Hallo Tosci,
Endlich mal ein Thema mit dem ich mich bereits intensiv befasst habe. Mein Ergebnis für mich bisher, möglich ja aber zu teuer.
Um es kurz zu machen. Schau dir mal
Picea an. Das ist die einzige mir bekannte Komplettlösung, die alles vereint.
Elektrolyseur, Batteriespeicher, Wasserstoffspeicher und Brennstoffzelle.
Um es etwas aufwändiger zu erklären.
Die günstigsten Produkte, die mit Wasserstoff werben, sind Brennwert Heizungen die an den Erdgas Anschluss kommen, aber in Zukunft mit Wasserstoff oder einem gemisch Erdgas/Wasserstoff betrieben werden könnten. Die sind noch nicht auf dem öffentlichen Markt aber entwickelt und bereits bei grösser angelegten Tests im Einsatz.
Da es sich um gute alte Brennwerttechnik handelt auch beim Wirkungsgrad mit über 90%. (hier sprechen wir aber nur von Wasserstoff -> Wärme Wirkungsgrad). Diese Heizungen generieren zwar kein CO2 aber Stickoxide, da der Wasserstoff bei sehr hohen Temperaturen verbrennt und der Stickstoff in der zugeführten Luft dabei zu Stickoxiden reagiert. Dies wird in der Abgasnachbehandlung reduziert.
Dann gibts die Brennstoffzellenheizungen, die ebenfalls an den Erdgas Anschluss. kommen. Die Produzieren neben der Wärme noch Strom was auch für einen ebenfalls hohen Wirkungsgrad von über 90% (Wasserstoff -> Wärme & Strom) sorgt. Rein elektrisch ca. 40%bis 50%.
Hier gibts mehr Produkte (Viessmann, Dachs,
inhouse5000+ Hydrogen ) diese haben keine Stickoxide, da die Temperatur der Zelle deutlich tiefer ist.
Zusätzlich kommen auch in den nächsten Jahren noch die schönen Verbrenner BHKW's die mit Wasserstoff betrieben werden. Vorteil hierbei ist, dass die eine deutlich höhere Leistung bringen als die Brennstoffzellen (ca. ab 100kW) und da die Abwärme mitgenutzt wird auch Wirkungsgrade um die 80% bringen.
Getrennt zu betrachten ist die Wasserstoffherstellung. Hier interessiert uns ja eigentlich nur das, was wir mit der PV Anlage im Sommer selbst speichern können. Alles was einzukaufen wäre, sollte gleich betrachtet werden wie Erdgas, da es fast mit Sicherheit auch aus diesem gewonnen wird und das wird sich die nächsten 10 Jahre auch noch nicht ändern.
Kleinanlagen nutzen hier Elektrolyseure wie den von
Enapter (Picea nutzt meiner Meinung nach einen solchen). dieser benötigt 4.8kWh Strom pro Norm m3 Wasserstoff (
1 nm³ = 0,08988 kg) Heizwert von Wasserstoff = 33.3kWh/kg (
Quelle).
Mit alterung der Elektrolysezelle wird dieser Strombedarf etwas höher. Rein elektrisch ist somit der Wirkungsgrad bei 62.5%. Abwärme wird hier genutzt.
Dann wird der Wasserstoff bei Druck gespeichert. (Auch hier fällt wärme an, diese wird bei enapter nicht genutzt, Kompressor befindet sich aussen bei den Speichern). Hier können grundsätzlich so viele Gasflaschenbündel angehängt werden wie notwendig. Der Energieverlust des Speicherns ist abhängig vom Druck und hierzu habe ich keine genauen angaben gefunden.
Viel über die Effizienz zu diskutieren bring meiner Meinung nach nichts. (du kannst auch bei einem weniger effizienten System einfach z.Bsp. 10% mehr PV Leistung aufs Dach kleben, dann gleichts sich wieder aus). Die bereits verlinkte Brennstoffzellentechnik bringt auch nichts, da du nicht weisst wann kommt das Produkt, wie viel kostet das Produkt, und wie lange ist die Lebensdauer. Labormesswerte sind daher vorsichtig zu interpretieren.
Wichtiger ist welche Lösungen momentan am Markt erhältlich sind. Da ist Picea meines Wissens das einzige Komplettpaket. Kostet zwischen 85'000 und 120'000 Euro (Gemäss Angabe auf der Homepage).
Ein anderes Thema wäre noch ob das überhaupt noch sinn macht, so viel zu investieren und auch materiell so viel Aufwand zu treiben um Autarkie zu erreichen. Aber wenn es finanziell möglich ist mach wozu du Lust hast
Grüsse seppli
