Erdöl
ist für unser tägliches Leben und damit unsere Wirtschaft ein
äußerst wertvoller Ener- gieträger und Rohstoff. Auch wenn man in
den USA und Kanada mit neuen, die Umwelt zumin- dest extrem belastenden
Methoden wie fracking
und Ölsände
waschen,
neue Förderfelder er- schließt und hofft, in den Böden der Ozeane
und im Amazonas-Becken neue Lagerstätten zu fin- den, bleibt die
Erkenntnis, daß auch der Rohstoff Erdöl endlich
ist.
Erdöl
als Rohstofffür
unsere Gebrauchsgüter könnte durch Erinnerung an nach- wachsende
Materialien und deren alte Verarbeitungs-Methoden hinreichend ersetzt
werden. Erdöl
als Energieträgersollte
über
Wind- und Solarenergie und Wasserstoff im Laufe dieses Jahrzehntes
ersetzt werden.
Wind-
und Solarenergie steht unserer Welt unerschöpflich zur Verfügung.
Jedoch läßt sich nutzbarer Wind und verfügbare Sonneneinstrahlung
schlecht vorher- planen, um diese Energien zu nutzen. Mit heutiger
Technologie können diese Energien in elektrische Energie gewandelt
werden, aber die Speicherung großer Energiemengen stellt ein Problem
dar. Wissen- schaft und Industrie forschen, entwickeln und planen die
von durch Wind und Sonne erzeugte Energien mittels Batterien zu
speichern, neue Stromnetzen zur Verteilung, Elektroautos, die aus
der Steckdose geladen werden sollen, sowie große neue
Datenverarbeitungs- systeme, die dies alles optimieren und regeln
sollen. Auch wenn es bei der Ent- wicklung von Elektrobatterien enorme
Fortschritte gab, ist jedoch zu beden- ken, daß transportable
Batterie-Kapazitäten (Gewicht, Volumen, Leistung) für Fahrzeuge mit
größeren Reichweiten problematisch bleiben und große stationäre
Einheiten wohl nicht die landesweit notwendigen Speicherkapazitäten
realisieren können (rare Ressourcen an Grund- stoffen, sehr begrenzte
Lebensdauer).
Neben
diesen Bemühungen gäbe es einen leichter realisierbaren Weg um
Energie aus Windkraft und auch Solaranlagen sinnvoll zu speichern
und nach Bedarf u.a. „ins Auto“ zu bringen!
Bewährte
Technologie
Die
ausgereiften Techniken und Transportketten dazu sind vorhanden: * Windkraftanlagen
und Solaranlagen
verschiedener
Leistungsgrößen sind über das Land und die Küste verteilt.
* Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung
(HGÜ) zur Fernübertragung großer elektrischer Energiemengen * Wasserstoff-Elektrolysateure
bieten spezielle Unternehmen in unterschiedlicher Leistungsgröße
an. Neue, leistungsfähigere Anlagen ( z.B. Proton-Exchange Membrane
(PEM) Technologie oder das Wasserstoff- Hybridwerk)
werden erprobt.
* Die
Komprimierung
und
Verflüßigung von
Wasserstoff, sowie Lagerung, Transport
in Druckgasflaschen verschiedener Größe ist technischer Alltag.
* Die
Brennstoffzelle
für Wasserstoff
ist ausgereift und Erprobungen in Fahrzeugen unter realistischen
Bedingungen haben deren Verwendung bestätigt.
Konzept
eines Wasserstoff - Netzwerkes
Ein
landesweites oder gar europaweites Netzwerk entsteht selten per
genereller Planung und wenn dann auf Basis von Netzwerken älterer
Technik. Bei einem Rückblick in die letzten zwei Jahrhunderte sehen
wir, wie z.B. unsere heutigen Straßen-, Eisenbahn-, Kommunikations-
und Versorgungsnetze aus vielen kleinen „Inseln“ (entstanden aus
Eigeninitiativen!) zusammengewachsen sind und sich dabei ständig
weiter entwickelt haben. Nach dieser Philosophie sollte auch ein
Wasserstoff-Netzwerk
in Deutschland
entstehen.
Auf
Basis der oben genannten, bewährten Technologien sind schon die
ersten Wasserstofftankstellen und Anwendungen im Alltag realisiert
worden.
Einige Hersteller
liefern komplette Wasserstoff-Anlagen,
daß sind Elektrolysateure zu Wasserstofferzeugung, Speicherung und
Abfüllung / „Betankung“.
