Geschönt? Die Klimabilanz der Bahn

[Boris Merath]

Zwischenspeicherung der gewonnenen Energie in Form von H2 war doch ursprünglich angedacht - in Pipelinen nach Europa geschossen und hier wieder mit O2 zu H2O fusioniert - saubere Sache. <_<

Dazu musst Du aber auch Wasser in die Sahara pumpen - und der Sauerstoff muss auch irgendwie von der Sahara nach Europa kommen, wäre die Frage ob da die normalen Winde ausreichen.

[612 hocker]

Dazu musst Du aber auch Wasser in die Sahara pumpen - und der Sauerstoff muss auch irgendwie von der Sahara nach Europa kommen, wäre die Frage ob da die normalen Winde ausreichen.

Man kanns auch mit Gleichstrom transportieren. Da hat man sehr wenig Verluste. Die EU spielt seit einigen Jahren mit dem Gedanken ein Transeuropäisches Gleichstromnetz aufzubauen und die Norwegischen Wasserkraftwerke als Pumpspeicherwerke für ganz Europa zu nutzen. Diese werden tagsüber mit Solarstrom aus Südeuropäischen Ländern gespeisst und nachts wird die Energie aus den Pumpspeicherwerken genutzt.

[ET 423]

Wißt ihr eigentlich, daß ich da mal früher als Holzfäller tätig war ? 

Ja und ich bin Gärtner in der Antarktis.

Zwischenspeicherung der gewonnenen Energie in Form von H2 war doch ursprünglich angedacht - in Pipelinen nach Europa geschossen und hier wieder mit O2 zu H2O fusioniert - saubere Sache.

Nicht fusioniert, verbrannt trifft es eher. Eine H2-Leitung hingegen von der Sahara nach Europa hingegen hat werkstoff bedingte (große) Verluste und ist auch eine sehr explosive Angelegenheit. Man sollte auch nicht vergessen, daß für die Konvertierung von Wasser zu Wasserstoff sehr viel Energie nötig ist und man (derzeit noch) mehr Energie reinsteckt als rauskommt.

Man kanns auch mit Gleichstrom transportieren. Da hat man sehr wenig Verluste.

Genau umgekehrt. Beim Gleichstrom hast du immense Verluste, siehe auch der Stromkrieg. Man kann den Gleichstrom nicht weit transportieren und transformieren ist nur sehr schwer möglich. Wechselstrom ist hier das einzig wirklich Brauchbare, aber auch der Wechselstrom hat über große Entfernungen enorme Verluste.

[612 hocker]

Genau umgekehrt. Beim Gleichstrom hast du immense Verluste, siehe auch der Stromkrieg. Man kann den Gleichstrom nicht weit transportieren und transformieren ist nur sehr schwer möglich. Wechselstrom ist hier das einzig wirklich Brauchbare, aber auch der Wechselstrom hat über große Entfernungen enorme Verluste.

Warum diskutiert man dann seit Jahren über Transeuropäische Gleichstromnetze. Ich hab auch schon mehrere Dokus über dieses Thema gesehen dort hieß es, dass die Gleichspannung bei Hochspannung nicht so reagiert wie bei Niederspannung. Leider haben wir noch nicht Wechsel- und Gleichspannung in der Berufsschule durchgenommen sonst könnte ich das genauer erklären. Bei Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung hat man einen Verlust von 3 % auf 1000 km.

[Boris Merath]

Genau umgekehrt. Beim Gleichstrom hast du immense Verluste, siehe auch der Stromkrieg. Man kann den Gleichstrom nicht weit transportieren und transformieren ist nur sehr schwer möglich. Wechselstrom ist hier das einzig wirklich Brauchbare, aber auch der Wechselstrom hat über große Entfernungen enorme Verluste.

Jein - die PRobleme des Gleichstroms stammen daher, dass man ihn eben nicht durch den Transformator schicken kann und damit Gleichstromhochspannungsleitungen früher nicht vernünftig realisierbar waren. Heute ist die Hochleistungselektronik so weit, dass das geht - und das wichtigste, dass man am Ende aus dem Hochspannungsgleichstrom auch wieder Wechselstrom bekommt. Daher werden für Transporte über größere Strecken jetzt in der Tat Gleichstromleitungen verwendet - halt mit sehr hohen Spannungen.

