Wann ist Energie wirklich nachhaltig und wie sieht es mit emissionsfreiem Fahren aus?
Wichtiger Hinweis
Eine wichtige Randbemerkung: Mit der Umstellung auf erneuerbare Energiequellen wird die Energie immer umweltfreundlicher. Die Niederlande werden in großem Umfang in Sonnenkollektoren, Wärmepumpen und Offshore-Windparks investieren. Die Niederlande wollen bis 2050 ausschließlich erneuerbare Energiequellen nutzen, um klimaneutral zu sein und die europäischen Klimaziele zu erreichen.
Grüner Wasserstoff?
Auch Wasserstoff ist noch nicht immer grün. Dieser Energieträger wird derzeit noch mit Erdgas hergestellt, aber auch hier findet ein Wandel statt. Irgendwann werden wir dieses Ziel erreichen und die Nutzung fossiler Brennstoffe wird immer weiter in den Hintergrund treten. Vorzugsweise so bald wie möglich. Die Einsicht, dass die Dinge anders werden müssen, ist da.
Vor allem im Bereich der Mobilität wird viel in batterieelektrische Antriebe, Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe investiert. Diese synthetischen Kraftstoffe – die als CO2-neutral gelten – sind wahrscheinlich eine gute Nachricht für Benzinfans. Weil es den Benzinmotoren eine Zukunft gibt.
Gedanklicher Wandel
Die niederländische Regierung konzentrierte sich zunächst auf batterieelektrische Autos, aber es ist bereits ein Umdenken zu erkennen. Die Niederlande setzen auf BEVs und Wasserstofftechnologie. Ziel ist es, einen nachhaltigen Energiemix zu entwickeln, der Strom und Wärme aus erneuerbaren Energiequellen umfasst. Auch Wasserstoff wird in diesem Zusammenhang benötigt, da nicht alles mit Strom nachhaltig gemacht werden kann.
Mit Erdgas hergestellter Wasserstoff wird als fossiler (grauer) Wasserstoff bezeichnet, da bei diesem Verfahren etwa 13 Megatonnen CO2 pro Jahr freigesetzt werden. In den kommenden Jahren will die Regierung diese fossilen Wasserstoff durch sauberere Alternativen ersetzen.
Sie sollten darüber nachdenken:
- Kohlenstoffarmer (blau) Wasserstoff: ebenfalls aus Erdgas hergestellt, aber hier wird das freigesetzte CO2 aufgefangen und unterirdisch gespeichert.
- Erneuerbarer (grüner) Wasserstoff: hergestellt durch Elektrolyse von Wasser mit sauberer Energie, wie Wind- und Sonnenenergie. Das ist eine echte Lösung.
Die Regierung will dies unter anderem durch Offshore-Windparks und durch den Import von erneuerbarem Wasserstoff aus anderen Ländern erreichen. Das bestehende Gasleitungsnetz kann für den Transport von Wasserstoff wiederverwendet werden. Was wird in den nächsten Jahren im Bereich Wasserstoff passieren?
- Bis 2025 wird es ein landesweites Netz von 50 Wasserstofftankstellen geben.
- Bis 2030 wird die Elektrolysekapazität 3-4 Gigawatt betragen, mit ausreichenden Lagerstätten und Infrastrukturen.
Wozu verwenden wir Wasserstoff?
- als emissionsfreier Kraftstoff insbesondere für den Schwerlastverkehr (Lkw, Busse und Schiffe). Durch die Verwendung von Wasserstoff in der Mobilität trägt sie zur Verbesserung der Luftqualität bei;
- als Rohstoff für Chemikalien, Düngemittel oder in Raffinerieprozessen;
- als Brennstoff für industrielle Prozesse, die viel Wärme benötigen. Wie in der Stahl- und Papierindustrie;
- für Gebäude, die schwer elektrisch oder mit Wärmenetzen zu beheizen sind. Zum Beispiel alte Gebäude in historischen Stadtzentren und Häuser in abgelegenen Gegenden;
- um Strom zu erzeugen, wenn die Sonnen- oder Windenergie knapp ist. Dies kann durch Re-Elektrifizierung von gespeichertem Wasserstoffgas geschehen. Dies wird als flexibel steuerbare Leistung bezeichnet.
