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2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

13. Kosten der Wasserstoffbereitstellung in Versorgungssystemen auf Basis erneuerbarer Energien

verfasst von : Thomas Grube, Bernd Höhlein

Erschienen in: Wasserstoff und Brennstoffzelle

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Als Speichermedium für Energie aus erneuerbaren Quellen eröffnet Wasserstoff eine effiziente Perspektive zur Nutzbarmachung überschüssiger Stromproduktion. Zusätzlich kann die Verwendung dieses Wasserstoffs im Kraftstoffmarkt zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und Importabhängigkeiten substantiell beitragen. Der Einsatz von Brennstoffzellen im Kraftfahrzeugbereich hat insbesondere aufgrund der großen Reichweitenvorteile ein hohes Potenzial auf dem Markt für E-Mobilität. Damit die Anwendung dieser Wasserstofftechnologien möglich wird, müssen noch wesentliche Schritte getan werden, die hinsichtlich der Kostendimensionen der zukünftigen Wasserstoffnutzung im dann vorhandenen Versorgungssystem abzuschätzen sind. In der Vergangenheit sind Wasserstoffbereitstellungspfade für Verkehrsanwendungen bereits intensiv analysiert und diskutiert worden. Fortschritte bei der Entwicklung der benötigten Anwendungstechnologien aber auch veränderte energiestrategische Randbedingungen motivieren zu der nachfolgenden Analyse und Bewertung. Deren Ausgangsbasis bilden aktuell verfügbare Studienergebnisse, die sich schwerpunktmäßig mit der Nutzung überschüssiger Stromproduktionen aus erneuerbaren Energien beschäftigen.

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Fußnoten
1
i. N.: im Normzustand.
 
