aus Wind wird Windgas natürlich CNG

[Spiralschlauch4906]

Hallo,

es in vielen Foren schon diskutiert worden, man kann aus Windenergie, oder aus der solaren Methangase produzieren. Leider hilft das nicht der LPG Fraktion. Das heißt im Klartext unserer heutigen CNG Fahrzeuge sind zukunftssicher.

Auf der Greenpeace Seite können wir heute schon Windgas für unsere heimische Heizung bestellen. Es gibt mittlerweile ein schönes Video von Audi, Audi will in die serienmäßige CNG Fertigung einsteigen.

http://www.audi-balanced-mobility.com/en/index.html

schaut euch mal dieses Video an, es ist zukunftsträchtig.

Gruss

Christoph aus BS

[Knecht ruprecht 3434]

Wenn das Tankstellennetz weiterhin so lausig bei CNG bleibt

ist die Zukunft ganz sicher ohne Pups ... ähm Methangas.

[GaryK]

Der Wirkungsgrad von "Windgas" ist eine Katastrophe. Hydrolyse von Wasser zu H2 und O2, mit dem H2 wird dann CO2 zu Methan hydriert.

Also CO2 + 4 H2 --> CH4 + 2 H2O. Der ins Wasser gehende Wasserstoff und damit 50% der produzierten Menge ist verloren. Wer das Verfahren so betreibt, der macht es sich verflixt einfach. Vorteil ist, dass das Methan einfach ins Erdgasnetz gedrückt werden kann, das spart Speicher. Nachteil ist, dass man neben den Kompressionsverlusten durch CO2 als Ausgangsmaterial massiv Wirkungsgrad verliert.

Würde man nämlich Biomasse einer Partialoxidation unterziehen, so bekäme man einen nahezu 1:1 Mix aus CO und H2. Dieses mit zusätzlichem Wasserstoff versetzt ergibt das berühmte Synthesegas, aus dem angefangen von Methan über Methanol und LPG zum Superbenzin bis Diesel alle normalen Flüssigtreibstoffe produziert werden können. Bei dem Fischer-Tropsch Verfahren entsteht je Kohlenstoff im Treibstoff "nur" ein Molekül Wasser als Abfall statt deren zwei wie beim Biogas, entsprechend gewinnt man satt zweistellige Prozente beim Gesamtwirkungsgrad.

Zudem kann sich jeder Naturwissenschaftler im dritten Semester ausrechnen, was dieses Bio-Erdgas aus Hydrierungen angesichts der energetischen Verluste kosten wird. Alleine der Windstrom liegt bei 8 Cent/kWh, 80% Wirkungsgrad der Elektrolyse, dazu die Energieverluste des unnötig produzierten Wassers... Da brauchts nicht mal einen BWL Abschluss um diesem Verfahren das Testat "einfach umzusetzen, aber energetisch Unsinn" aufzudrücken.

 

 

[Käfer1500]

Schon etwas unglaubwürdig von Audi, in die CNG Produktion einsteigen zu wollen, aber bis heute noch nie ein Serienauto mit CNG oder LPG angeboten zu haben!

Und ob diese Ankündigung etwas gegen die jahrelange Stagnation der CNG Tankstellenanzahl machen kann? Ich glaube nicht, wir werden sehen!

[hlmd]

@GaryK

Es stimmt schon, dass der Wirkungsgrad, technisch gesehen, mies ist.

Es ist aber egal. Der Wind kostet nix.

Wenn man sieht, wie oft die Windräder aufgrund mangelnder Stromnachfrage still stehen müssen, wäre es doch sinnvoll, trotzdem einen Teil der überschüssigen Windenergie zu speichern.

Selbst wenn nur 30% der eingesetzten Windenergie umgesetzt werden, es ist Schnuppe. Wind kostet nix!

Die Umwandlung des H2 (Elektrolyse) mit CO2 in Methan hat halt den Vorteil, dass man hier die vorhandenen Erdgasleitungen und -speicher nutzen kann. Sicher könnte man den Waserstoff auch direkt einspeisen (Stadtgas bestand ja früher zur Hälfte aus H2), allerdings wäre das Ganze nicht so gut speicherbar.

