Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen
1 Einleitung: Rettet Wasserstoff das Klima?
2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2.1 Der Energiebedarf wächst
- 2.2 Heutige Energiequellen
- 2.3 Grenzen der heutigen Energieversorgung
- 2.4 Ausweg Atomenergie?
- 2.5 Das richtige Timing: Speicher und Lastmanagement
- 2.6 Zukunftsszenarien für die Energiewende
- 2.7 Der Beginn der solaren Wasserstoffwirtschaft
- 2.8 Die Nationale Wasserstoffstrategie
3 Wasserstoff und seine Eigenschaften
4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4.1 Zukünftiger Wasserstoffbedarf
- 4.2 Herstellungsprozesse im Überblick
- 4.2.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.1.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.2 Reformierung von Kohlenwasserstoffen
- 4.2.2.1 Dampfreformer
- 4.2.2.2 Partielle Oxidation
- 4.2.2.3 Autothermer Reformer
- 4.2.3 Pyrolytische Prozesse auf Basis fester Kohlenwasserstoffe
- 4.2.4 Methanpyrolyse: Ein Traum in türkis
- 4.2.5 Kværner-Verfahren
- 4.2.6 Mikrobiologische Herstellung: Von Natur aus grün
- 4.2.7 Dissoziation: Wasserstoff aus dem Solarturm
- 4.2.8 Methanhydrat: Wasserstoff aus der Tiefsee?
- 4.3 Reinigung
- 4.4 Herstellungskosten
5 Speicherung von Wasserstoff
6 Transporte
7 Tankstellen-Infrastruktur
9 Brennstoffzelle
10 Einsatzgebiete
11 Wasserstoffmotor
12 Wasserstoff für die Industrie
13 Katalytischer Brenner
14 Kosten der Wasserstofftechnologien
15 Fazit und Ausblick
16 Anhang
17 Literatur
Teil 2.2.3 | Wärme: Seit Jahrzehnten kaum Bewegung
So häufig, wie über Rekordwerte bei der Ökostromausbeute berichtet wird, so häufig ist beim Wärmesektor seit mindestens zehn Jahren von Stagnation die Rede. Dabei soll eigentlich laut Klimaplan bis zum Jahr 2050 ein klimaneutraler Gebäudebestand erreicht werden. Zahlen für die ernüchternde Realität liefert unter anderem der Gebäudereport der Deutschen Energieagentur (Dena 2019). Diesem zufolge brauchten die Immobilien in Deutschland im Jahr 2017 sogar mehr Energie als im Jahr 2010. Die schleppende Entwicklung liegt vor allem daran, dass pro Jahr gerade mal ein Prozent aller Gebäude energetisch saniert wird.
Werden Heizungen ausgetauscht, werden sie fast immer durch Gasheizungen ersetzt. Technische Fortschritte haben hier bisher wenig bewirkt. Dämmplatten auf ein Haus zu setzen ist schließlich keine Raketenwissenschaft. Stattdessen haben die Energiestandards den unrühmlichen Ruf, das Bauen teuer zu machen. Tatsächlich tragen sie aber gerade einmal zu drei bis fünf Prozent der Baukosten bei und amortisieren sich zudem im Laufe der Zeit wieder.
Wenn das so bleibt, wird Deutschland seine für 2030 gesetzte Klimaschutzmarke für den Gebäudesektor um 28 Mio. Tonnen CO2 überschreiten. Das hätte hohe Strafzahlungen zu Folge, mahnt die Dena. Besser könnte man dieses Geld in die Förderung der Wärmewende stecken.
In wissenschaftlichen Szenarien setzt eine klimaneutrale Wärmeversorgung zuallererst eine deutliche Steigerung der Effizienz voraus, vor allem im Gebäudebestand. Die dann noch nötige Wärme soll zu großen Teilen über elektrische Wärmepumpen erzeugt werden, betrieben mit Ökostrom. In den Städten sind auch Wärmenetze eine gute Strategie. Technisch scheint das simpel, doch mit der energetischen Sanierung hakt es, weil die Amortisationszeiten lang sind, die Investoren im Falle von Mietwohnungen nicht die Nutznießer einer höheren Effizienz sind und die benötigten Fachkräfte durch den boomenden Neubausektor ohnehin gebunden sind.
Als neue Option kommen aktuell Brennstoffzellenheizungen ins Spiel, da sie zum Beispiel nicht nur dezentral, sondern auch lokal CO2-frei Strom und Wärme (vgl. Seite 145, Hausenergieversorgung) erzeugen können. Zudem kann mit Ökostrom erzeugter Wasserstoff dem Erdgas im Netz beigemischt werden und so in der Übergangsphase der Energiewende die CO2-Emissionen reduzieren.