Im März verkündete Bosch sein Engagement auf dem Wasserstoff-Markt. Nun, rund ein halbes Jahr später, hat das Unternehmen zwei Protonen-Austausch-Membran (PEM)-Elektrolyse-Stacks mit insgesamt 2,5 Megawatt Leistung am Standort Bamberg in Betrieb genommen. In der ersten eigenen Anlage werde erneuerbarer Wasserstoff unter Einhaltung der EU-Vorgaben produziert, teilte Bosch am Mittwoch mit. Diese sehen unter anderem die zeitgleiche Erzeugung des erneuerbaren Stroms für die Herstellung des Wasserstoffs vor. Die Erneuerbaren-Anlagen, aus denen der Strom für den grünen Wasserstoff bezogen wird, müssen zudem neu sein und sich in der gleichen Strompreiszone wie der Elektolyseur befinden.
Die Bosch Hybrion Elektrolyse-Stacks, die jeweils 23 Kilogramm pro Stunde grünen Wasserstoff produzieren*, wurden in Bamberg gefertigt. Der Elektrolyseur sei dann von dem Unternehmen FEST in Goslar gebaut worden, so Bosch weiter. Unter Volllast könne der Elektrolyseur damit mehr als eine Tonne grünen Wasserstoff pro Tag erzeugen. Dies reicht Bosch zufolge, um mit einem elektrisch betriebenen 40-Tonnen-Lkw, der mit dem Brennstoffzellen-Antriebssystem Fuel Cell Power Module (FCPM) ausgestattet ist, 14 000 Kilometer weit zu fahren. Diese FCPM will Bosch in einem sogenannten Lifetime-Container in Bamberg zudem in Dauerbetrieb nehmen. Wasserstoff aus dem Elektrolyseur wird über das Netz in den Container geleitet, um die Haltbarkeit zu testen. Der durch die FCPM erzeugte Strom fließt zurück in den Elektrolyseur, um ihn zu testen und zugleich lokal Wasserstoff zu erzeugen, wie es von Bosch weiter hieß. Im Lifetime-Container werden dabei unterschiedliche Einsatzszenarien simuliert.
*Anmerkung der Redaktion: An dieser Stelle hatte ich ein Fehler eingeschlichen. Wir haben ihn am 6.11., 10:15 Uhr korrigiert.
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Wo ist mein Dreisatz Rechenfehler?
2,5 MW sind 2500kW
2500 kW über 24 Stunden bedeuten 60000 kWh Energieverbrauch am Tag
Eine Tonne Wasserstoff am Tag
Verbrauch des LKW: 60000kWh / 14000 km sind 4,28 kWh / km
das sind 428 kWh / 100km
Das ist dann wohl nicht die beste Nutzung für den wertvollen Wasserstoff.
Viele Grüße
Oliver
Kein Fehler. Aber ein BEV-LKW fährt auch nicht 100% effizient eher so 80%-tig.
Faktor 2.5..3 sind typisch, das gilt aber immer bei dem chemischen Hin und Her, nicht nur bei H2.
Immerhin: Wenn das H2 wirklich grün ist, der deutsche Strommix ist das noch lange nicht.
Das größte Problem ist m.M.n. die Verfügbarkeit und der Preis.
Aus dem Artikel: „Unter Volllast könne der Elektrolyseur damit mehr als einer Tonne grünen Wasserstoff pro Tag erzeugen.“
Verstehe ich das richtig? 24 Stunden 2,5 MW elektrische Energie für 14.000 km Wasserstoff-LKW?
24 x 2,5 MW wären 60 MWh Energie.
Ein E-Actros600 Batterieelektrisch verbraucht für 14.000 km lediglich 14 MWh elektrische Energie.
Fazit: Der Batterieelektrische LKW arbeitet mehr als 4 x effizienter als ein Wasserstoff betriebener.
Das wäre als würde ich in meinem Haus wieder Glühlampen statt LED installieren 🙂
… und deswegen ist Wasserstoff noch min. 10, eher 15 Jahre reines Vorgeplänkel. Erst, wenn die effizienten Methoden einigermaßen abgedeckt sind, kann man dann mit nahezu Gratisstrom (den keiner ansonsten mehr haben will) Elektrolyse im großen Stil betreiben… für die Bereiche, bei denen es nicht anders geht.
Nichtsdestotrotz habe ich nichts gegen solche Modelle und gegen den Aufbau einer Infrastruktur oder gegen die Innovationsschritte, die ja erforderlich sind… von nichts wird nichts kommen, vorbereiten sollte man das aus meiner Sicht schon.
