Die Ölindustrie treibt ineffiziente Wasserstoffautos voran, um die Elektrifizierung zu verzögern
(rechargenews.com)- Michael Liebreich betont, dass sauberer Wasserstoff für die Dekarbonisierung nötig ist, aber nicht geeignet für Bereiche, in denen elektrische Lösungen wie bei Autos und der Beheizung von Wohnhäusern bereits günstiger und effizienter sind
- Die Hydrogen Ladder teilt Einsatzfelder für Wasserstoff in nicht wettbewerbsfähige Bereiche, unvermeidbare Bereiche und Zwischenbereiche ein; Ammoniakdünger, Raffinerien, Stahl, Chemie, Schifffahrt und Langstreckenluftfahrt stehen weit oben, Wasserstoffautos und Heizungen für Wohnhäuser weit unten
- Öl- und Gaskonzerne setzen ihr Lobbying fort, obwohl sie die Ineffizienz von Wasserstoff für Autos und Heizungen kennen; die von fossilen Gasunternehmen dominierte Wasserstoff-Lobby gibt jährlich 58,6 Mio. € aus, um Einfluss auf die EU-Politik zu nehmen
- Wasserstoffautos haben höhere Energieverluste als Elektroautos, und selbst ihr Vorteil des schnellen Tankens bringt den meisten Nutzern nur einen geringen Zeitgewinn, wenn man die Erreichbarkeit von Tankstellen und typische Fahrmuster einbezieht
- Wasserstoff für die Beheizung von Wohnhäusern ist wegen des Austauschs von Leitungen, Ventilen und Kompressoren, des höheren Energieaufwands fürs Pumpen, von Sicherheits- und Luftqualitätsproblemen sowie der geringeren Effizienz gegenüber Wärmepumpen ineffizient als Dekarbonisierungsoption, auch wenn er für Betreiber bestehender Gasnetze vorteilhaft ist
Wo sauberer Wasserstoff gebraucht wird – und wo nicht
- Michael Liebreich ist Gründer von BloombergNEF und arbeitet heute als unabhängiger Analyst und Berater
- Er ist der Ansicht, dass man unterscheiden muss, in welchen Bereichen sauberer Wasserstoff gebraucht wird und in welchen nicht, wenn der Planet so schnell und kosteneffizient wie möglich dekarbonisiert werden soll
- Für Autos und die Beheizung von Wohnhäusern gibt es mit batterieelektrischen Fahrzeugen und Wärmepumpen günstigere und effizientere elektrische Lösungen, weshalb sie nicht als geeignete Einsatzfelder für sauberen Wasserstoff gelten
- Diese Einschätzung kollidiert mit den Interessen eines Teils der Öl- und Gasindustrie, der für genau diese Anwendungen Lobbyarbeit in zweistelliger Millionenhöhe betreibt
Die Prioritäten der Hydrogen Ladder
- Liebreichs Hydrogen Ladder unterteilt Einsatzfelder für Wasserstoff in drei Gruppen
- nicht wettbewerbsfähige Einsatzfelder
- für die Dekarbonisierung unvermeidbare Einsatzfelder
- Einsatzfelder dazwischen
- Im oberen Bereich der „unvermeidbaren“ Felder liegen bestehende Anwendungen von stark emissionsintensivem grauem Wasserstoff
- ammoniakbasierte Düngemittel
- Raffinerien
- diese beiden Anwendungen verursachen 3–4 % der weltweiten CO2-Emissionen
- Auch saisonale Stromspeicherung, Stahl, Chemie, Schifffahrt und Langstreckenluftfahrt stehen nahe am oberen Ende der Leiter
- zur Langstreckenluftfahrt gehört der Einsatz von flüssigem Wasserstoff oder wasserstoffbasierten synthetischen Kraftstoffen
- Im unteren Bereich der „nicht wettbewerbsfähigen“ Felder stehen Wasserstoffautos und die Beheizung von Wohnhäusern
- angesichts von batterieelektrischen Fahrzeugen und Wärmepumpen stimmen Wirtschaftlichkeit und Effizienz nicht
Warum die Öl- und Gasindustrie Wasserstoff vorantreibt
