Hallo,
ich lese, die Aufspaltung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff durch Strom sei sehr ineffektiv. Wieso eigentlich?
Danke f Hinweise Antal
Moin,
ich lese, die Aufspaltung von Wasser zu Wasserstoff und
Sauerstoff durch Strom sei sehr ineffektiv.
hm, warum sollen gute 80 % Wirkungsgrad ‚sehr ineffektiv‘ sein?
Solche Wirkungsgrade haben kommerzielle Anlagen.
Oder verstehe ich Deine Frage falsch?
Gandalf
Guten Morgen!
ich lese, die Aufspaltung von Wasser zu Wasserstoff und
Sauerstoff durch Strom sei sehr ineffektiv. Wieso eigentlich?
Der energetische Wirkungsgrad der Elektrolyse von Wasser liegt bei über 70 % - also Verhältnis Heizwert des Wasserstoffs zu aufgewendeter Energie. Quellenangaben schenke ich mir. Mit den Suchbegriffen „Wasserstofferzeugung Elektrolyse Wirkungsgrad“ liefern Google und Wikipedia Informationen im Überfluss.
Eigentlich gehört die Frage nicht ins Chemiebrett, überhaupt in kein naturwissenschaftliches Forum, eher in irgendein Politik- oder Wirtschaftsbrett, noch besser in ein Ideologieforum. Es geht dabei nämlich regelmäßig um Wasserstofferzeugung für Antriebszwecke als Alternative zu Erdölraffinaten und in jüngster Zeit um Speichertechnologien für aus Windenergie erzeugtem Strom. Verkürzt gesagt geht es um Methanherstellung und Nutzung der Speicherkapazitäten des vorhandenen Erdgasnetzes. Der Einsatz dieser Technik entkräftet eines der Hauptargumente der Energiewendegegner, wonach Windstrom Zufallsstrom und zur Versorgung einer Industrienation ungeeignet sei. Es gab weitere Gegenargumente, etwa fehlende Regionen für Pumpspeicherkraftwerke, aber auch das ist mit der Methanherstellung aus Windstrom vom Tisch.
Nun muss also das Wirkungsgradargument her. Wobei >70% alles andere als schlecht ist, gemessen an dem, was wir sonst in der elektrischen Energieerzeugung und Speicherwirkungsgraden in der Welt der Dampfkraftwerke (zu denen auch AKW gehören) hinzunehmen haben. Hinzu kommt, dass für die Differenz von 100% - 70% nichts verheizt werden muss und für den Energieträger Wind keine Rechnung zu bezahlen ist.
Aussagen von schlechtem Wirkungsgrad der Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse sind interessengesteuerter Unsinn.
Gruß
Wolfgang
Hallo,
Eigentlich gehört die Frage nicht ins Chemiebrett, überhaupt
in kein naturwissenschaftliches Forum, eher in irgendein
Politik- oder Wirtschaftsbrett, noch besser in ein
Ideologieforum.
Die Frage gehört sehr wohl ins Chemiebrett, denn sie hat nicht nur was mit Ideologie zu tun. Sondern mit der Zukunft des Landes. Und dazu bedarf es der Naturwissenschaften, allemal…
Es geht dabei nämlich regelmäßig um
Wasserstofferzeugung für Antriebszwecke als Alternative zu
Erdölraffinaten und in jüngster Zeit um Speichertechnologien
für aus Windenergie erzeugtem Strom. Verkürzt gesagt geht es
um Methanherstellung und Nutzung der Speicherkapazitäten des
vorhandenen Erdgasnetzes. Der Einsatz dieser Technik
entkräftet eines der Hauptargumente der Energiewendegegner,
wonach Windstrom Zufallsstrom und zur Versorgung einer
Industrienation ungeeignet sei. Es gab weitere Gegenargumente,
etwa fehlende Regionen für Pumpspeicherkraftwerke, aber auch
das ist mit der Methanherstellung aus Windstrom vom Tisch.