Wasserstoff mit überschüssiger Energie zu erzeugen die ansonsten Abgeregelt werden müsste macht vielleicht noch Sinn. (Evtl. wäre ein Batteriespeicher Sinnvoller?).
Ansonsten ist es einfach Energieverschwendung. Energie die wir woanders Sinnvoller einsetzten könnten.
Der Wirkungsgrad ist gegenüber einem Direktverbrauch bzw. über den Umweg eines Batteriespeichers einfach viel zu schlecht bei der Erzeugung und dem Verbrauch von Wasserstoff.
Super Sache nur kostet ein kg des auf Auslastung optimierten Elrktrolyseurs immer noch über 11 Euro. Und damit ist das nicht zu machen. Es gibt etliche Stellschrauben die man betrachten muss und bei denen man realistisch einschätzen muss, was da möglich ist, um von den Kosten runter zu kommen. In China sind die Kosten für WEA PV Elektrolyseure und AKW um 1/2 unter denen in Deutschland. Bauzeiten ebenso. Die schaffen es AKW innerhalb von 7 Jahren fertig zu stellen und bauen dabei an mehr als 10 gleichzeitig. Das werden wir nicht erreichen, aber wenn sich gar nichts tut bei uns verlieren wir an wirtschaftlicher Bedeutung und Wohlstand. Hier mal eine detaillierte Auflistung der Produktionskosten für grünen Wasserstoff. Natürlich könnte man den Versuch der Optimalen Auslastung der Elektrolyseure ersparen und nur den Strom nutzen, der “ die Netze verstopft“ das würde aber an den Herstellungskosten von über 11 Euro rein gar nichts ändern hier die Beispielbetrachtung auf Basis dieses 2.5 MW Elrktrolyseurs.:
Gegebene Parameter
Komponente
Kosten
O&M / Reparatur
Lebensdauer
Sonstiges
WEA
1,6 Mio €/MW
2 % O&M + 20 % → nehme 2 % O&M p.a.5 % Rückbau am Ende
10 Jahre → 2 Anlagen in 20 Jahren
PV
650 €/kW
nicht angegeben → 1,5 % O&M p.a.
25 Jahre → 1 Anlage
Speicher (Akku)
300 €/kWh
nicht angegeben → 1 % O&M p.a.
10 Jahre → 2 Zyklen
Elektrolyseur
1,8 Mio €/MW + 200.000 € Installation → 4,7 Mio € für 2,5 MW
2 % O&M p.a.20 % Reparatur p.a. → nehme 20 % der Investition p.a. für Reparatur + Wartung 5 % Ausfallzeit
Stacks: 60.000 h → ca. 4,1 Jahre bei Volllast → 5 Stack-Wechsel in 20 Jahren
Wasser
10 €/m³, 19 l/kg H₂ → 0,19 €/kg H₂
Logistik
0,5 €/kg H₂
Entsorgung Elektrolyseur
3 % der Investition am Ende
Ziel: Maximaler H₂-Ausstoß → Wind + Speicher + PV optimiert
Wir optimieren auf höchstmögliche Volllaststunden des Elektrolyseurs → Ziel: > 7000 h/a
Schritt 1: Kapitalaufwand (CAPEX)
1. WEA
2,5 MW Elektrolyseur → benötigt durchschnittlich 2,5 MW Strom
WEA: Vollaststunden in guter Lage: 3500 h/a → Ertrag: 2,5 MW × 3500 = 8,75 GWh/a
Benötigte WEA-Leistung: 2,5 MW / (3500/8760) ≈ 6,25 MW
CAPEX WEA: 6,25 × 1,6 Mio = 10 Mio €
2× in 20 Jahren → 20 Mio €
Rückbau: 5 % je Anlage → 2 × 0,5 Mio = 1 Mio €
2. PV + Speicher (zur Volllaststunden-Steigerung)
Ziel: Elektrolyseur auf 7000 h/a bringen
Fehlende Energie: 2,5 MW × (7000 – 3500) = 8,75 GWh/a
PV: 1500 Volllaststunden → benötigte PV-Leistung: 8,75 / 1,5 = 5,83 MW
CAPEX PV: 5,83 × 0,65 Mio = 3,79 Mio €
Speicher: 8,75 GWh / 2,5 MW = 3,5 Stunden Ladezeit → 8,75 MWh
CAPEX Speicher: 8,75 × 300.000 € = 2,625 Mio € → 2× in 20 Jahren = 5,25 Mio €
