Wasserstoff

[YingYang]

Ich denke auch, dass Wasserstoff vor allem eine Speichermöglichkeit darstellt. 

Trotzdem sprechen Wirkungsgrade beim Speichern von Strom in Wasserstoff und bei der Rückgewinnung eher dagegen. Da träumt man insgesamt von ca. 50% der eingesetzten Stroms, den man am Ende wieder bekommt.

Lithium-Akkus liegen bei 90%, teilweise darüber.

Vorteil bei Wasserstoff ist dann eher die leichte Transortmöglichkeit über Pipeline o.ä.

Dennoch wird Wasserstoff absehbar nicht günstiger als aktuelle Batteriespeicher.

[reko]

vor 6 Minuten von YingYang:

Dennoch wird Wasserstoff absehbar nicht günstiger als aktuelle Batteriespeicher.

Solange man sich mit einer Speicherdauer unter einer Stunde zufrieden gibt. Für saisonalen Speicher sind Li-Ion-Akkus unbezahlbar und wir produzieren nun mal Solarstrom überwiegend im Sommer und brauchen die Wärmepumpen im Winter. Wie sich gerade zeigt kann Wind auch einige Monate ausfallen.

Das wird gerade mit Kohle und Erdgas ausgeglichen. Soll das so bleiben?

[YingYang]

vor 2 Minuten von reko:

Solange man sich mit einer Speicherdauer unter einer Stunde zufrieden gibt. Für saisonalen Speicher sind Li-Ion-Akkus unbezahlbar und wir produzieren nun mal Solarstrom überwiegend im Sommer und brauchen die Wärmepumpen im Winter. Wie sich gerade zeigt kann Wind auch einige Monate ausfallen.

Im Herbst und Winter hat man in der Regel viel Wind.

Speicherdauer unter einer Stunde? Was sollen das jetzt wieder für Fakenews sein?

 

Lithium-Ionen-Akkumulator – Wikipedia

ltere Quellen nennen eine Selbstentladung bei 5 °C von etwa 1 bis 2 %/Monat, bei 20 °C etwa 30 %/Monat.[54] Aktuelle Angaben geben eine Selbstentladung von 3 %/Monat auch bei Zimmertemperatur an.

 

Cool. Um dann auf 50% zu kommen wie bei Wasserstoff, kann man Strom über ein Jahr in Li-Akkus halten. Sollte locker reichen für den Winter.

[reko]

vor 7 Minuten von YingYang:

Speicherdauer unter einer Stunde? Was sollen das jetzt wieder für Fakenews sein?

Eine Stunde ist die Wirtschaftlichkeitsgrenze für Li-Ion. Will ich ein Megawatt im Mittel 2 Stunden speichern, brauche ich doppelt so viele Akkus. Will ich ein halbes Jahr speichern, brauche ich 4000 mal so viele Akkus, aber immer noch die gleichen Wasserstoffanlagen. Gaskavernen haben wir genug.

[YingYang]

vor 5 Minuten von reko:

Will ich ein Megawatt im Mittel 2 Stunden speichern, brauche ich doppelt so viele Akkus. Will ich ein halbes Jahr speichern, brauche ich 4000 mal so viele Akkus, aber immer noch die gleichen Wasserstoffanlagen.

Bitte was?!

 

1. Ich speichere keine Megawatt, sondern Megawattstunden. Ein Akku speichert nicht die Leistung, sondern die Arbeit. Leistung ist nur bei der maximalen Aufnahme oder Abgabe wichtig. Ich kann 1000 Stunden 1KW in den Akku pumpen oder eine Stunde ein MW. Macht im Ergebnis keinen Unterschied.

2. Ein Akku hat eine gewisse Kapazität, sagen wir die liegt bei 1 MWh, dann brauche ich einen Akku um eine Megawattstunde eine Sekunde, eine Stunde, einen Tag oder ein Jahr zu speichern. Vorausgesetzt man hat keine Selbstentladung.

 

 

[reko]

vor 1 Minute von YingYang:

1. Ich speichere keine Megawatt, sondern Megawattstunden

und Wassersoff wird Megawatt produziert. Je länger ich überbrücken muß um so mehr Megawattstunden Akkukapazität würden gebraucht. Der Electrolyzer, die Brennstoffzelle braucht dafür nicht größer werden.

 

[YingYang]

vor 10 Minuten von reko:

 Gaskavernen haben wir genug.

