Gaskraftwerk: “Aufwendige Planungsarbeiten, langwierige Genehmigungsverfahren und enorme Baukosten”
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Im Falle des Kraftwerks Jänschwalde ist geplant, die Verstromung von Braunkohle einzustellen und stattdessen ein Gaskraftwerk zu errichten. Dieses soll bei Stromengpässen kurzfristig einspringen können.
“Lausitz soll mit Wasserstoff als Kernelement der Energiewende eine Vorreiterrolle bei der Einführung erneuerbarer Technologien übernehmen”
“Die Lausitz soll mit Wasserstoff als Kernelement der Energiewende eine Vorreiterrolle bei der Einführung erneuerbarer Technologien übernehmen. Investitionen in Wasserstoff sind eine Investition in die Zukunft der Lausitz, in den Klimaschutz, in qualifizierte Arbeitsplätze als auch die Energieversorgungssicherheit unserer Region.”
“Investition in die Zukunft der Lausitz, in den Klimaschutz, in qualifizierte Arbeitsplätze als auch die Energieversorgungssicherheit unserer Region”
Die Umsetzbarkeit dieses “Plans” ist jedoch äußerst fraglich, da es bisher keine Leitung gibt, um das zukünftige Gaskraftwerk mit Energie zu versorgen. Zudem gefährdet die ständige Finanzknappheit des Staates auch andere Pläne für den Bau von Gaskraftwerken.
“Ein Kohle- oder Gaskraftwerk ist ein komplexes Industrie-Bauwerk”
“Ein Kohle- oder Gaskraftwerk ist ein komplexes Industrie-Bauwerk. Aufwendige Planungsarbeiten, langwierige Genehmigungsverfahren und enorme Baukosten machen erhebliche Investitionen erforderlich, die sich erst nach einer entsprechenden Laufzeit amortisieren. Auch die Kosten für den Rückbau und die Entsorgung der Anlage müssen durch den Betrieb erst eingespielt werden.”
Gaskraftwerk: “Aufwendige Planungsarbeiten, langwierige Genehmigungsverfahren und enorme Baukosten”
Es fehlt eine konkrete Strategie für Kraftwerke, welche die Voraussetzung für einen Kohleausstieg schaffen könnte. Bisher existieren nur unzureichende Entwürfe dafür, wie die Stromversorgung ohne Kohlekraftwerke auch in Zeiten ohne Wind oder Sonnenschein gesichert werden kann. Einige neu zu bauende Gaskraftwerke sollen dann aushelfen.
“Referenzkraftwerk besteht aus Anlagen für grünen Strom, Windparks und einer großflächigen Photovoltaik-Anlage”
“Das Referenzkraftwerk besteht aus Anlagen für grünen Strom, Windparks und einer großflächigen Photovoltaik-Anlage. Mit Strom aus Wind und Sonne wird in einer Elektrolyse Wasser aufgespalten – in Wasserstoff und Sauerstoff. Der Wasserstoff wird gespeichert oder als grüner Wasserstoff verkauft, ein Teil wird rückverstromt für Zeiten, in denen die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht.”
“Mit Strom aus Wind und Sonne wird in einer Elektrolyse Wasser aufgespalten – in Wasserstoff und Sauerstoff”
Jedoch wird kein Investor ein neues Gaskraftwerk bauen und betreiben wollen, ohne Milliardenbeträge vom Staat oder den Stromkunden zu bekommen. Da diese Gaskraftwerke nur im Notfall eingesetzt werden sollen, wäre ein rentabler Betrieb dieser Reservestromerzeuger ausgeschlossen. Aber das ist noch nicht alles: Gemäß den Vorstellungen der Regierung sollen diese Kraftwerke in Zukunft sogar mit Wasserstoff betrieben werden können – was sowohl verteuert als auch verkompliziert und somit den Plan eines Reservekraftwerk-Systems zusätzlich erschweren dürfte.
