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10 November 2017 | 10:20

Forscher pro Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antriebe

Prof. Dr. Detlef Stolten vom Forschungszentrum Jülich bei der Jahrestagung des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien (FVEE) in Berlin. , Bild: H.C Neidlein
Bild: H.C Neidlein
Prof. Dr. Detlef Stolten vom Forschungszentrum Jülich bei der Jahrestagung des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien (FVEE) in Berlin.
Forscher plädieren für Langzeitspeicher und verstärkte Nutzung von Wasserstoff für den Fern- und Schwerlastverkehr. Dies zeigte die FVEE-Jahrestagung in Berlin.

Um den Strombedarf für eine klimaschonende Sektorenkopplung und die nötige Reserveleistung zu decken, muss der Zubau an Photovoltaik und Windkraft in Deutschland auf rund 350 bis 500 Gigawatt bis zum Jahr 2050 ausgebaut werden. Dies entspricht etwa dem Fünf- bis Siebenfachen der derzeit installierten Leistung. Auf diese Weise kann erneuerbarer Strom verstärkt direkt oder indirekt für Wärme und Fahrzeugantriebe verwendet werden.

Winterflauten überbrücken – Schwerlastverkehr antreiben

Aus etwa einem Viertel des Stroms wird künftig per Elektrolyse Wasserstoff oder andere synthetische Kraftstoffe und Gase gewonnen, vor allem für den Verkehrsbereich, so das Szenario. „Wir brauchen eine ausreichende Reserveleistung und ausreichend Langzeitspeicher, um künftig Winterflauten und den erneuerbaren Kraftstoffbedarf vor allem für den Schwerlastverkehr abzudecken“, so Prof. Hans-Martin Henning vom Fraunhofer ISE auf der Jahrestagung des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien (FVEE) in Berlin.

Die jährlichen Mehrkosten für eine 95-prozentige CO2-Reduzierung bis 2050 bezifferte er auf ein bis zwei Prozent des heutigen Bruttosozialprodukts. Allerdings seien hierbei die volkswirtschaftlich positiven Effekte wie die Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit, lokale Wertschöpfung oder Exportchancen nicht berücksichtigt.

In der Startphase immer Mehrkosten

„Wenn wir ein System in ein anderes überführen, haben wir in der Startphase immer Mehrkosten“, sagte Prof. Dr. Detlef Stolten vom Forschungszentrum Jülich. Doch führe an einer integrierten Energiewende, die auch den Verkehrssektor einschließe, kein Weg vorbei, um die Klimaschutzziele zu erreichen.

Batteriespeicher spielten hierbei als Kurzzeitspeicher und für Elektro-PKW eine wichtige Rolle. Nötig seien jedoch auch Langzeitspeicher, die mindestens vier bis sechs Wochen überbrücken könnten sowie regenerative, strombasierte Treibstoffe für den Schwer-, Luft- und Schiffsverkehr.

Brennstoffzellen-Antriebe deutlich effizienter

Stolten brach hierbei vor allem eine Lanze für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antriebe. Zum einen hätten diese einen 50 Prozent besseren Wirkungsgrad als konventionelle Verbrennungsmotoren. Zum anderen sei die Gesamteffizienz mit rund 37 Prozent gegenüber synthetischen Kraftstoffen mit nur rund neun Prozent deutlich günstiger. Denn es könne auf weitere Umwandlungsstufen verzichtet werden.

Entsprechend sei auch der Zubaubedarf an erneuerbarer Stromerzeugungskapazität für die Wasserstofferzeugung deutlich geringer und damit dessen Kosten deutlich günstiger als synthetische Kraftstoffe. Bei der Nutzung von regenerativen Überschussstrom seien die Kosten für die Wasserstoffherstellung vergleichbar wie für Diesel, so Stolten. Dagegen beziffert ein Gutachten der Ludwig Bölkow Systemtechnik und der Dena, das am Mittwoch vom VDA vorgestellt wurde, die derzeitigen Kosten für regenerativ gewonnene synthetische Kraftstoffe auf 4,50 Euro pro Liter Dieseläquivalent. (hcn)

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Zahl des monats

165 000

Megawatt betrug der Zubau an Ökostromleistung weltweit in 2016, berichtet die Internationale Energieagentur (IEA). Das ist ein Plus von acht Prozent gegenüber dem Vorjahr und umfasst nahezu zwei Drittel der neuen Stromerzeugung.