Wasserstoff vs. Elektroauto

[hgerhauser]

Noch zu Norwegen: Norwegen exportiert zwar nicht wirklich Strom direkt (über die Jahre eher ausgeglichenes Saldo), aber es gibt viel stromintensive Industrie (neuerdings auch Serverparks und dergleichen). Es wird also viel indirekt exportiert. Außerdem wird noch viel ineffizient direkt mit Strom ohne Wärmepumpe geheizt. Wenn Norwegen Wind dazu baut, brauchen die weniger vom Speicherwasservolumen, um selber durch den Winter zu kommen. Und auch in Norwegen kann und wird Strom für Wärmepumpen zunehmend eingesetzt, auch z.B. Großwärmepumpen, die mit Seewasser gefüttert werden, und wo man dann große thermische Speicher einsetzen kann, um Oslo zu heizen.

Bei 5 GW im Winterschnitt aus Norwegen und 5 GW aus Nordafrika bei einem 100 GW Problem und großen Reserven an Biomethan ist das auch keine schlimme "Abhängigkeit". Schlimmstenfalls machen die Hochspannungsleitungen dicht und eine Zeitlang sind die Preise ein paar Prozent höher (etwas niedrigerer Strombedarf) und es mehr Biomethan aus der Multijahresnotfallreserve gezogen, während schnell ein paar weiter Windräder hochgezogen werden, um Elektrolyseure für Wasserstoff zu füttern, bzw. es wird mehr Biomasse, Ammoniak etc.. importiert.

[env20040]

Du beginnst gerade, nicht dass ich Dir in einigem nicht Recht gebe, die Wollmilchlegende Alleskönnersau zu proklamieren.
Die Netze sind, und werden mehr unausgelastet, und 2 Min später überlastet sein.
Dies, da man weder Wolken wegschieben, noch, wenn der Wind wegfällt mit blassen Energie erzeugen kann.
Hier bedarf es Lokaler... SPEICHER.
Oder eben, einem überdimensioniertes Verteiler etz.
Wann, wo, wie lange Energie fließt haben wir gerade erlebt, kann sich schlagartig ändern wenn irgendwo ein Kraftwerk, Umspannwerk, oder nur eine Leitung ausfällt und eine Andre gerade in Wartung ist.
Wiewol
Hl, möglich ist es, nur site jeder selber seine Energie produzieren können.
Andere sid die Hilfe, nicht der Norm Fall, was ma.
Gerade an der Impfstoff Erteilung wieder einmal gut erkennt.
Wird es eng, kriegt man nichts....

[electic going]

Strom bzw. Wasserstoff wird hier immer nur zur Fahren bedacht. Und wie soll zukünftig geheizt werden? Dort wird Wasserstoff wesentlich sinnvoller sein weil nicht jeder eine Wärmepumpe haben kann. Und dann soll noch massiv Strom für beides in Wasserstoff gewandelt werden?

[env20040]

Na ja, dann wohl eher die Wasserstoff Zelle Zuhause und die Abwärme als Heizungsunterstützung?
ABER, WARUM WANDELN, WENN MAN DIREKT AUCH SPEICHERN KANN?

[hgerhauser]

Strom bzw. Wasserstoff wird hier immer nur zur Fahren bedacht. Und wie soll zukünftig geheizt werden? Dort wird Wasserstoff wesentlich sinnvoller sein weil nicht jeder eine Wärmepumpe haben kann. Und dann soll noch massiv Strom für beides in Wasserstoff gewandelt werden?

Es ist schwierig bei so einem Thread den Überblick zu behalten. Wenn Du genau liest, findest Du dazu schon Zahlen von mir. Es ist aber ein guter Punkt und deswegen gehe ich da nochmal konkret drauf ein.

Wir nehmen das Jahr 2050 und überschlagen:

50 m2 pro Person (ist heute ähnlich)

40% Mehrfamilienhäuser oder geeignet für Fernwärme: Hier kann man große Wärmespeicher und einen Mix aus Großwärmepumpe und Biomasse/Abfall KWK Anlage einsetzen. Auch kann man Abwärme nutzen, z.B. von großen Rechenzentren.

20% modernste Neubauten mit Erdwärmepumpe und nur 30 kWh / m2 Raumwärmebedarf und COP von durchschnittlich 5, der auch bei kältesten Temperaturen nicht unter 3 sinkt.

20% modernisierte Altbauten mit Hybridheizung: Luftwärmepumpe (97,5% der Wärmeleistung) und Biomethangasbrennwertheizung (2,5% nur zuheizen an den kältesten Tagen oder Einsatz in der Dunkelflaute bei sehr hohen Strompreisen)

20% nicht so gut modernisierter Rest, Luftwärmepumpe, Feststoffbiomasse, Biomethan

Bei meiner schon genannten Beispielfamilie hatten wir, 4 Personen (2 Eltern, 2 Kinder), 2 Autos (1 Familienerstwagen mit 140 kWh Batterie, 1 Zweitwagen mit 60 kWh Batterie, zusammen 30000 km Fahrleistung und 15 kWh/100 km Verbrauch)

200 m2, 60 kWh/m2 für Raumheizung und 500 kWh pro Person an Warmwasser = 14000 kWh Niedertemperaturwärme, mit COP 4 = 3500 kWh Strom, plus 2,5% Biomethan = 350 kWh pro Jahr.

Jetzt hochrechnen auf Deutschland: 60% des Bestands sind besser, 20% sind schlechter, der Biomasseanteil ist relativ klein hier, für Strom rechnen wir grob mit 1000 kWh pro Person für die Heizung, geteilt durch etwa 8000 h = 0,125 kW mal 80 Millionen Personen = 10 GW

Das verdoppeln wir nochmal, da es auch noch andere Gebäude (Fabriken, Schulen, Büros etc.) gibt = 20 GW

Bei Biomasse rechne ich mit 8 GW Stromäquivalent, mit durchschnittlichem Wirkungsgrad von 40% => 20 GW Biomethan/Abfall/Holz Input für reine Stromerzeugung (Dunkelflautenspitzen), KWK Anlagen und Brennwertheizungen oder Pelletskessel

Wasserstoff zum Direkt heizen ist so ein Sache. Man kann die Verluste vom Elektrolyseur für Warmwasser nutzen und den Wasserstoff mit nahezu 100% Wirkungsgrad verbrennen. Aber man ist damit nicht besser als Power to heat, sprich einfacher Tauchsieder, und der ist massiv billiger für die Nutzung von Spitzen, wo man nur eine kleine Auslastung der Wärmepumpe / des Elektrolyseurs hätte. Steht der Strom länger zur Verfügung bekommt man mit der Wärmepumpe viermal oder mehr der kWh Wärme.

Es bleiben auf der Nutzungsseite die wenigen Stunden, wo die Wärmepumpe, Wärmepumpe + Wärmespeicher nicht ausreichend liefern kann, bzw. wegen Dunkelflaute nicht ausreichend Strom zur Verfügung steht. Statt da noch mehr zu isolieren oder Reservekraftwerke zu bauen, macht es da Sinn, z.B. eine Erdgasheizung zuzuschalten und mit Biomethan zu betreiben.

Die Mengen Gas sind da aber klein. Etwas Wasserstoff aus der Elektrolyse kann man da auch sinnvoll nutzen, z.B. beim upgraden von Biogas (50% Methan/50% CO2), wo man dann nicht das CO2 abtrennt, sondern mit Wasserstoff zu mehr Methan reagiert.