Das mag eine Menge Argumente entkräften, aber es gibt Fragen zur Praktikabilität, vor allem zur Methankreislaufwirtschaft.
Wenn man mal davon ausgeht, dass Methan in dieser Weise aus Wasserstoff gewonnen wird
CO2 + 4 H2 => CH4 + 2 H2O (exotherm minus 165 kJ pro Mol),
dann wäre zur Nutzung des ehemaligen Erdgasnetzes zwecks Methan- Zwischenspeicherung auch noch ein CO2 Netz nötig. Wie bitte soll das CO2 aus diffusen Quellen zusammengekratzt werden, oder wie muss man sich das vorstellen? Warum stellt man überhaupt Methan her, wenn man den Wasserstoff ohnehin in Brennstoffzellen zurück verstromen kann. Oder stört das etwa den Proporz mit den „Kollegen der Maisanbau- Biogas- Fraktion“, die, damit sie ihr Produkt loswerden können, auf Erdgasnetze angewiesen sind?
Gruß
Peter
Moin auch,
Die Frage gehört sehr wohl ins Chemiebrett, denn sie hat nicht
nur was mit Ideologie zu tun. Sondern mit der Zukunft des
Landes. Und dazu bedarf es der Naturwissenschaften,
allemal…
Ja, aber: In dem Momment in dem an den Haaren herbeigezogene Argumente gesucht werden um für oder wider eine Idee zu sprechen wird das ganze ideologisch.
Das mag eine Menge Argumente entkräften, aber es gibt Fragen
zur Praktikabilität, vor allem zur Methankreislaufwirtschaft.Wenn man mal davon ausgeht, dass Methan in dieser Weise aus
Wasserstoff gewonnen wird
CO2 + 4 H2 => CH4 + 2 H2O (exotherm minus 165 kJ pro Mol),
Davon geht man aus.
dann wäre zur Nutzung des ehemaligen Erdgasnetzes zwecks
Methan- Zwischenspeicherung auch noch ein CO2 Netz nötig.
Nein, nicht unbedingt. In Biogasanlagen fallen zum Beispiel 60% Methan und 40% Kohlendioxid an, das sowieso abgetrennt werden muss.
Wie
bitte soll das CO2 aus diffusen Quellen zusammengekratzt
werden, oder wie muss man sich das vorstellen? Warum stellt
man überhaupt Methan her, wenn man den Wasserstoff ohnehin in
Brennstoffzellen zurück verstromen kann. Oder stört das etwa
den Proporz mit den „Kollegen der Maisanbau- Biogas-
Fraktion“, die, damit sie ihr Produkt loswerden können, auf
Erdgasnetze angewiesen sind?
Im Gegenteil, in deren Anlagen wird ja das Kohlendooxid produziert. Wenn man direkt den Wasserstoff in Brennstoffzellen benutzt stellt sich aber wieder die Frage nach a) Speichermöglichkeiten und b) Transportmöglichkeiten. Das Methan kann direkt in die vorhandenen Erdgasleitungen eingespeist werden, die gibt es nämlich schon.
Ralph
Moin Ralph,
Die Frage gehört sehr wohl ins Chemiebrett, denn sie hat nicht
nur was mit Ideologie zu tun. Sondern mit der Zukunft des
Landes. Und dazu bedarf es der Naturwissenschaften,
allemal…Ja, aber: In dem Momment in dem an den Haaren herbeigezogene
Argumente gesucht werden um für oder wider eine Idee zu
sprechen wird das ganze ideologisch.
Fazit also: JA, wir brauchen Biogas, weil wir CO2 brauchen, um Methan herzustellen. Denn wir verplempern gern Energie in Form einer Wärmefreisetzung (s. meine Reaktionsgleichung) um aus dem energetisch hochwertigen Wasserstoff energetisch minderwertiges Methan herzustellen (bezogen auf den Einsatz von elektrischer Energie aus den Windrädern). Toll.