Kleine
und mittlere Wirtschaftseinheiten, in deren Nähe Windkraftanlagen
und/oder größere Solaranlagen errichtet wurden bzw. geplant sind,
wie z.B. * Gemeinden
/ Städte mit dem Fuhrpark ihrer städtischen Einrichtungen und dem öffentlichen Busverkehr,
* Stadtwerke
mit ihrem Fuhrpark,
* Regionale
Car-Sharing-Unternehmen,
* Regional
orientierte, größere Fuhrunternehmen,
* Taxi-Vereinigungen,
etc.
Konzept
einer regionalen H2-Anlage
könnten
als Erste solche Wasserstoff-Anlagen beschaffen und
betreiben. Der Wasserstoff würde zu Zeiten hohen Energieaufkommens
aus Wind und Sonne erzeugt und ggf. verflüßigt und in unzähligen
Druckgasflaschen unterschied- lichster Größe gespeichert. Diese
H2-Energie könnte von einem stetig wachsenden Fuhrpark mit
H2-Fahrzeugen und in eigenen Blockheizwerken verwendet
werden. Fuhrparks von Sozialen Diensten, Rettungsdiensten, Polizei,
etc könnten sich danach der Entwicklung anschließen.
Die
Fahrzeug-Industrie könnte H2-
Fahrzeuge,
anfangs PKW und Transporter auf Basis eines Kleinwagens, herstellen
und so den Einstieg in einen wachsenden Markt finden. Die
H2-Fahrzeuge sollten vierradgetrieben sein mittels elektrischer
Radnabenmotore
(Drehstrommotor in der Radnabe, wie u.a. bei
Schienen- fahrzeugen realisiert),
die von einer Leistungselektronik (im Vier-Quadrate-Betrieb für (An-)Fahren,
Bremsen, Vorwärts, Rückwärts) gesteuert werden, welche die Energie über eine Brennstoffzelle
aus einem wieder auffüllbaren H2-Speicher
beziehen. Eine Batterie ist nur für das herkömmliche elektrische /
elektronische Bordsystem erforderlich. Eine weitere Batterie wäre
ggf. für die Aufnahme der elektr. Bremsenergie und zur Versorgung
der Hilfsaggregate notwendig
Konzept
eines H2-Fahrzeuges
Diese
kleinen Insel-Systeme würden * die
Akzeptanz der Wasserstofftechnologie in der Bevölkerung fördern, * die
Nachfrage nach preiswerten H2-Autos würde ansteigen, * der
Anreiz weitere H2-Tankstellen zu erstellen entstünde.
In
einer nachfolgenden Phase und bei steigender Nachfrage könnten
bestehende Kraftstoff-Tankstellen-Netze und Autoservice-Werkstätten
über eigene Wasser- stofftankstellen die flächendeckende Versorgung
mit Wasserstoff, sowie den Austausch der Druckflaschen
vervollständigen. Die vorhandenen Transportunter- nehmen für Heizöl,
Kraftstoff (Benzin, Diesel) aber auch kryogenen (Edel-) Gasen, könnten
regional die Transportlücke zwischen Wasserstofferzeuger und
Tankstellen / Werkstätten schließen.
In
der Wirtschaft und Forschung bestehen bereits Partnerschaften,
die ver- schiedene Entwicklungen und Projekte gemeinschaftlich
vorantreiben. Der Staat müßte sich gesetzlich verpflichten, für
die nächsten zwanzig Jahre auf die Er- zeugung, Speicherung, Vertrieb
und Nutzung von Wasserstoff keine irgendwie gearteten Steuern
(z.B. Mehrwert- und Gewerbesteuern) zu erheben, um damit den Anreiz für den Ausbau eines umfassenden Wasserstoff-Netzes und
-Speichersystems zu fördern.
Der
Natur abgenommene, erneuerbare Energie würde so in transportabler
Form nahe am Entstehungsort gespeichert. Anfangs kann diese Energie
in Verkehrs- systemen und später bei anderen Anwendungen (z.B.
in kleinen und mittleren Blocksystemen für Strom und Heizung, sowie
anderen Anwendungen; der Fan- tasie sind da keine Grenzen gesetzt)
verwendet werden
Deutschland
erhielte p a r a l l e l zum Strom- und Gasnetz ein drittes
Energie-Versorgungsnetz mit beliebiger Speicherkapazität!
Dieses H2-Netzwerk wäre wegen seiner vielen, von einander
unabhängigen Funktionseinheiten und unterschiedlich großen
Speichern sicher beherrschbar und unanfällig bei lokalen Störungen.
Innerhalb von ein bis zwei Jahrzehnten könnten wir unabhängiger
sein von zu importierenden Energieträgern und stets rarer werdenden
Schlüsselrohstoffen.
U.
W. Heide
* * *
Sie
können sich diesen Essay (einschließlich aller Fußnoten mit Quellen und Verweisen) als PDF-Datei herunterladen:
Konzept
einer regionalen H2-Anlage
