Transformation mit Wind + Sonne?

Auf Grund des Gasmangels in Deutschland soll die "Transformation" voran gebracht werden.->dpa Damit ist die Umstellung möglichst vieler Bereiche auf Wasserstoff gemeint, also Verkehr, Elektizität, Industrieprozesse.
Dieser "grüne" Wasserstoff soll aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen hergestellt werden.

Nur ergeben sich zwei grundlegende Problem.
1. Die Herstellung von H2 durch Elektrolyse mit Wind- und Sonnenkraft ist höchst ineffizient
2. Die benötigte, in DE herstellbare "grüne" Energie reicht nicht ansatzweise aus, um konventionelle Kraftstoffe auf diese Art zu ersetzen.

Der Anteil aller Stromerzeuger aus Wind (ca. 30.000Anlagen) + Sonne (ca. 2 Mio. Anlagen) ist doch mit 5,1% sehr bescheiden.

Anfangs soll der Wasserstoff aus den Stromspitzen der wetterabhängigen Erzeugung hergestellt werden. Es wird nur vergessen, dass diese nennswerten Spitzen zwar sehr hoch sind, aber dennoch relativ wenig auftreten. Dafür sind die Flauten relativ häufig. (siehe Grafik)

Worüber niemand spricht: Die überschüssigen Leistungsspitzen sind sehr hoch und „schmal“, haben also eine kurze Dauer.
Konkret werden an 114 Tagen für 5 h keine 10% der installierten Leistung erreicht! In der Spitze sind das 4T17h ->Flaute


Zitat aus dem Buch "Generationenprojekt Energiewende" :
..."Im Mittel fallen an jedem zweiten Tag keine Überschüsse an. Das gilt auch für die Leistungsaufnahme aller Power-to-X-Anlagen zur Energiewandlung, gleichgültig ob sie überschüssige Leistung in Wärme wandeln oder durch Elektrolyse Wasserstoff oder andere Brennstoffe produzieren. Sie stehen im Mittel jeden zweiten Tag still und können mangels verfügbarer überschüssiger Leistung keinen Beitrag zur Energiewandlung leisten. Die aus dieser schwankenden überschüssigen Leistung gewonnene Wärme hat daher einen geringen energetischen Wert, weil sie den Schwankungen der überschüssigen Leistung folgt und zum anderen an jedem zweiten Tag nicht zur Verfügung steht.“ ..

Dieser Flaschenhalseffekt müsste durch überdimensionierte kostentreibende Elektrolyse-Anlagen aufgefangen werden. die dann nur wenige Stunden laufen. Ausbauziel für Elektrolyseure bis 2030 sind 10 GW, was nur mit Subventionen funktioniert.
Sollte der gesamte Wind- und Sonnenstrom für die Produktion von Wasserstoff verwendet werden, bleibt kein Strom für das Stromnetz übrig.
In der PCK-Raffinerie Schwedt könnte es wegen des Embargo, nicht genug Öl geben und es wird die sogenannte "grüne Transformation" als Lösung diskutiert. Nur reichen die Energiequellen dafür nicht!
Der RBB berichtet vor Ort in "Wir müssen reden".

Die PCK-Raffinerie verarbeitet im Jahr ca. 12 Mio. t Erdöl. Das entspricht etwa einem Energiegehalt von ca. 139.560 GWh. (Energiegehalt Erdöl: 1 Mio. toe = 11,63 TWh / 1t Öl=11,63MWh). Von den knapp 4.000 Windturbinen in Brandenburg werden rechnerisch im Durchschnitt 13.000 GWh (2021) erzeugt, Deutschlandweit erzeugen rechnerisch 30.000 WKA= 117.300 GWh und Solar=44.600GWh. Rechnet man die Wandlungsverluste für die Erzeugung des Wasserstoffs hinzu, reichen alle Wind- und Photovoltaikanalgen nicht um das PCK energetisch zu ersetzen.

