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Archiv des Tags ‘Wasserstoff’

Windstrom im Erdgasnetz speichern

Montag, den 14. November 2011

Wasserstoff ist ein idealer Energiespeicher. Daher macht es Sinn, Strom in Wasserstoff umzuwandeln. E.ON errichtet im brandenburgischen Falkenhagen eine Pilotanlage zur Umwandlung von Strom aus Windenergie zu Wasserstoff und investiert dazu mehr als fünf Millionen Euro in die Erforschung dieser Technologie.

Wasserstoff marsch

  • “Power to Gas” als innovativer Beitrag zur Energiewende

Die Anlage soll ab 2013 aus regenerativ erzeugtem Strom durch Elektrolyse pro Stunde rund 360 Kubikmeter Wasserstoff produzieren. Dieser wird in das Ontras-Ferngasnetz eingespeist und wie normales Erdgas genutzt. Damit wird das Erdgasnetz zum Speicher für Strom aus wetterabhängigen Erneuerbaren Energien.

E.ON will diese Technologie in Falkenhagen intensiv testen und weiterentwickeln. Das Potenzial ist immens: Bereits heute kann dem Erdgas im Netz problemlos bis zu fünf Prozent Wasserstoff beigefügt werden, mittelfristig erwarten Experten bis zu 15 Prozent. Damit könnte die gesamte heutige regenerative Stromerzeugung im deutschen Erdgasnetz gespeichert werden. Ein Bedarf für Speicherkapazitäten in solchen Größenordnungen wird aber erst in einigen Jahrzehnten bestehen, wenn der größte Teil des Strombedarfs aus regenerativen Energien gedeckt wird.

Wenn Deutschland in den nächsten Jahren den Anteil fluktuierender Wind- und Sonnenenergie an der Stromerzeugung wie geplant erhöht, wird das Angebot zeitweise den Strombedarf übersteigen und das Stromnetz an die Grenzen seiner Belastbarkeit bringen. Deswegen investiert E.ON in Technologien zur Speicherung dieser überschüssigen Energie. Derzeit steht dabei vor allem der Ausbau der Kapazitäten an Pumpspeicherkraftwerken im Vordergrund. So plant E.ON eine Erweiterung des Pumpspeicherkraftwerks am hessischen Edersee und – gemeinsam mit Partnern – den Bau einer neuen Anlage an der deutsch-österreichischen Grenze.

Foto © E.ON

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Wie wichtig ist Wasserstoff?

Mittwoch, den 17. August 2011

Eins ist sicher: Eine unserer wichtigsten Energiequellen Öl ist endlich. Daher ist es sinnvoll sich nach weiteren Optionen umzusehen. Wasserstoff wäre eine Möglichkeit.

Wasserstoff sichert Zukunft der Energieversorgung und Mobilität

  • Ergebnis des Experten-Workshops “Regelenergie” in Darmstadt: Wasserstoff ist idealer Energiespeicher und -träger in der Energiewende
  • Mit Strom aus Erneuerbaren Energien erzeugter Wasserstoff dient als Zwischenspeicher
  • In Wasserstoff gespeicherte Energie kann mittels Brennstoffzelle emissionsfrei in Fahrzeugen genutzt werden
  • Unternehmen in Hessen bieten interessante Ansätze und Lösungen, insbesondere um die Netze stabil zu halten

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Die Referenten des heute vom Hessischen Umweltministerium und der Wasserstoff- und Bennstoffzelleninitiative Hessen (H2BZ) veranstalteten Workshops “Regelenergie – Lösungsansätze mit Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie” waren sich am Ende einig: Wasserstoff ist ein idealer Energieträger und –speicher für die gerade anlaufende Energiewende und für die Zukunft der Mobilität.