Möglicherweise auch weißer Wasserstoff
Eine weitere interessante Entwicklung: weißer Wasserstoff. Wir haben am 6. März 2023 darüber berichtet. Weißer Wasserstoff? Was ist das überhaupt? Dieser Begriff bezieht sich natürlich auf Wasserstoff. Wasserstoff, der in der Erdkruste vorkommt. Ein Modell des US Geological Survey (USGS) vom Oktober 2022 zeigt, dass es genug natürlichen Wasserstoff gibt, um die Welt für Tausende von Jahren zu versorgen. Vielleicht ist sie sogar eine unerschöpfliche Quelle erneuerbarer Energie. Weißer Wasserstoff entsteht, wenn Eisen und Wasser in der Erde unter hohem Druck und hoher Temperatur miteinander reagieren. Neben anderen Stoffen bleibt auch Wasserstoff übrig. Es besteht einfach noch Bedarf, den weißen Wasserstoff weiter zu erforschen. Wie sieht es mit der Energiedichte aus? Wie sauber ist es wirklich? Diese Fragen müssen in den kommenden Jahren beantwortet werden.
Dieser weiße Wasserstoff wird übrigens bereits im afrikanischen Land Mali eingesetzt. In der Nähe der malischen Hauptstadt Bamako ist ein kleiner Generator in Betrieb, der Strom für das Dorf Bourakébougou erzeugt. Dieser Generator wird mit weißem Wasserstoff betrieben, der dort vor Ort aus dem Boden gewonnen wird.
Herausforderungen
- Enttäuschend ist, dass ein Großteil der Macht bei den Ölgesellschaften liegt. Diese machen Milliardengewinne mit fossilen Brennstoffen, stellen diese Milliarden aber nicht in großem Umfang für Investitionen in erneuerbare Energien zur Verfügung. Dies ist immer noch sehr langsam. Wirtschaftliche Vorteile haben leider immer noch eine abschreckende Wirkung auf die Energiewende.
- Die großtechnische Herstellung von grünem Wasserstoff ist nach wie vor eine große Herausforderung. Dies erfordert große technische Anlagen. Aber wenn sie erst einmal da ist, können wir wirklich Meter machen.
- Wenn die Automobilhersteller in die Wasserstofftechnologie investieren wollen, muss die Regierung für Klarheit sorgen. Ein Autohersteller kann seine Groschen nur einmal investieren. Da die Entwicklung eines Autos mehr als eine Milliarde Euro kosten kann, braucht ein Hersteller Klarheit über den Kurs der Regierung, den er einschlagen will. Bei BEVs ist diese Klarheit bereits gegeben. Für FCEV gibt es immer mehr Klarheit.
- Der Preis für Wasserstoff pro Kilogramm dürfte sinken. Je größer das Angebot ist, desto niedriger wird der Preis. 10 Euro pro Kilogramm sind unrealistisch. Der Preis liegt jetzt zwischen 17 und 27 € pro Kilogramm.
Bereitstellung von BEV- und FCEV-Fahrzeugen
FCEV 2023 Angebot: Toyota Mirai, Hyundai Nexo, BMW iX5 Hydrogen (nicht für den privaten Verkauf)
BEV 2023 Angebot: Dicke 100 BEV-Modelle, zu viele, um sie alle aufzuzählen. Interessanterweise investieren immer mehr Akteure aus China, wie Xpeng, Hongqi, Seres, BYD, NIO und Aiways, aber auch andere Marken, stark in BEVs.
Technische Entwicklungen
- Ein Großteil der Batterietechnologie ist immer noch Lithium-Ionen. Umstellung auf Festkörpertechnologie mit höherer Energiedichte und geringerem Gewicht.
- Der Batteriehersteller CATL hat nach eigenen Angaben einen Durchbruch in der Batterietechnik erzielt. Die neuesten Batterien haben eine so hohe Energiedichte, dass sogar Flugzeuge mit ihnen vollelektrisch fliegen können. Dank einer neuen Technologie erreicht CALT eine Energiedichte von bis zu 500 Wh pro Kilogramm.
- Immer schnelleres Laden. Einphasiges Laden ist nicht mehr möglich, 3-Phasen sind das Minimum. Die Schnellladekapazität von Autos nimmt zu. Die Premium-Modelle erreichen bereits 350 kW.
- Elektroautos werden sich durchsetzen, was die Preise in Zukunft drücken wird. Abhängig von den Rohstoffpreisen.