[Meikl]

Beide haben in gewisser Weise Recht. Prinzipiell ist Gleichstrom für Langstreckenübertragungen verlustärmer, weil eine Gleichstromleitung prinzipbedingt nicht abstrahlt (eine Wechselstromleitung funktioniert quasi als eine seeeeehr lange Antenne, die mit der Frequenz 50 Hz abstrahlt, diese abgestrahlte Energie geht verloren). Aber bei Gleich- und Wechselrichtung entstehen (derzeit noch) größere Verluste als beim einfachen Transformieren. Das könnte sich jedoch mit moderner Leistungselektronik bald ändern.

[ruhri]

Von der Gleichstromidee hatte ich in der Tat auch schon gehört. Nun ja, Solarstrom wird uns ähnlich wie Windenergie, auch nie wieder verlassen, selbst wenn es überall Fusionskraftwerke geben sollte. Gezeitenkraftwerke sind heute übrigens mit ganz anderen Prinzipien in der Erprobung, und zwar viel kleiner als bisher. Auch das wird helfen. Bei den Fusionskraftwerken, wenn man sie denn mal ans Laufen bekäme, käme neben der Radioaktivität vermutlich noch hinzu, dass man mit normalem Wasserstoff eine Fusion außerhalb eines Sternes nicht hinbekommt. Man hätte also wieder das Problem der Rohstoffbeschaffung.

Nicht, dass es mich überraschen würde, aber mal wieder ist jedermann über das Biogas hinweg gegangen! Wieso eigentlich? Soweit ich weiß, ist das Potential viel größer als bei anderen alternativen Energieträgern. USB und Stadtwerke Bochum nutzen schon die quasi-natürliche Methanproduktion der Bochumer Zentraldeponie und verfeuern das Gas in einem Kraftwerk. Das wird in Zukunft noch viel mehr kommen (müssen).

[Boris Merath]

Aber bei Gleich- und Wechselrichtung entstehen (derzeit noch) größere Verluste als beim einfachen Transformieren.

Wohl nicht mehr, sonst würde man wohl kaum Gleichstromleitungen bauen? In...ich glaube China ist ja eine große Anlage in Betrieb gegangen, und für die geplanten Offshore-Windanlagen in der Nordsee soll auch Gleichstromübertragung kommen.

[Meikl]

Wohl nicht mehr, sonst würde man wohl kaum Gleichstromleitungen bauen? In...ich glaube China ist ja eine große Anlage in Betrieb gegangen, und für die geplanten Offshore-Windanlagen in der Nordsee soll auch Gleichstromübertragung kommen.

Die geringeren Verluste in den Leitungen wiegen die etwas größeren Verluste bei der Wandlung wieder auf, so daß insgesamt die Übertragung verlustärmer ist. Gleichstromübertragung lohnt sich vor allem bei langen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.

Bei Windanlagen kommt dazu, daß durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Rotoren sowieso eine Frequenzwandlung nötig ist, so daß der Mehraufwand für die Gleichstromübertragung geringer ist.

[ET 423]

Danke @all für die Antworten. Mein bisheriger technischer Kenntnisstand war eben, daß Gleichstrom direkt nicht transformierbar ist - ich habe meine Rechnung wohl ohne die heutige moderne Hochleistungselektronik gemacht. :rolleyes: B)

[gmg]

Nicht fusioniert, verbrannt trifft es eher. Eine H2-Leitung hingegen von der Sahara nach Europa hingegen hat werkstoff bedingte (große) Verluste und ist auch eine sehr explosive Angelegenheit. Man sollte auch nicht vergessen, daß für die Konvertierung von Wasser zu Wasserstoff sehr viel Energie nötig ist und man (derzeit noch) mehr Energie reinsteckt als rauskommt.

Naja, streng genommen, ist es schon eine Fusion. Es ist aber trotzdem unüblich sowas so zu nennen weil wir dann gleich an eine Kernfusion denken.
Was die Sicherheit betrifft, dürfte das auch nicht gefährlicher sein als Butan- oder Methanleitungen.
Ubahnfarn will ja gerade auf die Pläne hinaus, in der Sahara mittels Solaranlagen das Wasser elektrolytisch zu trennen. Wenn das in der Praxis umgesetzt werden kann, wäre für die Energie gesorgt

Dazu musst Du aber auch Wasser in die Sahara pumpen - und der Sauerstoff muss auch irgendwie von der Sahara nach Europa kommen, wäre die Frage ob da die normalen Winde ausreichen.

Der Atlantik und das Mittelmeer nicht so weit weg von der Sahara. Meines Wissens kämen die Elektroden auch mit Salzwasser zurecht. Den Sauerstoff brauchen wir nicht in Reinform. Unsere Luft enthält genug. Brennstoffzellen- Autos und andere H2- Motoren tanken ja jetzt auch schon nur H2 und keinen Sauerstoff weil letzterer ja schon in der Luft ist.

