Toyota will Wegbereiter für eine wasserstoffbasierte Gesellschaft werden

Toyota will Wegbereiter für eine wasserstoffbasierte Gesellschaft werden

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Japan hat schon vor einigen Jahren als erstes Industrieland eine nationale Wasserstoffstrategie vorgestellt. Erst im Juli 2020 hat unser Autor Michael betrachtet, wie Japan Wasserstoff zum Massenprodukt pushen will. Auch Automobilhersteller Toyota möchte seinen Teil dazu beitragen. Denn für Toyota gibt es nicht nur den einen Alternativen Antrieb, im Gegenteil. Auch hierzu konnten wir aufzeigen, wie das Unternehmen zwischen Hybrid-, Batterie- und Wasserstoffantrieb abwägt. Aber gerade in den letzten Wochen setzt man verstärkt auf die Brennstoffzelle und den damit verbundenen Wasserstoffantrieb.

Als Unternehmen, welches in diesem Segment unterwegs ist, will man künftig den Weg für eine wasserstoffbasierte Gesellschaft ebnen. Hierzu gründet der japanische Mobilitätskonzern gemeinsam mit acht weiteren Unternehmen die neue „Japan Hydrogen Association“ (JH2A). Das Komitee will eine Wasserstoffversorgungskette aufbauen und globale Partnerschaften in diesem Bereich fördern. Denn alle neun Unternehmen sind sich sicher, dass Wasserstoff eine wichtige Rolle im Kampf gegen Klimawandel und Erderwärmung spielt. Als alternativer Energieträger in Industrie und Brennstoffzellenfahrzeugen lassen sich die CO2-Emissionen mit Wasserstoff deutlich verringern. Immer mehr Länder fördern und beschleunigen deshalb den Aufbau entsprechender Infrastruktur. Auch in Deutschland und Frankreich macht man sich entsprechende Gedanken.

Die JH2A wird als branchenübergreifende Organisation, nach entsprechenden Vorbereitungen, voraussichtlich im Dezember gegründet. Gemeinsames Ziel der Akteure sei es die Wasserstoffindustrie zu fördern und Initiativen zu ihrer Entwicklung zu unterstützen. Ziel ist der Aufbau einer wasserstoffbasierten Gesellschaft – auch durch Partnerschaften mit verschiedenen Interessengruppen, Unternehmen, Regierungen und Organisationen. Sektorübergreifende Initiativen sollen demnach eine Wasserstoff-Wertschöpfungskette etablieren und die erforderlichen gesellschaftlichen Entwicklungen beschleunigen und umsetzen. Außerdem werden Gelder für Projekte bereitgestellt.

Neben Toyota beteiligen sich an JH2A das Energieunternehmen ENEOS Corporation, das Gasunternehmen Iwatani Corporation, der Schwerindustrie-Konzern Kawasaki Heavy Industries, der Stahlkonzern Kobe Steel, der Mischkonzern Mitsui & Co., die Sumitomo Mitsui Financial Group, der Energieversorger The Kansai Electric Power Company und der Technologiekonzern Toshiba. Insbesondere Toyota konnte jedoch in jüngster Vergangenheit durch vielfältige Fortschritte von sich hören machen.

So bringt das Unternehmen die Brennstoffzelle auf die hohe See, auf die Schiene oder eben entsprechende LKW. Aber auch auf dem Mond wolle man mit Brennstoffzellenantrieb unterwegs sein. Des Weiteren setzt man auf die mobile Stromversorgung mit einem Wasserstoff-Bus. Als auch ein Brennstoffzellensysteme für Nutzfahrzeuge, welches man in einem Joint-Venture entwickelt. Stillstand scheint es derzeit bei Toyota nicht zu geben.

Quelle: Toyota – Pressemitteilung vom 14. Oktober 2020

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Was soll man dazu sagen? – anstatt den Strom für Fahrzeuge direkt in die Batterien zu laden oder in den Haushalten den Strom direkt für die Heizung zu nutzen, soll jetzt der Strom erst energievernichtend in Wasserstoff umgewandelt werden.

Haben die Japaner wirklich soviel Solarstrom oder sollen noch mehr Atomkraftwerke gebaut werden, trotz den Erfahrungen mit der Fukoshima-Katstrophe?

@ Daniel W.: Da bleibt nur ein möglicher Schluss: Japan, China, Toyota, Hyundai, EU und Mercedes sind einfach dümmer als Sie. Oder alles ist eine riesige Verschwörung? Ich sehen keine anderen Möglichkeiten.