Prof. Dr. Birgit Scheppat, Leiterin des Wasserstoff- und Brennstoffzellenlabors der Hochschule Rhein-Main und stellvertretende Vorsitzende der H2BZ-Initiative Hessen, stellte bereits in ihrer Keynote fest: “Im Jahr 2020 sollen eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen unterwegs sein. Die elektrische Energie soll zu 30 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen kommen und gleichzeitig sind alle Atomkraftwerke abgeschaltet. Kann es überhaupt gelingen, wenn die heutigen Netze nicht dafür vorgesehen sind? Der Ausbau neuer Stromtrassen auf sich warten lässt? Es gibt bereits Lösungen und eine der vielversprechend: Zwischenspeicherung der fluktuierenden Stromquellen in Wasserstoff. Wieso Wasserstoff? Er ist klimaneutral, seit mehr als hundert Jahren im Einsatz – sicher, zuverlässig und in großer Menge speicherbar.

Roland Käppner von Siemens ist überzeugt, dass Wasserstoff “die einzige Option für größere und über längere Zeitperioden zu speichernde Energiemengen” ist. Und weiter: “Hochdynamische Elektrolysesysteme zur Wasserstofferzeugung lassen sich als flexible Regellast einsetzen, insbesondere dort, wo man Wasserstoff am Ende stofflich nutzt oder in einer anderen Energieform ausspeichert.” Dem pflichtete Reinhold Wurster von der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik bei: “Die Speicherung von großen Strommengen über zwei oder drei Tage hinaus ist nur mittels Wasserstoff in Salzkavernen möglich – das zeigt die jahrzehntelang geübte Praxis dieses Verfahrens. Die profitabelste Verwendung so gespeicherten Wasserstoffs ist die Nutzung in Brennstoffzellenfahrzeugen.” Damit würde Wasserstoff zum idealen Energieträger für emissionsfreie Mobilität.

Linktipps:

Screenshot (c) H2BZ-Hessen

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Wasserstoff ein wichtiger Energieträger?

Freitag, den 4. März 2011

Um Wasserstoff zu erzeugen, wird meist eine andere Energieform benötigt (z.B. Strom aus Windenergie im Idealfall). Wasserstoff könnte Diesel und Benzin im Kraftfahrzeugbereich ersetzen.

Hessische Wasserstoff- und Brennstoffzellenkompetenz in Japan

Japan ist einer der wichtigsten Leitanbieter und Leitmärkte für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Um dort präsent zu sein und die Kontakte zu den Technologieentwicklern und -anwendern zu vertiefen, beteiligt sich die Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Initiative Hessen (H2BZ-Initiative Hessen) 2011 an der weltweit größten Industrieveranstaltung „FC EXPO“ in Japan.

Mercedes F700

Zur Veranstaltung vom 02.-04. März in Tokio werden 450 Aussteller und 135.000 Besucher erwartet. Die bei der Wirtschaftsförderungsgesellschaft HA Hessen Agentur in Wiesbaden angesiedelte und vom Hessischen Umwelt- und Energieministerium geförderte H2BZ-Initiative Hessen repräsentiert rund 50 Unternehmen und Institutionen in Hessen und dem weiteren Rhein-Main-Gebiet. Darunter sind namhafte Firmen aus der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie.

„Es ist wichtig, dass Hessen auf dieser internationalen Leitveranstaltung zu Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie Flagge zeigt“, so Professor Dr. Birgit Scheppat. Die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie gilt als der Hoffnungsträger im Bereich der umweltgerechten Energieversorgung in der Hausenergieversorgung, bei portablen Anwendungen sowie vor allem bei der Elektromobilität.

Linktipps:

Foto (c) IAA 2007 Gerd Kebschull

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Projekt “Solar Carbon Black”

Montag, den 4. Oktober 2010

Die deutsche Fraunhofer-Gesellschaft und der Qatar Science & Technology Park arbeiten derzeit gemeinsam an einem Meilenstein in der Energieforschung. Ziel ist die klimaneutrale Gewinnung von Wasserstoff aus Erdgas mittels Solarenergie. Zum sogenannten Projekt “Solar Carbon Black” wurde vor wenigen Tagen ein offizieller Kooperationsvertrag unterzeichnet.

