Winter muss dann die Wärmepumpe weniger arbeiten, so jedenfalls die Hoffnung. Aber der Einspareffekt lag bei gerade mal 10% (30% wurden erwartet). Wie groß das Verbesserungspotential ist, weiß ich nicht. Hängt vielleicht auch von der Beschaffenheit des Untergrundes ab.

Was die Wirkungsgrade bei der Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff betrifft, sieht man ein Potential von bis zu 90%. Aktuell sind es meist 60-80%. Aber vielleicht kann man die Abwärme auch für die Beheizung der umgebenden Infrastruktur nutzen, wenigstens im Winter. Erste Elektrolyse-Anlagen mit über 100MW sind geplant.

Noch ein Thema zu Druckluftspeichern. Einen gibt es schon seit längerem (ich glaube sogar seit den 70er-Jahren. Dessen Wirkungsgrad ist aber nur bei 40%. Zudem wird es beim Luft-Ablassen mit Erdgas beheizt gegen die drohende Vereisung beim Entspannen (Druckabfall). Das Potential liegt bei 70%, wenn man die Kompressionswärme abfängt, zwischenspeichert und beim Entspannen wieder zuführt.

vielen dank, da war ich zu langsam

ich lerne noch, bitte um verständnis

Zitat von Meridian im Beitrag #77

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Ich halte die Wasserstofftechnologie weiterhin für keinen Unsinn

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Erste Power-to-gas-Anlagen, teils auch aus überschüssiger Windenergie:

https://de.wikipedia.org/wiki/Power-to-G..._in_Deutschland

Zitat von Meridian im Beitrag #80

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Erste Power-to-gas-Anlagen, teils auch aus überschüssiger Windenergie

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Weitere geplante H2-Erzeugungsanlagen:

Eines in der Lausitz (sehr wichtig angesichts der zu erwartenden Stilllegung der Kohlekraftwerke):

https://www.iwr.de/news/bau-von-wasserst...ossen-news37529

Immerhin gleich 10MW und auch die mögliche Übertagung auf über 100MW, was im Vgl. zu den bisherigen Anlagen zu den stärkeren zählt. Überhaupt sollen die Anwendungsmöglichkeiten noch erforscht und gf. erweitert werden.

Auch die Schweiz will so eine Anlage bauen:

https://www.iwr.de/ticker/alpiq-ew-hoefe...ine-artikel3480

Explizit ist die Nutzung der Abwärme aus dem Prozess der H2-Generierung als 2. Planungsschritt erwähnt. Bei der geplanten Lausitzer Anlage steht zwar auch etwas von Fernwärme, aber es ist unklar, woher und wie erzeugt.

Auch wenn gerade von einer H2-Hype geredet wird, so muss berücksichtigt werden, dass vieles erst in der Vorplanung ist. Ein deutlicher Ausbau ist frühestens zum Ende diesen Jahrzehntes zu erwarten, vermutlich erst im nächsten Jahrzehnt. Die Speicherung größerer Mengen an Energie wird auch erst wichtig, wenn der Anteil der Eneuerbaren mind. 2/3 beträgt (davon wiederum ein wesentlicher Anteil von wetterabhängiger und damit schwankender Solar- und Windenergie). Das aber ist durchaus innerhalb der nächsten 10 Jahr zu erwarten, so dass Forschung und erste Testanlagen wichtig sind. Und ich vermute, dass dann wirklich diese Anlagen immer mehr mit überschüssiger Energie versorgt werden, denn diese wird es dann immer öfter geben. Die Wind- und PV-Betreiber würden dann ihrerseits ihren erzeugten Strom bevorzugt dann an H2-Anlagen abgeben, wenn der Stromhandelspreis sehr niedrig ist.

Wie wichtig Speicherung wird, zeigt sich am aktuellen Wetter. Die Windräder arbeiten erstmals seit Ende Mai wieder stärker wegen eines kleinen Sturmtiefs (kommt auch im Sommer gelegentlich vor). Im Gegensatz zu Sturmlagen im Herbst und Winter kommt auch noch ein hoher Beitrag aus Photovoltaikanlagen hinzu. Zudem ist das Windmaximum heute nahezu zeitgleich mit de PV-Maximum. Zusammen kamen heute mittag Leistungsspitzen von bis zu 60GW alleine aus PV- und Windanlagen zustande. Bei doppelt so hohem Ausbau läge die Leistung bei bis zu 120 GW, und da braucht es neben weiteren Leitungen und Akkuspeichern immer mehr andere Möglichkeiten der Stromspeicherung.

https://www.energy-charts.info/charts/po...000001111000000


Am Samstag gibt es laut Wetteronline erneut eine Windwarnung für Norddeutschland, also an einem Tag mit etwas geringerem Stromverbrauch. Weiß aber nicht, wann genau am Tag die Windspitze erwartet wird.

