Stromproduktion

Wasserstoff als Energiespeicher

Offenbar ist unser Leben ohne elektrische Energie kaum mehr vorstellbar.

Auf der Homepage des Österreichischen Zivilschutz kann man nachlesen welche schwerwiegende Folgen ein Stromausfall für unser modernes Leben hat.

Es scheint so einfach zu sein einen Schalter umzulegen und der elektrische Strom liefert die Energie für alles und jedes.

Und die Erzeugung kann auf verschiedene Art erfolgen ohne dass die Verbraucher einen Unterschied bemerken.

Nur mit Elektrizität als Energieträger scheint die Wende zur erneuerbaren Energie möglich zu sein (Schlagwort Sektorenkopplung)!

Deshalb steigt auch der Bedarf in diesem Bereich ständig an und fossile Energieformen wie Erdöl sollen zurückgedrängt werden.

Auf Knopfdruck muss eine beliebige Energiemenge bereitstehen, das erwarten wir uns (der Strom kommt bekanntlich aus der Steckdose).

Eine große Herausforderung, da ja gerade die umweltfreundliche Energieerzeugung stark von Wetter und Klima abhängig ist.

Dieses Argument wird oft von den Betreibern von Atomkraftwerken verwendet.

Wenn Überkapazitäten vorhanden sind, müssen die entweder an einer anderen Stelle verbraucht werden (braucht starke Netze mit vielen Kabeln) oder die Verbraucher müssen den Energiehunger auf Zeiten mit geringerer Last verschieben (intelligente Netze mit Lastabwürfen).

Man kann aber versuchen diese überschüssige Energie direkt vor Ort zu speichern (in großen Akkumulatoren) oder in kinetische Energie in Pumpspeicherwerken umzuwandeln.

In letzter Zeit arbeiten viele Firmen an einer neuen wirtschaftlichen Lösung, um mit diesem "grünen" Strom Wasserstoff zu erzeugen.

Ich denke mir, dass der so erzeugte Wasserstoff ganz wichtig ist, um die schwankende Energieerzeugung aus Sonnenenergie, Windenergie und Wasserkraft optimal zu nutzen.

Dabei muss man auch bedenken, dass selbst umweltfreundliche Energieerzeugung Umweltprobleme hervorrufen kann.

Die Wasserkraftwerke können Naturlandschaften zerstören, Windkrafträder wiederum sind ein Gefahrenpotential für Vögel und verbrauchen Platz.

Solarpanels können schlecht angebracht den Pflanzenwuchs stören und verbrauchen bei der Erzeugung knappe Rohstoffe.

Ein Zuviel ist immer und überall möglich.

Auf das Energiesparen sollten wir nicht vergessen.

Deshalb müssen wir die nicht verbrauchte Energie unbedingt speichern und auf gar keinen Fall die umweltfreundliche Energieerzeugung stoppen, wenn sie gerade nicht gebraucht wird (was leider manchmal passiert).

Auch die effizienten Pumpspeicherwerke können Umwelt zerstören und Klima verändern, obwohl wir hier in Österreich mit den Maltakraftwerken eine der weltweit größten und schönsten Anlage haben.

Für die Verwendung von "grünen Wasserstoff" ist es sehr wichtig, dass die Speicherung von Wasserstoff technisch möglich ist, obwohl das nicht ganz einfach ist.

Ebenso wichtig ist es, dass die Industrie an der Entwicklung von Projekten arbeitet, die Erzeugung und Speicherung von Wasserstoff in großem Maßstab ermöglichen (Power to Gas Anlagen).

Einige Europäische Projekte befassen sich mit diesem Thema, ich habe  gefunden:

Europäisches Forschungsprojekt HELMETH​ der Helmholtz Gesellschaft.

Europäisches Forschungsprojekt STORE&GO​ (Projektlaufzeit: 03.2016 - 02.2020).

Europäisches Forschungsprojekt H2Future (Verbund, Siemens, VOEST Alpine ; Start 2017).

Energiepark Bad Lauchstädt - Grüner Wasserstoff für Mitteldeutschland.

HYFLEXPOWER power-to-hydrogen-to-power Zyklus. (Siemens).

„Referenzkraftwerk Lausitz“: Speicherkraftwerk auf Wasserstoff-Basis geht in die erste Phase.

Wind2Hydrogen (W2H) Pilotanlage für die Produktion von erneuerbarem Wasserstoff Auersthal (OMV).

Underground SUN.STORAGE (Untertage Gasspeicher - Methanisierung – mit Kohlendioxid zu Methan ) Verbund, Axiom und Univ. Institute.

Eine wichtige Entwicklung scheint der sogenannte „PEM Proton-Exchange-Membran-Elektrolyseur“ zu sein , der hochreinen Wasserstoff erzeugt.

Man kann den Wasserstoff auch in die bestehenden Erdgasleitungen einspeisen.

Reversible Brennstoffzellen auf PEM-Basis können sowohl als Brennstoffzelle als auch als Elektrolyseur arbeiten und sind eine weitere Innovation.