Tolle Aussage. Übertrag könnte man dann sagen: Platz für LI-Ionen-Akkus haben wir genug.

Haben wir aber auch genug Elektrolyseure? Eher nicht.

vor 2 Minuten von reko:

und Wassersoff wird Megawatt produziert. Je länger ich überbrücken muß um so mehr Megawattstunden Akkukapazität würden gebraucht. Der Electrolyzer, die Brennstoffzelle braucht dafür nicht größer werden.

 

"Wasserstoff wird Megawatt produziert"

Aha, ich verstehe nur Bahnhof.

 

Und je länger ich überbrücken muss, desto mehr Elektrolyzer brauche ich. Was für eine Nicht-Aussage. 

[Holgerli]

@etherial Nein, Wasserstoff ist nicht generell eine schlechte Idee. Wasserstoff im Straßenverkehr ist m.M.n. eine sehr schlechte Idee. Wasserstoff für alles einsetzen zu wollen, wo es nur geht obwohl es nicht sinnvoll ist, da es bessere Alternativen gibt, ist eine schlechte Idee. Wasserstoff deswegen in großem Stil in Krisenregionen oder mit Regimen die auf Menschen- und Frauenrechte spucken ausbauen zu wollen halte ich für eine grandios schlechte Idee.

 

Sicher, es wird einen Sektor für Wasserstoff geben nur wird es m.M.n. keine Wasserstoffwirtschaft geben.

 

Und was mich ganz besonders hier im Thread stört ist, dass jeder Pups von Absichtersklärung gehypt wird, um den Eindruck zu erwecken, dass eine Wasserstoffwelle auf uns zurollt. Daher begleite ich die verlinkten Links und gemachten Behauptungen hier gerne mal etwas kritischer.

[reko]

vor 2 Stunden von YingYang:

Tolle Aussage. Übertrag könnte man dann sagen: Platz für LI-Ionen-Akkus haben wir genug.

Haben wir aber auch genug Elektrolyseure? Eher nicht.

..

"Wasserstoff wird Megawatt produziert"

Aha, ich verstehe nur Bahnhof.

Da ich dich kenne, nehme ich mal an daß du nicht trollen willst, auch wenn es mir schwer fällt dein Unverständnis nachzuvollziehen.

 

Versuche doch einfach mal zu kalkulieren (und zu posten) was es dich kostet deine Solaranlage wirklich Netzunabhängig (d.h. ohne Verbindung zum Netz)  zu betreiben. Da Akkuspeicher nicht skaliert sind das etwa die gleichen Kosten, die ein Netzbetreiber für dich aufbringen müßte und die dir mit dem Netzentgelt in Zukunft berechnet werden.

 

Um den Winter über kontinuierlich 1MW zur Verfügung zu haben, brauche ich eine 1MW bidirektionale Brennstoffzelle, die ich im Sommer als Electrolyzer betreibe. Die Gaskavernen sind bereits vorhanden, abbezahlt und es gibt keine andere Verwendung dafür. Die Kosten zusätzlicher Gaskavernen bzw die Servicekosten für diesen Speicher sind vernachlässigbar (skalieren stark). Alternativ könnte ich dafür 4000 MWh Akkuspeicher aufstellen.
Theoretisch könnte ich diese Akkus zwar innerhalb einer Stunde mit 4000 MW laden und dann ein halbes Jahr liegen lassen (Selbstentladung beachten!). Das liefert aber die PV Anlage überhaupt nicht. Ich habe also keinen Vorteil von der Schnellladefähigkeit. Es reicht wenn ich mit konstant 1MW lade.

1MW bidirektionale Brennstoffzellen ist nun mal viel billiger als 4000 MWh Akkus.

Bei Wasserstoff bezahlt man für die maximal umwandelbare Leistung (wie bei Solarzellen Watt peak).

Bei Akkus zahlt man für die maximal speicherbare Energie.

[YingYang]

vor 18 Minuten von reko:

Die Gaskavernen sind bereits vorhanden und abbezahlt. Die Kosten zusätzlicher Gaskavernen wären aber auch vernachlässigbar (skalieren stark).

Soso....

moeglichkeiten-zur-verbesserung-der-gasversorgungsicherheit-und-der-krisenvorsorge-durch-regelungen-der-speicher.pdf?__blob=publicationFile&v=9 (bmwi.de)

Seite 143

Zitat

In der Berechnung der konkreten Kosten zur Speicherbuchung wurde daher ein einheitlicher Preis von 8,90 €/MWh für das gesamte AGV der verfügbaren Bestandsspeicher angesetzt.

