LEM.SCIENCE

Energiewende mithilfe von Wasserstoff

Jakob Zenthöfer 5C 30 Nov 2023


Energiewende Environmental Technology Lab

In den letzten Wochen hat sich das Rechen-Team rund um das Projekt Energiewende genauer mit dem Thema Wasserstoff als Energiespeicher befasst. Wasserstoff ist nicht nur das kleinste Element im Periodensystem der Elemente und auf unserem Planeten sowie überhaupt im Universum, sondern voraussichtlich auch eine Schlüsseltechnologie, um Phasen, in denen nicht ausreichend elektrische Energie mit erneuerbarer Energie gewonnen werden kann (d.h. Zeiten, in denen die Sonne nicht scheint und kein Wind weht), zu überbrücken.

Um das Potenzial von Wasserstoff zu ermitteln, hat sich das Team in den letzten Wochen genauer mit dem elektrischen Wirkungsgrad beschäftigt, sprich der Koeffizient zwischen der elektrischen Energie, die zur Wasserstoffgewinnung verwendet werden müsste und der Energie, die man erhält, sobald der Wasserstoff in einer Brennstoffzelle zu elektrischer Energie zurück umgewandelt wird.

Recherchen und eigenen Berechnungen zufolge – mit errechneten Mittelwerten aus Zahlenangaben aus verschiedenen Quellen – ist das Team in einem realistischem Best Case Szenario auf einen Gesamtwirkungsgrad von 35 Prozent gekommen. Hierfür wurden die PEM-Brennstoffzelle und der PEM-Elektrolyseur betrachtet.

Konkret heißt das: Zur Gewinnung von einem Kilogramm Wasserstoff mittels Elektrolyse werden 55 Kilowattstunden (kurz: kWh) elektrische Energie benötigt, bei der Rückverstromung in der Brennstoffzelle erhält man aus 1 kg H2 dann 20 kWh elektrische Energie – das entspricht in etwa dem täglichen Energiebedarf eines Vierpersonenhaushaltes in Luxemburg.

Natürlich darf man die thermische Energie, die nebenbei entsteht, nicht außer Acht lassen, denn damit ließe sich ein Teil des Bedarfs an Wärme zum Heizen decken. Diese Möglichkeit muss in einem vernünftigen Gesamtkonzept zur Energiewende unbedingt berücksichtigt werden. Dazu aber später mehr.

In den kommenden Wochen ist es geplant, die genaueren Konditionen in Bezug auf die praktische Speicherung von Wasserstoff zu analysieren und Daten zu sammeln, um hier Beispielrechnungen durchführen zu können. Konkret wollen wir wissen, wie groß Speichertanks für Wasserstoff sein müssten (und das bei unterschiedlichem Druck), um Reserven zur Umwandlung in elektrische Energie zu haben.



Edited by Harald Schleicher Last modified on 05-12-2023

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