Da die ursprüngliche Frage am Anfang dieses Beitragsbaums war, ob die Wasserelektrolyse ineffizient ist, dann liegt hier wohl die Antwort. Ja sie ist es, wenn man diesen Etikettenschwindel mit dem Wechsel auf den Energieträger Methan durchführt. Und ich sage klar, das braucht man nicht. Das ist nur Mumpitz zur Rechtfertigung des dubiosen Energieträgers Biogas mit seiner angeschlossenen Mais- Soldateska. Man kann den Wasserstoff in Tanks bei den Elektrolyseanlagen speichern und dort bei Bedarf wieder verstromen, in Wasserstoff- Brennstoffzellen. Aber man es auch dümmer anstellen.
Gruß
Peter
Moin auch,
Fazit also: JA, wir brauchen Biogas, weil wir CO2 brauchen, um
Methan herzustellen. Denn wir verplempern gern Energie in Form
einer Wärmefreisetzung (s. meine Reaktionsgleichung) um aus
dem energetisch hochwertigen Wasserstoff energetisch
minderwertiges Methan herzustellen (bezogen auf den Einsatz
von elektrischer Energie aus den Windrädern). Toll.
Wer sagt das? Wir haben nun mal bereits viele Biogasanlagen und es werden immer mehr. Dann kann man aber auch deren produziertes CO2 benutzen. Über Sinn oder Unsinn des massiven Maisanbaus für diese Anlagen ist damit keine Aussage getroffen. Außerdem ist prinzipiell auch das CO2 aus der Luft nutzbar, das kostet aber eben zusätzliche Energie.
Dann hat keiner gesagt, dass die Wärme, die bei der Erzeugung des Methans entsteht, nicht genutzt werden soll. Und schließlich ist Methan energetisch keinesfalls minderwertig, bezogen auf das Volumen hat Methan eine dreifach höhere Energiedichte als Wasserstoff.
Da die ursprüngliche Frage am Anfang dieses Beitragsbaums war,
ob die Wasserelektrolyse ineffizient ist, dann liegt hier wohl
die Antwort. Ja sie ist es, wenn man diesen Etikettenschwindel
mit dem Wechsel auf den Energieträger Methan durchführt.
Soviel zum Thema Ideologie.
Und
ich sage klar, das braucht man nicht. Das ist nur Mumpitz zur
Rechtfertigung des dubiosen Energieträgers Biogas mit seiner
angeschlossenen Mais- Soldateska. Man kann den Wasserstoff in
Tanks bei den Elektrolyseanlagen speichern und dort bei Bedarf
wieder verstromen, in Wasserstoff- Brennstoffzellen. Aber man
es auch dümmer anstellen.
Ich kann dich beruhigen: Dieser Vorschlag stammt keinesfalls von der Mais-Soldateska, sondern u.a. vom Fraunhofer-Institut (http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/wissenschaft/…). Zweitens brauchst du beim Verstromen vor Ort gigantische Tanks, die es nicht gibt und Stromleitungen, die nach neuesten Erkenntnissen ebenfalls nicht in ausreichender Menge vorhanden sind. Achja, Brennstoffzellen in der benötigten Menge und Größe sind auch nicht für paar Euro fuffzig zu haben.
Ralph
Was vergessen
Noch anzufügen wäre, dass das erzeugte Methan nicht nur zur Verstromung eingesetzt wird sondern auch als Antrieb für Autos etc. Man braucht also eine Verteilungsinfrastruktur. Für Methan existiert die bereits, für Wasserstoff muss sie komplett neu aufgebaut werden. Die Kosten dafür will ich gar nicht wissen, bei so hohen Zahlen wird mir schlecht.
Ralph
Hallo,
Wer sagt das? Wir haben nun mal bereits viele Biogasanlagen
und es werden immer mehr. Dann kann man aber auch deren
produziertes CO2 benutzen. Über Sinn oder Unsinn des massiven
Maisanbaus für diese Anlagen ist damit keine Aussage
getroffen. Außerdem ist prinzipiell auch das CO2 aus der Luft
nutzbar, das kostet aber eben zusätzliche Energie.
