Batterie statt Wasserstoff?

Zeig mir einen netzparallen BatterieWR der das bei 16S oder 15S kann.

Victron gehört zu den WR die derzeit den größten Spannungshub hin bekommen. 37,2-64V

Natrium Zellen haben einen Spannungshub von 1.8-3,95V.

Bei 16S wären das 28,8-63,2V

Hinbekommen ja, aber du verstehst das Problem dahinter nicht.

Bei 16S hättest du 28,8V, du müsstest die Spannung um das 8,5 fache hochtransformieren. Das geht natürlich extrem auf den Wirkungsgrad.

Erstrecht wenn du auch Leistung abrufen willst.

Bei meinen 3 Victron MP2 5000 mit zusammen 12KW Leistung wären das incl. Verluste ca. 13KW aus dem Akku.

13000/28,8= 451A

Im Notstrombetrieb oder Inselbetrieb leisten die Multis für kurze Zeit die doppelte Leistung, dann reden wir von 900A

Zitat von ASeitzinger

Die Frage war, ob Wasserstoff für die - ich nannte es saisonale, meinte aber eher während der 'Dunkelflaute' - Energiespeicherung bereits gestorben ist.

Bestimmt nicht, d.h. wenn Du damit H2-Großspeicher und H2-Kraftwerke für Netzstabilisierung, Residuallast und Dunkelflauten-Überbrückung meinst.

Die Regierung hat ja gerade beschlossen, das Wasserstoffnetz in Deutschland auszubauen: Natürlich hauptsächlich für den zukünftigen Bedarf der Industrie. Aber die Infrastruktur für Erzeugung bzw. Import sowie Transport von sehr großen Mengen H2 wird es jedenfalls geben. Wasserstoff kann in den existierenden Erdgasspeichern gespeichert werden, wenn auch deren Kapazität etwa verdoppelt werden müsste. Die jetzt neu gebauten Gaskraftwerke werden so konstruiert, dass sie auch mit Wasserstoff betrieben werden können. Es ist also alles da (bzw. wird in jedem Fall gebaut) was man für so ein System braucht.

Ob bzw. in welchem Umfang Wasserstoff mittelfristig auch für die Mobilität genutzt wird, d.h. ob sich für den Schwerlastverkehr und für Nebenbahnen Batterien oder Wasserstoff (oder dann doch Oberleitungs-Systeme) durchsetzen werden ist eine rein wirtschaftliche Frage. Der Ausbau der H2-Infrastruktur wird unabhängig davon in jedem Fall kommen.

Der H2-Speicherbedarf wird laut der o.g. Quelle auf 72-74 TWh geschätzt. Wollte man das allein mit Batterien erreichen, so müsste (wenn man die unterschiedlichen Wirkungsgrade berücksichtigt) eine Batteriekapazität in der Größenordnung von 36 TWh (also 36 Milliarden Kilowattstunden) aufgebaut werden. Selbst wenn es eines Tages gelingen sollte, Großbatterien alles in allem für 10 EUR/kWh herzustellen, so reden wir über ein Investitionsvolumen von 360 Milliarden EUR. Im Moment wären es eher 3.600 Mrd EUR. Da ist der zusätzliche Aufwand für ein wasserstoff-basiertes "Dunkelflauten-Management" jedenfalls geringer, zumal alle Technologien für Letzteres bereits entwickelt sind, während die 10 EUR/kWh Batterie noch ein Wunschtraum ist.

Naja, dafür muss man bei Wasserstoff 2,5KWh investieren um 1KWh raus zu bekommen. Rechne das mal auf 10 Jahre hoch.

Zitat von stromsparer99

Rechne das mal auf 10 Jahre hoch.

Ich versuch's mal so:

Wir reden hier ja nicht über Tages- oder Wochenspeicher (wo ohne Zweifel Batterien als Speichersystem überlegen sind), sondern wie man zukünftig die "eiserne Reserve" speichert, die vorrätig sein muss, um z.B. eine dreiwöchige Dunkelflaute zu überbrücken.

Versuchen wir mal eine Abschätzung anhand eines konkreten Beispiels.

Die letzte richtige Dunkelflaute hatten wir in der 48. bis 50. Woche 2022. In diesen drei Wochen wurden insgesamt ca. 30.000 GWh Strom verbraucht. Erzeugt wurden in diesen drei Wochen aus regenerativen Quellen:

• Windstrom 4.270 GWh
• PV-Strom 320 GWh
• Sonstiger regenerativer Strom (i.W. Biomasse und Laufwasser) 3.660 GWh.

