Brennstoffzellen

Wasserstoff ist der ideale Energieträger, um erneuerbaren Strom, dem kein zeitgleicher Strombedarf gegenübersteht, in einen speicherbaren Energieträger zu wandeln. Da es unmöglich ist, den Strombedarf immer an die Erzeugung aus Wind und PV anzupassen, ist die Einspeicherung dieser Energiemengen unumgänglich.

Akkumulatoren sind dafür ungeeignet, weil sie mit einem Preis von 200 €/kWh Speicherkapazität sich nur im Tagesbetrieb rechnen. 200 €/kWh geteilt durch 6000 Zyklen ergibt Speicherkosten von 200/6000 = 3,3 ct/kWh vor Zinsen. Diese 6000 Zyklen entsprechen 6000 Tagen und damit etwa der Lebensdauer der Akkus von ca. 20 Jahren. Ginge man zur Wochenspeicherung über, würden die Speicherkosten das 7-fache betragen, also 23 ct/kWh – denn der Akku würde in seiner Lebensdauer viel weniger leisten. Bei monatlicher Speicherung ergäben sind 1 €/kWh.

Da aber in einer Welt mit hohem Anteil erneuerbarer Energie immer zuviel Energie da ist, ausser in der „Dunkelflaute“ besteht die Aufgabe nicht darin, Energie tageweise zu speichern, sondern über Monate hinweg.

Dies können Wasserstoffspeicher leicht übernehmen, welche 10-20 €/kWh Fassungsvermögen kosten. Hier kostet die monatliche Speicherung entsprechen 5-10 ct/kWh.

Der so günstig eingespeicherte Wasserstoff kann dann direkt genutzt werden (Stahlwerk) oder im Verkehr (Brennstoffzelle) oder für Heizwecke (Brennstoffzelle-Wärmepumpe-Kombination). Ohne Brennstoffzellen wäre es in beiden letzteren Fällen erforderlich, den Wasserstoff in Gaskraftwerken mit ca. 500 Std. Laufzeit p.a. zu verstromen. Die Nutzung der Abwärme ist bei der dezentralen Brennstoffzelle aber viel leichter, als bei zentralen Gaskraftwerken, so dass die Verlust bei der zentralen Lösung höher ausfielen.

Es ist auch leicht vorstellbar, dass Brennstoffzellenfahrzeuge in Engpasszeiten Strom in die Netze rückspeisen, denn sie haben 160-200 kWh an Bord und können bei Bedarf schnell nachtanken und weiter rückspeisen, was ein E-Fahrzeug während der Dunkelflaute natürlich eben nicht kann.

Diese Überlegungen führen zu dem Gedanken, dass die Brennstoffzelle der Schlußstein im Gewölbe der Energiewende ist. Wenn Brennstoffzellen billig und massenhaft verfügbar wären, wären alle offenen Fragen der Energiewende gelöst und das Dach könnte gedeckt werden.

Es ist übrigens sehr wahrscheinlich, dass Brennstoffzellen sehr billig werden, denn sie sind analog der PV-Zelle wissensintensiv und eben nicht (wie der Akku) materialintensiv. So wie bei hinreichender Nachfrage die PV-Zellenproduktion schnell anstieg und extrem billig wurde, ist es ebenso bei Brennstoffzellen möglich.

Die Brennstoffzellenproduktion ist daher der letzte und heute wichtigste Schritt zur Vollendung der Energiewende.