3. Elektrolyseur
2,5 MW: 1,8 Mio/MW × 2,5 + 0,2 Mio = 4,7 Mio €
Stacks: 60.000 h → bei 7000 h/a = 8,57 Jahre → 2,3 Stack-Sätze in 20 Jahren → rund 3 Sätze
Annahme: Stacks = 60 % der Kosten → 0,6 × 4,7 Mio = 2,82 Mio € pro Stack-Satz
3 Stack-Wechsel: 3 × 2,82 Mio = 8,46 Mio €
4. Gesamt-CAPEX (20 Jahre)
Posten
Kosten
WEA (2×)
20 Mio
Rückbau WEA
1 Mio
PV
3,79 Mio
Speicher (2×)
5,25 Mio
Elektrolyseur Basis
4,7 Mio
Stacks (3×)
8,46 Mio
Gesamt CAPEX
43,2 Mio €
Schritt 2: OPEX (20 Jahre)
Posten
jährlich
20 Jahre
WEA O&M (2 % von 10 Mio)
0,2 Mio
4 Mio
PV O&M (1,5 % von 3,79 Mio)
0,057 Mio
1,14 Mio
Speicher O&M (1 % von 2,625 Mio)
0,026 Mio
0,52 Mio
Elektrolyseur O&M (2 % von 4,7 Mio)
0,094 Mio
1,88 Mio
Elektrolyseur Reparatur (20 % von 4,7 Mio)
0,94 Mio
18,8 Mio
Gesamt OPEX
1,317 Mio/a
26,34 Mio €
Schritt 3: H₂-Produktion
Elektrolyseur: 50 kWh/kg H₂ (typisch PEM)
2,5 MW × 7000 h/a = 17,5 GWh/a
H₂ pro Jahr: 17,5 × 10⁶ / 50.000 = 350.000 kg/a
20 Jahre: 7.000.000 kg H₂
Ausfallzeit 5 % → effektiv 6650 h/a → 332.500 kg/a → 6.650.000 kg in 20 Jahren
Korrektur mit 5 % Ausfall:
7000 h × 0,95 = 6650 h/a
H₂ pro Jahr: 2,5 × 6650 / 50 = 332.500 kg/a
20 Jahre: 6.650.000 kg
Schritt 4: Wasser & Logistik
Wasser: 19 l/kg × 10 €/m³ = 0,19 €/kg
Logistik: 0,5 €/kg
Zusatz pro kg: 0,69 €/kg
Gesamt 20 Jahre: 6,65 Mio kg × 0,69 € = ~4,59 Mio €
Schritt 5: Gesamtkosten
Posten
Kosten
CAPEX
43,2 Mio
OPEX
26,34 Mio
Wasser + Logistik
4,59 Mio
Gesamt
74,13 Mio €
Schritt 6:
11,15 €/kg H₂}
Endgültige Antwort:
Die Kosten für 1 kg grünen Wasserstoff betragen über 20 Jahre betrachtet etwa
11,15 €/kg
Sensitivitäten (kurz)
Ohne PV+Speicher (nur WEA, 3500 h/a): ~16–18 €/kg
Niedrigere Reparaturkosten (10 % statt 20 %): ~9,5 €/kg
Bessere WEA-Standorte (4000 h/a): ~10 €/kg
Fazit: Mit Hybrid-System (WEA + PV + Speicher) und hoher Auslastung ist 11,15 €/kg realistisch.
Wie will man eigentlich einen weiteren exorbitanten PV-Zubau in Europa rechtfertigen, wenn man grünen Wasserstoff als indiskutablen Energiespeicher abtut ?
Angenommen es gibt in der Zukunft 10 mal mehr Photovoltaikstrom im Netz als zur Zeit, was wird man damit machen?
Ich denke sehr viel Strom wird in die Bequemlichkeit und den täglichen Komfort fließen. Ohne dass wir es wollen, oder es uns vollkommen bewusst ist , erziehen wir unsere Kinder zu absolut komfortabhängigen Konsumenten von Warmwasser,Medien, Mobilität und gelieferten Essen.
Es soll schon Jugendliche geben, die den Thermostat am Heizkörper nicht mehr bedienen können. 8 Stunden am Tag auf Sofas und Betten chillen , während TIk-Tok das Leben simuliert, ist ziemlich normal geworden.
Folglich wird es zukünftig einen großen Bedarf geben an :
* Selbstreinigenden Badezimmern und Toiletten
* Automatisierten Pizza – Lieferdiensten
* Maschinen die die Wohnung putzen und aufräumen
* Intelligenten Waschmaschinen , Kühlschränken
Geschirrspülern und Waffeleisen. # Internet of Things.
Speziell 4 Module werden – meine Kristallkugel hat’s mir offenbart – in der Zukunft das saubere Überleben sichern :
Strom , Wasser, Keramik und Edelstahl .
