Heute zu der Frage: Kann ich zu Hause Wasserstoff anstatt Heizöl tanken?
Technische Begriffe:
- Energie in Kilowattstunden kWh als Maß für die Wärmemenge
- Druck in bar, 1 bar ist der normale Luftdruck unserer Atmosphäre
- Wasserstoff H2, Energieträger zu 100% aus Wind-, Wasser- und Sonnenenergie erzeugbar
- Kubikmeter (1m³ = 1000 Liter Flüssigkeit)
Vergleich: Öl und Wasserstoff:
Heute vergleiche ich Wasserstoff und Öl. Warum Öl? Weil Öl vielfach zum Heizen verwendet wird. Öl ist der Heizstoff der Vergangenheit, den es zu ersetzen gilt. Die Frage lautet: Warum setzen wir für unsere Heizungen nicht einfach Wasserstoff, anstatt Öl oder Gas ein? Oder anders-herum: Wer versucht diesen technischen Fortschritt zu verhindern?
Die Antwort ist kurz: es ist die Physik! Das möchte ich im Folgenden an einem Beispiel erklären. Gerne würde ich mein Haus mit Wasserstoff heizen. Annahme: Ein modernes Einfamilienhaus lässt sich mit einem Öltank von 1 Kubikmeter (1000 Litern ) und einem Energieinhalt von 10.000 kWh einen Winter lang beheizen.
Warum kann ich meinen Tank nicht einfach mit Wasserstoff füllen?
Das geht, jedoch ist Wasserstoff bei Raumtemperatur gasförmig und nicht flüssig. Das heißt bei normalem Druck (1 bar) passt in meinen Tank 1 Kubikmeter gasförmiger Wasserstoff. Der Energieinhalt beträgt dann leider nur 3kWh! 3 anstatt 10.000, das ist tatsächlich viel zu wenig.
Wir lagern aber auch Propangas in Tanks im Garten! Bei 8 bar passen 1000 Liter Flüssiggas in den Tank und zwar mit einem Energieinhalt von immerhin 6600 kWh!
Wasserstoff ist dagegen bei 8 bar weiterhin gasförmig, ja sogar bis mehrere 100 bar lässt sich H2 nicht verflüssigen! Bei 8 bar passen in den obigen Tank 18 kWh Wasserstoff.
D.h. mit höherem Druck erhalte ich mehr Energie.
d.h.. ich nehme ein richtigen Drucktank. Gute Drucktanks gibt es z.B. mit 300 bar. Das ist technisch anspruchsvoll, aber machbar. Bei 300 bar passen etwa 20 kg Wasserstoff in 1m³. 20 kg Wasserstoff hätten dann immerhin 660 kWh. Recht wenig, und es kommt ein weiters Problem dazu: Ein Kunststoff oder Blechtank kann keine 300 bar verkraften. — Macht nichts, dann besorge ich spezielle Stahl- oder CFK — Flaschen, die 300 bar aushalten. Das ist teurer, aber es geht. Zurück zur Energiemenge. Um die gleiche Energiemenge wie beim Öl, nämlich 10.000 kWh zu erhalten, müsste ich anstatt 1m³ nun 15m³ z.B. in Form von den üblichen 50 Liter Flaschen kaufen. Das wären insgesamt 300 Flaschen. Die Flaschen gibt in 12er Bündeln. Ich würde also 25 Bündel benötigen. Jeder Flaschenbündel hat dabei einen Platzbedarf von etwa 1 m³.
Also nochmal zum Vergleich: Um einen Behälter mit 1 m³ Öl mit H2 bei 300 bar zu ersetzen bräuchte ich einen Platzbedarf von 25 m³, d.h. 25 mal so viel Platz. Zur Befüllung würde ein großer LKW die Bündel abholen und später wieder bringen. D.h. sie müssten in der Nähe der Straße stehen, so dass sie einfach austauschbar wären. Ein Bündel mit zwölf Flaschen wiegt etwa 1500 kg und ist beim Transport ein Gefahrgut. Zusammen wiegen die 300 Flaschen etwa 37,5 Tonnen.
Fazit heute: ja, es ist möglich einen Öltank durch einen Wasserstoffspeicher zu ersetzen, aber es ist technisch enorm aufwändig und macht, von den Kosten ganz abgesehen, so keinen Sinn.
Der Wasserstoff bleibt ein wichtiger Hoffnungsträger der Zukunft für verschiedene Einsätze, die Lagerung zu Hause als individuellen, saisonalen Speicher ist auf absehbare Zeit nicht möglich.
Johannes Oswald, Miltenberg, 13.07.2023