Ein weiteres Beispiel für Power-to-(ni)X: Sämtliche an Land gebauten Windkraftanlagen zusammen reichen gerade mal aus, um den Energiebetrag bereitzustellen, der für die Synthese des Treibstoffbedarfs allein am Frankfurter Flughafen erforderlich ist.
Das die Energiequellen (Wind+Sonne) hier in Deutschland nicht ansatzweise reichen, weiß man beim BMWK und gründet mit Kanada eine "Canada-Germany Hydrogen Alliance" um Wasserstoff zu importieren. Auch in Afrika ist man dabei für H2 zu werben und will 2024 importieren ->Link. Was aber verschwiegen wird ist, dass die energetische Bilanz vernichtend ist. Siehe hier: " Die Legende von der rettenden Wunderwaffe Wasserstoff aus Kanada" ->Link . Daraus resultieren hohe Kosten, hier rechnet man mit 5-8€/kg H2.

Am Beispiel Strahlproduktion Salzgitter mit einem Bedarf an Wasserstoff von 700.000 t/a (entspricht etwa 3.000MW Elektrolyseleistung), erkennt man ebenfalls, dass die Mengen nicht ansatzweise mit Wind+Sonne aus DE hergestellt werden können. Die Testanlage von 1,5 MW müsste um den Faktor bis 10.000 erhöht werden.
->L2

Wasserstoff aus Wind+Sonne ist keine Lösung! Rechnet man die Wandlungsverluste (der Wirkungsgrad der Elektrolyse von 60-70% wird sich durch die unsteten Energiequellen noch drastisch verschlechtern) für die Erzeugung des Wasserstoffs hinzu,
reichen alle Wind- und Photovoltaikanalgen in DE nicht um alleine die PCK-Raffinerie energetisch zu ersetzen !!!
Die benötigten Energiemengen sind zu hoch. Ineffizienz und die geringe Energiedichte der wetterabhängigen Energiequellen machen diese Idee sehr teuer->Link ->Link2
Die Wahrheit über Wasserstoff - Mit Prof. Maximilian Fichtner ->Link

Diese Studie "TransHyDE" weist einen Bedarf von 39 TWh bis 2045 aus, geht aber nicht auf das daraus resultierende Energie-Defizit ein. Immerhin erkennt das BMBF, der größte Teil des "grünen" Wasserstoffs" muss importiert werden. ->Link

Die Energiedichte entscheidet über Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Ein Vergleich der Energiequellen zeigt untere Grafik, wobei die Energiedichte von Wind- und Sonnenenergie auch vom Standort abhängt. EROI=Energy Return on Enery Invested.

Quelle Institut für Festkörper - Kernphysik/

Erschwerend kommt hinzu, dass Wasserstoff klimaschädlicher ist als CO2, so eine britische Studie vom April 2022. ->Link Bei Herstellung, Transport und Anwendungen ist es durchaus normal, dass Wasserstoff in die Atmosphäre entweicht und dies kann bis zu 10 Prozent betragen.

Sechs mal mehr Strom gegenüber Wärmepumpen bräuchte es für das Heizen von Häusern mit Wasserstoff. Trasnportkapazitäten sind eine weiteres Problem, denn H2 kann nicht nicht unbegrenzt über Gasnetze transportiert werden. Nur Methan wäre unbegrenzt einleitbar. Das Problem ist die Versprödung des Materials durch H2, der nur durch Neubau mit materialfesten Rohren gelöst werden kann. Wasserstoff ist kein Ersatz für Erdgas. ->Link
Diese Schönrechnerei von grünem Wasserstoff bleibt ein Traum. ->Link und Großbritanien hat sine Projekte eingestellt(2024) ->Link. Der Vergleich erforderlicher importierter Gasmengen Erdgas versus H2 ist ernüchternd, 30.000 m³/h Wasserstoffimport sind einfach exotisch. ->Link.

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Wasserstoff-Sensations-Fund in albanischem Bergwerk könnte Energiewende für immer verändern. Denn wie die Wissenschaftler ermittelten, könnten allein im Ophiolit-Gestein unter dem Bergwerk zwischen 5000 und 50.000 Tonnen Wasserstoff gespeichert sein. Dieser Ophiolit-Gürtel erstreckt sich über mehr als 3000 Kilometer von der Türkei bis nach Slowenien ->Link