Wasserstoff-Experte über die Frage: „Wasserstoff eine Zukunfts – oder nur Brückentechnologie?“

Copyright Abbildung(en): David Wenger

Seriengründer und Tech-Investor Frank Thelen hat auf LinkedIn für sich die Frage beantwortet, ob Wasserstoff eine Zukunfts – oder nur Brückentechnologie ist. Diesen Artikel konnten wir am gestrigen Donnerstag auf unserem Portal mit dir zu teilen. Ebenfalls auf LinkedIn hat sich Dr.-Ing. David Wenger zu Wort gemeldet, seines Zeichens anerkannter Experte für Wasserstofftechnik und Gründer mehrerer Firmen auf diesem Gebiet – seine Antwort auf die Frage von Thelen wollten wir dir ebenfalls nicht vorenthalten.



Lieber Frank Thelen,

danke für den Artikel. Nach 16 Jahren an vorderster Entwicklungsfront in der Branche traue ich mir einige Einschätzungen zu.

Ich habe mal folgenden Satz gelernt: „Wenn du die falsche Frage stellst, ist die Antwort egal.“ Das bedeutet in diesem Kontext folgendes: Wasserstoff ist weder Zukunftstechnologie noch Brückentechnologie – Wasserstoff ist schon heute ein Grundstoff. Es werden pro Jahr etwa 500 Milliarden Normkubikmeter, das sind etwa 50 Millionen Tonnen, produziert, vor allem für die Petrochemie und die Düngerproduktion. Wasserstoff ist durch das Haber-Bosch-Verfahren, mit dem Kunstdünger produziert werden, eine elementare Grundlage unseres weltweiten Wohlstands. Und das seit über 100 Jahren. Vom Sex-Appeal eines „Fancy-KI-autonome-Elektro-Drohne-Startup“ ist das weit entfernt. Wasserstoff ist tägliches Brot für Chemiefabriken auf der ganzen Welt.

Bei der Produktion dieses Wasserstoffs werden pro Jahr etwa 500 Millionen Tonnen CO2 emittiert. Das ist viel. Und wenn man diesen Wasserstoff nun durch Erneuerbare Energien und Elektrolyse produzieren würde statt aus Erdgas, würde man dieses CO2 einsparen. Und darum geht es in dem „Wumms-Paket“ und der Nationalen Wasserstoffstrategie, die mit neun Milliarden ausgestattet ist.

Der Weltmarktführer für Elektrolyseanlagen heißt ThyssenKrupp. Keine Firma, die im Verdacht steht, ein sexy Investment-Geheimtipp zu sein. Aber mutmaßlich eine Firma, die so im Ruhrgebiet Arbeitsplätze schafft oder zumindest erhält. Das motiviert Politiker aller Couleur. Die zweite Motivation ist, dass die EU ein Drittel des Erdgases von einer einzigen Firma – Gazprom – bezieht. Das ist eine gigantische geopolitische Abhängigkeit. Diese zu reduzieren macht viel Sinn.

Ob Wasserstoff im Verkehr sich durchsetzt, bleibt abzuwarten. Im Wesentlichen hängt es von der weiteren Entwicklung der Batterietechnologie ab. Die Frage ist aber weniger entscheidend als man aufgrund der hitzigen Diskussionen meinen könnte.

WTT / Transport and Environment

Spannend finde ich, dass sehr viele Leute die abgebildete Grafik zitieren. Sie ist so eingängig, dass man kaum auf die Idee kommt, sie zu hinterfragen. Und doch ist sie falsch. Warum? Sie beginnt mit „100% Erneuerbare Energie“, d.h. mit einem Stromangebot, das einfach da ist. Das ist aber faktisch nicht so. Erneuerbare Energien fluktuieren, und Angebot und Nachfrage können nicht automatisch zur Deckung gebracht werden. Es braucht dazwischen einen Speicher. Diese Speicher sind entweder gigantische Batterieparks (an die ich Stand heute nicht glaube) oder ein chemischer Energiespeicher. Und der wird Wasserstoff heißen. Die Wirkungsgrade werden sich so nivellieren.

Deutschland wird nach übereinstimmenden Expertenmeinungen nicht in der Lage sein, genügend Erneuerbare Energien zu produzieren. Wir werden auf Importe angewiesen sein. Wie wird das gehen? Per Kabel? Wir schaffen es ja noch nicht einmal, ein Kabel von Norddeutschland nach Süddeutschland zu legen, um den überschüssigen Windstrom zu verteilen. Entsprechend unwahrscheinlich ist es, dass wir eins von Tunesien über Italien nach München legen. Desertec hat es versucht und ist gescheitert. Auch hier wird Wasserstoff der Weg sein, und die aktuell politisch bevorzugten (Nicht-EU)-Länder sind Marokko (Sonne+Wind) und die Ukraine (Wind). Die Pipelines sind da, man muss sie „nur“ umnutzen.