Was mich aber am Beitrag von Ubahnfarn stört, ist dass er im Wasserstoff einen reinen Zwischenspeicher sieht. Als eigentlicher Treibstoff wäre er viel besser eingesetzt weil es so keine Verluste bei der Stromproduktion gibt.

[Iarn]

Für die Herstellung wird i.d.R. Silizium verwendet, das es auch nicht immer und überall gibt und die Herstellung ist auch nicht gerade Energie freudig für die Bilanz.

Ultrareines Silizium für Solarzellen nach jetziger Bauart zu gewinnen ist in der Tat sehr energieaufwendig. Silizium ist jedoch im Gegesatz zu Deiner Aussage auf der Erde in Hülle und Fülle vorhanden, die Erdkruste besteht auf über einem Viertel aus Silizium, damit ist es nach Sauerstoff das zeithäufigste Element in der Erdkruste. Die klassische Siliziumgewinnung ist die Reduktion von Siliziumdioxid durch Elekrolichtbögen. Saharasand ist beispielsweise nahezu reines Siliziumdioxid

[ubahnfahrn]

Was mich aber am Beitrag von Ubahnfarn stört, ist dass er im Wasserstoff einen reinen Zwischenspeicher sieht. Als eigentlicher Treibstoff wäre er viel besser eingesetzt weil es so keine Verluste bei der Stromproduktion gibt.

Wasserstofffahrzeuge sind aber (zur Zeit ?) immer noch nicht richtig ausgereift.
Insbesondere hat man das Problem der Wasserstofftanks, die mehr Energie für die Kühlung und das zusätzliche Transportgewicht verbrauchen, als man gegenüber anderen Treibstoffen einsparen könnte.
Von der Gefahr eines Unfalls mal gar nicht erst zu sprechen :huh:

Deshalb sehe ich es als sinnvoller an, daß bereits bestehende Systeme, wie das Stromnetz der Bahn (und weitere noch zu elektriefizierende Strecken) in Verbindung mit neuen, energieeffizienten Elektroloks für die Transportleistung verwendet werden, anstatt von Wasserstoffgetriebenen (umgebauten Diesel)loks oder PKW oder LKW.

Die Stromerzeugung aus 2H2+O2=2H2O kann dann ja mit großen Kraftwerken erfolgen, die in sich gesehen wieder effizienter arbeiten dürften, als zigmillionen Kleinreaktoren.

Ich lasse mich aber gern durch wissenschaftlich fundierte Gegenargumente vielleicht überzeugen.

Nachtrag: Was bei der "Verbrennung", also bei hohen Temperaturen immer entsteht, sind Stickoxide (NOx), da der sonst eigentlich reaktionsträge Luftstickstoff (N2) mit dem Sauerstoff reagiert. Darum ist in jedem Fall der "stillen Verbrennung" durch die Brennstoffzelle der Vorzug zu geben.

[ET 423]

@Iarn: Ah ok danke, wieder was gelernt. Ich hätte in Chemie eben doch besser aufpassen sollen.

[gmg]

Wasserstofffahrzeuge sind aber (zur Zeit ?) immer noch nicht richtig ausgereift.
Insbesondere hat man das Problem der Wasserstofftanks, die mehr Energie für die Kühlung und das zusätzliche Transportgewicht verbrauchen, als man gegenüber anderen Treibstoffen einsparen könnte.
Von der Gefahr eines Unfalls mal gar nicht erst zu sprechen :huh:

Die von dir geforderten Solar- Wasserstofffabriken sind aber auch noch nicht so weit. Das habe ich bei meinem Beitrag schon mitbedacht.

Muss man einen H2- Tank kühlen? Der Chemielehrer in der Schule hat doch auch H2- Flaschen ungekühlt rumstehen.
Und das Gewicht? Benzin ist doch auch nicht gerade leicht. H2 ist das leichteste Gas, das es gibt. Somit wird man davon sehr viel in kompremierter Form in den Tank bekommen. Ein Gastank muss natürlich stabiler sein als ein Benzintank. Dafür wird aber der Treibstoff selbst vermutlich leichter sein.
Was die Sicherheit betrifft, kann ich bei dir, genau wie bei ET423 mit den Pipelines wieder nur auf Erdgas verweisen. Das tanken heute schon viele Autos und es gab bisher keine Probleme.

