H2-Expertise
Energiewende. Wasserstoff. Sektorenkopplung.
Wertschöpfungskette
Leistungsangebot
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Leistungsangebot
Wasserstoff wird beim nächsten Schritt der Energiewende eine zentrale Rolle spielen – sowohl für global als auch regional agierende Organisationen. Wir bieten Ihnen Expertise in allen Bereichen der H2-Wertschöpfungskette.
Wasserstoff
Der Klimaschutz ist fester Bestandteil der öffentlichen und politischen Diskussionen. Das Pariser Klimaabkommen von 2015 verfolgt das ambitionierte Ziel, die Erderwärmung auf 1,5°C in Bezug auf das vorindustrielle Niveau zu begrenzen. Als wesentlicher Erfolgsfaktor wird dabei die drastische Reduktion der weltweiten CO2-Emissionen angesehen. Neben der Energieeinsparung durch Effizienzsteigerung wird die konsequente Nutzung von regenerativen Energien einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung dieser Ziele leisten. Die direkte Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom ist dabei grundsätzlich erstrebenswert, jedoch nicht in allen Anwendungen möglich oder sinnvoll.
In diesen Fällen nimmt der Wasserstoff eine wesentliche Rolle ein. Wasserstoff lässt sich in großen Mengen aus regenerativem Strom produzieren, er ist speicherbar und transportierbar. Als Sekundärenergieträger ermöglicht Wasserstoff eine zeitliche und örtliche Entkopplung zwischen Energieerzeugung und Energieverbrauch. Diese Eigenschaft gewinnt umso mehr an Bedeutung, je größer die Anteile fluktuierender erneuerbarer Energien im Energiesystem werden. Um die Produktion, die Verteilung und die Anwendung von Wasserstoff wird sich eine so genannte Wasserstoffwirtschaft etablieren. Mit ihr wird ein fundamentaler Schritt zur Nutzung von Synergieeffekten im Sinne des Klimaschutzes ermöglicht: die Sektorenkopplung (auch Sektorkopplung). Die bisher sehr unabhängig agierenden Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie werden durch den Wasserstoff miteinander verbunden. Ein Ausgleich von Energieangebot und –nachfrage wird künftig auch sektorenübergreifend durch den Wasserstoff vereinfacht.
Wertschöpfungskette
Grünstrom
H2-Produktion
H2-Distribution / H2-Speicherung
H2-Anwendungen
FAQ
Was ist Energiewende einfach erklärt?
Was ist Wasserstoff einfach erklärt?
Was ist Sektorenkopplung einfach erklärt?
Was sind die Eigenschaften von Wasserstoff?
Wasserstoff liegt unter Normalbedingungen als farbloses und geruchsloses Gas vor. Es ist leichter als Luft und steigt nach oben. Zwei Eigenschaften sind für die Nutzung als Energieträger von großer Bedeutung. Wasserstoff hat mit 33,3 kWh/kg eine hohe gravimetrische Energiedichte, also einen hohen Energiegehalt auf z.B. 1 kg H2 bezogen. Dieser Wert ist etwa dreimal höher als von Benzin. Mit 3,0 kWh/Nm³ ist die volumetrische Energiedichte, also der Energiegehalt auf z.B. 1 Normkubikmeter H2 bezogen, etwa um Faktor 3000 schlechter als bei Benzin. Aus diesem Grund wird hoher Aufwand für die Speicherung und den Transport von Wasserstoff betrieben, etwa in Form von Kompression oder Verflüssigung.
Ist Wasserstoff gefährlich?
Wie kann (grüner) Wasserstoff hergestellt werden?
Wasserstoff kann auch CO2-frei über den elektro-chemischen Prozess der Elektrolyse hergestellt werden. Unter Einsatz von Grünstrom wird das Wassermolekül (H2O) in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff geteilt, ohne CO2-Emissionen direkt während der Elektrolyse oder indirekt bei der vorgelagerten Stromproduktion zu verursachen.
Wie viel Strom braucht man für 1 kg Wasserstoff?
Wasserstoff kann über die Elektrolyse produziert werden, indem das System mit Strom und Wasser versorgt wird. Der Wirkungsgrad der Elektrolyse definiert die benötigte Menge an Strom, um 1 kg Wasserstoff herzustellen. Er liegt üblicherweise im Bereich von 60-70%. Mit Bezug auf den Energiegehalt von Wasserstoff in Höhe von 33,3 kWh/kg, muss man also rund 50-55 kWh Strom aufwenden, um 1 kg Wasserstoff herzustellen. Für die Produktion von 1 kg H2 werden 9 kg Wasser benötigt.
Was kostet 1 kg Wasserstoff in der Herstellung?
Wasserstoff kann auf Basis der etablierten Erdgas-Dampf-Reformierung für ca. 1 bis 1,5 €/kg hergestellt werden. Durch eine höhere Bepreisung der verursachten CO2-Emissionen werden die Wasserstoffgestehungkosten dieses Prozesses perspektivisch ansteigen.
Die Herstellungskosten über das CO2 freie Verfahren der Elektrolyse liegen bei ungefähr 5 €/kg. Diese Kosten werden stark durch die Investitionskosten und die Auslastung der Elektrolyse, die Bezugskosten des Grünstroms und die anfallenden Abgaben beeinflusst. Die bevorstehende Industrialisierung der Elektrolyseproduktion lassen Kostendegressionen erwarten.
Die Gestehungkosten von Wasserstoff beinhalten keine Kosten für die Lagerung, den Transport und die Abgabe des Wasserstoffs.
H2-Expertise
Als Gründer und Geschäftsführer beschäftige ich mich seit 2011 hauptberuflich mit Wasserstoff. Nach meinem Maschinenbaustudium habe ich in der Entwicklung von Wasserstofftanksystemen für Brennstoffzellenfahrzeuge bei der BMW AG gearbeitet. Im Anschluss an ein berufsbegleitendes MBA-Studium durfte ich die alternativen Kraftstoffe in der BMW-Konzernstrategie verantworten. Auf Basis meiner Berufserfahrung mit technischer und strategisch-politischer Perspektive bin ich mir sicher: die Erreichung der Klimaziele kann nur mit Wasserstoff gelingen!
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