Man kann den Wasserstoff auch in Brennstoffzellen verwenden und so daraus direkt Strom erzeugen (z.B. in e- Autos , e-Lastautos etc.)

In Niederösterreich und Burgenland wird laut OMV bis 2030 ein Stromspeicherbedarf von bis zu 2 TWh im Jahr (etwa 3% des Gesamtverbrauchs in Österreich) benötigt werden.

Obwohl wir in Österreich bereits 1.300 Windräder installiert haben wird dadurch erst 11% des Stromverbrauchs gedeckt.

In Prottes neben dem EVN Windpark wurde eine Lithium-Ionen-Großbatterie mit 2,5 MW (2,2 MWh) zur Netzstabilisierung installiert.

Auch die Photovoltaik hat in Österreich noch sehr viel Potential.

Bei starker Sonneneinstrahlung können aber auch solarthermische Kraftwerke verwendet werden, um anders als mit Photovoltaik die Wärme der Sonne direkt als Wärmeenergie zu nutzen.

Wien Energie ist nach eigenen Aussagen der größte Solarenergie Betreiber Österreichs.

In Unterlaa auf den Wasserbehältern der MA31 produziert ein Solarkraftwerk mit 6.500 Modulen auf einer Fläche von vier Fußballfeldern grünen Strom.

In Guntramsdorf betreibt Wien Energie die erste Agrar-Photovoltaikanlage mit senkrecht montierte Module auf der landwirtschaftlich genutzten Fläche.

128 Wasserkraftwerke des Verbunds liefern umweltfreundlichen Strom.

Die EVN untersucht auch sogenannte Strombojen, die als schwimmendes Strömungskraftwerk die Flussökologie kaum stört.

Trotz all dieser vielversprechenden Projekte ist es leider noch ein weiter Weg bis zur Energiewende.

Aber es könnte zu schaffen sein!

Weitere Infos:

Blackout - der längerfristige Stromausfall
http://zivilschutzverband.at/de/aktuelles/84/Blackout-der-laengerfristige-Stromausfall 

Sektorenkopplung
https://de.wikipedia.org/wiki/Sektorenkopplung 

Liste von Pumpspeicherkraftwerken
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Pumpspeicherkraftwerken  

Smart Grid Batteriespeicher 
https://www.evn.at/EVN-Group/Energie-Zukunft/Zukunftsprojekte/Batteriespeicher.aspx 

Wasserstoffspeicherung
https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffspeicherung 

Elektrolyseur
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyseur 

Power to Gas Anlagen 
https://de.wikipedia.org/wiki/Power-to-Gas 

Die Helmholtz-Gemeinschaft 
https://www.helmholtz.de/ueber_uns/die_gemeinschaft/ 

Europäisches Forschungsprojekt STORE&GO​ 
https://www.dvgw.de/themen/forschung-und-innovation/forschungsprojekte/dvgw-forschungsprojekt-storego/ 

Europäisches Forschungsprojekt H2Future 
https://www.h2future-project.eu/ 

Energiepark Bad Lauchstädt - Grüner Wasserstoff für Mitteldeutschland 
https://www.dbi-gruppe.de/energieparkBL.html 

HYFLEXPOWER  
https://www.powermag.com/worlds-first-integrated-hydrogen-power-to-power-demonstration-launched/ 

Wind2Hydrogen 
https://www.energy-innovation-austria.at/article/wind2hydrogen-w2h/ 

Underground SUN.STORAGE 
https://www.energy-innovation-austria.at/article/leitprojekt/ 

„Referenzkraftwerk Lausitz“: Speicherkraftwerk auf Wasserstoff-Basis geht in die erste Phase 
https://www.pv-magazine.de/2019/12/17/referenzkraftwerk-lausitz-speicherkraftwerk-auf-wasserstoff-basis-geht-in-die-erste-phase/  

Photovoltaik 
https://www.pvaustria.at/daten-fakten/ 

Sonnenwärmekraftwerk 
https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenw%C3%A4rmekraftwerk 

Windkraftanlagen 
https://www.igwindkraft.at 

Liste österreichischer Kraftwerke 
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_%C3%B6sterreichischer_Kraftwerke 

VERBUND 
https://www.verbund.com/de-at/ueber-verbund/kraftwerke  

Wien Energie
https://www.wienenergie.at/ueber-uns/unternehmen/energie-klimaschutz/energieerzeugung/sonnenenergie/ 

Die 10 größten Solarkraftwerke Wiens
https://www.wienenergie.at/blog/die-10-groessten-solarkraftwerke-wiens/

Kernkraftwerk Gösgen Schweiz 
https://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_G%C3%B6sgen 

The power of Hydrogen 
https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/renewable-energy/hydrogen-solutions.html

Grüner Wasserstoff: Siemens Energy, HH2e und Uniper planen "Zukunftskraftwerk"
https://www.heise.de/news/Gruener-Wasserstoff-Siemens-Energy-HH2e-und-Juniper-planen-Zukunftskraftwerk-5064651.html