Power-to-Gas Wirkungsgrad

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Nichts lässt sich "verlustfrei" wandeln !

Weder die solare Energie selbst, noch die daraus jeweils "gewonnen" Produkte.

Um es in Erinnerung zu bringen die gilt selbstverständlich auch für jede Wandlung fossiler Energie in eine andere Energieform. Leider bleibt immer "etwas auf der Strecke"

aus WIKI "Thermodynamik"

[color=nicht erlaubt]Q_zu = die zugeführte Energie (hier Wärme)[/color]
Q_ab = die abgeführte Energie
W_Kr = die Wärmeabfuhr

Weiter und ebenfalls aus diesem WIKI :

Schließlich sollte auch der thermische Wirkungsgrad einer Kraftmaschine noch genannt werden, der den Nutzen (die Kreisprozessarbeit) ins Verhältnis zum Aufwand setzt (die zugeführte Wärme, die meist in Form von Brennstoff bezahlt werden muss) . Die abgeführte Wärme wird in der Regel von der Umgebung aufgenommen.

Hierin liegt auch schon der gravierende Unterschied zwischen "eingefrorener Sonnenenergie" - nichts andere sind ja fossile "Brennstoffe" - und der "direkten Sonnenenergie" und den Formen der "indirekten Sonnenenergie" (Wind, Wellen und Sonnenwärme).

Wenn auch in beiden Fällen (Fossile Energie und EE) die "Maschine" zur Umwandlung immer auch als "Investition" anfällt (Geld & Energie), fällt zweifellos bei EE jede Form von Förderung (Berg- Tagbau, Bohranlagen etc.), Transport des "Vorprodukt", Weiterverarbeitung (Raffinerie usw.) komplett weg. Besonders wichtig, es entstehen keine weiteren Umweltbeeinträchtigungen durch die Förderung und da keinerlei Transport notwendig ist , fallen auch alle Anergieanteile dieser Prozesse komplett weg.

Ganz "nebenbei" werden fallen alle im Zusammenhang mit Förderung und Transport fälligen Anlagen und Bauwerke und damit die darin enthaltene Anergie weg.

EE-Anlagen benötigen für ihren Bau und Unterhalt selbstverständlich in vergleichbarer Weise Energie, Rohstoffe usw. wie das auch bei "konventionellen Anlagen" der Fall ist. Um diese damit verbunden Energieanteile (Anergie) nach Fertigstellung "wieder zu erbringen", entsteht eine "energetische Amortisationszeit" die den zum Bau notwendige Energiemenge darstellt. Bis hier gleichen sich beide Systeme noch. Im ersten Augenschein erscheinen AKW und andere brennstoffgebundene Kraftwerke zunächst weit positiver, da die "Energiedichte" solcher Anlagen wesentlich höher ist.

Doch kein einziges fossiles oder atomares Kraftwerk kommt auch nur einen Moment ohne diese "Brennstoffe" aus. Also wird ein nicht abreisender Strom dieser Stoffe benötigt. Die geschieht weder energetisch noch finanziell "kostenlos". Addiert man diesen energetischen Zusatzaufwand zu der in den Anlagen enthaltenen Energieanteilen, ist die Bilanz stets kleiner 1, was bedeutet sie ist negativ. Keine einzige dieser Anlagen kann die in sie und ihren Betrieb eingebrachten Energiemengen positiv wandeln.

Dies ist bei allen Anlagen welche als quasi "Brennstoff" direkte oder indirekte solare Energie wandeln komplett anders. Deren Bilanz ist deswegen "positiv", weil sie in der angenommen "Lebenszeit" von 20 Betriebsjahren sowohl die in sie "eingebrachte" Energie reproduzieren und danach über Jahre solare Energie in die gewünschte Form "transformieren". Dabei wird nichts "verbraucht", die Sonne sendet das komplette Spektrum völlig unabhängig davon was immer damit auf der Erde daraus wird. De facto ist das täglich eine bedeutend größere Energiemenge, als die gesamte Menschheit je für ihre Unternehmungen benötigen wird.

Um es platt auszudrücken, der Sonne ist es völlig "gleichgültig" ob "sie" nun meine Dachziegel erwärmt oder ob ich per PV einen Teil der Energie mittels Solarthermie oder PV "anderen Zwecken zuführe".

Was den Wirkungsgrad meiner derzeitigen PV angeht, ist lediglich entscheidend, ob die so gewandelte Energie mehr als die zu Bau, Transport usw. notwendige "Menge" soweit übertrifft, dass entweder mehrere "PV-Anlagenäquivalente" daraus entstehen oder ein "PV-Anlagenäquivalent" plus "anderweitig nutzbare el. Energie".