[Hot Doc]

Die "Solar Millennium AG" baut übrigens schon Kraftwerke in Marokko und Algerien, die zum Teil für den Stromexport gedacht sind. Interessant ist dabei die Entwicklung von Hybridkraftwerken, die ziemlich saubere Erdgasturbinen zuschalten können, um konstant Strom zu liefern. (Das Erdgas wird vor Ort gefördert.)
Ich Spanien versucht man diese Produktionsschwankungen mit Wärmespeichern aufzufangen.

[Meikl]

Also ich halte die Wasserstoffwirtschaft für einen Holzweg. Die geringsten Verluste entstehen noch bei der Erzeugung des Wasserstoffs. Viel verloren geht beim Transport bzw. bei der Speicherung. Der Transport mittels Pipeline hat das Problem, daß ein nicht unbeachtlicher Anteil einfach durch die Wandung durchdiffundiert. Die Speicherung ist noch ineffizienter: tiefkalt wird etwa die Hälfte der im Wasserstoff steckenden Energie für die Verflüssigung gebraucht und Druckbehälter haben eine zu geringe Energiedichte (und auch hohe, wenn auch nicht ganz so hohe Verluste bei der Kompression). Des weiteren geht bei tiefkalter Speicherung jede Menge durch den unvermeindlichen Boil-Off (das ist das kontrollierte Ablassen des verdampften Wasserstoffs) verloren.

Auf Verbraucherseite ist auch wieder das Problem, daß Brennstoffzellen momentan noch ziemlich teuer und ineffizient sind. Und die Verbrennung in einem Verbrennungsmotor ist genauso wenig effizient wie die Verbrennung von Benzin (so wie es beim BMW Hydrogen 7 gemacht wird (für dessen Wasserstofftanksteuergerät ich übrigens den größten Teil der Low-Level-Software entwickelt habe)).

Bei der Erzeugung und beim Verbrauch sind wohl noch Fortschritte zu erwarten. Der Transport hat aber grundsätzliche physikalische Grenzen, die nicht überwunden werden können.

Viel sinnvoller ist es, den Sahara-Strom mittels Gleichstrom-Höchstspannungsleitungen nach Europa zu übertragen.

[ubahnfahrn]

Viel sinnvoller ist es, den Sahara-Strom mittels Gleichstrom-Höchstspannungsleitungen nach Europa zu übertragen.

Da braucht es aber eine ganz schön lange Leitung - und wie kommt man durchs Mittelmeer - trockenlegen vielleicht ? :blink:

[chris232]

Schon mal was von dem Wörtchen "isoliert" gehört?

[eightyeight]

Da braucht es aber eine ganz schön lange Leitung - und wie kommt man durchs Mittelmeer - trockenlegen vielleicht ? :blink:

Wir stellen dich in einem Paddelboot aufs Mittelmeer, und du hast die ehrenvolle Aufgabe das Kabel zu halten.

[ubahnfahrn]

Schon mal was von dem Wörtchen "isoliert" gehört?

Da braucht es aber dann eine gute Isolierung bei einem Höchstspannungskabel, sonst gibt es massenhaft gegrillten Fisch

[ubahnfahrn]

Wir stellen dich in einem Paddelboot aufs Mittelmeer, und du hast die ehrenvolle Aufgabe das Kabel zu halten.

Gute I dee, am besten zwischen Sizilien und tunesien, damit der Arm nicht zu lang wird

[612 hocker]

Wir stellen dich in einem Paddelboot aufs Mittelmeer, und du hast die ehrenvolle Aufgabe das Kabel zu halten.  

Gute I dee, am besten zwischen Sizilien und tunesien, damit der Arm nicht zu lang wird

Unter die Meerenge von Gibraltar, die ist nur wenige Kilometer groß, einen Tunnel bauen. Ein Eisenbahntunnel wie der Eurotunnel soll da bald auch irgendwann entstehen.

[ruhri]

Tja, zu den obigen Beiträgen mal ein paar Informationsbrocken:

