WasserstoffStudie nährt Zweifel am Erfolg der Brennstoffzelle

Daimler und andere Autohersteller arbeiten an Autos mit Wasserstoff-Antrieb. US-Forscher bezweifeln den Durchbruch der Technik: Die Brennstoffzelle sei schlicht zu teuer. von 

Brennstoffzellen, die aus Wasserstoff oder Erdgas Strom und Wärme erzeugen, werden seit Jahren als die Zukunftstechnik für Verkehr und Energieversorgung gehandelt. Manche Experten wie Jeremy Rifkin rufen gar den Beginn einer Wasserstoffwirtschaft aus. Demnach könnte grüner Strom in Wasserstoff umgewandelt werden, der dann Autos antreibt oder Gebäude beleuchtet und heizt. Das flüchtige Gas würde also sowohl Öl als auch Kohle ersetzen.

Das Charmante an der Idee: Wasserstoff lässt sich im Erdgasnetz in rauen Mengen speichern. Damit würden ganz nebenbei auch Solaranlagen und Windparks grundlastfähig. Das bedeutet: Scheint viel Sonne und weht viel Wind, wird ein Teil des Stroms in Elektrolyseuren zu Wasserstoff gemacht. Der kann am Abend und bei Flaute wieder verstromt werden.

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Kritiker bemängeln schon lange, dass das Verfahren zu viel Strom vergeudet. Denn betrachtet man den gesamten Zyklus von Strom zu Wasserstoff zu Strom und Wärme, bleiben am Ende nur rund 30 bis 50 Prozent der ursprünglichen Strommenge übrig. Die Antwort der Verfechter des Wasserstoffs: Bevor der überflüssige grüne Strom verloren geht, kann man ihn auch mit Verlust in Wasserstoff umwandeln.

Hoffnungsträger als Rohrkrepierer?

Und tatsächlich: Autohersteller wie Daimler sind davon überzeugt, dass Wasserstoff aus grünem Strom in einigen Jahren konkurrenzfähig zu Benzin und Diesel werden kann. Ohne Steuern und Abgaben ist Wasserstoff das heute schon – vor allem in Regionen wie Südtirol, die über reichlich günstige Wasserkraft verfügen. Auch große Unternehmen wie Apple und Ebay setzen für die Energieversorgung ihrer Gebäude schon auf die Brennstoffzellentechnik von Startups wie Bloom Energy.

So weit und so gut die Theorie und ansatzweise auch die Praxis. Nun bekommt die Wasserstoff-Euphorie aber aus eher unerwarteter Richtung einen Dämpfer. Nämlich bei den Kosten für Brennstoffzellen. Heute sind diese sowohl für den Einsatz in Pkw und Häusern zu teuer. Mit zunehmender Produktionszahlen, so sagen die Hersteller, würden diese aber zunehmend günstiger.

Eine neue Studie der US-Technologieberatung Lux Research sieht das – zumindest bis 2030 – nicht bestätigt. In diesem Jahr liege der weltweite Umsatz mit der Brennstoffzellentechnik gerade mal bei drei Milliarden Dollar. Der Grund dafür sind aber nicht die hohen Kosten oder Energieverluste bei der Herstellung von Wasserstoff. Die machen nur rund ein Drittel der Gesamtkosten beim Einsatz der Technik aus. Vielmehr sind die Brennstoffzellen selbst zu teuer.

Leserkommentare
    • Xdenker
    • 19. Januar 2013 22:45 Uhr

    "es handelt sich dabei zumindest gelegentlich um einen beliebten Ansatzpunkt gewisser Verleger, selbst ein wenig "Politik" im Lande zu machen."

    Beispiel: Die Bertelsmannstiftung, die in letzter Zeit allenaslang mit irgendwelchen (politischen) Studien aufwartet.

    Antwort auf "Wer ist Lux Research?"
  1. der Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken geht bei der Primärenergie los (dann glaube ich war's etwas um 40-50%, mit KWK noch deutlich drüber).

    Der Wirkungsgrad, um den es hier geht, ist der Wirkungsgrad von Strom bis Fortbewegung, also Strom-H2-Strom-Fahren, d.h. da ist die Erzeugung des 1. Stroms noch nicht drin. Deren Wirkungsgrad liegt bei derzeit 10-15% (Solar, im Höchstfall, Labor und Multizelle etwas drüber) 40-50% (moderne Windkraftanlage im Optimalfall)

    Im übrigen scheinen mir 30-50% noch ganz schön hoch für diesen Prozess, da neben der Elektrolyse auch noch die Kompression und ggf. Kühlung des Wasserstoffs (beim Komprimieren) ansteht, Prozesse, die zwangsweise verlustbehaftet sind. Rein aus dem Gefühl würde ich das bei 20% einordnen, aber da lasse ich mich gern eines besseren belehren.

    Trotzdem ist ein Argument richtig: bevor ich den Stromabnehmern an der Strombörse noch Geld obendrauf zahle, damit mein Netz nicht kaputt geht (wg. Überangebot), würd ich ihn lieber bei der Wasserstofferzeugung verbraten und den dann später verkaufen.