Selbstverständlich bedeuten hier Verbesserungen des Wirkungsgrads der Anlage entweder mehr "PV-Anlagenäquivalente" oder "PV-Anlagenäquivalent" pluplus "anderweitig nutzbare el. Energie" oder eine kleinere PV mit der selben Ausbeute wie ihr flächenmäßig größere Vorgängeranlage.

Für die finanzielle Seite bedeutet diese Gegenüberstellung - beide Typen benötigen zunächst eine Investition. Im Gegensatz zu den mit "Brennstoffen" betriebenen Anlagen - (welche eigene Investitionen für die "Förderanlagen", Transportmittel usw. beinhalten) plus permanenter, meist steigender Kosten für den "Brennstoff" selbst, fallen alle derartige Investitionen und Kosten bei EE komplett weg.

Wären Anlagen für EE (zunächst) teurer, würde dies erst dann ein tatsächlicher Nachteil sein, wenn die vorgenannten Kosten plus die Anlagenkosten für EE höher wären, als die kompletten Kosten für fossile oder atomare Anlagen plus komplette "Nebenkosten" wie Brennstoff und Umweltkosten.

Jede auch noch so kleine Verbesserung des Wirkungsgrads einer EE-Anlage bzw. einer "Kette" von EE-Anlage plus z.B. P2G, wird die Investition OHNE Zusatzkosten günstiger gestalten...

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Im Handelsblatt vom 23.11.2011 also nunmehr vor 3 Jahren war die Idee von P2G noch vergleichbar "jung". Doch offenbar kam Kirsten Brodde (Energieversorger Greenpeace Energy) zu diesem naheliegenden Schluss, der auch heute noch so gelten kann :

Derzeit gibt es keine Energiespeicher, die in großem Stil einsetzbar sind", sagt Brodde. Aber genau die sind nötig, um eine stabile Stromversorgung durch Wind- und Sonnenkraftwerke sicherzustellen. Denn bei Flaute, Wolken und nachts erzeugen sie kaum Strom, bei Sturm und im Hochsommer sogar zu viel. "Für eine effiziente Versorgung müsste die überschüssige Energie gespeichert werden, um für schwächere Zeiten vorzusorgen", sagt Kirsten Brodde

Obwohl es noch andere Methoden gibt diese Nachteile "einzuebnen", ist die Idee aus Wind und Sonne "etwas" relativ dauerhaftes zu wandeln aus einen recht simplen Grund der über die Sorgen der Stromversorgung weit hinausgeht, aus der Tatsache, 80% des deutschen "Primärenergiebedarfs" ist eben kein el. Strom, sondern "Wärme" in seiner direkten oder indirekten Form. Wenn die fossilen Vorräte (Erdöl, Erdgas = Methan und Kohle) unendlich vorhanden wären, bliebe immer noch das "dumme CO₂ Problem" das eben alle Verbrennungsprozesse freisetzen. Nun weiß selbst der bescheuerteste "Gesundbeter" und Klimawandelverneiner - jedenfalls des "Anthropogenen Klimawandel", all diese fossilen Stoffe sind "endlich". Nur, wann wohl das berühmte "Topfauskratzen" (aka Peak Oil) beginnen wird, ist immer noch strittig.

Sicher, "synthetisches Methan" eine Form des P2G, wird niemals so scheinbar "grenzenlos" zur Verfügung stehen wie das der gedankenlose Abbau fossiler Brennstoffe für begrenzte Zeit möglich gemacht hat. Um "modern" zu überleben, müssen auch andere "Rädchen" im System gedreht werden....

Doch der Artikel (unter Seite 3 "Der Wirkungsgrad muss noch gesteigert werden") sagt folgendes aus :

Das liegt nicht zuletzt an den geringen Wirkungsgraden. 20 Prozent der eingebrachten Energie gehen bei der Umwandlung in Wasserstoff durch Abwärme verloren. Die Herstellung von synthetischem Methan kostet ein weiteres Fünftel. Verstromt man das synthetische Gas wieder, bleiben nur 40 Prozent der ursprünglichen Energiemenge übrig.

"Der Wirkungsgrad kann theoretisch durch eine bessere Abwärmenutzung gesteigert werden", sagt Jürgen Schmid vom Fraunhofer-Institut. "Entsprechende Konzepte werden derzeit erprobt." So versuchen Audi und Solarfuel, mit der Wärme aus der Elektrolyse die angeschlossene Biogasanlage zu beheizen, um so die Gesamteffizienz zu erhöhen. "Dennoch bleibt auch dann festzuhalten, dass sich das Geschäft nicht wirklich lohnen würde", sagt Solarfuel-Vertriebschef Stephan Rieke. "Ohne staatliche Förderung wird die Technologie niemals zur Marktreife gelangen. Notwendig ist aus unserer Sicht ein Entgegenkommen beim Strompreis."

