Diskussion:Solare Wasserstoffwirtschaft

Heizwert

Hallo Wikipedianer – Thema: Wasserstoffwirtschaft (Stand:2005-03-xx)

Auch wenn die Qualitätsoffensive ‚Energie‘ vorbei ist möchte ich ich auf einen meiner Ansicht gravierenden Fehler in einem Link = # Wasserstoff - Testfeld Island (http://www.iceland.de/index.php?id=181) hinweisen (ich habe den Text teilweise hier mit hineinkopiert, falls er zwischenzeitlich verloren gehen sollte):

Im markierten Bereicht steht (s. u.): ...Jahresproduktion 2003 an Wasserstoff weltweit = 600 Millionen (Mio.) Kubikmeter, ...gleich „nur“ 2.000 Tonnen Benzin.

Nach meinen Unterlagen hat ein Kubik-(Normmeter) gasförmigen Wasserstoffes einen unteren Heizwert (Hu) von 3 kWh = 10,8 MJ. Hinweis: 1 kWh = 3,6 MJ. Die folgenden Rechnungen führe ich in kWh durch, weil es meiner Ansicht die praktischste Art der An-/Verwendung ist.

600 Millionen m3 x 3 kWh = 1,8 Milliarden (Mrd.) kWh

Benzin hat nach meinen Unterlagen einen Heizwert von 12,791 kWh (aus Bertelsmann-Lexikon v. 1964 (!). Hier ist eine Ungenauigkeit, weil ich nicht weiß, ob pro kg oder pro Liter gemeint ist – aber die Abweichung ist momentan tolerabel, weil das überprüfte Ergebnis eine viel erheblichere Abweichung hat...

2.000 t (Benzin) = 2 Millionen kg, 2 Millionen kg x 12,791 kWh = 25.582 Millionen kWh, Wasserstoff hat aber im Jahre 2003 (s. o.) von 1,8 Milliarden kWh, dies ist: 1,8 Mrd. ./. 25.582 Mio. = 70,362, d. h. eine Abweichung im 70fachen = 7.000 Prozent. Vielleicht habe ich nicht richtig gerechnet aber diese ‚Abweichung‘ ist – gewollt oder ungewollt (bei diesem konträren Thema) – einfach zu groß.

Zusatz: a) Der Heizwert von 600 Mio Kubikmeter Wasserstoff entspricht 140,723 Millionen kg oder fast 141.000 Tonnen Benzin. b) Falls ich doch einen Fehler gemacht habe, bitte ich um Mitteilung./tadd.

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ nachstehend der (teilweise) kopierte Text aus dem Artikel...:

1. Wasserstoff - Testfeld Island (http://www.iceland.de/index.php?id=181)

http://www.iceland.de/index.php?id=181

Hier ist zunächst einmal anzumerken, dass Wasserstoff auf der Erde nur in sehr geringer Menge als Wasserstoffgas (H2) vorkommt, in der Regel liegt er in chemisch gebundener Form, z.B. als Wasser (H2O) vor. Um Wasserstoff als Energieträger verwenden zu können, muss er folglich zunächst aus den chemischen Verbindungen gelöst werden und dieser Prozess erfordert mindestens die Energiemenge, die später bei der Verbrennung des Wasserstoffs wieder frei wird. Wasserstoff ist also im Gegensatz zu Erdöl, Erdgas, Kohle, Uran, Wasserkraft und Erdwärme kein Primärenergieträger, sondern lediglich eine Möglichkeit, Energie zu speichern.

____Die Welt-Jahresproduktion für frei am Markt verfügbaren Wasserstoff betrug im Jahr 2003 rund 600 Millionen Kubikmeter - dies entspricht gerade einmal dem Energiegehalt von etwa 2.000 Tonnen Benzin!___

Der größte Teil davon wird derzeit noch durch Aufspaltung von Erdgas gewonnen, dabei wird in erheblichen Mengen klimaschädliches CO2 freigesetzt. Eine Alternative wäre die thermische Spaltung von Wasser in Hochtemperatur-Kernreaktoren - zumindest in Deutschland ist diese Alternative politisch aber nicht durchsetzbar. Auch der Produktion von Wasserstoff aus Biomasse wird wegen der geringen Menge verfügbarer Biomasse nur ein Nischendasein vergönnt sein. Bleibt als einzige realistische Alternative, den Wasserstoff durch elektrolytische Spaltung von Wasser mit Hilfe von Strom zu gewinnen. Der dazu erforderliche Strom sollte natürlich aus regenerativen Quellen und nicht aus Kohle- oder Gaskraftwerken stammen. Derzeit stammt in Deutschland lediglich ein Anteil von 8% aus regenerierbaren Quellen.