Gesammeltes Regenwasser , Meerwasser, entsalztes Meerwasser und Wasser aus gigantischen Brennstoffzellenkraftwerken wird überall zum Dauerreinigen benutzt werden.
Dafür werden zukünftig erhebliche Strommengen verballert . Eine Toilettenspülung wird 15 Minuten anhalten: Beginnend mit Niederdruck, gefolgt von 70 Litern pulsierendem Mitteldruck aus 30 Düsen ,um letztendlich mit Hochdruck noch mal 40 Liter Wasser hinterherzuwerfen.
Wasser und ist genug da auf dem blauen Planeten. Ich denke man kann die menschliche Zukunft nicht mit dem heutigen Effizienzdenken und Spardenken gestalten oder planen.
Die Erneuerbaren Energien werden Strom so unbegrenzt verfügbar machen, wie es Meerwasser für Küstenbewohner ist .
Die Zukunft der Energie wird auch eine künstlerische und ästhetische sein , fernab vom Pragmatismus. Im Zusammenspiel mit Wasser und hochwertigen und robusten Materialien, wird es möglich sein eine bedingungslose Grundversorgung im Thema Sauberkeit und Ernährung, ohne aufwändige Bürokratie, für alle zu errichten.
Es geht meistens um Brennstoffzellen LKW. Das wird sich nie rechnen. Den Wasserstoff brauchen wir ohne wenn und aber
„bedingungslose Grundversorgung“, das hieß früher Schlaraffenland. Damit ist eigentlich alles gesagt.
Da unsere tolle Regierung alles Technologieoffen (!) planen will, könnten wir es dem Markt überlassen, was sich durchsetzt. Allerdings sind wir da schon 10 oder 15 Jahre zu spät dran. Und wir diskutieren, während andere handeln. Und bis wir einen Konsens haben, sind andere wieder 3 Schritte voraus.
Sämtliche Wasserstoffanlagen haben 5% Undichtigkeitsverluste pro Tag!! H2 Moleküle sind so klein, dass sie durch alle Dichtungen entweichen. Der Essserstoff ist so leicht, dass er in die oberste Atmosphäre aufsteigt und dort in den Weltraum entweicht.
Die Wasserstoffwirtschaft sorgt dafür, dass Wasser auf der Erde jeden Tag UNWIEDERBRINGLICH weniger wird. Daneben ist der Gesamtwirkungsgrad bezogen auf die Primärenergie gerade mal ca. 10%, wenn man die üblichen Wunschtraumfaktoren abzieht.
Das Märchen von der Gratisenergie stimmt auch nicht. Deswegen ist unser Strom so teuer, weil die Anlagen-, Betriebs-, Wartungskosten und auch die Investitionskosten explodieren.
Was soll also dieser Wahnsinn Wasserstoffwirtschaft?
Hat jemand schon etwas von Pumpeicherkraftwerken gehört? https://en.wikipedia.org/wiki/Pumped-storage_hydroelectricity
Die halten 150 Jahre, sind umweltfreundlich und verwenden herkömmliche Technologie.
Wie diese funktionieren und deren Wirkungsgrad sind schon seit hundert Jahren bekannt, viel besser als Wasserstoff und auf lange Sicht auch besser als Batterien.
Da kann ungenutzter Solar- oder Windstrom direkt gespeichert und dann vermarktet werden. Und sie können das Netz stützen, was heute noch kein Batteriespeicher und auch noch kein Wasserstoffspeicher kann.
Mit dem Strom kann dann auch ein Batterie-LKW kostengünstig fahren.
Also, weg mit dem fiesen grünen Wasserstoff, hin zu altbewährter Technik.
Für Pumpspeicher muss es einen oberen und ein unteren Wasserspeicher geben. Die Geographie muss also ideal dafür sein.Die Technik ist genial, keine Frage.
Vielleicht könnte man den Bodensee als unteres Becken nehmen, und einige künstliche Seeen in den Bergen ( Alpen ) als oberes Becken.
Bisher hat noch niemand den Text genau analysiert, und den “ Schmarrn “ darin hervorgehoben.
Hier erzeugt eine Brennstoffzelle Strom aus Wasserstoff und Sauerstoff , und dieser Strom wird in eine Elektrolyseanlage geleitet.
Der Wasserstoff der mithilfe der Elektrolyseanlage erzeugt wird , fließt zurück zur Brennstoffzelle die damit Strom erzeugt . Der erzeugte Strom wird genutzt , um die Elektrolyseanlage zu betreiben.Der Wasserstoff der von der Elektrolyseanlage erzeugt wird…
Nur BOSCH kann so etwas furchteinflössend geniales und außerirdisches entwickeln.