“H2-Ready-Kraftwerke, die einmal die Kohlekraftwerke ersetzen sollen”
“Auch für H2-Ready-Kraftwerke, die einmal die Kohlekraftwerke ersetzen sollen, braucht es ein Wasserstoffnetz. Das Energieunternehmen Leag will an bisherigen Kraftwerksstandorten wie etwa Jänschwalde neue innovative wasserstofftaugliche Gaskraftwerke errichten. Die Ergebnisse der Studie seien eine gute Grundlage, um das Thema in der Lausitz voranzubringen, … . Doch die Kosten für das Wasserstofftransportnetz seien enorm.”
“Kosten für das Wasserstofftransportnetz seien enorm”
Bereits Jules Verne hatte die Vision, Maschinen ausschließlich mit Wasser zu betreiben. Jedoch ist Wasser, also H2O, dafür nicht geeignet. Die chemische Bindung zwischen den Wasserstoffatomen und dem Sauerstoffatom ist zu stark. Reiner Wasserstoff hingegen stellt einen ausgezeichneten Brennstoff dar. Er reagiert heftig mit Luftsauerstoff und setzt dabei eine große Menge Energie frei – so stark, dass es als Knallgasexplosion bezeichnet wird. Das Problem besteht jedoch darin, dass reiner Wasserstoff auf unserem Planeten nicht in natürlicher Form vorkommt. Es muss erst aus Wassermolekülen hergestellt werden und anschließend sicher verschließen, damit er keinen Kontakt zur Luft hat. Dieser Prozess nennt sich Elektrolyse und stellt eine technisch erprobte sowie umweltfreundliche Methode zur Herstellung von reinem Wasserstoff dar: Es entstehen lediglich Wasser- und Sauerstoffmoleküle. Aus Kostengründen wird der heute von der chemischen Industrie benötigte Wasserstoff meistens aus Erdgas oder Erdöl gewonnen. Wenn jedoch überschüssiger Strom vorhanden ist, kann man diesen nutzen indem man daraus transportfähigen Wasserstoff erzeugt.
“Große Probleme bei Speicherung und Transport sind die leichte Verflüchtigung”
“Ein weiterer Aspekt der den Einsatz der Wasserstoffbrennstoffzelle schwieriger gestaltet ist die Speicherung des Wasserstoffs. Wasserstoff besitzt eine sehr geringe Dichte. Große Probleme bei Speicherung und Transport sind die leichte Verflüchtigung, also das Austreten des Wasserstoffs sowie ferner seine Eigenschaft, sich beim Austritt mit Sauerstoff zu vermengen und das explosive Knallgas zu bilden. Zur Speicherung von Wasserstoff kommen drei Varianten zum Einsatz: Speicherung in Druckbehältern, Speicherung von verflüssigtem Wasserstoff und Speicherung von Wasserstoff als chemische oder physikalische Bindung. Dabei hat sich die Speicherung in Druckbehältern in Fahrzeugen durchgesetzt. Bei der Speicherung in Druckbehältern wird der Wasserstoff auf 700 bar Druck komprimiert. Ca. 12 % der Energie des Wasserstoffes gehen bei der Komprimierung verloren. Bei der Befüllung erwärmen sich Behälter und Gas, bei Abkühlung auf Umgebungstemperatur kommt es deswegen zu einem Speicherverlust. Dieser wird durch Befüllung bei höheren Drücken ausgeglichen. Aufgrund der leichten Verflüchtigung von Wasserstoff kommen für den Tank nur bestimmte Materialien in Frage”
“Ca. 12 % der Energie des Wasserstoffes gehen bei der Komprimierung verloren”
Im Verkehrssektor kommt dieser Faktor noch stärker zum tragen. Denn der gewonnene (Wasserstoff-)Kraftsoff soll zum Beispiel im Verkehrsbereich zum Einsatz kommen. Aufgrund der großen Energiefreisetzung beim Verbrennen von Wasserston haben Ingenieure schon früh diese Idee verfolgt. Eine Pionierarbeit wurde bereits im Jahr 1863 geleistet – noch vor der Entwicklung des Benzinmotors. Der französische Erfinder Etienne Lenoir baute eine Kutsche namens Hippomobil, die mit einem Wasserstoff-Gasmotor betrieben wurde.
