Verein zur Förderung der Wasserstofftechnologie

1. Verein zur Förderung der Wasserstofftechnologie

2. Übersicht • Energiesystem heute/Ausblick • Inhaltliche Ausrichtung – Eine Grüne Wasserstoffwirtschaft • Überuns – H2Works

3. Heutiges Energiesystem Primärenergie heute Heutige 100% EE Planungen 100% EE Strategien

4. Primärenergien heute • Stromwirtschaft • Strom durch Kohle, Uran, Gas • Lastregelung • Wärmewirtschaft • Gas & Öl • Pipelines / Tanker • Verkehr • Benzin, Diesel (Öl)

5. Heutige 100% EE Planungen • Stromwirtschaft • Wind, Solarenergie, Biomasse (BHKWs) • Wärmewirtschaft • Wärmepumpen, Solarthermie, Biomasse (BHKWs) • Verkehr • Strom, Biomasse

6. 100% EE Strategien • Dezentral • Viele kleine Erzeugungseinheiten • Verbrauchsnahe Erzeugung • Großes Verbundnetz • Ausgleich von regionalen Schwankungen • Nutzung von Standortvorteilen

7. ~2030 Quelle: attac Rastatt, September 09

8. Problemstellungen • fluktuierende Erzeugung • Windkraft • Photovoltaik massiver Speicher + Netzausbau nötig • Speicher für längere Zeiträume

9. Speicherarten • Akku-Elektrofahrzeuge • Pumpspeicherkraftwerke • Druckluft in unterirdischen Kavernen • Wasserstoff in unterirdischen Kavernen

10. Grüne Wasserstoffwirtschaft • regenerativ statt fossil • effizient statt verschwenderisch • Wasserstoff als Energieträger

11. Wasserstoffnutzung mobil stationär

13. Brennstoffzellenfahrzeuge • Tankdauer ähnlich Benzin • Bremsenergierückgewinnung • Beispiele: • Mercedes F-Cell, 700 Bar Tank, 400 km • Toyota FCHV, 700 Bar Tank, 800 km • Van Hool, 350 Bar Tank, 350 km

15. Brennstoffzellenheizung

16. Brennwertheizung • Erdgas • Wirkungsgrad: 111% • Brennstoffzellenheizung • Wirkungsgrad: 116% • Wasserstoff • Heizwert (Hi) 120 MJ/kg • Brennwert (Hs) 142 MJ/kg

18. Wasserstofftransport • Rohrleitungstransport • Verluste < 0,1 % • Stromnetz • Verluste 5-8% • Wasserstoff ist speicherbar • Netz besitzt Speicherfunktion • Heutige Erdgaskavernen nutzbar

19. Wasserstoffproduktion Elektrolyse Biomassevergasung

21. Elektrolyse Strom • Wasser  Wasserstoff + Sauerstoff • Wirkungsgrad ca. 80% Hi Lurgi Druckelektrolyseur (30bar) mit einer Leistung von 2,3 MW

22. 22

23. Biomasse Biomasse ist: • Energiepflanzen • ökologisch angebaut • Reststoffe • Landwirtschaft • Industrie • Haushalt • Forstwirtschaft

24. Biomassevergasung Biomasse aller Art zu hohe Feuchtigkeitsgehalte feuchte Biomasse Presse Vergasungsanlage Wasserstoff feuchte Biomasse Pressaft Biogasanlage Biogas

25. Biomassevergasung Biomasse Sauerstoff Mineraldünger • Produktionsdruck bis zu 70bar • Effizienz: 69% - 93% • Anlagengröße ab 50MW (feucht) C O H O H H2 CO2

26. Güssing nahe Wien: energieautark Synthesegasproduktion wird verstromt Nahwärmenetz drucklos: 8 MWth Biomassevergasung Güssing

27. Biomasse Anbau von Energiepflanzen

29. Biomasseanbaukonzept Mischkulturanbau zwei Kulturen auf einem Feld Zweikulturnutzungssystem Winterkulturen Ernte vor Ausreifen, Wildpflanzentolerierung  keine Pestizide, Herbizide Direktsaat der Sommerkulturen Bodenschutz Problem: Störung von Bodenbrütern 29

30. Stoffströme Feld Biomasse Leguminosen Stickstoff Mineralstoffe Vergasungsanlage Presse Presssaft H2 Kohlenstoff Asche CO2 Haber-Bosch Synthese Terra Preta Schwermetalle

31. Zahlen und Daten Energieversorgung in Deutschland mit Wasserstoff

32. Energiebedarf heute Benötigter Wasserstoff für: Wärme, Nutzenergie: 3.539,7 Wirkungsgrad BZ-Heizung: 1,16 Wärme 2.244 Wärmepumpen: 406 15% Einsparung Insgesamt: 8040 Alle Angaben in PJ Strom 1.544 Strom, Endenergie: 1.885 Summe: 4.979 PJ 1,16 5% Einsparung Verkehr 976 Verkehr, Endenergie: 2615 Effizienzfaktor 3 Speicherung: 214

33. Primärenergie in Form von Landwirtschaft-liche Fläche Wasserstoff in Form von Regenerativer Strom 807 laut BEE für 2020 Elektrolyse-H2 646 80% Jahr: 2030 Ertrag: ca. 40t/ha Fläche: 4,78 Mio. ha Summe: 4.979 PJ Biogene Reststoffe 2.000 laut Literatur Bio-H2 aus Reststoffen 1.620 ca. 81% Energiepflanzen 3.349 Bio-H2 aus Energiepflanzen 2.713 ca. 81% Wenn 2.266 PJ (Summe: Elektrolyse + Reststoffe) zur Verfügung stehen werden noch 2.713 PJ zum Beispiel in Form von Wasserstoff aus Energiepflanzen benötigt.

34. Jahr: 2030 Ertrag: ca. 40t/ha Fläche: 4,78 Mio. ha

35. Energiepreise • Preise • Bio-H2: • 3-6 Cent/kWh • Elektrolyse-H2: 8-10 Cent/kWh • heute (ohne Steuern) • Erdgas: • 6 Cent/kWh • Strom: • 12 Cent/kWh Elektrolysewasserstoff Erste Anlagen Prognose

36. Umsetzung Wasserstoff Fabrik Wasserstoff- Tankstelle Erdgasnetz Wasserstoffanteil: 5%-20%

37. H2Works Gemeinnütziger Verein zur Förderung einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft

38. Gründung: September 2008 „Zweck des Vereins ist es […] die Chancen und Vorteile der Wasserstofftechnologie in die öffentliche Diskussion einzubringen.“ Mitglieder verschiedener Alters- und Berufsgruppen

39. Aktivitäten • Wasserstoffnetzwerk aufbauen • Inhaltliche Arbeit • Aktionen Jugendforum "Heiße Zeiten" des Eine Welt Netz NRW Präsentationen Ford Brennstoffzellenauto Wasserstoffprojekt der Emscher Genossenschaft

40. Fragen und Diskussion bedankt sich vielmals für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit!