Stromverknappung und nun ?

[hgerhauser]

Eine Tonne Aluminium benötigt so um die 16 MWh Strom. Wasserstoff Brennwert 39 MWh/t. Schiffskosten sind im wesentlichen proportional der Wasserverdrängung.

Die volumetrische Dichte und extrem niedrigen Temperaturen von nur etwa 20 Kelvin über dem absoluten Nullpunkt sind viel entscheidender bei flüssigem Wasserstoff.

Bei 71 kg/m3 bekäme man in einem 266000 m3 LNG Carrier nur 19000 Tonnen unter, in einen Iron ore bulk carrier gehen 400000 Tonnen Eisenerz rein.

Wobei LNG Schiffe nicht geeignet sind, da der Siedepunkt von Methan bei -161C liegt, also etwa 112 Kelvin. Dementsprechend muss man den LH2 carrier deutlich besser isolieren.

Und wenn Du Aluminium als Produkt willst, musst Du den flüssigen Wasserstoff auch noch zu Strom konvertieren, wieder mit Verlusten (man kann etwas zurückgewinnen, weil in der extremen Kälte auch effektiv Energie steckt, aber die 39 MWh kriegst Du nicht ohne Verluste in Aluminium umgewandelt).

Es ist nicht ganz zufällig so, dass es bisher keine LH2 carrier über Demonstrationsprojektstatus hinaus gibt.

https://www.greencarcongress.com/2021/1 ... 7-khi.html

Der größte existierende LH2 carrier schafft gerade mal 75 Tonnen Wasserstoff. Die Masse an Aluminium kriegst Du mit drei LKW bewegt.

[hgerhauser]

Deutschland kann nahe an die Importunabhängigkeit gebracht werden und wir können das wirtschaftlich effizient gestalten.

Das erscheint mMn utopisch. Kannst du das weiter erörtern?

Ich schreibe vielleicht mal ein detailliertes Update in den thread, wo schon sehr viel erörtert worden ist.

viewtopic.php?f=36&t=36657

Sehr, sehr grob vereinfacht zum Verständnis für Laien:

Deutschland hat einen Primärenergibedarf von etwas über 3000 TWh, sehr, sehr grob zum einfachen Verständnis teilen wir das in drei Drittel (Strom, Mobilität und Wärme) + ein bißchen Grundstoffe (300 TWh). Die Kategorien sind nicht ganz sauber aus verschiedenen Gründen.

Also: Wärme = Erdgas
Mobilität = Öl
Strom = Hälfte Erneuerbare / Hälfte Kohle und Kernkraft

Es sind zwar nur 500 TWh Strom, aber 1000 TWh Primärenergie für Strom. Das kommt daher, dass die 250 TWh Erneuerbare als 250 TWh Primärenergie gerechnet werden (wieder etwas vereinfacht) und die 250 TWh Stromerzeugung aus 750 TWh Kohle/Kernenergie mit 2/3 Verlust anfallen.

Bei Wärme können wir mit Hilfe von Wärmepumpen dritteln, bei Mobilität mit Elektroautos.

Also werden aus 3300 TWh Primärenergie 1000 TWh für Strom, Wärme und Mobilität + 300 für Grundstoffe, von denen man dann die Hälfte oder so importiert und die Hälfte aus Biomasse gewinnt.

Die 1000 TWh Strom sind eine Vervierfachung der heutigen Werte für Erneuerbare. 10 TWh super unscharf gerundet sind 1 GW Dauerleistung. Also brauchen wir 100 GW Durchschnittsleistung aus PV/Wind. Für Minimierung der saisonalen Speicherung im Verhältnis 40/60, also 40 GW PV und 60 GW Wind Durchschnittsleistung. Bei 10% Auslastung für PV also 400 GWp PV. Bei Wind stoßen wir am ehesten bei offshore an echte Grenzen, weil Deutschland nicht viel Küste hat im Verhältnis zur Einwohnerzahl, da gehen etwa 70 GW in deutschen Gewässern. Mit 50% Auslastung, etwa 35 GW Durchschnittsleistung. Bleiben 25 GW für onshore Wind mit 20% Auslastung => 125 GW onshore. (im obigen Thread habe ich teilweise mehr offshore angesetzt, da muss man dann allerdings effektiv Gewässer von Nachbarstaaten als deutsch zählen)

Lassen wir das mit den Wärmepumpen und Elektroautos drittelt sich da nichts. Im Gegenteil Efuels und Synthesemethan haben etwa 50% Verlust, also verdoppelt sich der Bedarf und wir brauchen:

500 TWh Strom (Ersatz Strom heute)

1000 TWh mal 2 für Mobilität
1000 TWh mal 2 für Wärme

+300 TWh Grundstoffe

=4800 TWh erneuerbaren Strom, etwa 20 mal so viel wie heute

Das ist viel zu viel für einen hohen Anteil aus Wind und müsste vor allem aus PV kommen.
viewtopic.php?p=1447345#p1447345

Von der Fläche ginge selbst das noch theoretisch (16% der Landesfläche), aber die Kosten wären schon sehr hoch, eben weil da viel an Industrieanlagen mit effektiv 10% Auslastung hingestellt würde.