  2. Was Sie schreiben basiert auf alten Vorurteilen und Teilwissen.Ich hatte Ihnen doch empfohlen erst zu lesen und dann zu antworten.
    „...nach Untersuchungen des Instituts für Energie Leipzig (stünden in Deutschland) im Jahre 2030 ca. 90 Mio. ha für die Produktion von Energie zur Verfügung. mit der in 2030 möglichen Ernteerträgen könnte man dann ca. 90.000 PJ Biomasseenergie erzeugen. Auf Deutschland entfallen dabei rechnerisch 16.000 PJ ... Bei einem Anteil von 70% Bio-Wasserstoff an der Energiewirtschaft benötigt Deutschland ca. 2.500 PJ, um alle atomaren und fossilen Energien zu ersetzen. Mehr dazu dann hier:
    http://www.bio-wasserstoff.de/h2/Bio-Potenzial/bio-potenzial.html
    http://www.h2works.org/de/inhaltliches/h2herstellung/wasserstoffprodukti...
    http://www.aud24.net/pi/index.php?StoryID=317&articleID=167043
    http://www.hzwei.info/blog/2011/09/02/herstellung-von-wasserstoff-aus-bi...

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    • Sikasuu
    • 20. Januar 2013 17:10 Uhr

    Wer ernsthaft glaubt, behauptet, umwandlung von Biomasse wäre in der Lage den Energieverbrauch der Welt abzudecken und das zu Preisen < foss. Energie=Erdöl=ohne unseren Eisatz umgewandelte Biomasse sollte neben Links, aus denen keine belastbaren Daten abzulesen sind, auch mal auf Modellrechnungen, Simulationen... verweisen können.
    .
    Das "ernten" von "eingestrahlter" Sonnenenergie verursacht Kosten, kein mir bekanntes Verfahren ist heite in der Lage, die Energiemengen kostengünstger zu produzieren, als es mit der Ausbeutung von foss. Energie möglich ist.
    .
    Wo ist die (auch kleine) Versuchsanlage mit nachprüfbaren Daten!
    .
    Fragt
    Sikasuu

    <em>„...nach Untersuchungen des Instituts für Energie Leipzig (stünden in Deutschland) im Jahre 2030 ca. 90 Mio. ha für die Produktion von Energie zur Verfügung.</em>

    Deutschland hat aktuell nur eine Gesamtfläche von knapp 36 Millionen Hektar.
    Welche Länder sollen wir bis 2030 erobern, um alleine für den Anbau von Biowasserstoff-Pflänzchen 90 Millionen Hektar zur Verfügung zu haben?

    Um genügend Strom, und daraus evtl. Wasserstoff/Methan zu produzieren reicht ein Bruchteil der Fläche aus, denn die Energieausbeute von 1ha Solarzellen (mit inzwischen >20% Wirkungsgrad http://www.sunpowercorp.de/haus/solarmodule-e20/ ) ist wesentlich größer als die von 1ha Biomasse.

  3. Der Wirkungsgrad ist ein im Labor bestimmter Maximalwert, der viel weniger aussagt, als der Nutzungsgrad einer Technologie (und auch da gibt es noch verschieden Werte).
    Aus betriebswirtschaftlicher Perspektiv zählt jedoch viel mehr die Frage, wie viele Stunden pro Jahr ein Vollastbetrieb erfolgt und vor allem, was an balance of plant (also hier Technologie rund um die BZ) und Infrastruktur erforderlich ist, um die Chancen für eine erfolgreiche Markteinführung zu erhöhen.
    Bei BZ Autos ist insbesondere das Tankstellennetz ein Schwachpunkt (vgl. Verbreitung von gasbetriebenen Autos, obwohl die günstiger und ökologischer sind als benzinbetriebene).

    Antwort auf "Verstehe ich nicht...."
  4. ist doch irgendwie immer das gleiche, entweder die USA versucht ein Vorreiter in einer Technik zu sein, dann wird diese vorab schön geredet auch wenn es absurd ist.
    Hat man aber die Entwicklung verpennt, wird es schlecht geredet bzw. der Sache an sich keine Chance eingeräumt - wäre ja unmöglich, wenn die USA mit ihren Firmen mal nicht Weltmarktführer in einer Branche wäre (aus den Augen der Amerikaner)!
    - aber, ist ja für Amerika kein Problem, man kann ja hinterher immer noch die Technik klauen oder zumindest auf Teile davon Patente sichern um die Sache an sich auszubeuten, wenn es dann doch überraschend ein Erfolg wird!

    Geht ja schon los mit unseren U-Booten. Da funktioniert die Brennstoffzelle ja schon und die USA hat es sich ja schon abgeschaut - noch 1-2 Jahre, dann wird die USA ganz überraschend auch die Technik am praktischen Beispiel präsentieren - von da an ist der Weg in die Massenproduktion und somit günstige Produktion auch nicht mehr weit und man hat nichts für die Entwicklung bezahlen müssen.

    Vielleicht sollte man einfach mal die ganzen Analysten ignorieren. Hat in den frühen Jahren unserer Republik ja auch funktioniert!

    Eine Leserempfehlung
  5. für 2 neue Autos ;-()

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    Sehr, sehr treffend dargestellt. Das was da analysiert wurde, ist etwa so wie wenn blinde über die Farbe reden. Es ist traurig, dass die Zeit diesen Unsinn auch noch verbreitet.

  6. Sehr, sehr treffend dargestellt. Das was da analysiert wurde, ist etwa so wie wenn blinde über die Farbe reden. Es ist traurig, dass die Zeit diesen Unsinn auch noch verbreitet.

  7. Meine Antwort galt natürlich Kommentar 45.

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