So kann man natürlich auch Sachzwänge zum Bau von Biogasanlagen schaffen. Wir brauchen CO2 um den ungenutzten Strom der off- shore- Windanlagen zu methanisieren. Eine Nischen- Technologie dominiert somit die Effizienz der Windenergieerzeugung. Das ist doch eine Verdrehung von Prioritäten.
Luft enthält max. 0,04 Prozent CO2.
Dann hat keiner gesagt, dass die Wärme, die bei der Erzeugung
des Methans entsteht, nicht genutzt werden soll. Und
schließlich ist Methan energetisch keinesfalls minderwertig,
bezogen auf das Volumen hat Methan eine dreifach höhere
Energiedichte als Wasserstoff.
Die Nutzung der Methanisierungs- Wärme ergibt wieder einen neuen Wirkungsgrad bezogen auf elektrische Energie. Der Bezug auf die Energiedichte ist eine Verschleierung. Tatsache ist, dass die Methanisierung den elektrischen Wirkungsgrad der Elektrolyse dadurch mindert, dass Wärme anfällt, zu deren Nutzung erneut irgendwelche Hardware nötig ist. Andernfalls könnte man genauso gut eine entsprechende Menge des nichtgebrauchten Windkraft- Stroms mit Tauchsiedern in der Nordsee verklappen.
Es freut mich, dass du in diesem Zusammenhang wenigstens nicht die Kraft- Wärme- Kopplung aus dem Hut gezaubert hast.
Da die ursprüngliche Frage am Anfang dieses Beitragsbaums war,
ob die Wasserelektrolyse ineffizient ist, dann liegt hier wohl
die Antwort. Ja sie ist es, wenn man diesen Etikettenschwindel
mit dem Wechsel auf den Energieträger Methan durchführt.Soviel zum Thema Ideologie.
Der Energieträger Methan ist- bezogen auf den Energieträger Wasserstoff- …ein Schwindel…mit dem man die Effizienz der Elektrolyse nach unten rechnen kann…
Und
ich sage klar, das braucht man nicht. Das ist nur Mumpitz zur
Rechtfertigung des dubiosen Energieträgers Biogas mit seiner
angeschlossenen Mais- Soldateska. Man kann den Wasserstoff in
Tanks bei den Elektrolyseanlagen speichern und dort bei Bedarf
wieder verstromen, in Wasserstoff- Brennstoffzellen. Aber man
es auch dümmer anstellen.Ich kann dich beruhigen: Dieser Vorschlag stammt keinesfalls
von der Mais-Soldateska, sondern u.a. vom Fraunhofer-Institut
(http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/wissenschaft/…).
Zweitens brauchst du beim Verstromen vor Ort gigantische
Tanks, die es nicht gibt und Stromleitungen, die nach neuesten
Erkenntnissen ebenfalls nicht in ausreichender Menge vorhanden
Man kann den Wasserstoff verdichten, dann man braucht nicht so viel Platz zum Lagern. Die Elektrolysewerke können entlang der Stromtrassen gebaut werden, da gibt’s bereits Kabel.
sind. Achja, Brennstoffzellen in der benötigten Menge und
Größe sind auch nicht für paar Euro fuffzig zu haben.
Wasserstoff- Brennstoffzellen sind machbare Technik seit den 60- ern.
Gruß
Peter
Wasserstoff könnte in Autos mit Brennstoffzellen und Elektromotoren wesentlich effektiver eingesetzt werden. Das ist alles eine Frage der Zielsetzung. So wie ich das sehe, ist die Methan- Kreislauf- Wirtschaft die Dinosaurier- Version (2)
Peter
Wasserstoff könnte in Autos mit Brennstoffzellen und
Elektromotoren wesentlich effektiver eingesetzt werden.
Du hast die Frage nicht verstanden: Wie bringst du den Wasserstoff zu den Autos?