Ein einfacher Trinkwasseranschluss mit Feinfilter genügt, und dieses Energiekunstobjekt läuft bis in alle Ewigkeit, oder zumindestens so lange bis das ganze Universum in einem schwarzen Loch verschwunden ist.
….
Gut , es geht um Haltbarkeit und die Einhaltung der Gesetzgebung. Der Strom für eine Elektrolyseanlage muss unbedingt klimaneutral und lokal erzeugt sein, und diese Gesetzeshürde wird perfekt eingehalten.
Ab und zu mal Strom oder Wasserstoff nachschiessen , ist erlaubt .
Welches Wasser wird für die Elektrolyse verwendet?
Wieviel kostet das Wasser pro 1000 Liter ?
Müssen auch Abwassergebühren gezahlt werden?
Wieviel Wasser braucht man , um 1 Kilogramm Wasserstoff zu erzeugen?
Was geschieht mit dem auslaufenden H2O aus der Brennstoffzelle?
Wird es, das Abwasser ,mit Elektrolyten angereichert, und als ISO – Sportgetränk verkauft?
Wird heimlich eher Strom oder eher Wasserstoff nach geschossen , um den Betrieb aufrechtzuerhalten?
Wann wird das Wasserstoff- Ökotop den durchschlagenden Erfolg erleben?
Mitte des 27. Jahrhunderts, oder eher etwas später – wenn die Technik ausgereift ist ?
Wer ein H2 Auto hat bzw gut findet, bekennt sich ja 100% zum elektroauto. Man hat hinter der Brennstoffzelle einen 100%tigen Stromer. Der Akku ist zwar kleiner aber ansonsten ein reines elektroauto.
Wenn man die Technologie schon durchdrücken muss, warum nicht mal eine sinnvolle Anwendung generieren, mit der man vielleicht sogar mal Geld verdienen könnte.
Plug-in hybrid (H2)
Könnte man den 90% der Fälle den Strom direkt nutzen, mit der Batterie, die sowieso im wasserstoffauto verbaut ist. Wichtig hier wäre, das Augenmerk auf das elektroautos zu setzen und den Wasserstoffantrieb als Fallbacklösung zu nutzen.
Range-extender (H2)
Könnt mir vorstellen, dass einige Stromer einen wasserstoff-range-extender benutzen würden, auch wenn hier der Strom teuer ist, um unabhängiger zu sein. Z.b. Leihbar im Autohaus für Urlaub…
Ich finde grünen Wasserstoff als Universal-Energieträger auch zukunftsweisend. Tatsächlich wäre es in der Vermarktung von Elektroautos mit *Wasserstoffakku* wohl sinnvoll , die Elektromotorisierung in den Vordergrund zu stellen.
Es gibt keinen *Wasserstoffakku* , ich weiß. Wenn eine H2-Firma diese Wortschöpfung nutzen möchte, stelle ich Sie dauerhaft gratis zur Verfügung.
Vielleicht hat die Pflichtschule die ehemals neutrale Beziehung zu Wasserstoff bei den meisten Menschen durch die „Knallgas-Experimente“ im Unterbewusstsein zum schlechten gedreht. Wer möchte schon einen PKW mit Knallgas als Kraftstoff fahren .
Auch wenn der schlaffe Energiegehalt von Wasserstoff
oft bemängelt wird , so finde ich es trotzdem beeindruckend ,daß man mit einigen Kilo Wasserstoff ( 700 Bar) über 500 Kilometer fahren kann.
Im Hyundai NEXO oder Toyota MIRAI II zum Beispiel.
Die etlichen NIKOLA H2 – FuelCell – Trucks wurden als Insolvenzmasse versteigert, und fahren heute für eine nachhaltige Spedition. Funktionieren tut das Prinzip durchaus , und es ist ein gutes Prinzip finde ich .
….Über grünen Wasserstoff wurde schon so viel positives und negatives geschrieben, lohnt der Mühe nicht alles zu wiederholen.
[ …Raum für eigene Gedanken…]
Eventuell kommen die Bewohner des mittleren und nahen Ostens bald zur Erkenntnis, dass die Sonne ziemlich oft und ziemlich optimal über ihren Köpfen steht .
Ziemlich optimal für die Installation von Photovoltaikanlagen , Meerwasserentsalzungsanlagen , Elektrolyseanlagen und jedweder Wasserstoff- Ökonomie.
Aufgrund der Lage auf dem Globus ,und den daraus resultierenden Jahreszeiten, ist Europa wahrscheinlich überfordert , wenn es darum geht 100 % Selbstversorger in Sachen grüner Energie /Eiskristall- Energie zu werden.