Simulation Strom-Speicher-Strom

Wasserstoffwirtschaft …

… ist in aller Munde.

Wasserstoff scheint der Energieträger zu sein, der für die Energiewende die Funktion der „eierlegenden Wollmilchsau“ übernehmen soll.

Wasserstoff ist ein tertiärer Energieträger, wenn er grün sein soll. Strom, ein sekundärer Energieträger, der mittels Wind- und Solarenergieanlagen gewonnen wurde, wird verwendet, um Wasserstoff herzustellen. Elektrolyse ist das gängige Verfahren.

Mit Hilfe von Brennstoffzellen/Wasserstoffgasturbinen wird der Wasserstoff wieder zurück zu Strom transformiert. Der Prozess kostet insgesamt gut  70% der ursprünglich eingesetzten Energie, des ursprünglich regenerativ erzeugten Stroms.

Die Simulation „Strom-Speicher-Strom“ macht Kalkulationen des oben beschriebenen Vorgangs bezogen auf den realen Strombedarf Deutschlands möglich. Diverse Vorgabemöglichkeiten erlauben es, sich an die die notwendigen Erweiterungen im Bereich regenerativer Stromerzeugung Wind und Solar heranzutasten. Eine direkte Kalkulation der nötigen erneuerbar erzeugten Energie bezogen auf ein bestimmtes Ziel ist nicht möglich. Es wurde bewusst darauf verzichtet, damit ein: „So und so viel Erneuerbare brauchen wir!“ erst nach bewusstem ´Probieren`, und dem damit verbundenen ´Reflektieren` möglich wird.

Mit Änderung des Wirkungsgrades µ kann mit dem Tool auch eine Speicherung von Strom in LI-Akkumulatoren simuliert werden. Die vorbereiteten Szenarien #7 und #8 sehen solch eine Simulation vor.

  • Hier finden Sie einige vorkonfigurierte Szenarien für den Einstieg
  • Hinweise für die besonders Interessierten

In die Simulation wurde eine vollwertige Speicher- und Wiederabgabefunktion „Wasserstoff/Lithium-Ionen-Speicher“ integriert. Diese Speicher sind real nur eingeschränkt vorhanden. Das gilt für die Verwendung von Wasserstoff als Stromspeicher. Selbstverständlich kann Wasserstoff für etliche andere Zwecke, z. B. Heizen verwendet werden. Dazu können vorhandene Gasleitungen genutzt werden. Der Wasserstoff wird dann dem Erdgas beigemischt.

Wir konzentrieren uns auf die regenerative Stromerzeugung und die Speicherung des so erzeugten Stroms zwecks zeitversetzter Wiederverstromung. So ist die Simulation angelegt. Vollkommen vernachlässigt wird die Tatsache, dass die Transformation Strom – Wasserstoff – Strom erst dann Grün=Null CO2 wird, wenn die komplette Stromerzeugung mittels erneuerbarer Energieträger erfolgt und für die Wasserstoffgewinnung ausschließlich überschüssiger, d.h. nicht von der allgemeinen Stromversorgung abgezweigter Strom ist. Solange dies nicht der Fall ist, entspricht die Zusammensetzung des verwendeten Stroms der des jeweiligen Strommix im allgemeinen Netz. Das gilt auch dann, wenn Strom z. B. aus einem extra gebauten Windpark verwendet wird. Dieser Strom wird dem allgemeinem Netz ´vorenthalten`. Deshalb muss dieser Teil immer konventionell hinzu erzeugt werden. Der Strommix ´verschlechtert` sich. Der Strom aus dem Windpark gewandelt in Wasserstoff gleicht das nur teilweise aus, weil die nach der Transformation verfügbare Strommenge lediglich um die 30% des ursprünglich eingesetzten Stroms beträgt.