@Mark Müller: Auch wenn es ironisch gemeint war – warum sollten die Politiker nicht dümmer oder besser gesagt korrupter sein?

Beispiele:

Atomkraftwerke – billiger Strom, Subventionen, Parteispende … usw. – und jetzt darf der Bürger (und tausende Generationen) die Sache ausbaden

Kohlenkraftwerke – das gleiche Spiel und dabei die Windkraftanlagenbranche abgewürgt, den Schaden haben die Umwelt und wieder die Bürger

Ich muss es nach längerer Pause mal wieder bringen:
In einer umfangreichen Studie von Agora Energiewende mit Fassung 3/2018 kommt ein BEV zu einem Wirkungsgrad von 69% und ein FCEV zu 26% (Faktor 2,8). Die geht aber von 70% el. Wirkungsgrad des Elektrolyseurs aus und berücksichtigt die Wärmenutzung nicht. Geht man aber von derzeit machbaren 85% el. Wirkungsgrad aus. Kommt man schon auf 32% statt 26% (Faktor 2,2). Berücksichtigt man noch die Wärmenutzungsmöglichkeit von 5-10% durch Sektorenkopplung und berücksichtigt man noch die Wärmenutzung im Fahrzeug (Winter), dann kommt man nur noch auf 40-50% Mehrverbrauch an Energie. Berücksichtigt man dann noch den Energieverbrauch bei der Herstellung (Akku vs. Brennstoffzelle), dann hat sich das Thema Energieverschwendung in Luft aufgelöst. Man muss in Gesamtzusammenhängen denken und bewerten.

Ich glaube der Artikel ist etwas weiter gefasst zu verstehen. Es geht meiner Meinung nach vielmehr um Wasserstoff als alternativen Energieträger in verschieden Sektoren. In vielen Bereichen macht es mehr Sinn Wasserstoff einzusetzen als im PKW.

Dazu gehört beispielsweise die Stahlherstellung, die aktuell durch Reduktion von Eisenerzen mit Kohle bewerkstelligt wird und bei der erhebliche Mengen CO2 freigesetzt werden. Anstatt Kohle kann H2 als Reduktionsmittel eingesetzt werden. Dieser muss auch nicht zwingend aus 100% erneuerbarem Strom hergestellt worden sein. Selbst unter Verwendung des aktuellen Strommixes (über 50% erneuerbare Energieträger – https://energy-charts.info/?l=de&c=DE) könnten hier erhebliche Energie- und CO2 Mengen eingespart werden.
Auch in der Schifffahrt, wo volumetrische und gravimetrische Energiedichte des Energiespeichers zweitrangig sind könnte Wasserstoff Sinn machen.

Beim PKW ist das ganze noch zu ineffektiv. Aus Strom wird Wasserstoff hergestellt. Dieser wird in einer Brennstoffzelle unter Verlusten wieder zu Strom umgewandelt und in eine Batterie gespeist. Diese treibt einen Elektromotor an. Wieso nicht gleich die Batterie größer dimensionieren und direkt aus dem Stromnetz laden?
Auch wird oft vergessen, dass beim Transport und bei der Kompression des Wasserstoffs einiges an Energie verbraucht wird.

Bei kleinen und mittelgroßen Fahrzeugen ist die Batterie derzeit unschlagbar. Bei großen PKW und bei LKW sieht das anders aus. Da haben mittelfristig FCEV eine Chance. Transport und Kompression ist in solchen Studien natürlich berücksichtigt, deshalb die 26%. Wenn man jedoch weiß, dass eine zukünftige CO2-freie Energiewirtschaft große Mengen Wasserstoff produzieren muss und wird, dann muss man über alle Sektoren hin, eine Energiebilanz machen. Und Wärme ist da deutlich bedeutender als Strom. Deshalb muss man über eine „echte“ Wasserstoffwirtschaft und Sektorenkopplung nachdenken.
Transport des Wasserstoffs wird über Pipelines erfolgen nicht über ineffiziente Tankwagen, welche derzeit eine Übergangslösung darstellen. Oder es erfolgt die H2-Produktion direkt an der Tankstelle und die Wärme des Elektrolyseurs wird für Gebäude genutzt, z.B. Autobahnhotel.
Wenn man gesamtlich denkt, dann ist es eben eine weit verbreitete Fehlinformation, dass im Zusammenhang mit H2 eine große Energieverschwendung stattfinden muss. Das mag jetzt noch so sein, ist aber in der Zukunft anders umsetzbar. Und wir sollten nur über die Zukunft diskutieren, wenn es um eine Wasserstoffwirtschaft geht.

