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03.02.2018

18:23

Das Verfahren, um Strom in Brennstoff umzuwandeln, ist bereits seit 200 Jahren bekannt. dpa

Brennstoff aus Strom

Das Verfahren, um Strom in Brennstoff umzuwandeln, ist bereits seit 200 Jahren bekannt.

Energiewende

Wie die Politik die Brennstoffrevolution verpasst

Von: Klaus Stratmann

Der Methode, Strom in Brennstoffe umzuwandeln, bescheinigt die Industrie eine große Zukunft. Jetzt ist die Politik am Zug.

BerlinDie Welt soll klimaneutral werden. Bis 2050, so das Ziel der Bundesregierung, wird im Industrieland Deutschland kaum noch Kohlendioxid emittiert. Strom, der CO2-frei mittels Wind und Sonne produziert wird, ist ein wichtiger Schlüssel, um dieses Ziel zu erreichen.

Aber Strom taugt nicht für jeden Zweck. Was geschieht in den Anwendungsbereichen, in denen wir heute Öl, Gas oder Kohle verbrennen, etwa fürs Beheizen von Gebäuden, für industrielle Prozesse und natürlich um mit dem Auto von A nach B zu kommen? Schwer vorstellbar sind derzeit auch batteriebetriebene Schwerlaster, Passagierjets oder Containerschiffe. Und auch das Beheizen von Gebäuden mittels Strom stößt an Grenzen. Die zusätzliche Belastung der Stromnetze wäre immens.

Doch es gibt eine klimaneutrale Alternative. Das Zauberwort heißt „Power to X“. Damit ist die Umwandlung von Strom in Brennstoff gemeint. Power to X beruht auf dem seit zweihundert Jahren erprobten Verfahren der Elektrolyse. Dabei wird Strom in Wasserstoff umgewandelt.

Energieforscher Norman Gerhardt: „Wir brauchen mehr Ökostrom“

Energieforscher Norman Gerhardt

„Wir brauchen mehr Ökostrom“

Der Fraunhofer-Forscher Norman Gerhardt erklärt im Interview, wo er zukünftige Einsatzmöglichkeiten für erneuerbare Energien sieht. In einem Bereich sieht er besonders großen Handlungsbedarf.

Der Wasserstoff lässt sich direkt verbrennen oder aber in Methan oder synthetische Kraftstoffe umwandeln. Entscheidend ist: Wenn der eingesetzte Strom aus erneuerbaren Quellen stammt, ist der so hergestellte Brennstoff klimaneutral. Nicht nur das: Man kann ihn gut und kostengünstig speichern und transportieren.

Das ist alles keine Hexerei, sondern bereits Realität. Zwei Beispiele von vielen: Audi betreibt im niedersächsischen Werlte seit 2013 eine Anlage, in der aus Ökostrom per Elektrolyse zunächst Wasserstoff und in einem weiteren Schritt Methan erzeugt wird.

Dieses Methan, das auch synthetisches Erdgas genannt wird, treibt den „Audi A3 g-tron“ an, zusätzlich wird Gas ins öffentliche Gasnetz eingespeist. Mit dem erzeugten Gas können rechnerisch 1.500 Audi jeweils 15.000 Kilometer pro Jahr kohlendioxidneutral fahren.

Oder Enertrag: Seit 2011 erzeugt das Unternehmen aus Dauerthal bei Prenzlau mittels Elektrolyse aus Windstrom „grünen Wasserstoff“, der unter anderem zu Heizzwecken, zur Betankung von Autos und Bussen und in industriellen Prozessen eingesetzt wird.

Doch der großtechnische Maßstab ist bislang noch nicht erreicht. Die erforderlichen Technologien stünden „noch in den Anfangsstadien der Entwicklung“ heißt es in einer noch unveröffentlichten Studie, die das Beratungsunternehmen Frontier Economics für den Energiekonzern Innogy angefertigt hat.

In der Studie, die dem Handelsblatt vorliegt, heißt es, es sei „mit bedeutsamen Lern- und Skaleneffekten zu rechnen“. Die Autoren verweisen darauf, dass beispielsweise in den Elektrolyse-Technologien in den vergangenen Jahren signifikante Kostensenkungen von bis zu 80 Prozent zu beobachten gewesen sein. Weitere technologische Fortschritte ließen weitere Kostendegression erwarten, schreiben sie.

Hinsichtlich der Kosten gab es kürzlich bereits konkrete Prognosen zu lesen. In einer Ende vergangenen Jahres veröffentlichten Studie von Deutscher Energie-Agentur (Dena) und dem Beratungsunternehmen Ludwig Bölkow Systemtechnik (LBST) heißt es, derzeit lägen die Kosten für Powert-to-X-Brennstoffe bei „bis zu 4,5 Euro pro Liter Dieseläquivalent“. Ein „Zielkostenniveau von etwa einem Euro pro Liter Dieseläquivalent“ erscheine aber erreichbar.

Kommentare (4)

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Herr Holger Narrog

05.02.2018, 08:35 Uhr

Ein faszinierender ökologischer Artikel. Die Fakten sind etwas gemischt und enthalten viel Phantasie, das Fazit ist, dass die Autoren neben den aktuell ca. 30 - 40 Mrd. € Kosten für die Subventionen "Erneuerbarer Energien" in der Stromerzeugung weitere Subventionen für ökoreligiöse Energie, für die Umwandlung des wertlosen, umweltschädlichen Ökostroms fordern.

