Einstieg in eine andere Wasserstoffwirtschaft

Neben der Generierung von Wasserstoff aus „Grünem Strom“ mittels Elektrolyse werden wir in Zukunft auch auf andere Verfahren zur Generierung von Wasserstoff, zum Beispiel aus Wasserstoff enthaltende Reststoffe, Sekundärnutzung von Wasserstoffverbindungen und wertstoffliche Aufbereitung nicht recyclebarer Prozessrückstände setzen müssen.

Mit dem hier vorgestellten ökologischen Wasserstoffwirtschaftssystem haben wir alle unter "Philosofisches zum Verständnis" genannten Fakten so weit wie möglich berücksichtigt, um die nachhaltige Nutzung von Energie und Materie auch in Zukunft gewährleisten zu können.

Das von VAWT-Engineering entwickelte Konzept einer Wasserstoffwirtschaft unter Einbeziehung der stofflichen Verwertung nicht recyclebaren Kohlenwasserstoffe stellt ein System dar, das eine nachhaltige Energiewirtschaft und stoffliche Reststoffverwertung zum Ziel hat.

Bei diesem Konzept handelt es sich nicht um eine Ergänzung des bestehenden Systems erneuerbarer Energien im Strom-, Wärme- und Gasnetz, sondern um eine Alternative, die den regenerativ erzeugten Strom mit einbeziehen kann.

Die Umsetzung der konzipierten Wasserstoffwirtschaft wird zu einem massiven Rückbau von Kraftwerken und dem Stromnetz führen können und die heute noch mitverbrannten und exportierten Reststoffmengen einer stofflichen Verwertung zuführen.

Entscheidend ist, dass in der Industrie sowie in jedem Haushalt, per Brennstoffzelle Wärme und Strom aus Wasserstoff erzeugt wird. Durch diese dezentrale Nutzung werden Energieverluste drastisch minimiert, da in erster Linie die anfallende Wärme genutzt wird, Strom fällt im Überschuss an. Der für die Erzeugung von Strom und Wärme benutzte Wasserstoff kann Kohle, Erdöl und Erdgas als fossile Primärenergieträger ablösen.

Außerdem werden Brennstoffzellen in Schwerlastfahrzeugen zum Einsatz kommen, die nach heutigem Standard mit Druckwasserstoff betankt werden. Der benötigte Wasserstoff wird nach Hochlauf entsprechender Anlagen zu 100% aus regenerativen Quellen stammen.

Als Basis der Wasserstoffproduktion wird die Vergasung von organischem Material entscheidend sein, bei der neben Biomasse in erster Linie organische Reststoffe zum Einsatz kommen. Bei diesem Prozess wird organisches Material und Wasser mit hohem Wirkungsgrad in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid umgesetzt.

Außerdem wird regenerativer Strom dezentral per Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt. Der so erzeugte grüne Wasserstoff kann auf verschiedene Weise gespeichert und bis zum Endverbraucher transportiert werden, wo der Wasserstoff mittels Brennstoffzellen in die Endenergien Wärme und Strom umgesetzt wird. Da bei nahezu allen Energieanwendungen der größere Teil an Energie in Form von Wärme benötigt wird, die Brennstoffzelle aber gleich viel Strom und Wärme erzeugt, muss der überschüssige Strom anderweitig genutzt oder auch in Wärme umgewandelt werden. Das Charakteristikum der projektierten Wasserstoffwirtschaft ist, dass es sich um eine wärmegeführte Energiewirtschaft handelt.

Die projektierte Wasserstoffwirtschaft ist als CO2-neutral anzusehen, da nur Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden, die sich bereits in der Biosphäre befinden. Die Defossilisierung führt nicht zum Verschwinden von organischen Reststoffen, auch in Zukunft müssen z.B. Biokunststoffe und Faserverbundwerkstoffe stofflich verwertet werden und die bereits in der Umwelt befindlichen Kunststoffe müssen gesammelt und stofflich verwertet werden, um ein Eintreten in die Nahrungskette zu verhindern.

Der Vorteil von Wasserstoff gegenüber Strom besteht in der unbegrenzten und kostengünstigen Speicherfähigkeit. Durch die dezentrale Erzeugung von Wärme und Strom wird die Effizienz der Gesamtenergiekette nahezu verdoppelt. Durch die Produktion von Wasserstoff aus organischen Reststoffen werden auch die Energiepreise gesenkt.

Als organische Reststoffe können sowohl biogene Reststoffe aus der Landwirtschaft, der Garten- und Landschaftspflege, der Forstwirtschaft, der Lebensmittelindustrie aber auch Klärschlamm und nicht recycelbare Kunststoffe zum Einsatz kommen, eigens für die Wasserstoffherstellung angebaute Energiepflanzen sollten in deutlich geringerem Umfang und in anderer Form als heute eingesetzt werden.

Die nötigen Investitionen in die Infrastruktur wie Wasserstofffabriken, Speicher und Logistik sind voraussichtlich niedriger als die Investitionen zur Instandhaltung der heutigen Energiesysteme, sofern alle Synergieeffekte wie Wasserstoffspeicherung in LOHC in vorhandener Dieselinfrastruktur oder Einspeisen von Wasserstoff und Kohlendioxid metanisiert ins bestehende Gasnetz als Substitut für Erdgas genutzt werden.