• Es gibt Energie-Seekabel. Dazu wird Hochspannungs-Gleichstrom benutzt.
• Kernfusion ist immer noch schätzungsweise 50 Jahre entfernt.
• Für die „einfachste“ Fusion wird Deuterium und Tritium benötigt. Deuterium ist selten und Tritium praktisch nicht zu beschaffen. Man kann es sich aus Lithium „erbrüten“, aber auch das ist extrem selten.
• Das Silizium für elektronische Bauteile inklusive der Solarzellen stammt heutzutage aus nur zwei Quellen. Alle anderen sind nicht rein und daher nicht wirtschaftlich genug. Die schlechtere dieser beiden liegt in Kanada, die bessere - hört und staunt! - befindet sich in Deutschland.
• Reines Silizium lässt sich übrigens ebenfalls als Energieträger vergleichbar Wasserstoff verwenden. Es wäre allerdings erheblich sicherer zu transportieren. Langkettige Silizium-Verbindungen werden möglicherweise irgendwann für hochfliegende Flugzeuge und Raketen verwendet.
• Biogasanlagen entgiften die Gülle vor dem Auftrag auf die Felder und vermindern den Methan-Ausstoß. Außerdem lässt sich das gewonnene Gas veredeln und in die Erdgasnetze speisen.
• Eine mögliche Energiespeicherung könnte Druckluft (plus Erdgasverbrennung) werden. Eins von zwei Kraftwerken auf der Welt steht in Norddeutschland (Huntorf) und speichert Überschuss-Energie eines Kernkraftwerks (Unterweser).

[gmg]

[*]Biogasanlagen entgiften die Gülle vor dem Auftrag auf die Felder und vermindern den Methan-Ausstoß.

Naja, sie vermindern ihn nicht wirklich, sondern machen ihn nur nutzbar.

[612 hocker]

Wie soll das dann aussehen? Baut man dann Druckdichte Stähle und saugt die Luft ab.

[Meikl]

Wie soll das dann aussehen? Baut man dann Druckdichte Stähle und saugt die Luft ab.

Wie sieht den ein nicht druckdichter Stahl aus??? Ist der nicht ordnungsgemäß verschweißt??? Oder porös gewaltzt??? Fragen über Fragen...

[Hot Doc]

Ich glaube er meinte "Ställe".

Nein, das meiste Gas ist im Dung enthalten, den lagert man Druckdicht und saugt oben das gute Zeuchs ab und verbrennt es, vorzugsweise in nem Blockheizkraftwerk. Der Rest wird dann kompostiert. Da man aber ein wenig warten muß, bis der Dung genug von seinem Schatz freigibt, gibt es min. 2 Behälter, so dass immer einer gerade "Gas geben" kann. Man kann übrigens ohne Probleme bis zu einem gewissen Grad Pflanzenabfälle dazugeben.

Im Tierpark Hellabrunn in München steht seit kurzem so eine Anlage (da fällt genügend Mist an) und heizt den Tierpark (also die Gebäude) und versorgt nicht nur den Tierpark sondern nebenbei noch einige Wohnungen mit Strom. (Es ist ein Fernziel der Stadtwerke München alle Privathaushalte in der Stadt mit ökoligisch produziertem Strom zu versorgen).

[Rohrbacher]

Im Tierpark Hellabrunn in München steht seit kurzem so eine Anlage (da fällt genügend Mist an)

Mh... man könnte ja Rathäuser, anderen politischen Anstalten und gewisse Foren anschließen, was da für Potenzial vorhanden ist...

[ruhri]

Naja, sie vermindern ihn nicht wirklich, sondern machen ihn nur nutzbar.

Das verweise ich auf meinen Vorredner:

Ich glaube er meinte "Ställe".

Nein, das meiste Gas ist im Dung enthalten, den lagert man Druckdicht und saugt oben das gute Zeuchs ab und verbrennt es, vorzugsweise in nem Blockheizkraftwerk. Der Rest wird dann kompostiert. Da man aber ein wenig warten muß, bis der Dung genug von seinem Schatz freigibt, gibt es min. 2 Behälter, so dass immer einer gerade "Gas geben" kann. Man kann übrigens ohne Probleme bis zu einem gewissen Grad Pflanzenabfälle dazugeben.

Im Tierpark Hellabrunn in München steht seit kurzem so eine Anlage (da fällt genügend Mist an) und heizt den Tierpark (also die Gebäude) und versorgt nicht nur den Tierpark sondern nebenbei noch einige Wohnungen mit Strom. (Es ist ein Fernziel der Stadtwerke München alle Privathaushalte in der Stadt mit ökoligisch produziertem Strom zu versorgen).

Genau darum geht! Wenn man die Gülle quasi so schnell wie möglich nach Verlassen des Tieres gasdicht in eine Biogasanlage packt, dann tritt nur wenig Methan unkontrolliert in die Atmosphäre aus. Nach der Vergärung und Verbrennung bleibt wesentlich umweltfreundlicheres Kohlendioxid übrig, das zudem nicht fossilen Urspungs ist. Die festen Restbestandteile sind übrigens auch ein hervorragender Dünger, der nicht die Nachteile der unbehandelten Gülle besitzt.