Deutschland und Qatar erforschen die klimaneutrale Gewinnung von Wasserstoff

Dr_Maini_executive_chairman_qstp_2Das Projekt wird zu gleichen Teilen vom Qatar Science & Technology Park und dem Land Sachsen aus Mitteln der Europäischen Union gefördert. Ziel der gemeinsamen Forschungen ist die solarthermische Herstellung von Wasserstoff aus Methan. Es wird ein Solarreaktor entwickelt, der konzentrierte Sonnenenergie zur direkten Aufspaltung von Methangas in Wasserstoff und Kohlenstoffpartikel nutzt. Dieses Verfahren soll erheblich zur Reduzierung von CO2-Emissionen beitragen.  So werden einerseits keinerlei toxische oder umweltschädigende Gase freigesetzt und im Vergleich zur Energiegewinnung aus fossilen Rohstoffen wird die CO2-Emission durch die solarthermische Herstellung von Wasserstoff erheblich reduziert. Dementsprechend weniger CO2 muss dadurch umgewandelt, transportiert und gespeichert werden.

Professor Dr. Eckhard Beyer, Institutsleiter des Fraunhofer IWS Dresden, betonte: “Es ist natürlich ein sehr ehrgeiziges Ziel, die gesamte Energie, die für die Aufspaltung von Methan in Wasserstoff und Kohlenstoffpartikel benötigt wird, ausschließlich von der Sonne zu gewinnen. Die Wissenschaftler und Ingenieure des Fraunhofer IWS stellen sich jedoch in enger Kooperation mit ihren Kollegen aus Qatar dieser Herausforderung.” Das gemeinsame Projekt soll zukunftsträchtige sächsische Entwicklungen auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien stärken, die Position Sachsens als Technologie-Standort etablieren und zugleich die nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen in Qatar fördern.

Foto: Dr. Tidu Maini, Forschungs- und Entwicklungsberater und Direktor des Qatar Science & Technology Park © MMK Markt- & Medienkommunikation

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Neue Studie zum Thema Elektromobilität

Donnerstag, den 20. Mai 2010

Elektromobilität ist ein spannendes Thema, obwohl ich persönlich der Meinung bin, wenn man das Thema “gesamtenergetisch” betrachtet, ist ein sparsames Dieselfahrzeug (s.a. Volkswagen Polo BlueEmotion) die bessere Wahl.

Setzt sich die eMobile durch?

Das ist doch die spannende Frage. Der 3L-Lupo und der sparsame A2 TDI waren ein Flop. Leider, wie man festgestellt hat, waren die Autos einfach zu früh auf dem Markt. Kein Mensch wollte für so wenig Auto so viel Geld ausgeben. Genauso könnte es den Elektroautos gehen. Und jetzt wieder nach Vater Staat rufen, um diese Technologie zu “sponsern”, ist bei den leeren Kassen eher kontraproduktiv.

918 Spyder, Cayenne S Hybrid und 911 GT3 R Hybrid

918 Spyder, Cayenne S Hybrid und 911 GT3 R Hybrid

Was bringt uns die Elektromobilität?

Strom ist ein etablierter Endenergieträger, der künftig noch weiter an Bedeutung gewinnt. Wasserstoff spielt hingegen als Endenergieträger derzeit noch keine Rolle, obwohl der Einsatz aus Gründen des Klimaschutzes und der Versorgungssicherheit immer wieder diskutiert wird.

In der aktuellen Studie „Vergleich von Strom und Wasserstoff als CO2-freie Endenergieträger” vergleicht und bewertet das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI gemeinsam mit der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH im Auftrag der RWE AG verschiedene Anwendungsfelder für Strom und Wasserstoff. Die Studie wird heute auf der Welt-Wasserstoff-Konferenz in Essen vorgestellt. Die Untersuchung geht der Frage nach, wo welcher der beiden Endenergieträger Strom und Wasserstoff im Vergleich zu konventionellen Lösungen am sinnvollsten einzusetzen ist.