Ich sehe in der Umwandlung der überschüssigen Wind- und Sonnenenergie in Gas (egal ob jetzt CNG oder weiterverarbeitet als LPG) eine Möglichkeit, unabhängiger von den Schwankungen (Windflaute, Nacht) zu werden.

Bei den bisherigen Verbrennungsmotoren sehe aber wenig Potential, eher bei seriellen Hybriden mit z.B. einer hoch effizienten Gasturbine als Range Extender.

 

Die Idee der Umwandlung in Gas ist aber schon alt, hat sich bislang aber nicht rentiert, weil das Erdöl so billig war.

Man darf halt nicht den Fehler machen, zu sehr in die einfache betriebswirtschaftliche Sichtweise zu verfallen. Es geht halt um den Überschuss, der bisher nicht genutzt wird.

 

In diesem Sinne.

[GaryK]

Ich teile die Argumentation aus folgendem Grund nicht.

Wind kostet. Und zwar die Baukosten plus Zinsen des eingesetzten Kapitals, übrigens ein tolles Subventionsprogramm für unsere notleidenden Banken. Garantierte Einspeisevergütung, ein im Insolvenzfall verwertbares Wirtschaftsgut, dazu wird sowas alleine aus steuerlichen Gründen kreditfinanziert. Abschreibung über 16 Jahre nach meinem Kenntnisstand, das sind bei nur 5% Zinsen wie bei Immobilien inflationsbereinigt satte 25% Mehrkosten. Also kostet jede produzierte KWh, nur fallen statt Brennstoffkosten ohne nennenswerte Kapitalbindung eben Zinskosten an.

Windenergie sollte gespeichert werden, wir haben einen Punkt erreicht an dem Forschung/Aufwendungen für Speichertechniken deutlich wichtiger werden wie ein paar neue Spargel in der Landschaft, das sehe ich genauso. Nur bitte mit Verstand. In die Windenergie fließen jährlich Milliarden an Subventionen durch Stromkunden, auch wenn diese durch das EEG offiziell so nicht genannt werden dürfen. Dazu kommen die Forschungsprogramme von DFG, BMBF, AiF der letzten 20 Jahre.

Der maximale Wirkungsgrad der CO2 Hydrierung lässt sich leicht abschätzen. Verhältnis aus Gibbs zu Reaktionsenthalpie, die Prozessenergie (Hydrolyse) hat maximal 80% Wirkungsgrad. Rechne selbst, vielleicht wird dann klarer was ich meine.

Ein Druckluftspeicher wie in Huntorf oder wie in den USA dazu stillgelegte Bergwerke umzubauen wäre für Mittellast aktuell weit interessanter. Speicher durch Druckluft aufblasen, damit in eine Gasturbine (ohne Vorverdichter) und mit Biogas verfeuern. Man verliert "nur" die adiabate Kompressionswärme. Lässt sich sowas wie ein Jojo fahren, ein toller Lastausgleich und es spart ne Menge Spitzenlastkraftwerke ein. Das halbe Ruhrgebiet ist unten hohl und stillgelegt, auch in Norddeutschland gibts genügend Salzkavernen. Ebenfalls existente Technik, mittelprächtiger Gesamtwirkungsgrad, aber sehr zeitnah verfügbar.

Wer richtig sparen will, der baut in Wohngebieten Blockheizkraftwerke mit "Nahwärme". Bei "billigen" Großkraftwerken geht 60% der Energie zum Kühlturm raus, das kann bei kombinierten Kraftwerken sinnvoll für Heizung/Warmwasser genutzt werden. Auch heizungsunterstützende Röhrenkollektoren mit typisch 80+% Wirkungsgrad sind ne tolle Sache. Die sind im Gegensatz zu Solarzellen richtig billig herstellbar und profitieren enorm von Massenfertigung. Haben LEIDER nicht die Lobby wie die hochsubventionierten Solarzellen. Dazu ist Warmwasser einer der größten privaten Energieverbraucher.

