Energiebedarf bei Wasserstofferzeugung

Wie viel Kilowattstunden Strom muss man einsetzen um soviel Wasserstoff zu erzeugen, dass es einer Kilowattstunde Strom entspricht?

Hey, @Cook1
Kann leider nicht verlinken, aber such’ 'mal unter „Hoffmann’sche Apparatur“

Kommt narürlich auch drauf an, wie Du sie umsetzt (Brennstoffzelle, Gasturbine, Otto …)

Die Isländer machen das sehr geschickt.

Gruss

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Danke fĂĽr die schnelle Antwort, ich werde das gleich mal versuchen.

@Kudo
Die Hofmann’sche Apparatur ist nicht das was ich konkret suche. Aber im Laufe dieser Suche glaube ich die Information gefunden zu haben, die ich benötige und zwar:

  1. Zur Herstellung von einem Kilogramm Wasserstoff werden 53 kilowattstunden Strom benötigt
  2. In dem Kilogramm Wasserstoff sind 39,6 Kilowatt Energie
  3. Daraus ergibt sich rein rechnerisch ein Strombedarf von 1, 333 Kilowattstunden zur Erzeugung von so viel Wasserstoff, dass es einer Kilowattstunde Strom entspricht.

Ist der Gedankengang richtig oder habe ich irgendwo einen Fehler ĂĽbersehen?

kWh !
Eine andere Quelle sagt:
1 kg Wasserstoff enthält fast soviel Energie wie 3 kg Benzin (33,33 kWh/kg Wasserstoff).
Punkt 3. ist zu wenig.
Der Strom muss ja aus dem Wasserstoff erst mal wieder umgewandelt werden. Brennstoffzellen haben einen Wirkungsgrad von etwas ĂĽber 60%.
Durch die vielen verlustbehafteten Umwandlungsprozesse ist Wasserstoff trotz seines hohen Energiegehaltes im Pkw eine schlechte Lösung.
Dann schon lieber den Solar- oder Windstrom gleich in den Akku.

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Hallo @Bernd54,

kannst Du mir vielleicht eine Zahl geben (nur ungefähr) wie das Ergebnis ausfällt, wenn man diese Verluste bei der Umwandlung mit einberechnet?

Mann muss alle Wirkungsgrade in der Kette multiplizieren.
Hier eine Aussage zum Gesamtwirkungsgrad.
Man beachte Stichwort „Erdöllobby“ die leider auch einen großen Einfluss auf unsere Dummschwätzer mit ihrer „Technologieoffenheit“ hat.
Als wenn in den nächsten Jahren in der Forschung große Wunder zu erwarten wären.

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Es gibt dann auch noch die „Verbrennermotorlobby“, die in den nächsten 5 Jahren mit Wundern bei den Verbrennungsmotoren, der Wandlung von Strom in Wasserstoff und von Wasserstoff in so genannte E-Fuels rechnen, wodurch der Gesamtwirkungsgrad von 15-20% eminent gesteigert werden können soll.

Ist das schon ein Glaubensmodell oder doch einfach nur Dummheit oder vielleicht Schlitzohrigkeit, die glaubt, dumme Menschen in ihrem Sinne etwas einflüstern zu können?

Ich habe nichts gegen die „Technologieoffenheit“. So lange man dieses Wort mit der „Suche nach dem höchsten Wirkungsgrad“ verbindet.

Und noch ne Anekdote: gestern erst im Fernsehen auf einem öffentlich rechtlichen Sender gesehen und gehört „wenn die Regierung festlegen würde, dass Rentenfonds nicht mehr in Firmen investieren dürften, die mit fossilen Brennstoffen ihr Geld verdienen, wäre das ein wichtiger Sargnagel für die gesamte Branche. Aber der Regierung sind anscheinend ein paar Promille mehr in der privaten Rentenvorsorge wichtiger als die allgemeine Vorsorge für die nächsten Generationen.“ (Recht frei zitiert. Leider schaue ich sowas etwas unaufmerksam, sodass ich nicht sagen kann, welcher Sender, welche Sendung und wie der Mann hieß, den sie in den Räumen der Frankfurter Börse befragten.)