„Wenn regenerative oder CO2-arme Energieträger eingesetzt werden, weisen besonders batteriegetriebene Fahrzeuge, aber auch Plug-in-Hybride und Brennstoffzellenfahrzeuge deutliche Vorteile gegenüber konventionellen PKW auf. Die Treibhausgasemissionen können um den Faktor vier bis fünf niedriger liegen im Vergleich zu PKWs mit Verbrennungsmotoren, selbst wenn dort noch weitere Effizienzsteigerungen unterstellt werden“, erläutert Projektleiter Martin Wietschel vom Fraunhofer ISI die Ergebnisse.

Da die beiden Energieträger Strom und Wasserstoff sowie die damit verbundenen Antriebssysteme unterschiedliche Eigenschaften, beispielsweise bei den Reichweiten und den Betankungsgeschwindigkeiten aufweisen, wird es eher situationsabhängige Einsätze verschiedener Fahrzeuge mit unterschiedlichem Antrieb geben, als eine Einzellösung, die allen Ansprüchen gerecht wird, so das Ergebnis der Studie. Zum Beispiel weisen bei kleinen PKW, wie etwa Zweitwagen für Berufspendler, derzeit reine Batteriefahrzeuge gegenüber den anderen alternativen Antriebssystemen signifikante Vorteile auf. Im Mittelklassewagensegment stehen derzeit die Plug-in-Hybride mit den Brennstoffzellenfahrzeugen bei den alternativen Antriebsystemen am besten im Wettbewerb. Sie haben im Vergleich zu reinen Batteriefahrzeugen eine längere Reichweite und die Betankungszeiten stellen kein Hindernis dar.

Die Studie steht zum Download bereit.

Linktipps:

Foto © Porsche AG
Modelle: Cayenne S Hybrid   Modelle: Studie 918 Spyder   Baureihe: Cayenne   Baureihe: 918 Spyder Rennfahrzeuge: Modelle: 911 GT3 R Hybrid   Charakteristika: Bilder Titel:918 Spyder, Cayenne S Hybrid und 911 GT3 R Hybrid

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IKEA fährt den HydroGen4

Dienstag, den 11. Mai 2010

Der HydroGen4 ist kein besonders „hübsches“ Kraftfahrzeug, aber eines der wenigen, die schon mit “Zero Emission” unterwegs sind. Aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf.

Träumst Du noch – oder fährst Du schon

… würde vermutlich IKEA titeln. Die schwedischen Möbelbauer gehen mit gutem Beispiel voran und gehen eine Partnerschaft mit Opel ein. Ziel ist es, die Markterprobung von Brennstoffzellenfahrzeugen voranzutreiben. Den Firmen IKEA und ENERTRAG wurde im Rahmen der Jahreskonferenz aller Partner des Brennstoffzellenprojekts Clean Energy Partnership (CEP) in der Opel Repräsentanz in Berlin jeweils ein Auto vom Typ HydroGen4 übergeben.

Seit Dezember 2008 fahren zehn HydroGen4 Fahrzeuge in Berlin als Beitrag von Opel zur CEP

Seit Dezember 2008 fahren zehn HydroGen4 Fahrzeuge in Berlin als Beitrag von Opel zur CEP

„Wir waren von Anfang an begeistert von den Ideen, die IKEA für einen vielfältigen Einsatz des HydroGen4 hat. Wir erhalten somit ein breites Spektrum neuer Nutzungsprofile für die Markerprobung und wertvolle Erkenntnisse für die Weiterentwicklung unserer Brennstoffzellenfahrzeuge“, so Dr. Lars Peter Thiesen, Leiter der europäischen Einführungsstrategie für Wasserstoff und Brennstoffzellen bei Opel.

„Der sparsame und effiziente Umgang mit Energie und Ressourcen ist einer unserer Schwerpunkte beim Thema Nachhaltigkeit. Wir freuen uns daher, Opel bei der Erprobung des Fahrzeugs zu unterstützen und damit langfristig zu einer umweltschonenden Mobilität beitragen zu können“, so Petra Hesser, Landeschefin IKEA Deutschland.

