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DWV-Leitartikel
Ausgabe 5/2011
Energiespeicherung mit Wasserstoff: ja – aber wie?
Das neue Energieprogramm der Bundesregierung mit
einem beschleunigten Ausbau der erneuerbaren Primärenergien
erfordert nicht nur neue Transport- und Verteilernetze,
sondern auch Energiespeicher zum Ausgleich von
Energieangebot und -bedarf. Dass dabei der Wasserstoff
für die zentrale und dezentrale Energiespeicherung eine
wesentliche Rolle spielt, hat der DWV schon immer gesagt.
Andere hatten bisher vorrangig auf klassische Verfahren
der Pumpspeicherwerke und der adiabatischen Druckluftspeicher
gesetzt. Zum Glück wurde in der VDE-Studie 2009
– noch lange vor der Energiewende – die Notwendigkeit
des Wasserstoffs für die großtechnische Energiespeicherung,
insbesondere für große Energiemengen und längere
Speicher-Zeiten nachgewiesen. Heute ist, nach langen und
teilweise kontroversen Diskussionen, die Bedeutung des Wasserstoffs als zentraler und auch dezentraler Energiespeicher
allgemein anerkannt.
Die erste Konsequenz daraus ist natürlich der Aufbau einer
großtechnischen Elektrolyse im Bereich von einigen zig
Megawatt. Auch diese Aufgabe ist erkannt und wird von
der deutschen Industrie aktiv und mit Hochdruck angegangen.
Doch wie sieht die Verteilung und weitere Nutzung
aus? Für Wasserstofffachleute ist natürlich klar, dass für die
weitere Verteilung und Nutzung des Wasserstoffs direkte
Wege erforderlich sind, die auch die Endnutzung in der
hocheffizienten Brennstoffzelle ermöglichen.
Allerdings wird auch die Methanisierung des Wasserstoffs
über den Sabatier-Prozess unter Hinzunahme von CO2 diskutiert,
wobei dieses so genannte „Windgas“ dem Erdgasnetz
zugeführt werden kann. Der Vorteil ist natürlich die
Nutzung der vorhandenen Infrastruktur des Erdgasnetzes.
Demgegenüber steht jedoch der Nachteil des Energieverlustes
beim Sabatier-Prozess (ca. 25 %). Der energetische
Nutzen dieses auf der Basis erneuerbarer Primärenergien
künstlich erzeugten Erdgases besteht natürlich nur noch
im Heizwert und nicht mehr in dem höheren Wirkungsgrad
einer Brennstoffzelle, z. B. im Rahmen einer mobilen Anwendung.
Der Unterschied der Wirkungsgradketten der
direkten Nutzung des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle
im mobilen Einsatz im Vergleich zur Sabatier-Umwandlung
und Nutzung des „Windgases“ im Erdgasmotor beträgt immerhin
einen Faktor 3, so dass bei gleicher genutzter Energie
auf dem Weg über das „Windgas“ eine dreifach höhere
Primärenergie erforderlich ist. Die strategische Entscheidung
wird also sein, einen kurzfristigen Vorteil aus der
Nutzung vorhandener Infrastrukturen zu ziehen oder dem
gegenüber eine langfristig wesentlich effizientere Nutzung
über die Brennstoffzelle zu erreichen.
Ein Blick in die Technikgeschichte zeigt, dass sich bessere
Anwendungsmöglichkeiten, höherer Kundennutzen und
bessere Effizienz bei der Nutzung der Ressourcen immer
durchgesetzt haben. Eine wenn auch modifizierte Nutzung
alter Infrastrukturen mag zwar kurzfristig ein bequemer
Weg sein, jedoch wird sich beim Wasserstoff hoffentlich
auch die Erkenntnis durchsetzen, dass langfristig eine Entscheidung
zugunsten hoher Wirkungsgrade tragfähiger ist
und einen bewussteren Umgang mit den Ressourcen darstellt. jt
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