Mercedes Benz Group AG - vormals: Daimler AG (Seite 516)

[alterknacker]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.392.683 von Superworld am 20.04.19 09:50:58

Superspeicher für Wasserstoff
LOHC soll Energiewende retten

Ein Artikel von Thomas Horsmann
(Quelle: NTV/ dpa)

Wind- und Sonnenenergie sind fast unbegrenzt verfügbar, aber witterungsabhängig, was zu starken Schwankungen bei der Stromversorgung führt. Die Lösung des Problems: große Energiespeicher. Ein vielversprechender Kandidat ist die Substanz LOHC - sie hat entscheidende Vorteile gegenüber Batterien.

Im Rahmen des Ausstiegs aus der fossilen Energieerzeugung sollen in Deutschland bis 2035 zwischen 55 und 60 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Energien stammen. Bis 2050 sind von der Bundesregierung sogar 80 Prozent geplant. Der nötige Strom für Haushalte, Industrie und Verkehr soll dann zum großen Teil von Photovoltaik- und Windenergie-Anlagen produziert werden.


Doch Wind- und Sonnenenergie sind witterungsabhängig. Die Stromproduktion schwankt sehr stark. Deshalb gelten diese erneuerbaren Energien als nicht grundlastfähig. Das heißt, sie können Energie nicht dauerhaft und zuverlässig bereitstellen.


Windenergie ist abhängig vom Wetter und daher nicht immer zuverlässig.
Ein Ausweg: Überschüssiger Strom wird genutzt, um durch Elektrolyse aus Wasser Wasserstoff zu gewinnen. Der kann weiterverarbeitet oder über Brennstoffzellen wieder in Strom verwandelt werden. Ideal um die Schwankungen von Wind- und Sonnenenergie auszugleichen. Wasserstoff hat nur einen Nachteil: Er ist sehr flüchtig und reaktionsfreudig. Deshalb muss er bei hohem Druck oder tiefen Temperaturen gelagert werden, was mit aufwendiger Infrastruktur und hohen Kosten verbunden ist.

Wie eine Pfandflasche
Diese Probleme lassen sich inzwischen jedoch lösen: mit LOHC. Das Kürzel steht für "Liquid Organic Hydrogen Carriers", was übersetzt flüssige organische Wasserstoff-Träger bedeutet. Bei diesem Speicher wird Wasserstoff über einen Katalysator chemisch an eine Trägerflüssigkeit gebunden, was ihn leicht handhabbar macht. In der LOHC-gebundenen Form kann der Wasserstoff genauso wie Diesel bei Umgebungstemperatur und -druck transportiert und gelagert werden.

Wenn Wasserstoff zur Rückverstromung benötigt wird, kann er per Katalysator aus dem LOHC freigesetzt werden. LOHC als Trägerstoff kann also wie eine Pfandflasche für Wasserstoff immer wieder befüllt und entleert werden. Der Trägerstoff ist zudem in großen Mengen vorhanden, umweltfreundlich und billig, was die Kosten der Energiespeicherung deutlich senkt.


In diesen Tanks wird LOHC gelagert.
"Die Eigenschaft von LOHC, Wasserstoff reversibel zu speichern, ist schon länger bekannt und auch die anderen Bestandteile dieser jungen Technologie sind nichts Neues. Wir haben diese Bestandteile verbessert und zu einer Technologie zusammengefügt", erläutert Professor Peter Wasserscheid, einer der Entwickler der LOHC-Technologie von der Friedrich-Alexander-Universität Nürnberg-Erlangen und dem Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für erneuerbare Energien.

LOHC-Speicher können in fast beliebiger Größe gebaut werden. Sie sind zudem so sicher, dass sie im Gegensatz zu Wasserstofftanks im Prinzip überall stehen könnten. Hinzu kommt, der unproblematische Transport mit Tanklastwagen, Zügen und Schiffen - Infrastrukturen, die bereits vorhanden sind. "Das sind hervorragende Voraussetzungen, um erneuerbare Energien zu einem weltweit handelbaren Gut zu machen", sagt der LOHC-Experte.