Letzteres sehe ich völlig anders - warum "Strom einkaufen" ? Warum nicht gleich Strom an besonders günstigen Standorten hauptsächlich für P2G produzieren

Stromversorgung eben dann als "Nebenbeschäftigung"

Oder eben jede nur denkbare "Mischform" aus beiden Welten plus vernünftige Abwärmenutzung

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Mein Hauptaugenmerk liegt aber auf dem Wärmemarkt. Auch hier werden – regional unterschiedlich – Fossile noch eine Weile einen guten Platz beanspruchen. Rund 5,5 Millionen Ölheizungen und gut 13 Millionen Gasheizungen sind nicht über Nacht zu ersetzen.

Ich bin ein Verfechter Erneuerbarer Energien. Hermann Scheer hat mir dabei die Augen geöffnet wie kein zweiter. Allerdings ist der Hauptgrund für den Umstieg auf Erneuerbare, der CO2-Ausstoss, aus meiner Sicht der Falsche. Deswegen lehne ich Power-to-Gas ab, während ich Power-to-Heat durchaus sinnvoll finde.

Als „Zeuge“ für seine Ablehnung führt Frank Urbansky das Öko-Institut e.V. mit der Pressemeldung "Power-to-Gas: Kein Allheilmittel für den Klimaschutz! [2014.032.25] an

Doch, wenn jemand den gesamten Text liest findet er problemlos auch dies :

„Besonders widersinnig ist es, auf der einen Seite aus Strom einen chemischen Energieträger zu erzeugen, während auf der anderen Seite noch umfangreich Kohle und Erdgas, die ebenfalls chemische Energieträger sind, zur Stromerzeugung genutzt werden“, so Emele.

„Eine Methanisierung ist aus Klimaschutzsicht erst dann sinnvoll, wenn wir einen sehr hohen Anteil an erneuerbaren Energien in unserem Stromsystem haben.“

Offenbar sind alle in der Begrenzung - „nur el. Strom sei das Ziel EE“ - gefangen. Wer erst darauf wartet, das sich das „Stromproblem“ zu 100% „erneuerbar gestaltet“, erkennt weder die Dringlichkeit, noch die Zusammenhänge zwischen Stromproduktion für das „Netz“ und der konkurrierenden Notwendigkeit nahezu gleichzeitig mit Hilfe von fossilen „Brennstoffen“ die „Erneuerbaren Energiewandler“ herzustellen.

Beide Entwicklungen werden sonst einen Punkt erreichen, wo eine Entscheidung für eine der beiden Möglichkeiten getroffen werden muss. Diese wird – so jedenfalls meine Erfahrungen – zu Gunsten der Stromversorgung ausfallen, da sonst bereits zu diesem Zeitpunkt die gesamte globale Wirtschaft empfindlich getroffen würde.

Diese Konsequenz wird dadurch nicht vermieden, sondern nur noch hinausgezögert.

Ich stecke letztlich also weniger hinein als ich herausbekomme. Gut – die Subventionskönige der vergangenen Jahre in Punkto Solar und (weniger) Windkraft wissen dies zu schätzen – auf jeden Fall in finanzieller Hinsicht. Aber Windenergie ist in Deutschland schon heute fast so effizient wie Strom aus Kohlekraftwerken. Dieser Trend wird sich weiter verstärken

Dennoch würde ich das Bonmot, Sonne und Wind stellen keine Rechnung, so nicht unterschreiben. Wenn es die beiden nicht tun, dann zumindest der Servicetechniker.

Liest sich teilweise wie bei erklärten Gegnern der Erneuerbaren Energien. Der Unsinn der im letzten Zitat steckt, ist der typische Zirkelschluss.

Selbstverständlich kostet solare Energie nichts, es sei den, „man“ - also Regierungen erfinden direkte und indirekte Steuern dafür. Schade eigentlich wenn ein „Energieblogger“ ausgerechnet in seiner Begründung : „Warum ich Energieblogger bin“ derartige Kurzsicht zu erkennen gibt.

Es ist eine Binsenweisheit, der Unterhalt jeglicher technischer Anlagen kostet – Wartung und Reparatur sind weder bei fossil befeuerten Anlagen noch bei irgendwelchen Anlagen der EE kostenlos. Dies so einseitig als Argument gegen nutzen „ Sonne und Wind stellen keine Rechnung“ ist völlig widersinnig. Hier werden aus Unkenntnis ? Oder um selbst einen Bonmot zu landen ? Schlicht die Tatsache, das die BRENNSTOFFE nicht benötigt werden und deren Kosten vollständig wegfallen, nach Art der Gegner EE benutzt.