Außerdem vergessen viele, dass es auch vor allem um Kosten geht. Auch da muss man in Massenproduktion denken und wissen, dass Stromtransport um ein vielfaches teuerer ist, als Wasserstofftransport über eine Pipeline. Bei tollen Verbessserungen bei Batterien, kann es sein, dass H2 bei PKW nicht kommen wird. Aber darauf kann man sich nicht einfach verlassen. Man muss als High-Tech-Nation an beiden Themen dran bleiben.

@Heinz Scherer – Aussage: „… dass Stromtransport um ein vielfaches teuerer ist, als Wasserstofftransport über eine Pipeline.“

„Der Übertragungsverlust, auch Netzverlust, ist die Differenz zwischen erzeugter elektrischer Leistung im Kraftwerk und der genutzten elektrischen Leistung. Die Übertragungsverluste in Dreiphasensystemen betragen in Mitteleuropa etwa 6 % der Netzleistung, gemittelt über die verschiedenen Spannungsebenen.“
(Quelle: Wikipedia)

Seit wann sind Stromkabel teurer als Stahlröhren und gibt es beim Wasserstoff-Transport keine Verluste (z.B. durch undichte Ventile u.ä.)?

Soweit ich weis sind die Wasserstoffatome so klein, dass es Schwierigkeiten gibt mit der Dichtigkeit von Leitungen und Behältern.

@Daniel W.: Es gibt schon sehr lange reine Wasserstoffpipelines in Deutschland z.B. für die chemische Industrie. Und es gibt derzeit auch schon fortgeschrittene Planungen für ein großes europäisches Netz, mit teilweiser Umwidmung von Erdgasleitungen. Das Verteilen von H2 über Pipelines kostet ca. 1-2 Cent/KWh. Das Verteilen von Strom im Stromnetz ca. 7-8 Cent/KWh, je nachdem was man mitberücksichtigt sogar noch mehr. Das Problem beim Stromnetz ist die Komplexität des Gesamtsystems, in welchem zu jederzeit Stromeinspeisung und Stromabnahme im Gleichgewicht gehalten werden müssen, um die Frequenz von 50 Hertz zu gewährleisten.

1) Verwendung von Wasserstoff bei der Stahlherstellung …

„… der dann „grüne“ Stahl wäre natürlich wesentlich teurer als herkömmlicher, mit viel CO2-Ausstoß hergestellter Stahl, der etwa aus China kommt.
Damit „grüner“ Stahl auch tatsächlich Abnehmer findet, schlägt Hans Jürgen Kerkhoff, Präsident der Wirtschaftsvereinigung Stahl, gezielte Anreize zur Nutzung von CO2-arm produziertem Stahl vor: „Stahlverwender sollten für den Einsatz von grünem Stahl durch Gutschriften der eingesparten Emissionen belohnt werden.“ (Quelle: welt.de)

… Steuerzahler wären wohl immer dabei, wenn Wasserstoffler nach Subventionen schreien, damit sich Wasserstoff rechnet – also EEG-Wasserstoff-Umlage.

Die Verwendung von grünem Wasserstoff dürfte sich wohl nur in einem kleinen Bereich lohnen und er müsste teuer bezahlt werden. Da dürfte sich China freuen, kann es dann noch billiger Auto mit Stahlkarosserie bauen als die Europäer.

2) Wasserstoffpipeline

„Transportkosten von Lkw und Wasserstoffpipeline
Im Beispieldiagramm zeigt sich, dass die Wasserstoffpipeline ab einem Durchsatz von ca. 10 Tonnen Wasserstoff pro Tag und unter ca. 200 km Transportdistanz einen Kostenvorteil bietet. Bei kleineren Durchsatzmengen oder größeren Distanzen ist hingegen der Transport per LKW am kostengünstigsten. Außerdem zeigt die Grafik, dass ab einem Durchsatz von ca. 70 Tonnen pro Tag, die Kosten für per Pipeline transportierten Wasserstoff am niedrigsten sind.“ (Quelle: emcel.com)

Ein Pipelinenetz müsste gut geplant werden, damit nachher nicht unzählige Lkw den Wasserstoff durchs Land kutschieren, einfach weil es billiger ist.

Meiner Meinung nach ist Wasserstoff in den meisten Fällen eine politische, lobbygetriebene „Notlösung“ und ohne Subventionen für Nutzer nicht wirtschaftlich.

Batterien oder andere Speichermöglichkeiten dürften für den überschüssigen Öko-Strom in Verkehr und Haushalt eher die Lösung sein.