Seit Dezember 2008 fahren zehn HydroGen4 Fahrzeuge in Berlin als Beitrag von Opel zur CEP. Als Partner von Opel testen Unternehmen wie ADAC, Allianz, Axel Springer AG/Bild, Coca-Cola, Hilton, Linde, Schindler, Total und Veolia die Fahrzeuge im Alltagsbetrieb. Inzwischen hat die vierte Generation dieser Fahrzeuge in Kundenhand problemlos über 2,2 Millionen Kilometer mit mehr als 17.000 Betankungsvorgängen zurückgelegt.

Linktipps:

Foto © Adam Opel AG

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Hat Wasserstoff wieder Zukunft?

Dienstag, den 23. Februar 2010

Schon vor Jahrzehnten galt Wasserstoff als der mögliche Heilsbringer in Sachen schadstoffarmer Antriebsenergie, verschwand mit der Zeit aber völlig in der Versenkung. Nun, im Zuge der vieldiskutierten Elektromobilität, taucht das Thema Wasserstoff plötzlich wieder auf und bietet zudem Lösungsansätze für die Energiewirtschaft der Zukunft.

Kraftstoff und Energiespeicher

ChrionnyZum Verständnis: Wasserstoff fungiert nicht als Energie selbst, er dient in diesem Zusammenhang als Energiespeicher. Aus regenerativen Quellen gewonnene Energie wird also also in Form von Wasserstoff gespeichert und für den letztlichen Verbrauch bereit gestellt. Somit könnte diese Technologie das Problem der schwankenden Erträge aus Sonne, Wind und Wasser kompensieren. Die erste wirtschaftlich wichtige Anwendung des Wasserstoffs soll die als Kraftstoff für Straßenfahrzeuge sein. Die Bundesregierung unterstützt das Vorhaben und alle großen Autohersteller arbeiten an entsprechenden Fahrzeugen. Die krisenhaften Erscheinungen in der Branche sind laut dem Deutschen Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband dabei kein Hindernis – im Gegenteil: Der Elektroantrieb mit Brennstoffzelle sei Teil der Überlebensstrategie der Automobilhersteller für die nächsten 20 Jahre. Der Verband ist sich zudem sicher, dass der Faktor Wasserstoff in einem Energienetz, das sich auf erneuerbare Quellen stützt, mittelfristig eine wichtige Rolle spielen wird. Die Entstehung großer Offshore-Windparks werde beispielsweise das Problem der Schwankungen von Angebot und Nachfrage verschärfen. Hier könne die Bedeutung von Wasserstoff als Speicherelement entscheidend werden.

Allerdings: Die Wasserstofftechnologie ist in ihrem Wirkungsgrad äußerst umstritten. Wasserstoff kann zwar durch den Einsatz erneuerbarer Energien klimaneutral gewonnen werden, Herstellung, Lagerung und Transport sind allerdings  in höchstem Maße aufwendig. Da das Thema Energiekosten eine ausschlaggebende Rolle spielt, wird vielfach argumentiert, dass ein direkter Einsatz von Strom, ohne den Umweg Wasserstoff, in den meisten Fällen wirtschaftlicher sei.

Foto © Pixelio, Chrionny

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Vergrößerter Flugstromvergaser für Kohlevergasung

Dienstag, den 21. April 2009

HOUSTON, TEXAS | Einen größerer Flugstomvergaser mit einer erhöhten Leistung bietet GE Energy mit dem „High Capacity Quench Gasifier“ mit einem Volumen von 1,800 Kubikfuß (cft) an – das entspricht ca. 51 Kubikmetern (m3) oder 50,970 Litern. Da industrielle Vergasungsprojekte besonders in China immer größer werden, fragen Kunden diese größeren Kapazitäten nach.

Quenchvergaser für die Herstellung chemischer Produkte aus Kohle

Der neue Vergaser bietet einen Kohledurchsatz von  ca. 3,000 metrischen Tonnen am Tag, sowie eine Syngasproduktion (Wasserstoff + CO) von ca. 210,000 Nm3/h (Normkubikmeter pro Stunde) und baut auf den bestehenden Produktlinien  der zuverlässigen Quench-Vergaser von GE Energy mit Kapazitäten von 450 cft und 900 cft auf, die weltweit in industriellen Vergasungsanwendungen eingesetzt werden. Die größere Kapazität bietet eine kosteneffiziente Vergasungslösung, die Betriebsabläufe vereinfacht und es Kunden ermöglicht, Kapital- und Betriebskosten zu senken, indem die Anzahl der benötigen Vergasungslinien für aktuelle große Chemieprojekte reduziert wird.