- Liebreich meint, dass Öl- und Gasunternehmen diese Anwendungen vorantreiben, obwohl sie wissen, dass Wasserstoff für Autos und Wohnraumheizung keine gute Wahl ist
- In seiner Lesart ist Wasserstoff für Öl- und Gaskonzerne eine Wette in beide Richtungen
- wenn Wasserstoff erfolgreich ist, können sie sich in einer neuen Wasserstoffindustrie positionieren
- wenn er scheitert, können sie dennoch den Übergang zu Elektrizität, die sie nicht selbst herstellen, verzögern
- Wird Wasserstoff in den unteren Bereichen der Leiter beworben, etwa bei Regionalzügen, Regionalbussen, Autos oder Lieferfahrzeugen, kann das zumindest Verwirrung im Markt stiften
- Shell gab 12 Mrd. $ für die problembehaftete schwimmende LNG-Plattform Prelude aus, investiert aber nicht denselben Betrag, um bestehende Wasserstoffanwendungen, die heute 3–4 % der globalen Emissionen verursachen, auf sauberen Wasserstoff umzustellen
- Laut einem Bericht von Corporate Europe Observatory gibt die Wasserstoff-Lobby, in der fossile Gasunternehmen zentrale Akteure sind, jährlich 58,6 Mio. € aus, um Einfluss auf politische Entscheidungen in Brüssel zu nehmen
Warum Wasserstoffautos Elektroautos kaum schlagen können
- Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge nutzen sauberen Strom nicht direkt im Fahrzeug, sondern durchlaufen Elektrolyse, Speicherung und Transport sowie die Umwandlung in der Brennstoffzelle, was zu großen Energieverlusten führt
- Liebreich ist der Ansicht, dass batterieelektrische Fahrzeuge Wasserstoffautos bei den meisten Wettbewerbsfaktoren überlegen sind
- Für BEV werden 4 Sekunden von 0 auf 60 mph genannt, für FCEV 9 Sekunden
- Bei BEV lassen sich Sitze umklappen, um Gepäck zu verstauen, während bei FCEV Wasserstoffzylinder Platz beanspruchen
- BEV sind etwa dreimal effizienter
- Auch beim Gewicht schneiden Wasserstoffautos nicht besser ab und sind meist schwerer
- Der Vorteil von Wasserstoffautos liegt darin, dass sich mit eingesteckter Zapfpistole in 5 Minuten Reichweite für 400 Meilen tanken lässt
- Allerdings wird die Zapfpistole dabei extrem kalt, sodass der nächste Nutzer warten muss, bis sie sich wieder erwärmt hat
- Für Fahrten unter 400 Meilen sei es sinnvoller, ein günstigeres und besseres Elektroauto zu kaufen
- Selbst wenn die Wasserstoff-Tankinfrastruktur ausreichend ausgebaut wäre, bliebe als Hauptvorteil nur, dass man sich auf Langstrecken die etwa 45 Minuten Ladezeit eines BEV spart
- Wer im Alltag 20 Meilen fährt, müsste etwa alle 300 Meilen zu einer Wasserstofftankstelle fahren
- Bei 40 Fahrten pro Jahr und jeweils mehr als 10 Minuten Anfahrt zur Tankstelle gehen 400 Minuten verloren
- Selbst bei 2 bis 5 längeren Fahrten pro Jahr, etwa zum Ferienhaus oder in die Alpen, sei das für die meisten Nutzer aufs Jahr gerechnet ein Zeitnachteil
- Daryl Wilson vom Hydrogen Council sagte, Wasserstoffautos seien nötig, weil die Strominfrastruktur das Laden von Millionen BEV nicht tragen könne, doch Liebreich weist das zurück
- Er vergleicht das mit Aussagen von 1995, das Internet habe nicht genug Modems, von 2000, Onlinevideo habe nicht genug Bandbreite, oder Glasfaser könne nicht bis in die Haushalte verlegt werden
- Bis zum Net-Zero-Ziel 2050 bleiben etwa 30 Jahre, und Infrastruktur kann mit Investitionen und Bauarbeiten im Lauf der Zeit ausgebaut werden
- Auch Smart Charging ist möglich, und schon wegen elektrischer Heizungen wird eine Erweiterung der Stromkapazität nötig sein
