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Berechnungen
Nur erneuerbare Energie macht Wasserstoff umweltfreundlich
publiziert: Donnerstag, 16. Jul 2015 / 12:31 Uhr
Die Herstellung von Wasserstoff ist sehr energieaufwändig.
Dübendorf ZH - Mit Brennstoffzellen können Autos ohne Emissionen fahren. Umweltfreundlicher sind sie aber nur, wenn der Strom zur Herstellung des Wasserstoffs aus erneuerbaren Quellen stammt, hat ein internationales Wissenschaftlerteam unter Leitung der Empa errechnet.
Die Brennstoffzelle gilt als Zukunftstechnologie für Autos und Hausheizungen. Sie verbrennt Wasserstoff, wobei nur Wasser als «Abgas» entsteht. Auch in kleinen Blockheizkraftwerken in Häusern könnten Brennstoffzellen Erd- und Biogas in Elektrizität umwandeln und dabei Wärme zum Heizen des Gebäudes erzeugen.
Allerdings ist die Herstellung von Wasserstoff sehr energieaufwändig, weil dazu Wasser in Sauer- und Wasserstoff gespalten werden muss. Dominic Notter von der Materialforschungsanstalt Empa hat zusammen mit griechischen und brasilianischen Kollegen die Umweltbilanzen für den Einsatz von Brennstoffzellen durchgerechnet.
Diese berücksichtigten die Herstellung, die gesamte Lebensdauer und den Betrieb bis hin zum abschliessenden Rezyklieren der Brennstoffzelle. Die Forscher berichten darüber in der Fachzeitschrift «Energy & Environmental Science».
Nicht mit EU-Netzstrom
Das Ergebnis fiel eindeutig aus: Brennstoffzellen für Autos sind nur dann ökologisch sinnvoll, wenn sie mit Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen betrieben werden können, wie die Empa in einer Mitteilung schreibt. Würde man Strom aus dem europäischen Netz verwenden, um Wasserstoff herzustellen und damit Autos zu betanken, wäre der CO2-Ausstoss viel zu hoch.
Heute wird industrieller Wasserstoff überwiegend direkt aus Erdgas gewonnen. Doch auch mit dieser Art Treibstoff bringe die Brennstoffzelle praktisch keinen Umweltvorteil, betonen die Autoren. Die Herstellung konventioneller Autos sei nämlich weniger umweltbelastend. Auch Elektroautos sind umweltfreundlicher, weil sie den Strom direkt verwenden.
Doch das Blatt dreht sich, sobald der Strom überwiegend aus Sonne, Wind und Wasser produziert wird. Dann werde das Brennstoffzellenauto konkurrenzfähig, denn es verschlingt bei der Herstellung weniger Ressourcen als ein batteriebetriebenes Elektroauto, hat eine wesentlich grössere Reichweite und kann schneller betankt werden, erklärte Notter.
Zukunftstechnologie
Beim Heizen liegt die Brennstoffzelle leicht vorne, denn sie kann einen höheren Anteil des Erdgases in wertvolle Elektrizität verwandeln. Allerdings enthält eine Brennstoffzelle seltene Metalle wie Platin, die immer teurer werden und in Zukunft schwer zu beschaffen sein könnten.
Die Brennstoffzelle könnte dennoch eine wichtige Zukunftstechnologie sein, betonen die Forscher. In Zukunft könnte überschüssiger Strom aus Windkraft und Solarenergie in Form von Wasserstoff zwischengespeichert werden und damit für Heizung oder Auto zur Verfügung stehen. Aktuell würden Windkraftanlagen einfach abgeschaltet, wenn zu viel Strom auf dem Markt ist. Die Öko-Energie gehe damit ungenutzt verloren.
Allerdings ist die Herstellung von Wasserstoff sehr energieaufwändig, weil dazu Wasser in Sauer- und Wasserstoff gespalten werden muss. Dominic Notter von der Materialforschungsanstalt Empa hat zusammen mit griechischen und brasilianischen Kollegen die Umweltbilanzen für den Einsatz von Brennstoffzellen durchgerechnet.