Und wie speichern Sie den riesigen Stromüberschuss? In Eimern? Natürlich müsste man GRÜNDLICH planen, aber bitte, wer in D und inder EU schafft so etwas heute noch? Heute ist Denken von 12 Uhr bis Mittag angesagt.

@Herr Meixner: Ihre Wortwahl ist nicht geeignet Menschen von Ihren Themen zu überzeugen.
@Herr Daniel W.: Ihre Quellen sind leider ungeeignet, da die nicht die Entwicklung der zukünftigen Wasserstoffwirtschaft berücksichtigen.
Im Endausbau wird fast das komplette derzeitige Erdgasnetz ein Wasserstoffnetz sein. Die Investitionen um es anzupassen sind sehr überschaubar. Ein Netz nur für Tankstellen wird es nicht geben, sondern die Tankstellen werden an das europäische H2-Netz nur angebunden.
Ich empfehle Ihnen sich mit der Energiewirtschaft zu beschäftigen. Mobilität ist nur ein Teil des großen Themas Energiewirtschaft und Sektorenkopplung. Was ich da in vielen Jahren an Wissen erarbeitet habe, kann ich Ihnen hier nicht in ein paar Kommentaren komplett unterbreiten.
Falls Sie aber meine Aussage zu den Kosten einfach überprüfen wollen, schauen Sie doch einfach mal nach wie hoch der Anteil Netzentgelt Ihrer Stromrechnung ist. Wenn Sie einen Gasanschluss haben, dann können Sie auch das leicht überprüfen. Ohne eine Wasserstoffwirtschaft wird es kein zukünftiges 100%-EE-System in 2050 geben können, das wissen alle Experten.

@ Heinz Scherer
Glauben Sie allen Ernstes, man könne manche Menschen mit freundlichen Worten für Themen interessieren, die ein Zukunft möglich machen könnten? Egal welche Worte Sie wählen, es ist zu SPÄT! Natürlich bin ich inhaltlich aus Ihrer Seite, so wie ich auf der Seite derer bin, die vor dem Klimawandel warnten bei dem es längst 10 nach 12 ist. Die Kernfrage ist, warum man alle Züge hatte abfahren lassen, die man nun hätte überholen müssen. Diese Menscheit hat eben keine Zeit mehr dazu, heute noch Wunschträume haben zu können. Man könnte auch sagen, wir gehen mit freundlichen Worten unter. Übrigens kommt im Dezwmber der neue Toyota Mirai. Wer sich noch dafür interessiert kann in Japan Newsletter dazurüber abonnieren. Auch in der Autobild steht etwas darüber….. Ich wünschen Ihnen thematisch viel Glück. Mich brauchen Sie nicht zu überzeugen. Vlt. ist Ihre Wortwahl besser . Freundlich säuft auch ein Narrenschiff ab und ich denke immer wieder daran: https://youtu.be/Zwsof2nG4p4 . Leider haben die Rettungsboote keine Akkus mit ausreichende Kazazität, erklärt der 1.Offizier freundlich. Wir hätten H2-Antriebe gebraucht . Machen Sie es wie ich, ich spinge ins eiskalte Wasser…. Mit Musik wie auf der Titanic damals.

@Herr Meixner:
Glauben Sie allen Ernstes, man könne Menschen mit unfreundlichen Worten für Themen interessieren, die ein Zukunft möglich machen könnten? Falls es Ihnen nicht aufgefallen ist, ist Daniel W. ein BEV-Befürworter. Also durchaus auf der „richtigen Seite“. Nur ist er, wie viele Andere auch, falsch informiert was das Thema Wasserstoff anbelangt. Das sind aber auch viele Menschen, welche für Wasserstoffthemen zu begeistern sind. Wenn selbst eine namhafte „Denkfabrik“ wie Agora Energiewende nicht ganzheitlich zu denken und zu rechnen in der Lage ist, wie soll es dann der normale Bürger sein?
Übrigens ist es nie zu spät zu Handeln, höchstens nicht mehr genau so erfolgreich, wie bei rechtzeitigem Handeln. Wer aufgibt hat sowieso schon verloren. Es gibt keinen anderen Weg als zu versuchen, möglichst viele Menschen von einer positiven Sache zu überzeugen. Manche Ideen sind dazu geeignet die Welt disruptiv zu verändern, hin zu etwas besserem. Das heißt natürlich nicht, dass man zu korrupten Lobbyisten und Politikern freundlich sein muss. Da darf man durchaus mal krasse Worte wählen. Da bin ich bei Ihnen.

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