- Die Idee, den Ausbau der bestehenden Strominfrastruktur zu vermeiden und stattdessen eine völlig neue Wasserstoff-Tankinfrastruktur aufzubauen, hält er nicht für plausibel
Kosten und Grenzen von Wasserstoff für die Beheizung von Wohnhäusern
- Teile der Kohlenwasserstoffindustrie, besonders Gasverteilunternehmen, betreiben Lobbyarbeit dafür, bestehende Gasnetze in Wasserstoffnetze umzuwandeln
- Das Vereinigte Königreich gibt mehrere zehn Millionen Pfund für Experimente mit Wasserstoffheizungen in Wohnhäusern aus
- Um bestehende Gasnetze für Wasserstoff umzurüsten, ist ein großangelegter Austausch von Anlagen nötig
- Wasserstoffmoleküle sind kleiner als Erdgas, daher müssen unterirdische Metallgasleitungen durch Polyethylenrohre ersetzt werden
- Dazu zählen auch hausinterne Leitungen, die in Wänden oder unter Dielen verborgen sind
- Auch alle Gasventile und Kompressoren in jedem Netz müssen ausgetauscht werden
- Die Energie, die benötigt wird, um Wasserstoff durch das Gasnetz zu pumpen, ist dreimal so hoch wie bei Erdgas
- Wärmepumpen sind fast sechsmal energieeffizienter als Wasserstoffkessel, und zur Erzeugung derselben Wärmemenge wird 150 % weniger Primärenergie benötigt
- Die Nutzung von brennbarem Wasserstoff in Wohnhäusern bringt Sicherheitsprobleme mit sich, und bei der Verbrennung von Wasserstoff entstehen giftige Stickoxide, die auch die Luftqualität verschlechtern
- Stickoxide sind zudem starke Treibhausgase
- Liebreich sieht den Grund für das Lobbying der Gasverteilunternehmen für Wasserstoff in der Wohnraumheizung darin, ihre bestehenden Vermögenswerte in Form von Gasleitungen auch im Dekarbonisierungsprozess weiter nutzen zu können
Auch das Beimischen von Wasserstoff bleibt ineffizient
- Auch das Beimischen von sauberem Wasserstoff in Erdgasnetze zur Senkung von Emissionen ist ineffizient
- Ein Anteil von 20 % Wasserstoff im Gas nach Volumen entspricht energetisch nur 7 %
- Wenn dieser Wasserstoff grüner Wasserstoff ist, liegt der Ausgangspunkt bei Strom
- 1 Einheit Strom kann mit einer Wärmepumpe 3 Einheiten Wärme erzeugen
- Wird derselbe Strom in Wasserstoff umgewandelt und ins Gasnetz eingespeist, gehen im Umwandlungsprozess 30 % der Energie verloren
- Nach weiterer Verarbeitung wie Kompression und anschließender Verbrennung im Kessel mit 85 % Wirkungsgrad erhält man aus 1 kWh Strom nur rund 0,5 kWh Heizwert
- Auch bei blauem Wasserstoff müsse zuerst beantwortet werden, wie bestehende Wasserstoffanwendungen wie die Düngemittelproduktion dekarbonisiert werden sollen
1 Kommentare
Hacker-News-Meinungen
Wer Wasserstoff als Kraftstoff eine Weile beobachtet hat, dem dürfte ziemlich klar erscheinen, dass es sich um eine Lösung auf der Suche nach einem Problem handelt.
Wasserstoff mit erneuerbarer Energie zu erzeugen und ihn dann wieder zu verbrennen, ergibt in den meisten Fällen keinen Sinn; für Energiespeicherung halte ich Batterien für besser.
Es mag Ausnahmen geben, in denen flüssige oder gasförmige Kraftstoffe Batterien technisch überlegen sind, aber selbst dann wirken Alternativen wie Ethanol besser als Wasserstoff.
Bei vielen Wasserstoffbefürwortern hat man den Eindruck, dass sie Lobbyisten der Öl- und Gasbranche sind oder von dort finanziert werden.
Auch die japanische Regierung hat voll auf eine Wasserstoffstrategie gesetzt.
https://thediplomat.com/2023/07/a-look-at-japans-latest-hydr...
