Ein Ausweg aus der Öl-, Klima-, und Kostenfalle

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© Karl-Heinz Tetzlaff

Infrastruktur für Bio-Wasserstoff

Unsere heutige Energie-Infrastruktur ist eine über Jahrhunderte gewachsene Struktur. Es ist ein Wildwuchs mit geringer Effizienz ohne Konzept. Moderne Fragestellungen wie Nachhaltigkeit und Klimaschutz waren damals weitgehend unbekannt. Die solare Wasserstoffwirtschaft mit Biomasse kehrt gewissermaßen zur Energiewirtschaft der vorindustriellen Zeit zurück. Damit wird eine Renaissance der solaren Energiewirtschaft eingeleitet. So etwas geht allerdings nur mit hocheffizienten modernen Technologien. Der Schlüssel zum Erfolg ist die Installation einer geeigneten Infrastruktur.

Die Struktur einer solaren Energiewirtschaft auf Basis von Biomasse ist im Wesentlichen schon vorhanden. Es ist das Erdgasnetz, das wieder auf Wasserstoff umgestellt werden kann. Das Netz ist uneingeschrängt für Wasserstoff tauglich und kann ungefähr die gleiche Energiemenge transportieren wie bisher. Die Leckagen von 0,1% sind bei der Umstellung auf Wasserstoff nicht größer sondern kleiner (0,04%).

Das Erdgasnetz ist das Bindeglied zwischen den regionalen Wasserstoff-Fabriken und dem Verbraucher. Die Wasserstoff-Fabriken bekommen die Biomasse von den angrenzenden Feldern im Umkreis von 5-15 km. Die Nutzung des Wasserstoffs ist extrem dezentral mit Brennstoffzellen in jeder Wohnung und jedem Fahrzeug. Anders als beim Strom, muss die Erzeugung der Sekundärenergie (Wasserstoff) nicht im gleichen Moment erzeugt und verbraucht werden. Das Leitungsnetz und die großen unterirdischen Kavernen wirken als Energiespeicher. Auch die Biomasse ist gut speicherbar, trocken oder feucht als Silage.

In diesem Konzept stellt jeder den Strom her, den er gerade braucht. Dafür ist weder ein Internetanschluss noch ein intelligents Stromnetz erforderlich.

Die Begründung einer Energiewirtschaft überwiegend auf Basis Biomasse ist manchem zu einseitig. Sie fordern einen Energiemix. Gut, wenn die Sonne für ein Jahr oder so global ausfällt, ist das schon unangenehm, nicht nur in Bezug auf die Energie. Wer mit Einseitigkeit argumentiert, sollte beachten, dass die Nahrungsmittel, die bei uns auf den Tisch kommen mit Öl aufgewogen werden können. Ohne Öl würden die meisten von uns verhungern. Der Ausfall der Öllieferungen ist viel wahrscheinlicher als der Ausfall der Sonne.

Die Einbeziehung anderer Energien ist aus ökonomischen Gründen schwierig. In einer Wasserstoffwelt sind weder die alten Energien noch die neuen Energien, wie Sonne (PV), Wind und Wasser wettbewerbsfähig. Auch vom Potential her ist deren Einsatz nicht erforderlich. Biomasse haben wir in Europa genug, mehr als wir brauchen. Andererseits passen die vorhandenen Solaranlagen wie Wind und Photovoltaik perfekt zu einer wasserstoffwirtschaft.

Für eine Überganszeit von Jahrzehnten wird es neben einem Wasserstoffnetz noch das alte Stromnetz geben. Durch das Bindglied Brennstoffzelle kann das Stromnetz ohne zusätzliche Investitionen und ohne Energieverluste stabilisiert werden. mehr

Bei der Herstellung von Wasserstoff entsteht auch reines CO2. Das CO2 lässt sich zu geringen Kosten in tiefen Schichten der Erde speichern. Damit werden neuartige Kohlenstofflager zur späteren Nutzung geschaffen. Da die energetische Nutzung von Biomasse an sich schon klimaneutral ist, lässt sich durch die Speicherung ein doppelter Klimaschutz erreichen. Mit andern Worten, wir könnten die bereits gemachten Klimaschulden ohne große Mühe zurückzahlen. Anständige Leute zahlen stets ihre Schulden zurück.

Die vorherrschende Ideologie in Bezug auf Erneuerbare Energien besagt, dass die Energiewandlung dezentral zu sein hat. Hintergrund dieser Ideologie ist die Priorität der Stromerzeugung, bei der  Abfallwärme nur dezentral nutzbar ist. In einer Wasserstoffinfrastruktur ist das ganz anders. Bei der Herstellung des neuen Sekundärenergieträgers fällt so gut wie keine Wärme an. Diese Anlagen müssen also nicht klein sein und nahe beim Verbraucher stehen. Durch Vergrößerung der Anlage sinken die spezifischen Anlagekosten (benefits of scale).

Die geringsten Herstellungskosten werden erreicht, wenn man die sinkenden spezifischen kapitalabhängigen Kosten mit wachsender Anlagengröße und die steigenden Transportkosten mit wachsender Anlagengröße gegeneinander rechnet. Das Kostenminimum liegt dann jenseits von 1000 MW. Die erste kommerzielle Vergasungsanlage in Schwedt wurde damals von CHOREN/Shell für diese Größe geplant.Beim Bau von Wasserstoff-Fabriken muss man wegen einiger zehntel Cents je Kilowattstunde nicht gleich in Gigantismus machen. Die Herstellkosten von Wasserstoff hängen stärker vom Preis der Biomasse als von der Anlagengröße ab. Die Lokalpolitiker werden schon dafür sorgen, dass “die Kirche im Dorf” bleibt. Eine Anlagengröße von 500 MW ist ein Kompromissvorschlag. Wenn auf der Hälfte der Felder Energiepflanzen mit Erträgen von 27 t/ha angebaut werden, ergibt sich für diesen Fall ein Einzugsradius von 12,5 km. Im Jahre 2020 werden die Erträge voraussichtlich bei 44 t/ha Trockenmasse liegen. Dieses Beispiel mit Energiepflanzen ist allerdings nur theoretischer Natur, denn allein das Potenzial an Abfall- und Reststoffen reicht für eine Vollversorgung aus.

In diesem Bild sehen Sie eine typische Wasserstoff-Fabrik, die kaum über die Baumwipfel hinausragt. Wenn Sie einen Besichtigungsspaziergang machen, werden Sie alle 10-30 km so eine Fabrik sehen können. Die Energiefelder liegen vor den Toren dieser Fabriken. Kraftwerke werden Sie dabei nicht sehen können, die stehen in den Kellern.

Ihr Blick wird dann nicht mehr von Hochspannungsmasten und Windmühlen irritiert. Das ist ein ganz anderes Lebensgefühl.

aktualisiert am 27.12.2012

Die alte Infrastruktur ist komplex, ungesund, zentralistisch und auf militärischen Druck angewiesen

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