 

Wir reden hier aber nicht von Wasserstoff, sondern von Erdgas, das viermal so viel kWh wie Wasserstoff je m³ liefert. Heißt bei Wasserstoff hat man Speicherkosten von rund 36 EUR/MWh. Macht 3,6 Cent je KWh. Wenn man den schlechten Wirkungsgrad berücksichtigt bei der Umwandlung Strom-H-Strom kommt man dann auch ca. 8-10 Cent je kWh Strom, die man da speichert. Und da sind die Kosten für die Elektrolyse und die Brennstoffzelle noch nichtmal dabei. Genausowenig wie Netzleitungskosten.

Billig ist anders.

 

 

[reko]

vor 6 Minuten von YingYang:

8,90 €/MWh für das gesamte AGV der verfügbaren Bestandsspeicher angesetzt.

das sind 0,9 ct/kWh. Enthalten sind dabei auch Transportkosten.

Falls dir das zu teuer ist, Methanoltanklager sind noch billiger. Das ist mit Wasserstoff alles machbar.

Wie teuer kommt dein autarker Akkuspeicher?

[YingYang]

vor 6 Minuten von reko:

das sind 0,9 ct/kWh. Enthalten sind dabei auch Transportkosten.

Ja, für Erdgas, das eine deutlich höhere Energiedichte hat als Wasserstoff.

Und nein, die Transportkosten sind da nicht dabei.

Einfach was behaupten ohne überhaupt meinen Post gelesen zu haben, geschweige denn meinen Link. Gefällt mir!

Zitat

Wie teuer kommt dein autarker Akkuspeicher?

Im Privatgebraucht? Rund 10 Cent die kWh.

Und man braucht weder Brennstoffzelle noch Elektrolyse um dem Strom rein oder raus zu bekommen.

Im Großbetrieb liegt man bei ungefähr der Hälfte.

Tendenz sinkend. Und bei Kavernen so? Wie ist da die Tendenz der Unterhaltskosten?

[reko]

vor 4 Minuten von YingYang:

Ja, für Erdgas, das eine deutlich höhere Energiedichte hat als Wasserstoff

Wasserstoff hat zwar mehr Volumen aber weniger Masse und weniger Viskosität. Die Verdichterarbeit und Transportkapazität ist etwa gleich. Aber das sind jetzt wirklich Peanuts. Wo bleiben die Akkukosten?

[YingYang]

vor 1 Minute von reko:

Wasserstoff hat zwar mehr Volumen aber weniger Masse und weniger Viskosität. Die Verdichterarbeit und Transportkapazität ist etwa gleich. Aber das sind jetzt wirklich Peanuts. Wo bleiben die Akkukosten?

Lesen....

Stehen doch oben. Hast du so deine Probleme damit, oder?

 

Klar, die Kavernen sind natürlich darauf ausgelegt das Gas stark zu verdichten. Sicherlich.....nicht!

[reko]

vor 10 Minuten von YingYang:

Lesen....

Stehen doch oben. Hast du so deine Probleme damit, oder?

 

Klar, die Kavernen sind natürlich darauf ausgelegt das Gas stark zu verdichten. Sicherlich.....nicht!

10ct für 1 kWh Akku - da kann aber Musk noch was von dir lernen, der müht sich mit 100$/kWh ab.

Du kannst den Akku nur ein mal im Jahr benutzen. Entsprechend vielleicht 10 mal im Akkuleben. Die Brennstoffzelle arbeitet kontinuierlich 10 Jahre.

Selbstverständlich wird der Wasserstoff und das Erdgas unter Druck in den Kavernen gespeichert.

[YingYang]

vor 5 Minuten von reko:

10ct für 1 kWh Akku - da kann aber Musk noch was von dir lernen, der müht sich mit 100$ ab.

Selbstverständlich wird der Wasserstoff und das Erdgas unter Druck in den Kavernen gespeichert.

Also ich kann dir gerne ein paar Lesenlernhefte empfehlen. Gibt es sehr viele.

 

10 Cent für eine gespeicherte Kilowattstunde. Nicht für den ganzen Akku. 

Und vierfacher Druck macht natürlich gar nichts aus. Hat reko erprobt, alles safe...