Zwei bedeutsame Nachrichten dieser Woche:

Gesamt-Klimabilanz von Elektroautos ist fast 70% besser als bei Verbrennerfahrzeugen

und auch:
CATL stellt erste Natrium-Ionen-Akkus für Autos vor

Wie bekommt man dieses Problem der E-Mobilität in den Griff? Die Bilder sind erschreckend: https://www.welt.de/vermischtes/article233244485/E-Auto-VW-ID-3-brennt-in-Groningen-komplett-aus.html?icid=search.product.onsitesearch

@Findus:

Das Problem der E-Mobilität ist einzig und allein mit exzellentem Recycling alter Li-Ionen Akkus zur Rückgewinnung des bereits aus der Erde geförderten Lithiums und konsequenter Ursachenforschung für die Autobrände und rigeroser Beseitigung der Unglücksursachen zu beherrschen. Außerdem wäre mit ausschließlich erneuerbarer Energie hergesetellter Wasserstoff ein guter Treibstoff entweder für die Berennstoffzelle oder einen CO2 freien Kraftstoff für die klassischen Verbrennungsmotoren. Die Tanks müssten dann stabil genug gebaut werden um auch bei Verkehrsunfällen das Austreten des Wasserstoffes zuverlässig zu verhindern.

Die ersten Autos mit Verbrennungsmotor waren auch nicht perfekt.

Eine ergebnisoffene Entwicklung anderer Brennstoffe und Antriebe mit dem Ziel geringstmöglicher Emissionen bei minimalster Auswirkung auf unsere Umwelt (Stichwort Lithiumförderung in Südamerika) gehört ebenso dazu, wie die Klimaneutrale Herstellung der Fahrzeuge. Also sind auch die Herstellungstechnologien zu überdenken. Genug Potenial für geldgierige Kapitalisten, die neue Investitionsmöglichkeiten suchen.

Zitat von denker_1 im Beitrag #85

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Die ersten Autos mit Verbrennungsmotor waren auch nicht perfekt.

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Ein Start-up für nukleare Antriebe für Schiffe hat ganz nebenbei einen offenbar recht günstigen Salzspeicher für Solar- und Windanlagen erfunden.

https://www.techandnature.com/unbeabsich...rbare-energien/

Die Natriumsalze waren eigentlich als Kühlung für die Brennelemete gedacht. Tja, so kann's laufen...

Ein Problem der Wärmespeicherung ist schon immer, dass im Sommer überschüssige Wärme bislang nicht oder nur mit starken Verlusten für den nachfolgenden Winter gespeichert werden kann. Auch das Potential von industrieller Abwärme ist noch groß. Mit Borsäure - ein Stoff, der sich schlimmer anhört, als er ist - scheint es nun eine Möglichkeit der chemischen Wärmespeicherung zu geben.

https://futurezone.at/science/chemischer...chaft/402001113

Dieser Speicher kann wohl mehrmals wieder verwendet werden, und irgendwelche Seltenen Erden sind wohl auch nicht nötig.

Zitat von Meridian im Beitrag #88

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Ein Problem der Wärmespeicherung ist schon immer, dass im Sommer überschüssige Wärme bislang nicht oder nur mit starken Verlusten für den nachfolgenden Winter gespeichert werden kann. Auch das Potential von industrieller Abwärme ist noch groß. Mit Borsäure - ein Stoff, der sich schlimmer anhört, als er ist - scheint es nun eine Möglichkeit der chemischen Wärmespeicherung zu geben.

https://futurezone.at/science/chemischer...chaft/402001113

Dieser Speicher kann wohl mehrmals wieder verwendet werden, und irgendwelche Seltenen Erden sind wohl auch nicht nötig.

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Sagen wir mal so: Borsäure würde ich nicht trinken. Aber zu meinem Erstaunen ist es als Konservierungsstoff in Lebensmitteln enthalten. Zudem ist es eine sehr schwache Säure.

https://de.wikipedia.org/wiki/Borsäure