MglichkeitenderEnergiespeicherung

1、1MglichkeitenderEnergiespeicherung2GrokategorienThermische Speicher (Aquiferspeicher) Brennstoffe (l, Biomasse) Chemische Speicherung (H2,Batterien)Mechanische Speicher (Pumpspeicherkraftwerk, Druckluftspeicher,Schwungradspeicher)3Gliederung- H2Allgemeines- H2-Gewinnung - Speicherung - Rckumwandlung

2、 - Vor-/ und Nachteile AnwendungsmglichkeitenPolitik- Deutschland - Programme EU / BRDProjekte - Transport (Island) - Straenverkehr 4Wasserstoff-GewinnungAus:Fossilen Brennstoffen (bisher)Reg. Energien (Zukunft)Verfahren:Elektrolyse (aus Sekundrenergie)Dampfreformierung (Zukunft: Biomasse)56Speicher

3、ungDruckspeicher - bis 35Mpa350bar- Energiedichte nur halb so gro wie bei FlssigspeichernFlssigspeicher- bei ca.-193C- Aufwand dazu ca. 1/3 der Energie- starke Isolierung notwendig- hohe EnergiedichteMetallspeicher - nur geringer Druck notwendig- Dichte doppelt so gro wie bei Flssigspeichern- groes

4、Gewicht- Sicherste Speicherart Chemische Speicher (weitgehend unerforscht)7Metallhydrid-SpeicherZusammensetzung: Palladium / MagnesiumSaugt H2 wie ein Schwamm aufKaum Druck notwendigMinimale T-nderung zur Steuerung ntigMe + x/2 H2 MeHx (exotherm) Geringe massenspezifische Speicherdichte8Zurckgewinnu

5、ngElektrolyse StromGerteDirekte Verbrennung MotorAutosKatalytische BrennerWrmeHuser 9AnwendungsmglichkeitenStationr Haus, Heizung Dezentrales KraftwerkPortabel Auto, Bus, Zug, Schiff, Flugzeug Laptop, Batterien, Camcorder Raketen10VorteileHohe Energiedichte: 1Kg H2 3,5l lWirkungsgrad Elektrolyse: 60

6、-70%Dezentrale Erzeugung und Nutzung (keine Leitungen)Speicherung von diskontinuierlicher Energie (Wind, Solar)CO2-neutral bei Erzeugung aus reg. EnergienUmwandelbar: Brennstoff/ Strom/ Wrme H2 gleichmig ber Erde verteilt11NachteileSpeicherung:- Verflchtigung von H2 (0,03-2% pro Tag) - Schwer (Metal

7、l) - energieintensiv (Khlung)- hohe Drcke (gasfrmig) - groe TanksNur sinnvoll aus reg. EnergienBisher teuer12SicherheitAb 4% H2 in Luft ist H2 entzndlich (Knallgas WikipediaLeckende Flssigwasserstofftanks neigen zur Selbstentzndung WikipediaAbluft nach oben notwendig, da leichtestes ElementVerwendun

8、g von sehr feinen Sensoren notwendigGefahrenpotenzial hnlich wie bei anderen BrennstoffenErfahrungen bereits vorhandenVersprdung durch DiffusionNicht explosiv (DWV) 13Politik und ffentlichkeit Problem Glaubwrdigkeit:- Wenig Umsetzungen, viel Ankndigungen Massentauglichkeit:- Erwartet erst in 20-40Ja

9、hren - Hohe Kosten - Nur sinnvoll aus reg. Energien; bisher zu wenig (ca. 20-30%; bisher ca.8%)- bisherige Herstellung fast 100% aus fossilen Brennstoffen bergangslsungen:- Erdgas (Tankstelleninfrastruktur da) - Erprobung in Pilotprojekten und Bussen - Fahrzeuge, die mit H2- und Benzinmotor, Hybrida

10、utos Ziel:- bis 2050 ca. 50% der Strom- und Primrenergieerzeugung aus reg. Energien14Politik der EU und BRDBRD Frderungen 2002-2004: 100Mio Clean Energy Project (CEP)EUFrderung ca. 30Mio /JahrZiel bis 2020: - 20% aus reg. Energien- 5% Kraftstoff aus H215Projekte Island (Transporteur und Hersteller)

11、Auto (Umrstung in Deutschland) Erwarteter Verbrauch Probleme Tankstelleninfrastruktur16IslandZiel: 2030 frei von limportenberlegung ber Pipelines H2 aus reg. Energien nach Europa zu bringen/verkaufenBislang nur 15% Nutzung der vorh. Wasserkraft/ Geothermie17H2-Auto in DeutschlandReichweite: 500km/ T

12、ankfllungVerbrauch: -Elektrolyse 0,78 Kg/100km -Verbrennung 1,4 Kg/100kmReichweite: 250km/ TagVerbrauch: -Elektrolyse 12 Kg/100km -Verbrennung 15 Kg/100kmDOE: Tank muss mit mind. 6,5% seines Gewichts H2 speichern(Bisher14% in Metallhydriden SZ)18TankstelleProbleme:H2- gasfrmig oder flssig?Welcher Druck?Wie lange dauert der Tankvorgang?Entwicklung einer NormFlchendeckendes Netz MassentauglichkeitTransport zur Tankstelle-Pipeline-LKW-VorortRisikoabschtzungeventuel