Sorry, deswegen halte ich nichts von energetischen Amokläufen. So lange Wasserstoff für Prozesse industriell aus Erdgas hergestellt wird ist es schwachsinnig Wasserstoff erst zu Erdgas zu verarbeiten. Es ist einfach, aber nicht wirklich energetisch sinnvoll.

[hlmd]

Naja, der Wind ist und bleibt kostenlos.

Sicher kostet der Bau der Windräder Geld.

Allerdings werden die Dinger immer effizienter und liefern mehr Strom im Verhältnis zu den Baukosten im Vergleich zu früher.

Nur ist das eingesetzte Kapital bei Abschaltung wegen Stromüberschuss totes Kapital. Und hier sehe ich das Potential der Umwandlung in Gas.

Was natürlich hier jetzt Quatsch ist, ist die Gewinnung von H2 aus Erdgas, wenn man reines H2 durch Elektrolyse gewinnen könnte...

Auch wenn es vom Wirkungsgrad eher mies aussieht, die anderen Verfahren wie Druckgasspeicherung sind noch nicht wirklich ausgereift, um die in richtig großen Maßstab anzuwenden.

Mit den Blockheizkraftwerken gebe ich dir Recht. Nur hier hat die Lobby der Energieriesen ganze Arbeit geleistet. Vor allem wenn man mal sieht, wieviel Energie bei den Großkraftwerken raus kommt. Moderne Kohlekraftwerke haben ca. 45% Wirkungsgrad, ein AKW in der Regel nur 10-35% (je nach Bauweise)...

 

Diese Einspeisevergütung wäre ja nicht notwendig, wenn die Energieriesen die tatsächlichen Kosten selbst tragen müssten.

 

Gruß

[GaryK]

Einspruch. AKW haben 25-33% Wirkungsgrad je nach Bauweise. Bei Dampfkraftwerken ist Temperatur = Druck und das wird zu Wirkungsgrad. Aus Sicherheitsgründen werden die Stähle weit weniger belastet wie in Kohlekraftwerken, daher ist die maximale Temperatur und damit der Wirkungsgrad geringer. Gasgekühlte Kugelhaufenreaktoren hätten dieses Problem nicht und der HTR in Hamm hat ca 40% erreicht, damals Stand der Technik für Dampfkraftwerke. Die Dinger wurden mit der Anti-AKW Politik ab den 90er Jahren technisch beerdigt ... Growian als Technologie-Versuch war technisch ähnlich "erfolgreich".

Was Druckspeicherkraftwerke angeht: http://de.wikipedia.org/wiki/Druckluftspeicherkraftwerk .. man sehe ich besonders die weiterführenden Links an. Und man beachte, dass auch die Elektrolyse von Strom zu Wasserstoff (80%) und diesen in Brennstoffzellen verstromt (60-70%) in Summe kaum besser, aber apparativ weitaus teurer ist.

Die Einspeisevergütung deutlich oberhalb des Preises normal fossil erzeugten Stroms ist und bleibt eine Subvention. Ca 4 Cent/kWh ist die Marke, Industriegroßkunden zahlen rund 7 Cent Abnahmepreis. Da kann 8 Cent Einspeisevergütung nicht wirtschaftlich sein.

Ich bin übrigens sehr für heimische Energien, denn meine Lust Ölscheichs nebst Mullahs und Oligopolisten wie Shell/BP nebst hauptberuflichen Rohstoffzockern reich zu machen hält sich in engen Grenzen. Aber bitte mit Verstand und effizienter Technik. CO2 zu Erdgas ist wie Stromerzeugung mit nem Wankel und drauf pochen, dass dieser wenige drehende Teile hat und billig herzustellen ist. Stimmt völlig, ist aber nicht effizient.