Der Strom muss zur Produktion von Wasserstoff zunächst von Gleichstrom umgewandelt werden. Dabei treten Verluste von ca. 7% auf. Bei der elektrolytischen Herstellung gasförmigen Wasserstoffs mit Hilfe des Gleichstroms liegt der Wirkungsgrad bei ca. 65%. Um den Wasserstoff transportfähig zu machen, muss er unter Einsatz von weiterer Energie verflüssigt werden, dann unter erneutem Einsatz von Energie zum Verbraucher transportiert werden. Wird aus dem Wasserstoff dann z.B. mit Hilfe von Brennstoffzellen in Fahrzeugen wieder Strom gewonnen, kommt es zu weiteren Verlusten. Insgesamt gesehen gehen 75% der ursprünglich vorhandenen Energie verloren, die Stromausbeute über die Zwischenstufe Wasserstoff liegt bei gerade einmal 25%. Wird der Strom ohne die Zwischenstufe Wasserstoff ins Netz eingespeist und an der Steckdose genutzt, liegt der Verlust nur bei 10%. Die Begründung einer Wasserstoffwirtschaft auf dieser Basis wäre also nicht nur volkswirtschaftlicher Unsinn, sondern eine Energieverschwendung nie dagewesenen Ausmaßes! (für den kopierten Text: Gerd Taddicken (2005-03-23_19.38 h) +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Effizienz & Treibhausgase

Zur Effizienz:

Ich glaube kaum, dass Wasserstoff jemals (außer in nicht angeschlossenen Gebieten) die klassische Steckdose verdrängen wird. Interessanter ist die Anwendung in mobilen Geräten, d.h. Autos (statt Benzin) bzw. Handys, Laptops etc. (statt Akkus). Die Verflüssigung erübrigt sich durch die Speicherung z.B. in Metallhydriden. Die ist a) weniger energieaufwändig und b) bei geeigneten Metallen sogar dichter als die Verflüssigung. Findet man also eine sehr saubere Energiequelle (z.B. geothermische Energie oder Kernfusion), dann wird die Umweltbilanz auf jeden Fall besser sein - selbst wenn man ein wenig mehr Energie produzieren muss.

zu den Treibhausgasen (im Artikel):

Insbesondere löst die Wasserstoffwirtschaft nicht das Problem der Belastung mit Treibhausgasen, wenn beim Verbrauch Wasserdampf freigesetzt wird.

Das würde ich nicht so sehen. Im Gegensatz zu CO2 kondensiert Wasserdampf bei normaler Umgebungstemperatur aus, bevor es Höhen erreicht, die treibhausrelevant sind.

Das Wasser regnet dann ab (ob die Niederschläge wohl messbar ansteigen werden?), die entsprechende Menge Wasser wird ins Wasserstoffwerk gesaugt, um sie zu elektrolytisieren, Das H2 wird verpackt, aus dem Schlot kommt reiner Sauerstoff, im Wasserstoffauto werden die beiden wieder zu Wasserdampf etc. pp.

Sieht für mich nach einem (quasi) geschlossenen Kreislauf aus - also IMHO kein Treibhauseffekt.

(a) Natuerlich sollte man die Gefaehrdung durch Dihydrogen-Monoxid nicht unterschaetzen, einschliesslich der Waermebildung unter DHMO-verseuchten Luftschichten.

Kannst du bitte wissenschaftlich bleiben, und statt Dihydrogen-Monoxid H2O oder Wasser sagen? Luft die Wasserdampf enthält gilt in keiner Weise als "verseucht". Meinetwegen kannst du so was auf Witzseiten über DHMO schreiben, aber bitte nicht hier. Marcoscramer 20:17, 8. Mai 2005 (CEST)

(b) Zur Wasserstoffwirtschaft kann man auch jene Teile rechnen, bei der H2 chemisch gebunden wind. Die werden im häuslichen Bereich im Jahre 2005 eingeführt. Guidod 17:33, 28. Mär 2005 (CEST)