Bei Speicherung gibt es grob Tag-Nacht-Speicherung und Sommer-Winter-Saisonspeicherung. In einem Jahr gibt es 365-mal Tag und Nacht, aber nur einmal Sommer und Winter; um sich im selben Zeitraum zu amortisieren, müssten Batterien für saisonale Speicherung also 365-mal günstiger sein als solche für tägliche Speicherung.
Es gibt keine Batterie, die 365-mal günstiger ist als Lithium-Ionen-Batterien, und nichts kommt auch nur in die Nähe.
Chemische Energiespeicherung hat meiner Ansicht nach Potenzial für saisonale Speicherung. Im Moment passt es noch nicht ganz, aber es geht nicht um einen Faktor 100, sondern eher um etwa Faktor 5; daher wirkt es deutlich realistischer, Produktion, Transport und Speicherung von grünem Wasserstoff wirtschaftlich zu machen, als Batterien 100-mal günstiger zu machen.
Separat gibt es auch eine recht gute Möglichkeit, Wasserstoff aus unterirdischen Lagerstätten zu gewinnen. Sucht nach „white hydrogen“. Beispiel: [1]
Außerdem profitiert die Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffspeicherung vom Quadrat-Kubik-Gesetz. Große Drucktanks können sehr viel mehr Wasserstoff aufnehmen, ohne dass die Kosten im Vergleich zu kleinen Tanks stark steigen.
Deshalb kann Wasserstoff in Bereichen sinnvoll sein, die sehr große Tanks benötigen, etwa bei der Bahn. Das Volumen eines üblichen Eisenbahn-Kesselwagens liegt bei etwa 130 m3, und 1 m3 Wasserstoff bei 700 bar entspricht etwa 42 kg, also insgesamt rund 5,5 Tonnen. Wasserstoff hat etwa die dreifache Energiedichte von Diesel, das entspricht also etwa 16 Tonnen Diesel.
Die Effizienz von Zügen liegt bei mindestens 400 Tonnenmeilen pro Gallone und bei über 125 Tonnenmeilen pro kg, also ergeben 16 Tonnen etwa 2 Millionen Tonnenmeilen. Ein solcher Tankwagen könnte ausreichen, um einen 10.000-Tonnen-Güterzug 200 Meilen weit zu bewegen.
Es ist viel einfacher, Diesellokomotiven auf Wasserstoffverbrennung umzurüsten, als Tausende Meilen Schiene zu elektrifizieren; daher besteht eine recht gute Chance, dass die Bahn die Killer-App für Wasserstoff wird.
[1]https://www.theguardian.com/environment/2023/aug/12/prospect...
Bei Pkw mag das weniger wichtig sein, in Bereichen wie der Luftfahrt aber deutlich relevanter. Zur Frage der Finanzierungsquellen habe ich keine besondere Meinung.
Der folgende Artikel war als Einstieg hilfreich:
https://www.energy.gov/eere/fuelcells/articles/fuel-cell-and...
Allerdings ist Wasserstoff als industrieller Rohstoff im großen Maßstab zentral, kann in mehreren großen Industriezweigen ein Ersatzrohstoff sein und eignet sich auch hervorragend als großskaliger stationärer Energiespeicher.
Es gibt Lobbying aus dem Ölsektor und Lobbying aus dem Stromsektor. Jede Lobby mag keine Konkurrenz.
Für den Stromsektor ist Wasserstoff ein Konkurrent, den er loswerden will; das ist, als würde man Samen beseitigen, damit kein Baum wachsen kann.
Wasserstoff wird nicht verschwinden. Es gibt Bereiche, in denen er gebraucht wird, etwa Schwertransport.
Dass sauberer Wasserstoff noch in einer frühen Entwicklungsphase ist, heißt nicht, dass man die Technologie nicht entwickeln sollte – so wie bei Elektroautos vor 15 Jahren.
Persönlich halte ich NH3 für hervorragend zur Energiespeicherung und zum Energietransport und auch in Bereichen wie der Lebensmittelproduktion für sehr nützlich.
Ammoniak ist wie Öl giftig und schwer zu handhaben, aber in vielen Bereichen wie der Schwerindustrie ergibt es Sinn. In anderen Bereichen sind Strom und Batterien plausibler.