Rechnerisch ergeben sich bei Subventionssätzen für Wind u. Sonne von 7c/kWh (optimisitisch) bei einem Wirkungsgrad von 60% für die Umwandlung in Wasserstoff (H2) Brennstoffkosten von 11,7c/kWh. Eine Anlage, 1000 €/kW (H2), 12 Jahre Abschreibung, 5% Betriebskosten + R+E (optimistisch), 800h Betriebszeit (Überschüsse von Windstrom fallen etwa 500h/Jahr an, Solarstrom ca. 300h/Jahr) betragen die Anlagekosten ca. 19c/kWh. Damit betragen die Gesamtkosten des ökoreligiösen Wasserstoffs 30,7c/kWh (Erdgasgrenzübergangspreis 1,5c/kWh)

Wenn man diesen ökoreligiösen Wasserstoff in Methan, oder Diesel verwandeln möchte erfordert dies eine 2 - 3 stufige Anlage mit einem Wirkungsgrad < 50%. Die Kosten für Speicherung und Transport des Wasserstoffs werden auf 2c/kWh geschätzt. Eine solche Anlage in der CO2 aus der Luft abgetrennt wird und dieses mit H2 in Synthesegas und in einem 2. Schritt in Methan (CH4), oder Diesel verwandelt wird, kann 2000€/kW (Diesel) kosten. 20 Jahren Abschreibung, 5% Betriebs- u. R+E Kosten, 7000h Betriebszeit, addieren sich 5c/kWh. Damit ergibt sich ein Ökodieselpreis von 71c/kWh, oder 7 €/L.

Ich nehme an, dass der im Artikel genannte Dieselpreis von 4,5€/L ohne Steuern gerechnet ist. Optimistisch gerechnet erscheinen 7 €/L der Wirklichkeit näher.

Herr Holger Narrog

05.02.2018, 09:14 Uhr

Faszinierend ist auch, dass die Menschen die Konsequenzen eines Glaubens an den ökoreligiösen "Klimawandels" in der Regel vollständig unterschätzen. Gem. des Artikels und vieler anderer Aussagen der Politiker wird eine "Klimaneutralität" angestrebt. Dies bedeuted einen vollständigen Verzicht auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Aktuell beruht die gesamte industrielle Wohlstandsgesellschaft neben ein paar Kernkraftwerken und Wasserkraft auf fossilen Brennstoffen. Reale, wettbewerbsfähige Alternativen fehlen vollständig, bzw. werden völlig ungeeignete Alternativen selektiv, sehr phantasiereich kommuniziert. Eine "Klimaneutralität" bedeuted eine Rückkehr in das Mittelalter.

Sachlich würde es sich anbieten die sehr, sehr dürftige Hypothese vom "Klimawandel" zu hinterfragen.

Herr Holger Narrog

05.02.2018, 10:12 Uhr

Version II des u.g. Kommentars...

Ein faszinierender ökologischer Artikel. Die Fakten werden selektiv erwähnt und enthalten viel Phantasie, das Fazit ist, dass die Autoren neben den aktuell ca. 30 - 40 Mrd. € Kosten für die Subventionen "Erneuerbarer Energien" in der Stromerzeugung weitere Subventionen für ökoreligiöse Energie, für die Umwandlung des wertlosen, umweltschädlichen Ökostroms fordern. Das Unterfangen ist noch abwegiger als die Erzeugung von Ökostrom.

Rechnerisch ergeben sich bei Subventionssätzen für Wind u. Sonne von ca. 7c/kWh bei einem Wirkungsgrad von 60% für die Umwandlung in Wasserstoff (H2) Brennstoffkosten von 11,7c/kWh. Eine Anlage, 1000 €/kW (H2), 12 Jahre Abschreibung, 5% Betriebskosten + R+E (optimistisch), 800h/Jahr Betriebszeit (Überschüsse von Windstrom fallen etwa 500h/Jahr an, Solarstrom ca. 300h/Jahr) betragen die Anlagekosten ca. 19c/kWh erzeugten Wasserstoffs. Damit betragen die Gesamtkosten des ökoreligiösen Wasserstoffs 30,7c/kWh (Erdgasgrenzübergangspreis ca. 1,5c/kWh)

Wenn man diesen ökoreligiösen Wasserstoff in Methan, oder Diesel verwandeln möchte erfordert dies eine 2 - 3 stufige Anlage mit einem Wirkungsgrad < 50%. Die Kosten für Speicherung und Transport des Wasserstoffs von der Erzeugung zur Konversionsanlage werden auf 2c/kWh geschätzt. Eine solche Anlage in der CO2 aus der Luft abgetrennt wird und dieses mit H2 in Synthesegas und in einem 2. Schritt in Methan (CH4), oder Diesel verwandelt wird, kann 2000€/kW (Diesel) kosten. Bei 20 Jahren Abschreibung, 5% Betriebs- u. R+E Kosten, 7000h Betriebszeit/Jahr, addieren sich 5c/kWh. Damit ergibt sich ein Ökodieselpreis von 71c/kWh, oder 7 €/L.

Ich nehme an, dass der im Artikel genannte Dieselpreis von 4,5€/L ohne Steuern gerechnet ist. Optimistisch gerechnet erscheinen 7 €/L vor Steuern der Wirklichkeit näher.

Diese Kalkulation ist optimistisch, enthält keine Gemeinkosten, Margen, oder Steuern.

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