80% Wirkungsgrad: Wasserstoff

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Der Wirkungsgrad eines auf der Erzeugung von Wind- und Solarstrom sowie dessen teilweiser Speicherung in Wasserstoff ist überraschend hoch: 80% – gerechnet von der Erzeugung bis zum Verkauf der Energie an die Verbraucher.

Dies zeigt folgendes Energieflußdiagramm:

04 H2-System

Wie wird ein so hoher Wirkungsgrad möglich?

1. 39% des erzeugten Stromes wird direkt für den Strombedarf und zu Heizzwecken genutzt – dabei fallen fast keine Verluste an. Die wenigen Prozent Netzverluste wurden hier vereinfachend vernachlässigt. Sie ändern am Ergebnis nichst.

2. 61% des erzeugten Stromes werden in Elektolyseuren zu Wasserstoff gewandelt. Dabei entstehen 25% Wärme, bezogen auf die 61% werden also 16% der gesamten Erzeugung zu Elektrolysewärme. Die Hälfte davon, 96 TWh, können im Winterhalbjahr für Heizzwecke genutzt werden. Die anderen 8% sind verloren.

3. Der erzeugte Wasserstoff wird zum größten Teil an Tankstellen und über das Gasnetz verkauft. Da er dazu verdichtet werden muss, sind weitere 8% der ursprünglich erzeugten Energiemenge als Verdichtungsverlust anzusetzen.

4. Nur ein geringer Teil des Wasserstoffs, 9% der erzeugten Energiemenge, wird zur Rückverstromung in windstillen dunklen Zeiten benötigt. Die dabei entstehende Wärme kann wiederum zur Hälfte genutzt werden, so daß nur 2% Verluste noch dazukommen.

Die gesamten Verluste (8% + 8% + 2%) ergeben zusammen mit den oben vernachlässigten Netzverlusten nur 20% des erzeugten Wind- und Solarstromes.

Der weitläufige Irrtum, ein Wasserstoffsystem habe einen schlechten Wirkungsgrad, beruht auf einem grob fehlerhaften Ansatz, nämlich der Annahme, daß Windstrom mit 25% Verlusten zu Wasserstoff gewandelt würde, wozu 12% Kompressionsverluste kämen und welcher dann mit 40% Wirkungsgrad in Gasturbinen verstromt würde. Das ergäbe natürlich nur 25% Wirkungsgrad.

Da aber in der Gesamtbilanz nur ein sehr kleiner Teil des Wasserstoffs wieder verstromt wird, sind die damit verbundenen Verluste insgesamt unwesentlich.

Der richtige Ansatz ist also der bilanzielle, bei welchem die gesamte Energieabgabe ins Verhältnis zur Energiezufuhr gesetzt wird. Dies eben zeigt obiges Energieflußbild.

Selbst wenn man noch Wandlungsverluste auf Verbraucherseite beim Einsatz von Brennstoffzellen in Fahrzeugen und Gebäuden hinzurechnet, welche ca. 120 TWh erreichen könnten, bliebe es bei 70% Wirkungsgrad über das gesamte Energiesystem gerechnet.