Um weitere „Nähe“ zu Klimaveränderungsskeptikern zu demonstrieren schreibt Herr Urbansky nach einem schmeichelhaften Lob für sein „Energiebloggerkollegen“ :

1. Menschen wirken auf das Klima, aber nicht so katastrophal

Ich will nicht bestreiten, dass der Mensch auf das Klima einwirkt. Wie heißt es so schön? Was lebt, stört. Jedoch glaube ich nicht, dass wir in der Lage sind, das Klima nachhaltig zu verändern. Dazu brachten mit mehrere Gespräche mit Meteorologen. Und schon gar nicht glaube ich daran, dass wir im Jahr 2100 den Klimaanstieg auf 2 Grad oder was auch immer begrenzen können. Es gibt keine Stellschraube dafür.

„Was lebt, stört.“ Sehr gut verstanden, doch wer nicht rechtzeitig sein Leben und den Grad seiner „Störtätigkeit“ sinnvoll koordiniert, wird womöglich nicht mehr lange leben. „Lange leben“ bemesse ich an der Geschichte des Homo Sapiens und seiner Vorläufer, ehern nicht an der Lebensdauer z.B. der DDR, wo einige bis zur letzten Minute von ihrem Handeln fest und unverbrüchlich überzeugt waren.

Die menschlichen Aktionen, welche alle an den Rand der menschlichen Katastrophe geführt haben, haben vor ca. 200 Jahren begonnen. In bis dahin noch nie dagewesener „globaler“ Einwirkung haben Menschen – viel mehr Menschen als jemals zuvor – die Erde, die Teile der Natur, die u.a. auch für das menschliche Überleben unabdingbar sind, ausgebeutet, geschädigt in Teilen nahezu bereits Heute, vollständig ruiniert.

Das ist jedes Abwarten bis der „Point of no Return“ auch für die blindesten Zeitgenossen sichtbar wird, sträflich, weil für mindestens hunderte von Millionen Menschen schlicht tödlich.

Ein „Zuviel des Guten“ „ein Zufrüh“ (in Richtung EE), kann es gar nicht geben. Etwas nicht zu verbrauchen, soll genauso bescheuert sein, wie der gegenwärtige Raubau auf allen Gebieten ?

Ach ja, da wäre noch das „schlagende Argument“ :

Aber am Deutschen Wesen wird nicht das Klima der Welt genesen, solange in Indien und China jedes Jahr mehr als 50 Kohlekraftwerke neu gebaut werden.

Die Ursache hat schon Marx in seiner Preistheorie beschrieben. So lange jemand den Wert in Fossilen sieht und daraus einen Mehrwert generieren kann, so lange wird dies auch geschehen – vollkommen unabhängig von einem deutschen EEG.

Es ist nicht das „Deutsche Wesen“ was u.a. auch dt. Technologie in der Welt verbreitet hat. Offenbar ist ihre DDR-Bildung kaum auf die Mechanismen welche sinnvoll erscheinende Technologien tatsächlich verbreitet haben eingegangen. „Sinnvoll“ oder womöglich „unterm Strich“ katastrophal, kann die Verbreitung der PKW doch genannt werden ? Auch diese Technologie hat ihren Weg „in die Welt gefunden“ - aus D ohne jede Ideologie. Andere haben dies aufgegriffen, angewandt und weiterentwickelt.

Es ist keine Planwirtschaft notwendig um etwas „global“ zu injizieren. Längst haben andere Länder diese „Anregung“ übernommen und im Fall China auch größer weiterentwickelt. Brauchbare Technologie wird auch ohne Politik transferiert. Die Frage ist eher, wer kann damit seinen „Unterhalt“ verdienen.

Auch was die schwankenden Preise der Rohstoffe angeht, es teilweise kein messbarer Zusammenhang mit ihrem (noch) Vorhandensein verbunden. Ob sich Förderung „monetär“ lohnt oder auch nicht, ist aus energetischer Sicht völlig belanglos. Dort kommt es darauf an, wie das energetische Verhältnis „Fördermenge zu Energieeinsatz“ aussieht. Spätestens bei einem Verhältnis 1/1 ist das zumindest energetisch sinnlos. Ob nun der Energieeinsatz (die komplette Kette !) mal 1.000 $ oder gleich Millionen kostet, ändert nicht das Geringste am energetischen Ergebnis.

Geld ist virtuell – Energie ist real

Mein Fazit, für einen "Energieblogger" hat Herr Urbansky kaum begriffen um was es bei der inzwischen total eingebremsten "Energiewende" tatsächlich geht....