Unterschiedliche Technologien werden nebeneinander existieren und miteinander konkurrieren.
Man kann Öl in einem offenen Behälter aufbewahren, ohne dass jemand zu Schaden kommt; wenn man dasselbe mit Ammoniak versucht, sieht die Sache anders aus.
Der YouTube-Kanal Engineering Explained hat ein ausgezeichnetes Video darüber, warum Wasserstoff als Ersatz für Benzin bzw. Diesel in klassischen Verbrennungsmotoren nicht praktikabel ist.
https://www.youtube.com/watch?v=vJjKwSF9gT8
Damit ist keineswegs gemeint, dass der Ölsektor keine Macht hätte; es könnte auch um Regulatory Capture gehen. Aber aus Sicht der wirtschaftlichen Realität ist das etwas, das von Anfang an kaum tragfähig ist, daher mache ich mir keine allzu großen Sorgen.
Der Zug namens Elektroauto hat den Bahnhof längst weit hinter sich gelassen. Soweit ich weiß, setzen alle Autohersteller bis auf einen in naher Zukunft vollständig auf 100 % elektrifizierte Fahrzeuge.
Am Ende wird wohl auch Toyota diesen seltsamen H2-Vorstoß aufgeben.
Ich muss daran denken, wie Zubrin VASIMR kritisiert hat [1]. Unrealistische Alternativvorschläge können die Neigung der Menschen ausnutzen, das Perfekte dem Guten vorzuziehen, und so funktionsfähige Lösungen zum Scheitern bringen.
[1] https://youtu.be/myYs4DCCZts?si=Ksqw_MFLKHKIgMod
Der gleiche kulturelle Ablauf bliebe erhalten: am gewohnten Ort in ungefähr der gewohnten Zeit tanken.
Im Vergleich zu den Hürden von Elektroautos — lange Ladezeiten und keine Garantie für bequeme Ladepunkte im Vergleich zum Tankstellennetz — scheint die Trägheit, die Verbraucher überwinden müssen, deutlich geringer.
Die Ölindustrie ist riesig und kann, unterstützt durch Subventionen, andere Kraftstoffe wettbewerbsfähig erscheinen lassen, obwohl sie in Wirklichkeit katastrophal sind.
Man muss sich nur Biodiesel ansehen.
https://www.caranddriver.com/news/a42796089/2024-honda-cr-v-...
Viel Glück dabei, aber es ist ein bisschen so, als würde sich ein Dinosaurier über die Säugetiere beschweren, die ihm zwischen den Füßen herumwuseln. Ihre Zeit geht zu Ende.
Batterieelektrische Autos werden bleiben, und Wasserstoff ist aus meiner Sicht — abgesehen von Schwertransport, vielleicht Bahn oder Luftfahrt — eine von Anfang an blockierte Option. Und selbst dort habe ich Zweifel.
Batterieelektrische Fahrzeuge gewinnen dagegen schnell an Schwung und ergeben in Kombination mit Solar- und Windenergie sehr viel Sinn.
Sogar Toyota, der letzte Rückhalt für Wasserstoff-Pkw, hat es am Ende begriffen und baut batterieelektrische Autos. Ich kann mich nicht erinnern, je einen Mirai gesehen zu haben, aber angesichts der Produktionszahlen ist das auch nicht überraschend.
https://en.wikipedia.org/wiki/Toyota_Mirai
Der Hauptgrund ist, dass die Ladeinfrastruktur für 10 %, 20 % oder sogar 30 % größtenteils schon vorhanden ist und daher fast kostenlos wirkt; danach aber muss teure neue Infrastruktur ins Stromübertragungsnetz eingebaut werden.
Man kann sich das wie eine Situation vorstellen, in der „alle Straßen aufgerissen werden müssen“. Denn nicht nur Autos werden elektrifiziert, sondern gleichzeitig auch alles andere.
An diesem Punkt könnten Wasserstoffautos wiederaufleben. Besonders in kalten Regionen lässt sich die Abwärme der Brennstoffzelle zum Heizen nutzen, während batterieelektrische Autos Energie für den Betrieb einer Wärmepumpe aufwenden müssen, wodurch ein erheblicher Teil ihres Effizienzvorteils verschwindet.
