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Verein zur Förderung der
Wasserstofftechnologie
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Übersicht Energiesystem heute/Ausblick Inhaltliche Ausrichtung –
Eine Grüne Wasserstoffwirtschaft Über uns – H2Works
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Heutiges Energiesystem
Primärenergie heute Heutige 100% EE Planungen 100% EE Strategien
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Primärenergien heute Stromwirtschaft Wärmewirtschaft Verkehr
Strom durch Kohle, Uran, Gas Lastregelung Wärmewirtschaft Gas & Öl Pipelines / Tanker Verkehr Benzin, Diesel (Öl)
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Heutige 100% EE Planungen Stromwirtschaft Wärmewirtschaft Verkehr
Wind, Solarenergie, Biomasse (BHKWs) Wärmewirtschaft Wärmepumpen, Solarthermie, Biomasse (BHKWs) Verkehr Strom, Biomasse
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100% EE Strategien Dezentral Großes Verbundnetz
Viele kleine Erzeugungseinheiten Verbrauchsnahe Erzeugung Großes Verbundnetz Ausgleich von regionalen Schwankungen Nutzung von Standortvorteilen
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~2030 Quelle: attac Rastatt, September 09
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Problemstellungen fluktuierende Erzeugung
Windkraft Photovoltaik massiver Speicher + Netzausbau nötig Speicher für längere Zeiträume
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Speicherarten Akku-Elektrofahrzeuge Pumpspeicherkraftwerke
Druckluft in unterirdischen Kavernen Wasserstoff in unterirdischen Kavernen
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Grüne Wasserstoffwirtschaft
regenerativ statt fossil effizient statt verschwenderisch Wasserstoff als Energieträger
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Wasserstoffnutzung mobil stationär
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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
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Brennstoffzellenheizung
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Brennwertheizung Erdgas Brennstoffzellenheizung Wasserstoff
Wirkungsgrad: 111% Brennstoffzellenheizung Wirkungsgrad: 116% Wasserstoff Heizwert (Hi) MJ/kg Brennwert (Hs) 142 MJ/kg
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Wasserstofftransport
Rohrleitungstransport Verluste < 0,1 % Stromnetz Verluste 5-8% Wasserstoff ist speicherbar Netz besitzt Speicherfunktion Heutige Erdgaskavernen nutzbar
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Wasserstoffproduktion
Elektrolyse Biomassevergasung Heutiges Energiesystem - Probleme Bild Kraftwerk: Bild Leitungen:
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Elektrolyse Wasser Wasserstoff + Sauerstoff Wirkungsgrad ca. 80% Hi
Strom Lurgi Druckelektrolyseur (30bar) mit einer Leistung von 2,3 MW
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Biomasse Biomasse ist: Energiepflanzen Reststoffe ökologisch angebaut
Landwirtschaft Industrie Haushalt Forstwirtschaft
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zu hohe Feuchtigkeitsgehalte
Biomassevergasung Biomasse aller Art zu hohe Feuchtigkeitsgehalte feuchte Biomasse Presse Vergasungsanlage Wasserstoff feuchte Biomasse Pressaft Biogasanlage Biogas
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C O O Biomassevergasung H2 CO2 Mineraldünger
Sauerstoff Mineraldünger Produktionsdruck bis zu 70bar Effizienz: 69% - 93% Anlagengröße ab 50MW (feucht) C O H O H2 H CO2
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Biomassevergasung Güssing
Güssing nahe Wien: energieautark Synthesegasproduktion wird verstromt Nahwärmenetz drucklos: 8 MWth
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Anbau von Energiepflanzen
Biomasse Anbau von Energiepflanzen
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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
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Stoffströme Feld Biomasse Leguminosen Stickstoff Mineralstoffe
Vergasungsanlage Presse Presssaft H2 Kohlenstoff Asche CO2 Haber-Bosch Synthese Terra Preta Schwermetalle
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Energieversorgung in Deutschland mit Wasserstoff
Zahlen und Daten Energieversorgung in Deutschland mit Wasserstoff
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Benötigter Wasserstoff für:
Energiebedarf heute Benötigter Wasserstoff für: Wärme, Nutzenergie: ,7 Wirkungsgrad BZ-Heizung: 1,16 Wärme 2.244 Wärmepumpen: 406 15% Einsparung Insgesamt: 8040 Alle Angaben in PJ Strom, Endenergie: Strom 1.544 Summe: 4.979 PJ 1,16 5% Einsparung Verkehr 976 Verkehr, Endenergie: 2615 Effizienzfaktor 3 Speicherung: 214
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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 PJ (Summe: Elektrolyse + Reststoffe) zur Verfügung stehen werden noch PJ zum Beispiel in Form von Wasserstoff aus Energiepflanzen benötigt.
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Jahr: 2030 Ertrag: ca. 40t/ha Fläche: 4,78 Mio. ha
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Elektrolysewasserstoff
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
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Wasserstoffanteil: 5%-20%
Umsetzung Wasserstoff Fabrik Wasserstoff- Tankstelle Erdgasnetz Wasserstoffanteil: 5%-20%
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H2Works Gemeinnütziger Verein zur Förderung einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft
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Mitglieder verschiedener Alters- und Berufsgruppen
Gründung: September 2008 „Zweck des Vereins ist es […] die Chancen und Vorteile der Wasserstofftechnologie in die öffentliche Diskussion einzubringen.“ Mitglieder verschiedener Alters- und Berufsgruppen
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Aktivitäten Wasserstoffnetzwerk aufbauen Inhaltliche Arbeit Aktionen
Jugendforum "Heiße Zeiten" des Eine Welt Netz NRW Präsentationen Ford Brennstoffzellenauto Wasserstoffprojekt der Emscher Genossenschaft 39
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bedankt sich vielmals für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit!
Fragen und Diskussion
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