Diese berücksichtigten die Herstellung, die gesamte Lebensdauer und den Betrieb bis hin zum abschliessenden Rezyklieren der Brennstoffzelle. Die Forscher berichten darüber in der Fachzeitschrift «Energy & Environmental Science».
Nicht mit EU-Netzstrom
Das Ergebnis fiel eindeutig aus: Brennstoffzellen für Autos sind nur dann ökologisch sinnvoll, wenn sie mit Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen betrieben werden können, wie die Empa in einer Mitteilung schreibt. Würde man Strom aus dem europäischen Netz verwenden, um Wasserstoff herzustellen und damit Autos zu betanken, wäre der CO2-Ausstoss viel zu hoch.
Heute wird industrieller Wasserstoff überwiegend direkt aus Erdgas gewonnen. Doch auch mit dieser Art Treibstoff bringe die Brennstoffzelle praktisch keinen Umweltvorteil, betonen die Autoren. Die Herstellung konventioneller Autos sei nämlich weniger umweltbelastend. Auch Elektroautos sind umweltfreundlicher, weil sie den Strom direkt verwenden.
Doch das Blatt dreht sich, sobald der Strom überwiegend aus Sonne, Wind und Wasser produziert wird. Dann werde das Brennstoffzellenauto konkurrenzfähig, denn es verschlingt bei der Herstellung weniger Ressourcen als ein batteriebetriebenes Elektroauto, hat eine wesentlich grössere Reichweite und kann schneller betankt werden, erklärte Notter.
Zukunftstechnologie
Beim Heizen liegt die Brennstoffzelle leicht vorne, denn sie kann einen höheren Anteil des Erdgases in wertvolle Elektrizität verwandeln. Allerdings enthält eine Brennstoffzelle seltene Metalle wie Platin, die immer teurer werden und in Zukunft schwer zu beschaffen sein könnten.
Die Brennstoffzelle könnte dennoch eine wichtige Zukunftstechnologie sein, betonen die Forscher. In Zukunft könnte überschüssiger Strom aus Windkraft und Solarenergie in Form von Wasserstoff zwischengespeichert werden und damit für Heizung oder Auto zur Verfügung stehen. Aktuell würden Windkraftanlagen einfach abgeschaltet, wenn zu viel Strom auf dem Markt ist. Die Öko-Energie gehe damit ungenutzt verloren.
(bert/sda)
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- keinschaf aus Wladiwostok 2826
grüezi Wie lasterhaft Mitleid mitunter sein kann, beweisen Sie doch gerade ... Mo, 26.12.16 20:05 - Kassandra aus Frauenfeld 1781
Vom Tode träumt ein negrophiles Schäfchen doch ständig. Wenn tausende Frauen in England ... Mi, 28.09.16 11:58 - HentaiKamen aus Volketswil 1
Kommt wieder Aber leider eine RIESEN Verlust für Leser wie mich die nicht mit dem ... Sa, 13.08.16 01:13 - keinschaf aus Wladiwostok 2826
sogar nach dem Tode hat die Kassandra noch die grösste Schnauze... jaja, diese ... Fr, 12.08.16 16:30 - Kassandra aus Frauenfeld 1781
Wow, wie hat sich die gute Kubra gemausert! Ich danke auch Ihnen ganz persönlich für die vielen harten und ... Mi, 20.07.16 20:25 - Pacino aus Brittnau 731
Übrigens, wusstet ihr schon . . . . . . dass die Foren von AZ (Wanner), 20min. und Schweizer Fernsehen ... Mi, 29.06.16 15:20 - PMPMPM aus Wilen SZ 235
Und jetzt? Ist noch online...? Liebes news-Team, schade ist die Situation so, dass etwas aufhören ... Di, 28.06.16 22:43 - kubra aus Berlin 3232
Danke für die gelebte Pressefreiheit. Damit mein ich durchaus auch den ... Di, 28.06.16 16:09
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