"Global gewonnen und gehandelt"
Derzeit werde die Energiewende zu national gedacht. Es reiche nicht, in Deutschland LOHC-Energiespeicher zu bauen. "Wenn erneuerbare Energien kostengünstig sein sollen, dann müssen sie global gewonnen und gehandelt werden können", so Wasserscheid weiter. Über billige stoffliche Energieträger wie LOHC lasse sich günstige Windenergie aus Patagonien hertransportieren oder Sonnenenergie aus Saudi-Arabien. Es bestehe die Chance, eine Energiewendetechnologie zu exportieren, die weltweit mit vorhandener Infrastruktur funktioniere und kostengünstig sei.

Wasserscheid ist von LOHC überzeugt. Deshalb hat er 2013 die Hydrogenious Technologies GmbH mitbegründet, die die Forschungsergebnisse kommerziell nutzbar macht. So konnten bereits weltweit rund 20 LOHC-Speicheranlagen in Betrieb genommen werden.

In Erlangen wird derzeit auch daran gearbeitet, große Wasserstofftankstellen zu entwickeln, die mit LOHC beliefert werden. Der beladene LOHC-Träger wird im üblichen Tankfahrzeug vor Ort gebracht und dort in den existierenden Tanks gelagert. Bei Bedarf wird der Wasserstoff freigesetzt, komprimiert und zur Betankung von Wasserstoffautos genutzt.


So könnte ein LOHC-Kreislauf aussehen.
(Foto: Hydrogenious Technologies)
Im Prinzip könnten Autos auch gleich mit LOHC-Technologie ausgerüstet werden. "Das ist allerdings der nächste Schritt, es wird noch etwa zehn Jahre dauern, bis die Technologie für kleine Fahrzeuge im Alltag zur Verfügung steht", so der Experte. Für große Fahrzeuge wie Schiffe, Züge und Baufahrzeuge berge die LOHC-Technologie jetzt schon enorme Vorteile. Daher hat die Entwicklung der on-board LOHC-Technologie für diese Fahrzeugtypen derzeit Priorität.

Batterie oder LOHC-Speicher?
Daran arbeitet bereits das Münchner Unternehmen H-Industries SE. Es hat gerade ankündigt, in Kooperation mit dem Luxusjachthersteller Nobiskrug die erste vollelektrische Jacht mit LOHC-Technologie zu bauen. Für die Binnenschifffahrt plant H2-Industries mit dem niederländischen Unternehmen Portliner vollelektrische Lastschiffe mit LOHC-Technologie.

"Bei der E-Mobilität hängt es von der Nutzung ab, ob Batterien oder LOHC-Technologie besser geeignet ist", berichtet Wasserscheid. Batterien seien immer dann interessant, wenn genügend Zeit für den Ladevorgang vorhanden sei, das Fahrzeug also nicht viel genutzt werde. Bei intensiver Nutzung sei LOHC-Technik geeigneter, da der Austausch von entladenen LOHC mit beladenen LOHC nur ein paar Minuten dauere.

Sind nun Batterien oder LOHC-Speicher besser? "Ein wesentlicher Faktor ist auch die Energiemenge, die gespeichert werden soll", so der Experte. Bei Batterien verdoppelten sich die Kosten bei einer Verdoppelung der Speichermenge. LOHC sei deshalb bei großen Speichermengen deutlich günstiger. So würden etwa zur Speicherung von zwei Megawattstunden Energie rund 1000 Liter LOHC benötigt, die bei der Erstbeschaffung etwa 3000 Euro kosten und danach viele 100 Mal wiederverwendet werden können. Bei Batterien müsste man für die gleiche Speichermenge heute einen Millionenbetrag aufwenden.

[Superworld]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.392.146 von Deflair am 20.04.19 00:30:03

Zitat von Deflair: Vielleicht tut sich Daimler schwer, sich von einer Technologie zu lösen in die schon viel investiert wurde.

Vor knapp 10 Jahren habe ich eine Probefahrt mit der Klasse B F-Cell gemacht. Irgendetwas fehlt da immer, damals gab es keine Wasserstofftankzellen. Seit einigen Jahren gibt es davon eine in meiner Stadt, sieht aus wie ein kleines Chemiewerk und hat 2 Millionen € gekostet. Der Wasserstoff wird aus Erdgas gewonnen.