[Trennschleifer10659]

Der eigentliche Clou ist ja der, dass man überhaupt Windenergie auf irgendeine Weise speichert. Wer an der Nordsee Strom produziert, ohne ihn an Abnehmer im Süden liefern zu können, der hat seinen Windpark eben auch in einem unrentablen Betrieb. Wer dann aber in der Lage ist, das bestausgebaute Energie-Verteilungssystem zu nutzen, das auch gleichzeitig als Energiespeicher fungieren kann, nämlich das Erdgas-Pipeline-Netz, der hat schon mal gleich mehreren Problemen ein Schnippchen geschlagen:

Er muss nicht auf die Verbreitung neuer Energien (zB Elektro- oder Brennstoffzellenautos) in der Fläche warten,

er muss sich nicht um Landbeschaffung für besondere Speicheranlagen kümmern,

er muss sich nicht über Leerlaufzeiten ärgern (Wind genug, aber kein Abnehmer)

Audi ist da imho auf einem guten Weg: Wenn denn jemals ein Audi-Stromer auf den Straßen fahren sollte, könnte der auch gleich mit einem Audi-Stromvertrag verkauft werden: Oköstrom aus Wind von der Nordsee. Im Sinne von CO2-Besteuerung wäre das eine Supersache. Gleiches gilt für H2-Autos wie Brennstoffzellen-Fahrzeuge oder eben Erdgaser von Audi: Null-Co2-Emission dank Befeuerung mit Windgas...

Solange allerdings Audi auch noch solche Stadtpanzer wie die Q-Reihe verkauft, ist für mich die Öko-Ausrichtung offenbar doch wohl eher eine Marketing-Aktion. Und das wäre imho sehr schade.

[GaryK]

"Wer dann aber in der Lage ist, das bestausgebaute Energie-Verteilungssystem zu nutzen, das auch gleichzeitig als Energiespeicher fungieren kann, nämlich das Erdgas-Pipeline-Netz, der hat schon mal gleich mehreren Problemen ein Schnippchen geschlagen:"

Wie löst er denn das Problem, dass sein Strom etwa 8 Cent/kWh kostet, er von den paar Abschaltstunden einen Methanhydrierer bezahlen muss (ok, der kann relativ zentral stehen) und Erdgas für wilde 5 Cent/kWh an Endverbraucher verkauft wird? Selbst mit 100% Wirkungsgrad geht das nicht auf.

Erdgas hat etwa 890 kJ/mol Brennwert, gleichzeitig werden 2 x Wasser zu 2 x 245 kJ in Form von Abfallwasser "weggeschmissen". Und das ganze mit 80% Wirkungsgrad bei der Wasserstofferzeugung.... Denkt mal bitte weiter wie von 12 bis Mittags! Sowas ist ein potenzieller neuer Subventionsmoloch, wo billige Technik durch "Einspeisegarantien" künstlich rentabel gehalten wird. Weil von alleine trägt sich das nicht.

[Standspurpirat33604]

Nebenbei gibt es deutlich effizientere Methoden um Strom zwischenzuspeichern

Ein Pumpspeicherkraftwerk hat einen Wirkungsgrad von 70-85%

CNG ist in meinen Augen absolut unattraktiv ... tote Pferde reiten sich aber manchmal noch ziemlich lange ...

[GaryK]

Wohl wahr, nur sind die Talsperren in Norddeutschland etwas dünn gesät.

Nur am Rande: 1 MW über einen Tag zu puffern sind 8,6*10^10 Joule. Eine Tonne Wasser ist 1 m³, diesen ein Meter angehoben sind 10^4 Joule. Der Edersee hat 200*10^6 m³ Wasser, also viel Spass beim Rechnen.

[Trennschleifer10659]

@kbankett:

Dass Erdgas unattraktiv für Dich ist, kann ich nicht nachvollziehen: Es taugt sehr gut zum Heizen und auch zum Kochen. Ein 4,2L-Audi A6 lässt sich damit aber in der Tat schlecht befeuern, aber das liegt eher am 4,2L-Audi als am Erdgas.

@GaryK:

Deine 8Ct/kWh sind doch bestimmt auf die aktuelle Windausbeute bezogen, oder? Wenn es nun weitere Ausbeute gibt, sackt zwangsläufig auch diese Zahl, mal unabhängig davon, ob sie nun von der Ziffer her stimmt oder nicht. Ich kann das nicht prüfen.

Deine chemische Formel sagt mir auch nix. Ich weiß nur, dass es vorgesehen ist, CO2 zu verwenden, das in Biogasanlagen eh als Abfall anfällt, um daraus dann -mit dem aus Wasser abgespaltenen H2- CH4 und gleich noch zweimal O2 herzustellen. Welche Energien dafür erforderlich sind, weiß ich nicht. Welche Zwischenschritte etc. weiß ich auch nicht.