Moin

Es ist grob das dreifache. Um mit einem PKW 100 km zu fahren, benötigen wir rund 15 kWh, das kostet bei H2 rund 1 kg H2, den du mit 50 kWh herstellen musst. So als Hausnummer.
Du benötigst übrigens zwingend eine Batterie, die Brennstoffzelle verkraftet die Lastwechsel nicht. H2 in einem Verbrennungsmotor ist auch nicht optimal, siehe dazu: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
-Luno

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@Bernd54,

diese Ăśberlegung in dem DIE ZEIT-artikel:
„Das saubere Image des Wasserstoffs besteht zu Unrecht. Denn er kann bestenfalls so umweltfreundlich sein wie die Energieträger und Substanzen, mit deren Hilfe er gewonnen wurde. Bisher sind das zu 95 Prozent Kohle, Erdöl und Erdgas.“ Zitatende

… war mein Grund für die Themeneröffnung, weil genau dieser Punkt überall diskret verschwiegen wird und deshalb in mir den Wunsch nach mehr Informationen auslöste.

Es gibt natürlich noch die Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse (schon im Buch „In 80 Tagen um die Welt“ beschrieben - da las ich als Kind das erste mal davon :wink: ). In den Träumen der Menschen, die anscheinend gleichzeitig alles erneuern aber auch alles bestehende konservieren wollen, ist das der Plan für die „Technologiefreiheit“ und das Festhalten an ineffizienten Antrieben. Nur wie Du schon zitierst, liegt die Menge des so gewonnenen Wasserstoffs im einstelligen Prozentbereich.

Für diejenigen, die wissen wovon sie reden, ist klar, dass Wasserstoff an sich nicht klimafreundlich oder klimaschädlich ist. Es kommt immer darauf an, wie und wofür er hergestellt und verwendet wird. Leider reden in der Klimadiskussion viele Leute mit, denen das nötige Hintergrundwissen fehlt. Wenn die dann irgendwo aufschnappen, dass die Wirtschaft mit Hilfe von Wasserstoff klimafreundlicher gemacht werden kann und dann ist es nicht mehr weit bis zur unzulässigen Verallgemeinerung, dass jede Anwendung von Wasserstoff klimafreundlich ist. In dem Zusammenhang frage ich mich, ob es eine gute Strategie ist, am Freitag die Schule zu schwänzen.

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ZB kann man Eisen/Stahl aus Eisenerz nur entweder mit Kohle/Koks (über CO), Erdgas (über Synthesegas CO/H2) oder mit reinem Wasserstoff herstellen. Da kann man sich dann gut vorstellen wieviel Stahl demnächst noch in Europa produziert wird, wenn der Wasserstoff aus der Elektrolyse stammen muss.
Udo Becker

Ohne „nur entweder“ stimmt es. Man kann Eisen z.B. auch aluminothermisch aus Eisenerz herstellen. Im großen Stil macht das natürlich keinen Sinn, aber in kleinem Maßstab wird es praktisch genutz (z.B. zum Schweißen von Eisenbahnschinen).

Eine mögliche Alternative für die großteschnischen Eisenherstellung ist die Elektrolyse. Im Labor hat man das schon gut im Griff - sowohl in der Schmelze als auch in Eisenoxid-Emulsionen. Wenn sich das bis zum Industriemaßstab hochskalieren lässt, dann kann man sich den Umweg über Wasserstoff sparen.

Ja das Thermit Gemisch. Dass die Eisenbahn nach 100 Jahren immer noch dasselbe Verfahren benutzt, passt gut zu dieser Firma. Schmelze o.k., aber Eisenoxid Emulsion in was ? Klingt interessant.
GrĂĽĂźe Udo

kann man diese interessanten Beiträge hier folgendermaßen zusammenfassen?:

Solange die Herstellung von Wasserstoff nicht weniger Energie benötigt als der Wasserstoff selbst an Energie trägt, ist die „Zukunft Wasserstoff“ Geschichte?
Sprich, lt. Thermodynamik unmöglich, wodurch es eigentlich besser ist die Energie gleich direkt in Akkus zu speichern anstelle in Wasserstoff umzuwandeln?

Bliebe dann noch die Frage, wie viel Energieaufwand + Umweltschädigung betrieben werden muss, um einen Akku herzustellen… oder?
Das sollte natürlich auch berücksichtigt werden - wobei auch in Wasserstoffautos ein Akku verbaut sein muss…

Interessante Sache! Danke fĂĽr den Thread @Cook1

LG

Bei uns in der Schule wurden naturwissenschaftliche Fächer nie freitags unterrichtet.
Wenn das heute noch so ist sehe ich da kein Problem. Immerhin geht es um deren Zukunft.
Natürlich sind da viele dabei, die sich freuen, wenn die Schule ausfällt. Aber ich schätze, selbst die haben sich mit dem Thema auseinandergesetzt.

