H2 als Energiespeicher

H2O schrieb:
> 1 Liter Wasserstoff wiegt bei Normaldruck 0,0841kg

Leider sind es nur 0,0841 Gramm

Gruss Klaus (der soundsovielte)

H2O schrieb:
> 1 Liter Wasserstoff wiegt bei Normaldruck 0,0841kg und beinhaltet damit

Nö. Da hast du l und m^3 verwechselt! Wasserstoff hat ~ 90g/m^3, das 
sind 90mg/l.

https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff

>Ich könnte also in handelsüblichen Getränkeflaschen von 0,75l jeweils
>einen Energiegehalt von 2,1kWh speichern?

2,1Wh!!! Ohne K

"Das ist alles schon ausgerechnet...."

> Schon mal nach Fusion zur Umwandlung von H2 in He4 gesucht?
Ist in einer handelsüblichen Getränkeflasche von 0,75L
natürlich überhaupt kein Problem!

Das Problem sind die Wirkungsgrade:
Strom in H2:
Wie viel Strom wird benötigt um 1 kg Wasserstoff im Elektrolyseverfahren 
herzustellen? Die benötigte Strommenge variiert je nach Betriebsmodus 
und Leistung des Elektrolyseurs und liegt in etwa zwischen 40 – 80 
kWh/kg. Das entspricht ungefähr einem Wirkungsgrad von 80 – 40 %.
H2 in Strom:
Jülich, 18. Dezember 2018 – Wissenschaftler des Forschungszentrums 
Jülich haben ein hochgradig effizientes Brennstoffzellen-System in 
Betrieb genommen, das einen elektrischen Wirkungsgrad im 
Wasserstoffbetrieb von über 60 Prozent erzielt. Ein so hoher Wert wurde 
bis jetzt von keinem anderen Forscherteam weltweit berichtet. Und die 
Anlage weist noch eine weitere Besonderheit auf: Die neu entwickelten 
reversiblen Hochtemperatur-Brennstoffzellen können nicht nur Strom 
erzeugen, sondern lassen sich auch für die Herstellung von Wasserstoff 
durch Elektrolyse nutzen.

Oder als Übersicht über alles:
https://de.statista.com/statistik/daten/studie/156269/umfrage/wirkungsgrade-von-ausgewaehlten-stromspeichern/

Jetzt fehlen noch die Kosten pro kW und Kwh.

Vielleicht ein Denkfehler von mir.
Wenn man Wasserstoff als Ersatz für Erdgas zu Heizzwecken nutzen will, 
dann muss man m. E. die bei  einer Elektrolyse von Wasser zwangsweise 
entstehenden Verluste berücksichtigen.
Nimmt man gleich den Strom zu Heizzwecken, dann beträgt der Wirkungsgrad 
einer Stromheizung 100%. Richtig?
Oder was soll das Ziel des Verfahrens sein?

Wolle G. schrieb:
> Vielleicht ein Denkfehler von mir.
> Nimmt man gleich den Strom zu Heizzwecken, dann beträgt der Wirkungsgrad
> einer Stromheizung 100%. Richtig?
> Oder was soll das Ziel des Verfahrens sein?
Wenn du Strom zum Heizen aus der Verbrennung von Kohle, oder durch 
Kernspaltung verwendest, verlagerst du ca. 2/3 der entstandenen Verluste 
(Wärme) in das Kraftwerk und ein klein wenig in die Übertragung.
Bei Solarzellen ist der Wirkungsgrad nur ca. 20 %. Da ist die Rechnung 
zur Erwärmung der Erde aber anders: Die Strahlung (sichtbar und IR) ist 
sowieso da. Für die Erderwärmung ist also egal, ob die Strommenge mit a 
Solarzellen mit dem Wirkungsgrad b gewonnen (also natürlich gewandelt) 
wird, oder aus 2a Solarzellen mit dem Wirkungsgrad 1/2 b. Auch braucht 
es beim Verbrauch im eigenen Haus kein Übertragungsnetzwerk mit 
zusätzlichen Verlusten.
Man könnte auch behaupten: Wenn du aus Solarstrom H2 gewinnst und 
speicherst, kühlst du die Erde ab, bis das H2 zum Heizen, oder 
Stromgewinnung (wird hierbei am Ende dann in Wärme umgewandelt)