@all:

Offenbar stört es, wenn die Erdgaswirtschaft mal wieder eine gute Idee hat. Immerhin ist damit nicht nur das Problem -schlecht aufgrund des Wirkungsgrades, aber immerhin mit respektablen Ergebnissen- der Speicherung gelöst, sondern auch das Transportproblem, was zB mit Pumpspeichern nicht lösbar ist, weil da die Energie an einem Punkt bleibt. Das ist bei einigen anderen Energiespeichern -zB Riesen-Akkus- ebenso. Das Erdgasnetz ist vorhanden, das andere Geraffel für den Energietransport von den Windparks zu den potentiellen Abnehmern gibt es noch lange nicht. Das ist auch mit LPG nicht lösbar. Offenbar gibt es noch andere Tellerränder als die, die von 12 bis Mittag reichen.

[Standspurpirat33604]

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

Wohl wahr, nur sind die Talsperren in Norddeutschland etwas dünn gesät.

Nur am Rande: 1 MW über einen Tag zu puffern sind 8,6*10^10 Joule. Eine Tonne Wasser ist 1 m³, diesen ein Meter angehoben sind 10^4 Joule. Der Edersee hat 200*10^6 m³ Wasser, also viel Spass beim Rechnen.

Die zentrale Frage ist ja, wieviel denn gepuffert werden muss. Es geht ja nur um Überkapazitäten.

Naja, auf jeden Fall von der Energiebilanz deutlich besser als Methan draus zu machen. Nur darum ging es ja auch

@Erdgas-Bert: Es ging natürlich darum ob sich Erdgas (o.ä.) in Fahrzeugen lohnt. Beim heizen mit Erdgas sieht die Infrastruktur deutlich anders aus, so dass die physikalischen Nachteile (nicht verflüssigbar, daher hoher Druck, schwerer Tank, wenig Tankinhalt, niedrige Gasdichte, kaum Tankstellen) nicht zum tragen kommen.

Du solltest Lobbyist werden, so verhement wie du hier an die Vorteile glauben möchtest

Wann hatte die Erdgaswirtschaft denn überhaupt schon einmal eine Idee, die nicht darin bestand ihr einziges Produkt zu vermarkten bzw. den Markt zu vergrößern? Also so wirkliche Innovationen kann ich darin nicht erkennen einfach mehr Leute (und dies dann natürlich durch innovative Versorgungstechnologien, damit das auch gut flutscht) an den Tropf zu bekommen und sie dann nach gutdünken (ich sage nur: Koppelung an den Ölpreis) auszuquetschen.

Ansonsten sehe ich da vor meinem geistigen Auge die gute ale Feuerstelle wo Brennstoff verfeuert wird. Coole Idee, gibt es aber leider schon seit tausenden von Jahren.

(ja ... ich weiss, ist etwas sehr überspitzt formuliert ... )

Wenn, dann glaube ich eher an Wasserstoff. Da spart man sich wenigstens den letzten Wandlungsschritt. (neben anderen Vorteilen) Warum sollte man denn Methan bevorzugen? Wasserstoff kann man ebensogut speichern, transportieren und verfeuern.

Nur dumm, dass die Erdgaswirtschaft da nicht mehr alleine auf dem Markt ist - oder nur solange, wie sie die Hoheit über das Leitungsnetz hat.

Ja, und da sind wir bei dem eigentlichen Kern dieser Innovation. Man möchte sich das Leitungsnetz versilbern lassen statt tatenlos zuzusehen, wie möglicherweise andere Technologien das Wasser abgraben - sein wir doch mal ehrlich.

Wen interessiert da schon Wirkungsgrad?

[Rostlöser170]

Zitat:

Original geschrieben von Erdgas-Bert

Der eigentliche Clou ist ja der, dass man überhaupt Windenergie auf irgendeine Weise speichert.

Auch das wäre nichts neues. Man könnte den Wasserstoff direkt nutzen, warum erst Methan draus herstellen?