Ich denke, Wasserstoff wird man ähnlich sehen wie Druckluft in den 1900er-Jahren.
Es gibt einige industrielle Anwendungen, aber es ist nicht die Universallösung, als die es in vielen Artikeln dargestellt wird. Es ist ineffizient, und man sollte nicht massenhaft Ressourcen hineinstecken.
Trotzdem ist es gut, wenn jemand damit experimentiert. Vielleicht entdeckt man ja einen innovativen Einsatzzweck, der wirklich ein Durchbruch ist. Darauf wetten würde ich aber nicht.
Sie machen das seit 20 Jahren, und Wasserstoff erlaubt es ihnen, das Vertriebsnetz zu erhalten und vor allem weiterhin fossile Brennstoffe für die Wasserstoffproduktion einzusetzen.
Dass es sich bei Verbraucherfahrzeugen nicht durchgesetzt hat, liegt aber daran, dass sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Physik nicht passen.
Denn dadurch wirkt die Beibehaltung des Status quo akzeptabler.
Der Ölsektor lobbyiert für Wasserstoff, aber die Deutung der Motivation geht daneben. Er lobbyiert weniger, um Elektroautos zu bekämpfen, sondern vielmehr, um Wasserstoff zu unterstützen.
Dieser Artikel stammt aus dem Jahr 2021. Mit Blick auf seine Relevanz für die heutige Autoindustrie könnte er aber genauso gut von 2015 sein. Elektro hat bereits gewonnen.
In Kanada ist es schmerzhaft offensichtlich. Die Person, die Wasserstoffautos am stärksten vorantreibt, ist die Premierministerin der Öl- und Gasprovinz Alberta, und auch sie ist eine ideologisch konservative, ölnahe Führungsperson
Es gibt kaum ein stärkeres Argument gegen diese Technologie, als zu sehen, wie solche Leute sich hinter Wasserstoff statt Elektroautos versammeln
Wasserstofftechnologie existiert nicht, um den Planeten zu retten, sondern um die Erdgasindustrie zu retten
Das Geschäftsmodell des erzeugten Wasserstoffs sieht so aus: 1. Wasserstoff aus Erdgas extrahieren. 2. Wie durch ein Wunder das dabei entstehende Kohlendioxid abscheiden. 3. Den Wasserstoff ins Auto füllen
Die Menge an wirklich „grünem“ Wasserstoff liegt praktisch bei 0
Deshalb ist es weder umweltfreundlich noch gibt es Ladeinfrastruktur, und die Autoindustrie übernimmt die Technologie so gut wie gar nicht
Derzeit existiert sie nur, damit Umweltgegner behaupten können, sie hätten eine bevorzugte Alternative, weil es politisch nicht akzeptabel ist, offen pro Untergang zu wirken
https://natural-resources.canada.ca/energy-efficiency/transp...
Manchmal sehe ich Wasserstoffautos auf der Straße, die zu irgendeiner Regierungsbehörde gehören
Ich frage mich, wie viele echte Wasserstoffautos es landesweit gibt. Vermutlich nicht einmal hundert ¯_(ツ)_/¯
Beide bieten einen Kostenrückgangspfad über etwa 30 Jahre. Man kann sich die zwei Unternehmen ansehen, an denen wir arbeiten
[1] https://ohmium.com
[2] https://novohydrogen.com
Was kann man tun, um die Motivation hinter Botschaften klarer sichtbar zu machen?
Die Branche formuliert ihre Botschaften zu gut, und die Menschen sind zu schlecht darin und zu benachteiligt, irreführende Botschaften zu erkennen; dadurch fühlt es sich so an, als gehe vieles kaputt
Ich habe mir heute Nachmittag freigenommen, bin durch die Nachbarschaft gegangen und habe Schüler unterstützt, die streiken und zum Verwaltungsgebäude marschieren, um gegen eine abrupte Änderung zu protestieren, die vor weniger als fünf Tagen angekündigt wurde, sechs Schulen komplett umkrempelt und offenbar ohne jeden stichhaltigen Grund im Geheimen geplant wurde
Die Geheimhaltung ist so groß, dass jetzt erst tiefgehende Recherchen beginnen
Zu viele Teile des aktuellen Systems fühlen sich unmöglich an