Nur, das Bedürfnis so ein Wasserstoffauto zu fahren geht bei mir gegen Null. Wie soll der Solarstrom von meiner PV Anlage in den Tank kommen und mit welchem Wirkungsgrad? Ich fahre seit 6 Jahren Elektroautos und stecke das BEV einfach in der Garage ein. Geregelt über einen Energiemanager, damit möglichst viel eigener Strom im Akku landet. Mit dem Strom der PV Anlage auf dem Dach meines Zweifamilienhauses könnte ich rein rechnerisch jedes Jahr knapp 100.000 km fahren.

Die aktuelle Schnellladetechnik (50 kW) gibt es entlang der Autobahnen und in den Städten längst genug, entgegen den Medienberichten von Journalisten die vom Thema Null Ahnung haben und nur irgendwelchen Müll nachlabern können. Die nächste Generation Schnellladetecknik 175/350 kW verbreitet sich auch bereits schnell. Ich habe bereits 2 km von meiner Haustüre entfernt eine solche.

Herbert Diess hat vollkommen recht, die Technologieoffenheit dient dazu den Systemwechsel in die Zukunft zu verschieben. Es ist sowieso höchst interessant, was er auf der Jahrespressekonferenz innerhalb von 10 - 15 Minuten von sich gibt. Das könnte ich alles komplett unterschreiben:
https://www.youtube.com/watch?v=UbHFyGcoODg&t=3074s

[Ines43]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.392.146 von Deflair am 20.04.19 00:30:03

Sogar Ines würde überall hinkommen."

Ja, wenn es genügend Ladestationen und Strom gibt.
Ich werde heute keine einzige Tankstelle an der Autobahn benötigen, weil ich auf dem Wege zur Atobahn für 1000 km und mehr tanke.
Jetzt stelle man sich den Osterverkehr vor, wo Millionen von Autos einmal an einer Autobahnraststätte nachladen müssen. Wieviele Stromzapfstellen benötigt man entlang der Autobahnen, welche Leistung müss zur Verfügung stehen?
Viele, sehr viele. Habe jetzt keine Lust, zu rechnen.

[Deflair]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.392.023 von Superworld am 19.04.19 22:44:00

Das Spannende ist jetzt doch:

Die Gründe die FÜR BEV sprechen liegen auf dem Tisch

Die Gründe die GEGEN Fcell sprechen auch.

Und jetzt frage ich mich nur noch:

Haben wir was ausgelassen - also gibt es noch eine magische billige Methode, Wasserstoff herzustellen UND mit 700 Bar zu speichern von der wir nix wissen ?

Denn diese wäre Grundvoraussetzung für die Entscheidung der Daimler Konzern Chefs, sich eben NICHT auf BEV festlegen zu wollen so wie Diess das tut.

Der einzige Grund der noch FÜR Fcell spricht, ist dass man wie gewohnt 1000 km in 5 Minuten tanken kann.

Wobei: Porsche und Tesla mit der 350 kw Ladetechnik diesen letzten Grund auch zunichte machen ( meine Sichtweise ):

Wenn man in 15 Minuten 87,5 kwh, also über 400 km Reichweite bei 20 kw/100km Verbrauch. Dann kommt man damit auch jeden Tag über 1000 km weit. Also sogar Ines würde überall hinkommen.

Ich kann also die Entscheidung von Herr Diess absolut nachvollziehen. Zetsches Entscheidung kann ich absolut nicht nachvollziehen.

Es wirkt wie ein unnötiger Bremsklotz. Es wird wieder die Zukunft verschlafen.

Vielleicht tut sich Daimler schwer, sich von einer Technologie zu lösen in die schon viel investiert wurde.

Ich weiss es nicht.
Ich verstehe es nicht.

Aber es ärgert mich

[Superworld]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.391.180 von Cemby am 19.04.19 18:53:16

Zitat von Cemby: Was viele nicht wissen oder nicht beachten ist, daß China längst die Schwachstellen des reinen Batterieantriebs erkannt hat.
Die Folge:
> Die Subventionen beim Kauf von Batterieautos wurden inzwischen stark gedrosselt.
> Der Aufbau einer Wasserstoff- und Brennstoffzellenindustrie in China wird staatlich stärker gefördert.