“1863 – noch vor der Erfindung des Benzinmotors – baute der französische Erfinder Etienne Lenoir eine Kutsche zum Hippomobil um”
“Die großen Energiemengen, die Wasserstoff beim Verbrennen freisetzt, haben Ingenieure schon früh auf diese Idee gebracht. 1863 – noch vor der Erfindung des Benzinmotors – baute der französische Erfinder Etienne Lenoir eine Kutsche zum Hippomobil um. Das mit einem Wasserstoff-Gasmotor betriebene Gefährt fuhr die neun Kilometer lange Strecke von Paris nach Joinville-le-Pont in drei Stunden.”
“Wasserstoff-Gasmotor betriebene Gefährt fuhr die neun Kilometer lange Strecke von Paris nach Joinville-le-Pont in drei Stunden”
Zum Vergleich: Selbst ein mittelmäßiger Wanderer hätte die selbe Strecke auch in der gleichen Zeit zu Fuß schaffen können. Seit den 1990er Jahren hat BMW intensiv an der Entwicklung von Verbrennungsmotoren gearbeitet, die mit Wasserstoff betrieben werden können. Die meisten Automobilhersteller setzen jedoch nicht auf den Verbrennungsmotor, sondern nutzen Brennstoffzellen zur Energiegewinnung aus Wasserstoff. In einer Brennstoffzelle findet durch einen Katalysator eine Umkehrung der Elektrolysereaktion statt: Aus Wasserstoff und Sauerstoff entsteht dabei wiederum Wasser und es fließt Strom, welcher technisch genutzt werden kann.
„Skeptiker hatten die Brennstoffzelle bereits für tot erklärt“
„Skeptiker hatten die Brennstoffzelle bereits für tot erklärt – doch plötzlich ist sie wieder da: Ein breites Bündnis aus Autokonzernen und Energieversorgern will bis 2015 Hunderttausende Fahrzeuge auf die Straße bringen.“
Wasserstoff: „Bis 2015 Hunderttausende Fahrzeuge auf die Straße bringen“
Das war ein Artikel aus dem Jahre 2009. Schon damals wurden alle Hoffnungen in Wasserstoff gesetzt. In die Wasserstofftechnologie wurden bereits – erfolglos – Milliarden investiert: Ohne das ein nennenswerter Nutzen erkennbar wäre – abgesehen von ein paar Brennstoffzellen-U-Boote.
„Die Brennstoffzelle sei 1980 acht bis zehn Jahre von der Serienreife entfernt“
„Selbst wenn die Hersteller die Kosten in den Griff bekämen, mangelte es an der nötigen Infrastruktur: Nicht einmal ein Dutzend der vielen tausend Tankstellen in Deutschland bietet Wasserstoff an. Spötter behaupten, die Brennstoffzelle sei 1980 acht bis zehn Jahre von der Serienreife entfernt gewesen – und sei es 30 Jahre später immer noch. Skeptiker halten die Brennstoffzelle deshalb für ein Milliardengrab.“
„Skeptiker halten die Brennstoffzelle deshalb für ein Milliardengrab“
Eine Herausforderung für den Einsatz von mobilen Wassserstoffs ist dessen Flüchtigkeit: Das Molekül besteht nur aus zwei Elektronen und zwei Protonen und ist so klein, dass es mühelos durch herkömmliche Kunststoffbehälter entweichen kann. Zudem besitzt unkomprimiertes Wasserstoffgas eine zu geringe Dichte – bei null Grad Celsius passen lediglich 90 Gramm in einen Kubikmeter Volumen. Für eine Fahrt von 100 Kilometern benötigt man jedoch ungefähr ein Kilogramm Wasserstoff. In heutigen Erprobungsfahrzeugen wird daher der Wasserstoff unter Druck gespeichert – entweder bei 350 bar oder sogar beim bis zu 700-fachen des normalen Luftdrucks.
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