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Nein. Das funktioniert bei der Akkulösung ja auch nicht, man muss immer mehr Energie rein stecken, als man hinterher nutzen kann. Nur ist das Verhältnis bei Wasserstoff weit von dem der Akkus entfernt.

Ein Vorteil von Wasserstoff ist die Lagermöglichkeit. Einen Tank einfach größer zu machen, ist deutlich einfacher und günstiger, als einen Akku größer zu machen. Wenn man Wasserstoff effizient herstellen und in Strom zurück verwandeln könnte, wäre das ein super Speicher, den wir für die erneuerbaren Energien nutzen könnten.

Und irgendwo ist da noch der Traum, die Sahara mit Solarzellen zu pflastern, um Wasserstoff in großen Mengen zu erzeugen, der dann zu uns geschafft werden könnte.

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Dann müssten wir die Sahara zunächst zu unserem Eigentum machen, sprich besetzen. Sonst haben wir irgendwann das gleiche Problem wie mit Erdöl und Erdgas.

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Moin,

Das halte ich für einen falschen Ansatz, wenn man die bisherigen Verfahren und Schäden ignoriert.

Exakt!

So pauschal ist der Ansatz falsch, denn es hängt immer von den Rahmenbedingungen ab. Es gibt kein „nur so und nicht anders“, es gibt nur ein „das hängt davon ab“. Im kleineren Maßstab ist ein Akku völlig in Ordnung, aber schon eine Inselfähigkeit einer kleineren Stadt ist mit viel Aufwand verbunden:
https://www.vb-bordesholm.de/batteriespeicher.html
Die 7500 Seelen Gemeinde kann sich für kurze Zeit vom Netz trennen. Mein Fazit: für einen kurzfristigen Ausfall im Bereich unter einer Stunde können Akkus als Puffer dienen, willst du langfristig wie beim Gas in den Bereich mehrere Monate vorstoßen, dann sieht das anders aus.

H2 für die Individualmobilität halte ich für Unfug, im Bereich Luftfahrt, Schifffahrt, Bahn und Großmaschinen im Baubereich sieht das dann schon wieder anders aus, da sehe ich für H2 durchaus gute Chancen. In Dänemark gab es Studien zu einem Projekt, eine schwimmende Plattform mit Windkraft zu erstellen, auf der dann gleich H2 erzeugt und mit Schiffen transportiert wird. Die Anlage sollte weit weg vom Festland dort stehen, wo es viel Wind gibt. Den Artikel dazu habe ich leider nicht mehr gefunden,

Anders herum:
wenn wir effizient viel Strom aus regenerativen Quellen erzeugen und damit H2, dann spielt der Wirkungsgrad eine untergeordnete Rolle. Das wäre dein Sahara Projekt. Viel Fläche, wenig Bebauung und ganz viel Sonne. Eigentlich kann man mit dem Strom wenig anfangen, wenn man ihn über viele Kilometer leiten muss, aber H2 in entsprechenden Tanks sähe anders aus.
-> https://www.br.de/nachrichten/deutschland-welt/das-desertec-projekt-energie-aus-der-wueste,T6MYtC4

Benban im SĂĽden Ă„gyptens - hier in der WĂĽste scheint fast immer die Sonne. Der richtige Standort fĂĽr ein wirklich groĂźes Solarkraftwerk. Das Solarkraftwerk in Benban, dessen letzter Bauabschnitt vor einem Jahr ans Netz ging, steht - was die installierte Leistung angeht - laut Ă„gyptens Energieminister Mohamed Shaker weltweit an vierter Stelle.

1.460 Megawatt liefert die Anlage - so viel wie ein Atomkraftwerk. Millionen Solarpaneele stehen auf dem Wüstensand auf einer Fläche von sechs mal sechs Kilometern. Das entspricht der Fläche einer Großstadt. Die gewonnene Energie wird nicht nach Europa exportiert. Nein, Ägypten braucht den Strom selbst. Ähnliche Solarkraftwerke stehen in Marokko, in Dubai, in Saudi-Arabien.

-Luno

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