Lange Rede kurzer Sinn: Wir sollten das Thema mal ausführlich diskutieren, gerne auch unter Einbeziehung der Frage, ob Deutschland als Innovationsland auf dem Holzweg ist und wir die Dinge zerreden, während Hyundai 6 Milliarden in das Thema investiert und schon heute Weltmarktführer für Brennstoffzellensysteme ist.


Über den Autor: Dr.-Ing. David Wenger ist ein weltweit anerkannter Experte für Wasserstofftechnik und Gründer mehrerer Firmen auf diesem Gebiet. In den letzten 16 Jahren hat er mit der Wenger Engineering GmbH von Kalifornien bis Australien für fast alle Firmen in der Branche Entwicklungen vorangetrieben, vor allem im Bereich Wasserstofferzeugung, -speicherung und Tankstellen.

Um das Thema noch weiter zu fördern, hat er Anfang März die Mission Hydrogen GmbH gegründet, die sich schnell zu einer weltweit führenden Wasserstoffmarketing-Firma entwickelt hat. An den wöchentlichen Wasserstoff-Webinaren mit Vertretern des Deutschen Bundestages, des amerikanischen Energieministeriums oder von Firmen wie Linde, Nel oder Loop sind im Schnitt über 1.000 Teilnehmer dabei.

Am 08. Oktober organisiert Mission Hydrogen die weltweit größte Wasserstoffkonferenz, die Hydrogen Online Conference mit rund 10.000 Teilnehmern. Das Live-Ticket ist kostenlos. www.wenger-engineering.de, www.mission-hydrogen.de, www.hydrogen-online-conference.com.

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Na da ist doch endlich mal einer der Ahnung hat. Jeder Chemie Student weiß nach dem ersten Semester: Wasserstoff wird großindutriell produziert und zu einem großen Teil zu Ammoniak (Haber-Bosch Verfahren bei 300bar und rund 700°C, man kann sich also denken was das an Energie kostet) und dann zu Dünger umgesetzt. Das ist auch nichts bahnbrechend neues sondern wird eben seit Jahrzehnten betrieben.

Ist es ein WUNDER, das jemand der im Bereich Marketing arbeitet , sein Produkt hypen will?

Aber dadurch wird es nicht besser, schöner oder umweltgerechter. Den Wasserstoff wird zu mehr als 90% aus Öl oder Erdgas hergestellt.

Und das wird sich auch nicht in 5-10 Jahren ändern lassen, da die EE nicht konsequent ausgebaut wird. Siehe Bayern mit 10H….

Und das die dauernde Wandlung der Energien in der Wasserstoffkette mit BZ unsinnige Verluste erzeugen hat auch schon wohl jeder realisiert.

Im Endeffekt wird die Nutzung entscheiden und die wirtscahftlichkeit.

Wir schreiben hier in einem Portal zur E-Mobilität. Da ja oft der Eindruck vermittelt wird, dass die Brennstoffzellen in der Breite die BEV ersetzen könnten, sind diese Kernsätze für mich entscheidend:

„Ob Wasserstoff im Verkehr sich durchsetzt, bleibt abzuwarten. Im Wesentlichen hängt es von der weiteren Entwicklung der Batterietechnologie ab…“

Ich denke, genau darum ging es auch Herrn Thelen. Der wertvolle GRÜNE Wasserstoff ist, wie im Artikel aufgeführt, für so viele Anwendungen unverzichtbar. Aber er ist in breiter Masse für den PKW-Einsatz extrem uneffizient und damit wenig geeignet. Es ist DAFÜR die pure Verschwendung.

Wer im Gegensatz zu einem BEV einen hochkomplexen Brennstoffzellen-PKW mit u. a. hohen Wartungsaufwand kaufen möchte, soll es gerne machen und dann auch die Konsequenzen tragen, ob er mit denen zurecht kommt oder eben nicht.

Wie fortschrittlich die Batterietechnologie sein wird, wird man seitens Tesla als Benchmark hoffentlich bald zum angekündigten Batterie-Investorentag erfahren.

Spätestens wenn die Akkutechnik bei etwa 600Wh pro Liter angekommen ist, gibt es für die Masse keinen Grund eine Brennstoffzelle zu verwenden. Und diese Energiedichte halte ich in den nächsten 5 Jahren für durchaus realistisch, da es nun immer mehr Meldungen zu neuen Akkutechnologie gibt und das auch von renommierten Firmen/Instituten/Personen.

>Diese Speicher sind entweder gigantische Batterieparks (an die ich Stand heute nicht glaube) oder ein chemischer Energiespeicher. Und der wird Wasserstoff heißen. Die Wirkungsgrade werden sich so nivellieren.