Genau wie CO2 Capturing in Island. Die paar Minibeben...

 

Sorry an der Stelle verlasse ich die Diskussion, weil es dir darum nicht geht. Das sieht man an den 10 Cent und dem Methanol aus dem Mottenkiste, dass immer gerne als Ablenkung herausgekramt wird. Wie sind denn die Kosten je kWh Strom-Methanol-Strom? Aber Wirkungsgrad nicht vergessen....

[reko]

 

100$/kWh Akku Anschaffungskosten umgelegt auf 10 Nutzungen in 10 Jahren sind 10$ pro kWh gespeicherter Strom.

Underground_hydrogen_storage ..

Chevron Phillips Clemens Terminal .. 30.2×10⁶ Norm m³ Wasserstoff in Durchmesser 49m * Höhe 300m = 565 722 m³ Volumen => 53 bar

[YingYang]

vor 5 Minuten von reko:

 

100$/kWh pro Akku Anschaffungskosten umgelegt auf 10 Nutzungen in 10 Jahren sind 10$ pro kWh gespeicherter Strom.

Underground_hydrogen_storage .. "compressed storage on 200 bar" ..

Chevron Phillips Clemens Terminal .. 30.2×10^{6[/sup] m³ Gas in Durchmesser 49m * Höhe 300m}

Und umgelegt auf 10.000 oder gar 20,000 Vollzyklen?

Second Life und so?

[Holgerli]

vor 16 Minuten von reko:

100$/kWh pro Akku Anschaffungskosten umgelegt auf 10 Nutzungen in 10 Jahren sind 10$ pro kWh gespeicherter Strom.

Nur rechnet man Akkus nicht in Jahren, sondern in Vollzyklen. Und da sind 500 bis 1.000 Vollzyklen drin.

Gut, ein Akku wird so nicht 500 oder 1.000 Jahre halten, aber Deine Behauptung, dass der Akku nach 10 Jahren und 10 Vollzyklen kaputt ist, ist einfach nur lächerlich.

 

@etherialSolche Behauptungen meine ich. Da muss ich mih dann ganz einfach Fragen, was der Grund ist warum reko bei seiner Wasserstoff-Promo mit solchen Aussagen, die noch nicht mal mehr Stammtisch-Niveau haben, arbeiten muss.

[reko]

vor 1 Minute von Holgerli:

Nur rechnet man Akkus nicht in Jahren, sondern in Vollzyklen. Und da sind 500 bis 1.000 Vollzyklen drin.

Gut, ein Akku wird so nicht 500 oder 1.000 Jahre halten, aber Deine Behauptung, dass der Akku nach 10 Jahren und 10 Vollzyklen kaputt ist, ist einfach nur lächerlich.

kalendarische Alterung.

[Holgerli]

Gerade eben von reko:

kalendarische Alterung.

Aha, ein Akku ist nach 10 Jahren kaputt? Ist mir komplett neu.

Aber das Forum gestattet jedem sich zum zu machen. Und so natürlich auch Dir.

[Cai Shen]

vor 26 Minuten von Holgerli:

Aha, ein Akku ist nach 10 Jahren kaputt? Ist mir komplett neu.

Natürlich hat ein Li-Ion Akku neben der belastungsabhängigen "Alterung" (Temperaturen, Ladezyklen, etc.) auch einen altersabhängigen (nutzungsunabhängigen) Leistungsverlust.

Das ist seit der Verbreitung von Smartphones eigentlich ein alter Hut.

Alterungsmechanismen von Lithium-Ionen Batterien

 

Irgendwann ist ein BEV-Akku auch so weit runter, dass eine Zweitverwertung nicht mehr wirtschaftlich ist.

Zitat

n einem Auto führt die Batterie nämlich ein recht beschwerliches Leben: Ständig wird sie wechselnden Temperaturen ausgesetzt, mit hohen Ladeströmen traktiert oder mit hohen Leistungen ausgesaugt. „Die Alterung verläuft bis etwa 80 Prozent der Netto-Kapazität linear, beschleunigt sich dann aber stark“, sagt Oudsandji. Baut man sie hingegen rechtzeitig aus und nutzt sie stationär, werden sie viel sanfter Be- und Entladen, und das bei relativ konstante Temperaturen. „Dann geht die Alterung fast linear weiter, und man kann die Batterie noch weitere zehn Jahre nutzen“, so Oudsandji.

https://www.heise.de/hintergrund/Aus-Tesla-und-BMW-Zweites-Leben-fuer-Batterien-5057665.html

[Holgerli]

vor 4 Minuten von Cai Shen:

Natürlich hat ein Li-Ion Akku neben der belastungsabhängigen "Alterung" (Temperaturen, Ladezyklen, etc.) auch einen altersabhängigen (nutzungsunabhängigen) Leistungsverlust.