“Wir stellen bei unseren Kunden eine stärkere Nachfrage nach höheren Kapazitäten fest, und der High Capacity Quench Gasifier mit seiner Kapazität von 1,800 cft ist dafür ausgelegt, diese Nachfrage zu erfüllen,” erklärte Monte Atwell, General Manager, Gasification & IGCC, GE Energy. “Dieser Vergaser mit seiner größeren Kapazität basiert auf bewährten Technologien und setzt unsere lange Tradition von Qualitätstechnologien fort.”

Der High Capacity Quench Gasifier von GE Energy mit seiner Kapazität von 1.800 cft wird besonders attraktiv für Kunden in China sein. Das Wirtschaftswachstum des Landes führt zu einer Vergrößerung vieler Anlagen für die Herstellung chemischer Produkte aus Kohle. Ein Großteil der Ausrüstung für Anlagen, die mit der lizensierten Vergasungstechnologie von GE Energy gebaut werden, wird vor Ort in China hergestellt.

GE Energy ist weltweit führend in der Anwendung von Vergasungstechnologien, die seit ueber 50 Jahren bei der Produktion von Chemikalien wie Ammoniak, Wasserstoff und Methanol eingesetzt werden.

Zurzeit sind weltweit 67 von GE Energy lizensierte Vergasungsanlagen in Betrieb, und weitere 20 befinden sich in der Planungs- und/oder Bauphase.

Vergasung wandelt Kohle in einen Treibstoff um, der Synthesegas oder Syngas genannt wird. Syngas kann vielfältig eingesetzt werden, zum Beispiel bei der Produktion von Chemikalien und Düngemitteln und zur Stromerzeugung. Vergasung ermöglicht die Nutzung von Chinas reichen Kohlevorkommen für Anwendungen in den Bereichen Energieerzeugung und Industrie.

Foto / Grafik (c) GE Energy

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Fusionsenergie der Schlüssel zur Problemlösung?

Sonntag, den 24. Februar 2008

Vor vielen Jahren habe ich mal etwas zum Thema Wasserstoffbombe gelesen. Die Energie, die dort freigesetzt wird, ist einfach gigantisch. Damals hieß es, dass diese Technologie auch für die Energieversorgung benutzt werden könnte. Nur wüsste man noch nicht, wie man diese riesigen, sich plötzlich entfaltenden Energiemengen, bändigen könnte.

Wie funktioniert das?

Ich bin kein Physiker. Aber soviel habe ich verstanden, dass zum Zünden einer Wasserstoffbombe riesige Mengen Energie benötigt werden. Daher hat man damals eine herkömmliche Atombombe (Fusionssprengsatz) benutzt. Auch für den zivilen Einsatz – jetzt nicht als Bombe, sondern als Energieerzeuger, benötigt man den gleichen Ansatz. 

Auf der Homepage der Europäischen Union werden sehr schön die Vorteile dieser „Spitzentechnologie“ beschrieben, als da sind: Brennstoffressourcen reichlich vorhanden, der „Abfall“ ist Helium und nicht radioaktiv, keine Treibhausgasemissionen usw. Die Zahl ist beeindruckend: In einer Sekunde werden 16 Megawatt Fusionsstrom erzeugt.

Über 2000 Wissenschaftler arbeiten in 30 Labors in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union an dieser Technologie. ITER – auf Lateinisch „der Weg“ – wird der nächste Schritt sein. Mit ITER soll überprüft werden, ob diese Technologie irgendwann serienreif ist. Als Zeitansatz gehen die Wissenschaftler von etwa 50 Jahren aus. Ab etwa 2030 könnte man mit dieser Technologie rechnen. Ein spannendes Thema. Die Lösung aller unserer Energieprobleme? 

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