Erschließt sich mir überhaupt nicht. Das ist eine Argumentation nach dem Motto ‚Haben wir immer so gemacht‘.
Warum nivellieren sich Wirkungsgrade, nur weil zusätzliche Speicher (wie immer diese auch aussehen werden) benötigt werden, wenn der Anteil erneuerbarer Energien erhöht wird?
Die Tabelle macht nur klar, daß rein für die Elektromobilität Wasserstoff wenig Sinn für PKWs macht – für alle anderen Einsatzzwecke sehr wohl.

Die Speicher müssen nicht unbedingt gigantische Batterieparks sein (obwohl dagegen nichts einzuwenden ist).
Heute werden immer öfter Lösungen zusammen mit der Wirtschaft gesucht. Z.B. Schmelzbäder, die bei Stromüberangebot stärker aufgeheizt werden als notwendig und dann auch mal kurz vom Netz gehen können bei zu wenig Strom. Genauso funktioniert das bei grossen Kühlhäusern.

Zukünftig werden PKW Akkus zu Pufferspeichern für das Netz. Wer kann denn wirklich eine Garantie von 1 Mio. km ausnutzen, wie jetzt schon von Toyota für den Lexus UX300e oder Proace elektro angeboten? So viele Ladezyklen sind wunderbar geeignet zur Rückspeisung.

Es gibt auch interessante Speicherprojekte, die noch nicht im Fokus der Öffendlichkeit stehen. Z.B. werden gerade Wasserspeicher erforscht, die im Meer versenkt werden sollen. Bei Überschuss wird das Wasser gegen den Überdruck am Meeresboden herausgepumpt und bei zu wenig Strom fliesst es über eine Turbine wieder in die Tanks zurück.

Nicht zuletzt stellt sich die Frage, ob bei EE nicht ein Überangebot zulässig ist. Der Strom kostet in der Erzeugung so gut wie nichts und Windräder lassen sich in Sekunden vom Netz nehmen. Genauso ist es bei PV Anlagen. Konventionelle Kraftwerke lassen sich viel schlechter und langsamer steuern und kosten dabei im Betrieb auch noch deutlich mehr.

Was der Wasserstoff-Experte hier macht, ist Äpfel mit Birnen zu vergleichen.
Die kritisierte Grafik zeigt die Effizienz der verschiedenen Fahrzeuge, Herr Wenger redet dann aber über stationäre Speicherung von Energie.
Zur stationären Speicherung ist Wasserstoff sicherlich sinnvoll einsetzbar, bei PKWs ist es aber grundsätzlich effizienter auf eine zweimalige Umwandlung der Energie zu verzichten.

Einige Punkte sind fraglich bis ungenau: „Experten sind der Meinung, dass in Deutschland nicht die erforderliche Menge Energie aus EE erzeugt werden kann“. Wie hoch wird der Energieverbrauch veranschlagt? Wie hoch der Stromanteil?“ Sowie: „der Stromverbrauch für die Herstellung des Akkus gleicht den Wirkungsgradnachteil aus“. Wie hoch ist der Stromverbrauch für die Herstellung eines Akku? (pro kWh Kapazität)
und: “ Strom muss Zwischengespeichert werden.“ Warum muss Strom aus Wind und Sonne unbedingt zwischengespeichert werden wenn Bedarf vorhanden ist? Das stimmt definitiv nicht!
Mit einem Akku von 40 kWh und einer realistische Laufleistung von 180.000 km, liegt der Effiziensvorteil deutlich über 50%.
Natürlich gibt es auch andere Proportionen. (z.B. Akku mit 60 kWh und einer Laufleistung von 150,000 km. In der Praxis werden aber schon deutlich über 300.000 km erreicht ) Bei einer allgemeinen Bewertung sollte aber mit Durchschnittswerten gerechnet werden.

Info zum Thema aus der SZ: „30. Juni 2020, 4:57 Uhr
Technologie
:
Die Brennstoffzelle soll Daimlers nächstes großes Ding werden“

Interessant: Das Thema Speichereffizienz gewinnt hier der Wasserstoff, weil der Herr nicht an Batteriespeicher glaubt. Würde er beide Technologien gleich bewerten, dann gälte das Schaubild auch hier: Wasserstoff ist immer uneffizient, ganz gleich, ob im Fahrzeug oder als Speicher.

Realität ist: Batteriespeicher sind massiv im Kommen, sie dienen dem Ausgleich der täglichen EE-Schwankungen und sind die perfekte Ergänzung für Photovoltaik.
Wasserstoffspeicher werden kommen, um saisonale Schwankungen zu bedienen. Irgendwann einmal. Denn Grüner Wasserstoff ist absehbar viel zu wertvoll, als dass man ihn ein halbes Jahr bunkern würde.

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