Mit der Energiewende hat sich Deutschland ehrgeizige Ziele gesetzt. Der komplementäre Energieträger Wasserstoff könnte zu ihrer Erreichung eine wichtige Rolle spielen. Einen großen Vorteil stellt insbesondere seine sehr gute Speicherfähigkeit dar. Da er mit Strom wechselseitig konvertibel ist, könnte die Verwendung von Wasserstoff im Energiesystem eine kluge Reaktion auf die stark fluktuierende Einspeisung erneuerbarer Energien sein. Welche Chancen sich bei der Integration von Wasserstoff ergeben, aber auch welche Herausforderungen zu beachten und letztendlich zu stemmen sind, wird analysiert. Wasserstoff ist ein Energieträger, der es ermöglicht, überschüssigen Strom, z.B. aus Windkraftanlagen, über den Weg der Elektrolyse in großen Mengen chemisch (z.B. zentral in Salzkavernen oder dezentral an Tankstellen) zu speichern. Mit einer Rückverstromung des Wasserstoffs in Brennstoffzellen oder Gasturbinen lässt sich die zeitlich schwankende Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien teilweise ausgleichen. Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie können auf diese Weise in begrenztem Maß voneinander entkoppelt werden. Die direkten Nutzungsmöglichkeiten von Strom und Wasserstoff im Verkehr unter Nutzung von batterie- und brennstoffzellenbetriebenen Elektrofahrzeugen bieten beste Lösungswege für einen effizienten, treibhausgasarmen Verkehr. Wasserstoff - und als Brückentechnologie auch Methan (via Wasserstoff) - sind geeignet, überschüssigen Ökostrom zu speichern und durch Rückverstromung auch zur Netzstabilisierung beizutragen. Am Beispiel der E-Mobilität wird gezeigt, dass die energetische Bewertung für eine windstrombasierte Wasserstofferzeugung einschließlich ihrer Nutzung im Pkw-Brennstoffzellenantrieb im Vergleich zur Methanerzeugung mit CO2 (aus Biogasprozessen oder Luft) und Wasserstoff via Windstrom einschließlich ihrer Nutzung in Pkw-Otto-Antrieben sehr unterschiedlich ausfallen kann. Für die Umwandlungstechnologien sind große Fortschritte zu verzeichnen, bei den Elektrolyseuren, Gasturbinen, Batterien (batteriebetriebene Kfz und stationäre Nutzung), Brennstoffzellen (brennstoffzellenbetriebene Kfz und stationäre Nutzung) und zur Methanerzeugung via Wasserstoff, die aber weiterentwickelt werden müssen, insbesondere im Hinblick auf die Kostenreduzierung.
Wasserstoff im Wandel der Energieversorgung
Energiewirtschaftliche Tagesfragen ; 63 , 1/2 ; 102-104
2013
3 Seiten, 3 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Brennstoffzelle , Brennstoffzellenfahrzeug , chemischer Energiespeicher , Demonstrationslösung , elektrischer Energiespeicher , Elektrizitätsversorgung , Elektrolyse , Elektromobilität , Energieträger , erneuerbare Energiequelle , Gasturbine , Kaverne (Vorratsraum) , Methan , Netzstabilität (Energienetz) , Speicherfähigkeit , Stromerzeugung , Stromverbrauch , Treibhausgas , Verbrennungsmotor , Vergleich , Wasserstoff , Wasserstoffspeicher , Windkraftanlage
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