Wenn die Chinesen ihre Meinung zum Elektroauto geändert hätten, dann hätten sie die Elektroauto-Quote zurückgenommen/zusammengestrichen und gleichzeitig die Belastungen auf die Verbrennerautos gelockert. In manchen chinesischen Großstädten ist es kaum noch möglich Verbrennerautos zuzulassen, weil das Los entscheidet oder hohe Zahlungen fällig werden.

Großzügige Subventionen dienen dazu Unternehmen in einen Markt zu locken und Kapazitäten aufzubauen. Eine Kürzung dieser Subventionen dient dann dazu die Preise wieder herunter zu holen und gegen andere Produkte konkurrenzfähig zu machen. Die Unternehmen die damit klar kommen und überleben, sind die Gewinner. Das hat man in China im Bereich Solarmodule gut verfolgen können. Allerdings hat mich auch gewundert, dass die Senkung der Subventionen so früh kommt. Vielleicht haben sie erkannt, dass die Belastung der Verbrennerautos effektiver ist?

[Ines43]

Die staatliche Förderung der Photovoltaic besteht darin, dass regenerativ erzeugter Strom bevorzugt abgenommen und bezahlt wird. Die regenerativen Methoden erzeugen immer noch weniger Strom als wirklich gebraucht wird.Das Problem der zeitlich begrenzten Überschüsse am deutschen Strommarkt wird auf Kohle und Atomkraft abgewälzt.
Aber ohne diese würde noch alles zusammenbrechen.

[Ines43]

Photovoltaic ist eine schöne Ergänzung zu anderen Methoden zur Stromerzeugung.
Aber nicht mehr.
Während ich hier schreibe, kommt der Strom mit Sicherheit nicht aus der Photovoltaic, denn draußen ist es dunkel.
Und warum der Wirkungsgrad eines Diesel nur bei 15 % liegen sollte, konnte mir auch noch niemand erklären.
Wenn die in Kohle steckende Energie zu zu 35 bis 40 % in elektrische Energie umgesetzt werden kann, dürfte der Wirkungsgrad eines Dieselmotors auch etwa bei 40 % liegen,bei sehr großen Dieselmotoren noch höher.
Die Zukunft ist offen, für mich rechnet sich im Moment kein E Mobil und ich werde mir auch keines zulegen.
Ich fahre morgen 1000 km bis Hamburg mit meinem Octavia Diesel. Ich tanke in Kaprun voll und fahre damit nach HH.
Der Tank fasst 60 l und ist in HH noch nicht leer.
Billiger unf bequemer geht es nicht.

[Superworld]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.388.708 von Ines43 am 19.04.19 07:09:10

Zitat von Ines43: Manches ist eben kaum zu verbessern, da die Physik sich nicht ändert.
Ob nun High Tech oder low Tech..

Richtig, um die Physik kommt man nicht herum! Aber man kann die Methoden ändern, wie die technische Geräte (Autos, Energieerzeugung/Gewinnung, ...) funktionieren.

Erdöl ist nichts anderes als per Photosynthese gewonnene Solarenergie - vor Millionen von Jahren gespeichert in Kohlenwasserstoffe.

In der Realität kommt man bei Photosynthese selbst mit sehr guten Energiepflanzen nicht über 1% Wirkungsgrad. Heutige Standard Solarzellen, nicht irgendwelche High Tech Labormuster, haben Wirkungsgrade um 18%. Da ist ein Faktor von mindesten 18 dazwischen, oder anders ausgedrückt 1800%.

Heutige Batterieelektrische EVs haben ab Steckdose Wirkungsgrade um die 65% (nahezu unabhängig vom Betriebspunkt), obwohl wir erst am Anfang der Entwicklung stehen. Bei ausentwickelten Verbrenner Benzin/Diesel kommt man im realen Fahrbetrieb kaum über 15% Wirkungsgrad hinaus (stark abhängig vom Betriebspunkt). Da ist ein Faktor ungefähr von 4 dazwischen, oder anders ausgedrückt 400%.