Ralph
Moin auch,
So kann man natürlich auch Sachzwänge zum Bau von
Biogasanlagen schaffen. Wir brauchen CO2 um den ungenutzten
Strom der off- shore- Windanlagen zu methanisieren. Eine
Nischen- Technologie dominiert somit die Effizienz der
Windenergieerzeugung. Das ist doch eine Verdrehung von
Prioritäten.
Wo habe ich das behauptet? Ich sagte dass es die Anlagen bereits gibt. Warum also nicht deren Abfall nutzen?
Luft enthält max. 0,04 Prozent CO2.
Und?
Die Nutzung der Methanisierungs- Wärme ergibt wieder einen
neuen Wirkungsgrad bezogen auf elektrische Energie. Der Bezug
auf die Energiedichte ist eine Verschleierung. Tatsache ist,
dass die Methanisierung den elektrischen Wirkungsgrad der
Elektrolyse dadurch mindert, dass Wärme anfällt, zu deren
Nutzung erneut irgendwelche Hardware nötig ist. Andernfalls
könnte man genauso gut eine entsprechende Menge des
nichtgebrauchten Windkraft- Stroms mit Tauchsiedern in der
Nordsee verklappen.
Mumpitz. Es geht darum, „kostenlose“ Energie in Form von Wind nutzbar zu machen. Je billiger, desto besser. Wenn es etwas teurer wird ist das immer noch beser als nichts zu tun.
Es freut mich, dass du in diesem Zusammenhang wenigstens nicht
die Kraft- Wärme- Kopplung aus dem Hut gezaubert hast.
Warum auch. Das gehört in diesem Zusammenhang überhaupt nicht hierher.
Der Energieträger Methan ist- bezogen auf den Energieträger
Wasserstoff- …ein Schwindel…mit dem man die Effizienz der
Elektrolyse nach unten rechnen kann…
Das ist doch Unsinn was du hier sagst. Die Aussage war das durch die Methanisierung eine umweltfreundliche und preiswerte Nutzung von erneuerbaren Energien möglich sein könnte. Der große Vorteil gegenüber Wasserstoff ist dabei die existierende Infrastruktur. Niemand hat gesagt, dass dadurch die Wasserelektrolyse nach unten gerechnet werden soll.
Man kann den Wasserstoff verdichten, dann man braucht nicht so
viel Platz zum Lagern. Die Elektrolysewerke können entlang der
Stromtrassen gebaut werden, da gibt’s bereits Kabel.
Verdichten kostet Energie. Und speichern musst du das Zeug auch noch, das kostet Energie.
Wasserstoff- Brennstoffzellen sind machbare Technik seit den
60- ern.
Deswegen sind sie trotzdem nicht billig.
Auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole: Soviel zum Thema Ideologie
Ralph
mit dem Pfefferstreuer
@over
Peter
Oh je, Wolfgang, da habe ich ja mal wieder eine Diskussion losgetreten…
Ich hatte auch in Erinnerung, noch aus der Schule, die Elektrolyse ist recht effektiv etc. Aber, erstens ist das lang her, und zweitens könnte es ja sein, daß man das heute etwas anders sieht, so wie man vieles heute anders sieht als vor 30 oder 50 Jahren.
Ich lese also, wie gesagt, in der Zeitung, diese Aufspaltung sei sehr ineffektiv… Holla, denke ich, wie das? Aber, frag doch mal die Spezialisten in WWW.
So kam´s
Gruß Antal
Oh je, Gandalf, da habe ich ja mal wieder eine Diskussion losgetreten…
Ich hatte auch in Erinnerung, noch aus der Schule, die Elektrolyse ist recht effektiv etc. Aber, erstens ist das lang her, und zweitens könnte es ja sein, daß man das heute etwas anders sieht, so wie man vieles heute anders sieht als vor 30 oder 50 Jahren.
Ich lese also, wie gesagt, in der Zeitung, diese Aufspaltung sei sehr ineffektiv… Holla, denke ich, wie das? Aber, frag doch mal die Spezialisten in WWW.