Zusammen waren das ca. 8.250 GWh Strom aus regenerativen Quellen, die auch in einer "Dunkelflaute" noch erzeugt wurden.

Bis 2045 soll insbesondere die Windkraft verdreifacht werden. Man kann also hochrechnen, dass 2045 unter ähnlichen Wetterverhältnissen trotz relativer Flaute in drei Wochen ca. 13.500 GWh aus Windkraft erzeugt würden. Die PV-Kapazität soll sich sogar mehr als verfünffachen, allerdings hätte das nur 1.800 GWh gebracht. Lässt man die restlichen Energieträger konstant, so kommt man für 2045 auf eine EE-Erzeugung (während einer dreiwöchigen Dunkelflaute wie Ende 2022) von grob geschätzt 20.000 GWh.

Allerdings wird sich v.a. für Gebäudeheizung und Mobilität auch der Stromverbrauch erhöhen. Fraunhofer ISE rechnet für 2045 mit einem Jahresstromverbrauch (ohne Exporte, H2- und PtG-Erzeugung, die in einer Dunkelflaute natürlich abgestellt würden) von etwa dem 1,5fachen des Jahres 2020. In der o.g. Situation wären also statt 30.000 GWh etwa 45.000 GWh verbraucht worden.

Erstes Fazit: Nimmt man die Dunkelflaute von 2022 als Beispiel, so hätten mit den Kapazitäten von 2045 etwa 45% des Strombedarfs aus EE erzeugt werden können. 55% bzw. etwa 25.000 GWh hätten aus der Speicherkapazität kommen müssen.

Um diese 25.000 GWh Strom in Gasturbinen aus Wasserstoff zu erzeugen müssten zuvor ca. 80.000 GWh (80 TWh) PV- und Windstrom in die Wasserstofferzeugung und -Speicherung gesteckt werden. Der Mehrverbrauch für den Umweg über H2 beträgt somit ca. 55.000 GWh (55 Mio MWh) während einer dreiwöchigen Dunkelflaute im Jahr 2045.

Rechnet man den PV-und Windstrom für die H2-Erzeugung konservativ (also ohne Berücksichtigung der Nutzung von Überkapazitäten, und ohne Annahme von technischem Fortschritt) mit 50 EUR/MWh, so hätte die 2022er Dunkelflaute unter den Erzeugungs- und Verbrauchs-Verhältnissen von 2045 – bei einer Abdeckung über Wasserstoff – laufende Mehrkosten in Höhe von 55 Mio * 50= 2.750 Mio bzw. 2,8 Mrd EUR verursacht. Kein Pappenstiel. Angenommen, dass jedes Jahr ein solches Ereignis auftritt (war jedenfalls in den letzten 20 Jahren nicht der Fall) so brächte die Abdeckung über Batterien in zehn Jahren eine Einsparung von grob geschätzt 30 Mrd EUR.

Weil eine Batterie eher 20 Jahre hält, darf man hier sicher auch über 20 Jahre rechnen. Dann käme man auf 60 Mrd EUR, die ein System von Großbatterien mit einer Gesamtkapazität von 25 TWh maximal kosten dürfte um im Vergleich zu Wasserstoff wirtschaftlich zu sein. Umgerechnet ergibt das 60 Mrd EUR geteilt durch 25 Mrd kWh – also 2,40 EUR pro kWh nutzbarer Speicherkapazität.

Das ist natürlich nur eine Gröbst-Abschätzung. Es bleibt jedem freigestellt, das mit anderen Annahmen noch mal nachzurechnen. Aber ich bleibe dabei: So lang es nicht möglich ist, Groß-Batteriespeicher für weit weniger als 10 EUR pro kWh nutzbarer Kapazität herzustellen und zu installieren, kann die batteriebasierte Abdeckung von Dunkelflauten – Wirkungsgrad hin oder her – im Vergleich zu Wasserstoff unmöglich wirtschaftlich sein.

Sehr schön dargestellt!

Was die Darstellung aber auch transparent macht ist, dass die Vorgabe einer 100%igen Neutralität die Kosten in astronomischen Höhen treibt, weil für einen seltenen Fall ein gigantischer Aufwand erforderlich ist. Wenn man für den relativ geringen Ausstoß während der Dunkelflaute einfach Erdgas zulassen würde, könnte man mit dem gesparten Geld an anderer stelle ein Vielfaches erreichen. Hier wird das Ganze eben zur Ideologie.