Das Gute daran ist, bei Kombination von Photovoltaik (Wind, Wasser, ...) und batterieelektrischen Autos multiplizieren sich die Faktoren. D.h. 18 * 4 = Faktor 72. Oder anders ausgedrück 7200%. Krass!

Zitat von Ines43: Hauptsache preiswert.

Richtig! Nur ist es eine totale Fehleinschätzung, dass BEVs nur wegen der Abgasproblematik aus politischen Gründen kommen werden. Die Abgasproblematik ist nur ein Teilaspekt.

Der eigentliche Grund was für BEVs spricht ist, dass sie bereits in wenigen Jahren günstiger (TCO) sein werden als Verbrenner. Die Batteriepreise werden immer weiter sinken (analog zu Solarzellen), die Fertigungskosten sind niedriger, die Energiekosten sind niedriger (Energieeffizienz), die Wartungskosten sind niedriger, ... In manchen Bereichen (Warenverteilverkehr) ist das bereits heute schon der Fall, siehe Streetscooter der Post.

In spätestens 10 Jahren werden klassische Automobilhersteller ums Überleben kämpfen, wenn sie bis dahin die Transformation nicht erfolgreich geschafft haben.

Zitat von Ines43: Im Übrigen wird noch rund 50% des deutschen Stroms mittels Verbrennung hergestellt,Wirkungsgrad dabei rund 40 %. 60 % Abwärme.
Da gelten die Gesetze der Thermodynamik.

Logisch, Carnot Prozess, um den man bei thermischen Maschinen nicht herumkommt. Elektromotore haben über 95% Wirkungsgrad, siehe Windkraft und Wasserkraft.

Natürlich muss die Stromerzeugung auf regenerative Energie umgestellt werden, das steht außer Frage. Wer die Kohlekommission verfolgt hat, hat erkannt, dass es keine technische Problematik mehr ist. Es geht hauptsächlich darum, wie man den Kohleausstieg in Bezug auf die Mitarbeiter in diesen meist strukturschwachen Gebieten (Lausitz, ..) sozialverträglich gestaltet.

Man sieht an der von mir in einem anderen Beitrag genannten PV-Freiflächenanlage der EnBW nahe Berlin, dass es neue (!) Photovoltaikanlagen ohne staatliche Förderung mittlerweile wirtschaftlich gegen alte, abgeschriebene (!) Kohlekraftwerke aufnehmen können.

Wieso sollte man den Strom weiter in dreckigen Kohlekraftwerken erzeugen, wenn es per Photovoltaik (Wind, ...) auch nicht mehr kostet?

[Cemby]

Verkehrswende:

"Man muss dem Auto endlich Flächen wegnehmen"
...
https://www.zeit.de/mobilitaet/2019-04/verkehrswende-mobilit…

[Superworld]

Antwort auf Beitrag Nr.: 60.390.958 von Cemby am 19.04.19 17:42:39

Zitat von Cemby: Der schlechtere Wirkungsgrad von Wasserstoff: Unbetritten.
Aber:
Was ist mit der Überschußproduktion aus den Erneuerbaren?
Dieser Überschußstrom ist Kostenlos und kann zur H2-Produktion genutzt werden!

1. Wie ich bereits geschrieben habe, damit solche Anlagen wirtschaftlich zu betreiben sind brauchen sie ausreichend Betriebsstunden. Es geht nicht diese am Tag eine halbe Stunden laufen zu lassen, weil zu diesem Zeitpunkt der Strom gerade billig ist.

2. Werden sich die Akkus z.B. in den Elektroautos oder den Heimspeichern den günstige Strom per Smart Grid schnappen. Erst das was dann noch übrig ist, ist günstig genug um in solchen Anlagen mit schlechtem Wirkungsgrad in Wasserstoff o.ä. gewandelt zu werden.


Zu deinem Ethanol aus Strohabfällen:
Biomasse in Form von Abfällen oder Energiepflanzen (= gepeicherte Energie) wird in Zukunft benötigt um in Zeiten wo wenig andere regenerative Energie anfällt (PV, Wind, Wasser, ...) oder ein hoher Strombedarf besteht diese Lücken zu füllen. Das gleiche gilt für Wasserstoff in ferner Zukunft, falls dieser irgendwann mal Sinn ergeben sollte.