Wasserstoff ist einer der ineffizientesten Energiespeicher. Dennoch 
werden gerade mit Milliardenaufwand riesige Luftschlösser aus 
Wasserstoff gebaut. Wasserstoff ist Zukunft, weil er in Vergangenheit 
und Gegenwart versagt hat.

Wenn es wirklich um günstige Speicher für große Energiemengen geht, 
sollte man eher Redox-Flow Anlagen fördern.

Wolle G. schrieb:
> Nimmt man gleich den Strom zu Heizzwecken, dann beträgt der Wirkungsgrad
> einer Stromheizung 100%. Richtig?
> Oder was soll das Ziel des Verfahrens sein?

Genau, und damit man nicht alle Heizungsrohre aus der Wand rausreißen 
muss (zwecks Umstellung auf elektrische Fussbodenheizschlangen), genügt 
es den Gasbrenner in der Heizungsanlage durch einen 14kW Heizstab zu 
ersetzen.

Wolle G. schrieb:

> Nimmt man gleich den Strom zu Heizzwecken, dann beträgt der Wirkungsgrad
> einer Stromheizung 100%. Richtig?

Radio Eriwan sagt, im Prinzip ja. Das echte Problem liegt aber ganz 
woanders. Die Niederspannungsnetze sind nicht annähernd für 
flächendeckenden Betrieb von elektrischen Heizungen ausgelegt. Die 
kommen jetzt schon an ihre Grenzen, wenn eine nennenswerte Zahl von 
Elektroautos geladen wird. Und ein entsprechender Ausbau ist weitaus 
aufwendiger und kostspieliger als bei den Hoch- und 
Mittelspannungsnetzen. Die Gesamtlänge der Niederspannungsnetze ist mit 
~1,2 Mio Kilometer etwa 10x so hoch wie die der Hoch- und 
Höchstspannungsnetze zusammen und man kann nicht einfach Freileitungen 
bauen oder erweitern, da müssen i.d.R. Straßen aufgerissen werden. Das 
dürfte mehrere Jahrzehnte dauern und irrsinnig teuer werden.

https://www.stromauskunft.de/stromnetz/

H2O schrieb:
> 1 Liter Wasserstoff wiegt bei Normaldruck 0,0841kg und beinhaltet damit
> 2,803kWh an Energie? ( 2,803 = 33,33kWh/kg * 0,0841)

1 m³ Wasserstoff wiegt ca. 0,09kg und hat eine Energiedichte von  3,0 
kWh/m3

1 m³ entspricht 1000 Liter, also ist der Energieinhalt von einem Liter 
ein Tausendstel von 3kWh nämlich 3Wh.

Ich kann mir nicht vorstellen mit einem Liter gasförmigen Wasserstoff 
drei Stunden mit einem kW zu heizen.

Icke ®. schrieb:
> Wolle G. schrieb:
>
>> Nimmt man gleich den Strom zu Heizzwecken, dann beträgt der Wirkungsgrad
>> einer Stromheizung 100%. Richtig?
>
> Radio Eriwan sagt, im Prinzip ja. Das echte Problem liegt aber ganz
> woanders. Die Niederspannungsnetze sind nicht annähernd für
> flächendeckenden Betrieb von elektrischen Heizungen ausgelegt. Die
> kommen jetzt schon an ihre Grenzen, wenn eine nennenswerte Zahl von
> Elektroautos geladen wird. Und ein entsprechender Ausbau ist weitaus
> aufwendiger und kostspieliger als bei den Hoch- und
> Mittelspannungsnetzen. Die Gesamtlänge der Niederspannungsnetze ist mit
> ~1,2 Mio Kilometer etwa 10x so hoch wie die der Hoch- und
> Höchstspannungsnetze zusammen und man kann nicht einfach Freileitungen
> bauen oder erweitern, da müssen i.d.R. Straßen aufgerissen werden. Das
> dürfte mehrere Jahrzehnte dauern und irrsinnig teuer werden.
>
> https://www.stromauskunft.de/stromnetz/