Das ist seit der Verbreitung von Smartphones eigentlich ein alter Hut.

Bestreitet niemand, dass ein Akku einen alterbedingten Leistungsverlust hat.

Was aber grober Unsinn, noch nicht mal auf Stammtisch-Niveau, ist ist rekos Aussage "10 Jahre mit 10 Vollzyklen = Akku kaputt".  

 

Aber das geht ja auch aus dem Zitat hervor, das Du gebracht hast: "Dann geht die Alterung fast linear weiter, und man kann die Batterie noch weitere zehn Jahre nutzen“, so Oudsandji."

 

Also kann man selbst einen BEV-Akku deutlich länger als 10 Jahre nutzen.

Hinzu kommt: Nimmt man keinen BEV-Akku, sondern direkt einen Akku der einzig für den stationären Betrieb gebaut wurde, fällt schonmal das "recht beschwerliche Leben" im Auto weg und es werden nochmal deutlich mehr Jahre, den man den Akku nutzen kann.

 

Also in diesem Sinne: Danke, dass Du mit den Links gezeigt zeigt, dass die Aussage von reko FALSCH ist.

 

[fancY]

Nicht immer alles so pauschalisieren und mit einem Satz abwatschen.

 

Nochmal die Wasserstoffleiter

Dienstleistung für's Stromnetz ist dieses mal zur Verdeutlichung hervorgehoben:

 

Im Stromsystem wird Wasserstoff nicht routinemäßig zur Stromerzeugung verwenden werden, da die Kreislaufverluste - vom Strom zum grünen Wasserstoff, der Speicherung, der Transport und die anschließende Verwendung zur Stromerzeugung - einfach zu groß sind. Die herausragende Verwendung von sauberem Wasserstoff ist hier die Langzeitspeicherung.

 

Um das Stromnetz Klimaneutral umzustellen braucht es:

1. Viele erneuerbare Kraftwerke (PV, Wind, Wasser) als Ersatz für (Atom, Kohle, Gas)

2. Kurzzeitspeicher für Tages- und Wochenausgleich (Batterie) als Ersatz für (Gas-Spitzenlast)

3. Langzeitspeicher (Wasserstoff) als Ersatz für (Gas, Kohle, Atom)

 

Idealerweise in ungefähr dieser zeitlichen Reihenfolge.

[dreizehn]

20 hours ago, Cai Shen said:

Das ist seit der Verbreitung von Smartphones eigentlich ein alter Hut.

Das ist grundlegend eine falsche Annahme. Hier gehts viel mehr um geplante Obsoleszenz.

 

Im Smartphone wird der Verschleiß der Batteriezellen vorsätzlich stark erhöht, um alle zwei Jahre ein Smartphone verkaufen zu können. Das hat nichts mit kalendarischer Alterung der Zellchemie zu tun.

 

Im batterieelektrischen Fahrzeug dagegen, werden entsprechende Maßnahmen getroffen, dass die Degradation bestmöglichst unterbunden wird. Daher werden trotz hohen Belastungen bei nahezu allen Herstellern 8 Jahre und 160.000km als Garantie gegeben, bei Lexus geht man einen Schritt weiter und bietet inzwischen 10 Jahre und 1.000.000km. Liegt die Kapazität innerhalb dieser Grenzen unter 70%, so bekommt man das Batteriemodul kostenlos ersetzt.

 

Nun kommen wir zu stationären Li-Ion Speicher, hier sind die Belastungen im Vergleich zum batterieelektrischen Fahrzeug um ein Vielfaches reduziert. Hier reden wir bei der Haltbarkeit inzwischen von bis zu 25 Jahren und bis zu 10.000 Zyklen.

 

Die Diskussion über die Speicherung von Wasserstoff in Gaskavernen ist sowieso sinnfrei. Da weder die Elektrolyseure vorhanden sind, um überhaupt Wasserstoff in ausreichender Menge zu produzieren, noch ist der für die Elektrolyse benötigte Strom vorhanden.