Alles richtig, am Ende ist es eine Abwägungsfrage, was mehr kostet, ein Energiespeicher oder mehr Anlagen, die dann, wenn nicht genug da ist, still stehen. Beides wird auf jeden Fall richtig teuer. Aber ein optimaler Punkt ist rechnerisch sicher zu ermitteln.

[bm3]

Danke, hgerhauser für dein kurze Zusammenfassung hier. Wobei bei dem Wärmeanteil größenteils für Gebäudebeheizung der durch Wp bereitgestellt werden könnte durchaus auch noch erhebliches Einsparpotenzial durch entsprechende Wärmeschutzmaßnahmen an Gebäuden besteht. Der kann, falls der Staat da mehr lenkend eingreift, noch erheblich abgesenkt werden. Natürlich dauert das dann noch einige Jahre. Die kWh die garnicht erst bereitgestellt werden müssen sind die besten.

[Rama_31_439]

@hgerhauser

Der erste LNG Tanker hatte 5.000 m3, jetzt sind wir bei 266.000 m3. Die Geschwindigkeit des scale-ups bei Infrastrukturprojekten wird stark unterschätzt. Hinzu kommt, daß die neu gebauten LNG Carrier oft schon mit wenigen Umbauten auch für Wasserstoff geeignet sind. Superisolation bleibt Superisolation, die Abdampfrate muß nur unter der für die Schiffsmaschinen notwendigen Menge liegen.

[hgerhauser]

@bm3 Ja, richtig. Das steckt aber im groben Überschlag schon drin. Der Faktor 3 ist extrem wenig, wenn man einen gut gedämmten Neubau mit Wärmepumpe gegen einen Altbau mit Erdgasheizung vergleicht. Da kommt schnell auch ein Faktor 10 zusammen (statt 24000 kWh Erdgas nur 2400 kWh Strom für die gleiche Grundfläche). Ich habe aber ein paar Rundungen in dem Überschlag, die das Ergebnis ein wenig schönen und nicht überall kann man soviel rausholen, damit angefangen, dass wie Du sagst alles auf Neubaustandard ein paar Jahre dauern wird. Und in der Industrie gibt es einiges an Wärme, die zwischen energieintensive Grundstoffindustrie und Raumwärme fällt. Da ist wenig Potential durch zusätzliche Dämmung und Wärmepumpen für den Ofen einer Bäckerei (150 Grad) kriegt man nicht so effizient wie für Raumwärme, da ist man gegebenenfalls schon überglücklich, wenn man Cop 2 mit vertretbaren Investkosten hinbekommt.

https://heatpumpingtechnologies.org/wp- ... -pumps.pdf

Im Hausbereich ist Dämmung das A und O.
Faktor 10 ist da tatsächlich schnell erreicht. Bin mit meinem 2 Personenhaushalt und knappen 100m² Wohnfläche bei einem durchaus schon gut gedämmten Haus aus 2006 bei ca. 2800kWh bis ca. 4500kWh Erdgasverbrauch für Heizung und Warmwasser im Jahr. Der Vw Up zieht sich auch Erdgas durch (gut für Vergleichszahlen). Ist Bj. 2013 und war damals von allen radikalen Umweltverbänden (und anderen auch) als das umweltfreundlichste Fahrzeug ausgezeichnet (und der verbraucht nicht viel). Der zieht sich mit seinen guten 15.000km/Jahr gute 8000kWh Erdgas durch. Schnell erkennt man, wo die Energiefresser liegen.

[Stromtier230]

Sehe ich es falsch oder werden EAutos für Leute ohne Solaranlage unwirtschaftlich?

Der Börsenpreis liegt inzwischen bei 35 cent, dass sind nach Steuern und Co. über 55 cent für den Endkunden. Der Strompreis steigt schneller, als der Benzinpreis.

Die Förderung der EAutos wird auch geringer. Rechnen tun sich die EAutos damit nicht mehr oder?

[gekfsns]

Ich komme bei meinem Fahrprofil und Fahrzeug auf 85Cent/kWh wo ich dann genauso viel zahlen müsste wie an der Tankstelle und es sich dann finanziell nicht mehr rechnet, wenn man einzig auf die Energiekosten schaut. Für mich persönlich wichtiger sind aber der Fahrspaß/-Komfort, die niedrigeren CO2 Ausstoße (es gibt keinen Planet B) und dass mein Geld nicht an all die Schurkenstaaten geht.
Ich würd mir auch keinen Röhrenfernseher mehr kaufen sollte sich ein LCD Fernseher finanziell nicht mehr finanziell lohnen.
Die Marktpreise schwingen momentan heftig über, in 5 Jahren erinnert sich kaum einer mehr daran.

[Meinereiner]

die niedrigeren CO2 Ausstoße (es gibt keinen Planet B)

Das hätte ich mir nicht getraut zu schreiben. Denn jetzt kommen die Ölkröten aus ihren Löchern gekrochen und erzählen dir, was dein Auto für eine sündteure Umweltverschmutzung ist...