Zu Wasserdampf als Treibhausgas: Ein verlustfrei geschlossener Kreislauf wird das sicherlich nicht sein können. Wie sich das Ganze quantitativ (Entropiebilanz) entwickelt, wird man noch sehen, insbesondere wenn die Wasserstoffwirtschaft in großem Umfang andere Formen der Energie-"Erzeugung" und Nutzung ersetzen sollte. In Ballungsräumen mit viel Klimaanlagen spielt Wasserdampf auch jetzt schon eine Rolle für's Lokalklima. Die Vorhersagen für die Wirkung von Wasserdampf als Abgas der Wasserstoffwirtschaft ist vermutlich auch etwas von der Interessenlage abhängig. [62.158.195.51] 19:36, 28. Mär 2005

Der sarkastische Verweis auf DHMO war voll intendiert. Ich mag es nicht sonderlich, wie im Artikel mehrere Abschnitte auf "Wassertreibhausgas" verbraten werden. Kuerzen! Bitte! GuidoD 21:11, 9. Mai 2005 (CEST)

Nun gut, Benutzer:DL5MDA hat jetzt die Grundform wieder zurueckgestutzt, es sei dabei angemerkt, dass es (zum Glueck) kein echter Revert ist. Die Vorab-wertung als "noch schaedlicher" ist endlich raus. Ich denke, man sollte weder in eine DHMO-Hysterie verfallen, die eine Gleichsetzung der Schadwirkung suggeriert, noch sollte man in das andere Extrem verfallen, den Absatz einfach wegzuloeschen, nur weil er ueberformuliert ist. Die Diskussion anthropogener Effekte auf klimatische Veraenderungen ist selbst schon komplex - und der Glaube an das Allheilmittel "Wasserstoffwirtschaft" ist verbreitet.

Eher waere allerdings die Skepsis wider dem Allheilmittel anders zu verdeutlichen - siehe auch en:Hydrogen economy#The production problem und en:Hydrogen economy#The storage problem. Vielen ist der Umgang mit dem hochfluechtigen molekularen Wasserstoff kaum bewusst, oder dem CO2 Anteil bei der chemischen Bindung an Kohlenwasserstoffe. Das kommt m.E. viel eher zum Tragen als der DHMO-Anteil selbst. Und eben diesen Hinweisen sind jetzt im Artikel auch nur Halbsaetze gewidmet. GuidoD 02:48, 10. Mai 2005 (CEST)

Wasserstoff --> Brennstoffzelle --> Wasserdampf in der Stratosphäre Hat da jemand quellen? Erstmal ist es selbstverständlich das bei entsprechender kühler reaktion oder anschließender Kühlung des Wasserdampes gar kein Dampf die Anlage verläst. Und selbst wenn wie käme es in die Stratosphäre? Zitat von http://www.fz-juelich.de/portal/index.php?jahr=2001&index=281&cmd=show&mid=89 " Zu einem Teil ist für die Zunahme des Wasserdampfs Methan verantwortlich. Dieses Spurengas, welches zum Beispiel aus Reisfeldern oder bei Fäulnisprozessen freigesetzt wird, reagiert in der Stratosphäre zu Wasserdampf und Kohlendioxid. Damit lässt sich jedoch nur die Hälfte des beobachteten Wasserdampfanstiegs erklären. Die vollständigen Gründe für die Zunahme des stratosphärischen Wasserdampfs im letzten halben Jahrhundert sind bisher nicht bekannt." Selbstversändlich müßten herkömmliche Verbrennungsprozesse (auf der Erdoberfläche) und Kühltürme nach Aussage des Artikels Wasserstoffwirtschaft erheblich dazu beigetragen haben! Also mir schauht das eher nach Theoriefindung aus.--Dirk33 06:06, 10. Mai 2005 (CEST)

PS der Wasserdampf scheint auch schon unterhalb der Stratosphäre Auswirkungen auf das Klima zu haben, aber der Teil in den oberen schichten scheint weit größeren einfluß zu haben.

Aus http://www.fz-juelich.de/portal/index.php?jahr=2001&index=281&cmd=show&mid=89

"Einen Temperaturanstieg um 1,4 bis 5,8 Grad prognostizieren die Wissenschaftler der Klimakonferenz (IPCC) in ihrem jüngsten Bericht für die nächsten 100 Jahre. Die Unsicherheit dieser Prognose beruht größtenteils darauf, dass die Konzentration des Wasserdampfs in den oberen Luftschichten nicht genau bekannt ist."--Dirk33 06:40, 10. Mai 2005 (CEST)