So kam´s
Gruß Antal … mehr auf http://w-w-w.ms/a46k08
Danke an Peter 57 und dataeditor, Mit eurem Gekabble hab ich viel gelernt. Im Ernst.
Und ob das ein Wasserstoffkreislauf wird oder eine Methanwirtschaft wird (oder was weiß ich sonst), meine ich, das wird der Markt richten. Das dauert zwar oft länger, als wenn es „per ordre de mufti“ geschieht, hat sich aber bewährt.
Dabei wollte ich doch nur wissen, hatte dieser Zeitungsschreibsler recht, oder hatte er Unsinn getippt? Also: Unsinn getippt.
Gruß Antal
Moin auch,
Dabei wollte ich doch nur wissen, hatte dieser
Zeitungsschreibsler recht, oder hatte er Unsinn getippt? Also:
Unsinn getippt.
Wer weiß das schon? Im wesentlichen hängt das von deiner Definition von effizient ab. Sind 70% gut oder schlecht?
Ralph
Warum stellt
man überhaupt Methan her, wenn man den Wasserstoff ohnehin in
Brennstoffzellen zurück verstromen kann. Oder stört das etwa
den Proporz mit den „Kollegen der Maisanbau- Biogas-
Fraktion“, die, damit sie ihr Produkt loswerden können, auf
Erdgasnetze angewiesen sind?
H2 Transport und Speicherung ist deutlich aufwändiger gegenüber Methan. Aufgrund der geringen Molekülgröße von H2 emittiert es durch handelsübliche Rohrleitungen und Tanks einfach hindurch. Das führt zu unerwünschtem Verlust und mancherorts vielleicht auch zu unerwünschter Oxidation.
Hallo,
H2 Transport und Speicherung ist deutlich aufwändiger
gegenüber Methan. Aufgrund der geringen Molekülgröße von H2
emittiert es durch handelsübliche Rohrleitungen und Tanks
einfach hindurch. Das führt zu unerwünschtem Verlust und
mancherorts vielleicht auch zu unerwünschter Oxidation.
…wenn schon um unerwünschte Reduktion
In diesem Artikelbaum ging es ursprünglich um die Effizienz der Wasserelektrolyse vor dem Hintergrund optimaleren Ausnutzung der Windenergie (in Zeiten, wo die Räder laufen (könnten), aber nicht so viel Strom gebraucht wird). Ich habe mir erlaubt zu begründen, wie man Wasserelektrolyse mit Ineffizienz behaften kann, obwohl doch alle wissen, dass sie so effizient ist (ist ja immerhin wie Wiki nachzulesen und wer das nicht glaubt ist ein Ideologe oder ein Hardliner, dem die Plutoniumbrühe aus den Mundwinkeln sabbert). Die Begründung habe ich in dem Artikelbaum geliefert. Ich habe nie von Wasserstoff- Transportnetzen gesprochen, sondern angeregt, den energetisch hochwertigen Wasserstoff entlang der Stromtrassen in Elektrolysefabriken zu erzeugen, dort zu speichern und bei Bedarf an Ort und Stelle wieder in BZ zu verstromen. Quasi wie Akkumulatoren. Auf diese Weise bleibt Strom gleich Strom ohne das übliche Kraft- Wärme- Pillepalle, denn in erster Linie wird Strom gebraucht. Diese Form der Wasserstofftechnologie erfordert ein materialtechnisches Know- How, das schon in Studien aus den siebziger Jahren bekannt ist. Die Speicherung kann unter Druck, nach Verflüssigung an Metallhydriden oder wer weis was erfolgen.
mfg
Peter
Hallo Ralph,
Dabei wollte ich doch nur wissen, hatte dieser
Zeitungsschreibsler recht, oder hatte er Unsinn getippt? Also:
Unsinn getippt.Wer weiß das schon? Im wesentlichen hängt das von deiner
Definition von effizient ab. Sind 70% gut oder schlecht?
Das muss man in Relation betrachten.
Thermische Kraftwerke liegen bei 30-40%
Speicherpumpwerke bei 80-90%
MfG Peter(TOO)