Bei mir in der Siedlung sin die Häuser in den 40er Jahren gebaut worden 
- so wie die elektrischen Leitungen.
Als ich mir mein e-Auto gekauft habe hat der Typ vom Netzbetreiber 
gemeint: wenn sich jeder in der Siedlung ein e-Auto kauft sind die Kabel 
immer noch dick genug. Da muss gar nichts getauscht werden.

Walta

Manfred P. schrieb im Beitrag #7195326:
>> Wenn man Wasserstoff als Ersatz für Erdgas zu Heizzwecken nutzen will,
>> dann muss man m. E. die bei  einer Elektrolyse von Wasser zwangsweise
>> entstehenden Verluste berücksichtigen.
>
> Richtig, der Wirkungsgrad ist nicht toll. Ich sehe jede Menge Windräder
> stillstehen, wiel deren Strom gerade niemand haben will. Egal, wie
> schlecht, könnten die besser laufen und Wasserstoff einspeichern, weil
> kost' ja nichts. Anstatt Solaranlagen abzuregeln, könnten auch diese
> dazu beitragen.

Auch du hast weder Ahnung von Technik noch Ökonomie. Die stillstehenden 
Windräder, die wegen Überproduktion abgregelt wurden, erzeugen auch mit 
Elektrolyse KEINEN kostenlosen oder billigen Wasserstoff, denn sowohl 
das Windrad als auch die Elektrolyse haben Einmalkosten und laufende 
Kosten. Dazu kommt, daß auch die Elektrolyse möglichst gleichmäßig mit 
Strom versorgt werden will, damit sie halbwegs gescheit läufgt.

Wolle G. schrieb:
> Nimmt man gleich den Strom zu Heizzwecken, dann beträgt der Wirkungsgrad
> einer Stromheizung 100%. Richtig?
> Oder was soll das Ziel des Verfahrens sein?

Energie speichern können.

Thomas U. schrieb im Beitrag #7195000:
> Jobst Q. schrieb:
>> Wasserstoff ist einer der ineffizientesten Energiespeicher. Dennoch
>> werden gerade mit Milliardenaufwand riesige Luftschlösser aus
>> Wasserstoff gebaut. Wasserstoff ist Zukunft, weil er in Vergangenheit
>> und Gegenwart versagt hat.
>
> Das wird hierzuland aber erst dann 'bemerkt', wenn die Fördermitteltöpfe
> ausgeleckt wurden und die Technik inzwischen erprobt beim Chinamann
> erhältlich ist.

Aber wenn der Chinamann Wasserstofftechnik erprobt hat und sie verkauft 
kann sie ja nicht versagt haben?

Reinhard S. schrieb:
...
>>
>> Das wird hierzuland aber erst dann 'bemerkt', wenn die Fördermitteltöpfe
>> ausgeleckt wurden und die Technik inzwischen erprobt beim Chinamann
>> erhältlich ist.
>
> Aber wenn der Chinamann Wasserstofftechnik erprobt hat und sie verkauft
> kann sie ja nicht versagt haben?

"Je weiter uns die Anderen voraus sind, desto größere Ziele können wir 
uns stecken!"   ...und fördern lassen.

Thomas U. schrieb:
>>> Das wird hierzuland aber erst dann 'bemerkt', wenn die Fördermitteltöpfe
>>> ausgeleckt wurden und die Technik inzwischen erprobt beim Chinamann
>>> erhältlich ist.
>>
>> Aber wenn der Chinamann Wasserstofftechnik erprobt hat und sie verkauft
>> kann sie ja nicht versagt haben?
>
> "Je weiter uns die Anderen voraus sind, desto größere Ziele können wir
> uns stecken!"   ...und fördern lassen.

Mein Punkt ist: Wenn H2 wirklich so schlecht wäre würde sich ja kein 
anderer die Mühe machen, uns da voraus zu sein. Also falls es mal so 
kommt.

Deshalb kann mMn eine Technik kein Luftschloss sein, wenn es sie erprobt 
beim Chinamann zu kaufen gibt...

Reinhard S. schrieb:
> Thomas U. schrieb:
>>>> Das wird hierzuland aber erst dann 'bemerkt', wenn die Fördermitteltöpfe
>>>> ausgeleckt wurden und die Technik inzwischen erprobt beim Chinamann
>>>> erhältlich ist.
>>>
>>> Aber wenn der Chinamann Wasserstofftechnik erprobt hat und sie verkauft
>>> kann sie ja nicht versagt haben?
>>
>> "Je weiter uns die Anderen voraus sind, desto größere Ziele können wir
>> uns stecken!"   ...und fördern lassen.
>
> Mein Punkt ist: Wenn H2 wirklich so schlecht wäre würde sich ja kein
> anderer die Mühe machen, uns da voraus zu sein. Also falls es mal so
> kommt.
>
> Deshalb kann mMn eine Technik kein Luftschloss sein, wenn es sie erprobt
> beim Chinamann zu kaufen gibt...

Richtig. Das eigentliche Problem ist wieder mal, dass uns sie Anderen 
weit voraus sind und wir dann vielleicht die sind, wohin das outsourcing 
dann geht. Also reine Handlangertätigkeit.
Die Entwicklung zur Dienstleistungsgesellschaft (wo Jeder Jeden 
bescheißt, ohne etwas zu produzieren) wurde schon vor langer Zeit 
angedacht.

Manfred P. schrieb im Beitrag #7195326:
> Richtig, der Wirkungsgrad ist nicht toll. Ich sehe jede Menge Windräder
> stillstehen, wiel deren Strom gerade niemand haben will. Egal, wie
> schlecht, könnten die besser laufen und Wasserstoff einspeichern, weil
> kost' ja nichts. Anstatt Solaranlagen abzuregeln, könnten auch diese
> dazu beitragen.
Elektrolyseure sind teuer. Für 100 Stunden im Jahr lohnt das nicht.

Ca. 90% der Abregelungen sind dem Übertragungsnetz (also dem Abtransport 
über weitere Strecken) geschuldet. Nur bei ca. 10% liegt es am 
Versorgungsnetz vor Ort.
Wir brauchen eine Strategie, damit in den 90%-Abregelungen alle 
Teilnehmer des Versorgungsnetzes
a) den Strom billig bekommen können
b) alle Geräte und Menschen das mitbekommen.

Wenn eine ganze Stadt anfängt, Wäsche zu waschen, Geschirr zu spülen, 
Wärmepumpen und Heizstäbe hochdreht und Elektroautos volllädt, dann 
lassen sich ein paar MW und MWh schnell sinnvoller verbrauchen als mit 
dem schlechten H2-Wirkungsgrad.
Vom Wäschewaschen und Geschirrspülen abgesehen sind das alles Sachen, 
die sich automatisieren lassen, ohne menschliches Zutun oder 
Komforteinschränkung. Und es sind eh-da-Verbraucher, d.h. früher oder 
später müsste so oder so geheizt oder das Auto geladen werden.
Gäbe es eine einheitliche Schnittstelle, könnte man sogar 
Gefrierschränke 3 grad kälter machen. Die Kühlschrankhersteller suchen 
verzweifelt irgendwelche Smart-Anwendungen.