3
GIS: Geoinformationssystem.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Grube, T., Höhlein, B., Menzer, R.: Methanol als Energieträger. In: Proceedings Netzwerk Kraftwerkstechnik der EnergieAgentur. NRW, Workshop der AG 3, Gelsenkirchen (2011) Grube, T., Höhlein, B., Menzer, R.: Methanol als Energieträger. In: Proceedings Netzwerk Kraftwerkstechnik der EnergieAgentur. NRW, Workshop der AG 3, Gelsenkirchen (2011)
2.
Zurück zum Zitat Trudewind, C., Wagner, H.-J.: Vergleich von H2-Erzeugungsverfahren. In: Proceedings 5. Internationalen Energiewirtschaftstagung & IEWT. TU Wien (2007) Trudewind, C., Wagner, H.-J.: Vergleich von H2-Erzeugungsverfahren. In: Proceedings 5. Internationalen Energiewirtschaftstagung & IEWT. TU Wien (2007)
3.
Zurück zum Zitat Höhlein, B., Grube, T., Reijerkerk, J.: Hydrogen logistics – production, conditioning, distribution, storage and refueling. In: Proceedings 2nd European Hydrogen Energy Conference, 22.–25. November 2007, Zaragossa (2007) Höhlein, B., Grube, T., Reijerkerk, J.: Hydrogen logistics – production, conditioning, distribution, storage and refueling. In: Proceedings 2nd European Hydrogen Energy Conference, 22.–25. November 2007, Zaragossa (2007)
4.
Zurück zum Zitat Sattler, C.: Wasserstoff-Produktionskosten via solarer Reformierung von Erdgas. In: Proceedings Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Sitzung des Arbeitskreises H2NRW, Recklinghausen (2010) Sattler, C.: Wasserstoff-Produktionskosten via solarer Reformierung von Erdgas. In: Proceedings Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Sitzung des Arbeitskreises H2NRW, Recklinghausen (2010)
5.
Zurück zum Zitat Kwapis, D., Klug, K.H.: Wasserstoffbasiertes Energiekomplementärsystem für die regenerative Vollversorgung eines H2-Technologiezentrums. In: Proceedings Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Sitzung des Arbeitskreises H2NRW, Recklinghausen (2010) Kwapis, D., Klug, K.H.: Wasserstoffbasiertes Energiekomplementärsystem für die regenerative Vollversorgung eines H2-Technologiezentrums. In: Proceedings Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Sitzung des Arbeitskreises H2NRW, Recklinghausen (2010)
6.
Zurück zum Zitat Smolenaars, J.: Wasserstoff-Produktionskosten via Onsite-Steam-Reformer an der Tankstelle. In: Proceedings Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Sitzung des Arbeitskreises H2NRW, Recklinghausen (2010) Smolenaars, J.: Wasserstoff-Produktionskosten via Onsite-Steam-Reformer an der Tankstelle. In: Proceedings Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Sitzung des Arbeitskreises H2NRW, Recklinghausen (2010)
7.
Zurück zum Zitat Tillmetz, W., Bünger, U.: Development status of hydrogen and fuel cells – Europe. In: Proceedings 18th World Hydrogen Conference, 2010, Forschungszentrum Jülich GmbH, Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Energy and Environment: ISBN 978-3-89336-655-2 Essen (2010) Tillmetz, W., Bünger, U.: Development status of hydrogen and fuel cells – Europe. In: Proceedings 18th World Hydrogen Conference, 2010, Forschungszentrum Jülich GmbH, Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Energy and Environment: ISBN 978-3-89336-655-2 Essen (2010)
8.
Zurück zum Zitat Lemus, R.G., Martínez Duart, J.M.: Updated hydrogen production costs and parities for conventional and renewable technologies. Int. J. Hydrogen Energy 35, 3929–3936 (2010) Lemus, R.G., Martínez Duart, J.M.: Updated hydrogen production costs and parities for conventional and renewable technologies. Int. J. Hydrogen Energy 35, 3929–3936 (2010)
9.
Zurück zum Zitat Müller-Langer, F., Tzimas, E., Kaltschmitt, M., Peteves, S.: Techno-economic assessment of hydrogen production processes for the hydrogen economy for the short and medium term. Int. J. Hydrogen Energy 32, 3797–3810 (2007) Müller-Langer, F., Tzimas, E., Kaltschmitt, M., Peteves, S.: Techno-economic assessment of hydrogen production processes for the hydrogen economy for the short and medium term. Int. J. Hydrogen Energy 32, 3797–3810 (2007)
10.
Zurück zum Zitat Michaelis, J., Genoese, F., Wietschel, M.: Systemanalyse zur Verwendung von Überschussstrom. In: Proceedings Ergebnisvorstellung der Studie „Integration von Windwasserstoff-Systemen in das Energiesystem“, Berlin (2013) Michaelis, J., Genoese, F., Wietschel, M.: Systemanalyse zur Verwendung von Überschussstrom. In: Proceedings Ergebnisvorstellung der Studie „Integration von Windwasserstoff-Systemen in das Energiesystem“, Berlin (2013)
11.
Zurück zum Zitat Gökçek, M.: Hydrogen generation from small-scale wind-powered electrolysis system in different power matching modes. Int. J. Hydrogen Energy 35, 10050–10059 (2010) Gökçek, M.: Hydrogen generation from small-scale wind-powered electrolysis system in different power matching modes. Int. J. Hydrogen Energy 35, 10050–10059 (2010)
12.
Zurück zum Zitat Liberatore, R., Lanchi, M., Giaconia, A., Tarquini, P.: Energy and economic assessment of an industrial plant for the hydrogen production by water-splitting through the sulfur-iodine thermochemical cycle powered by concentrated solar energy. Int. J. Hydrogen Energy 37, 9550–9565 (2012) Liberatore, R., Lanchi, M., Giaconia, A., Tarquini, P.: Energy and economic assessment of an industrial plant for the hydrogen production by water-splitting through the sulfur-iodine thermochemical cycle powered by concentrated solar energy. Int. J. Hydrogen Energy 37, 9550–9565 (2012)
13.
Zurück zum Zitat A Portfolio of Powertrains for Europe: a Fact Based Analysis – The Role of Battery Electric Vehicles, Plug-in-Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles. McKinsey & Co. (2010) A Portfolio of Powertrains for Europe: a Fact Based Analysis – The Role of Battery Electric Vehicles, Plug-in-Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles. McKinsey & Co. (2010)
14.
Zurück zum Zitat Johnson, N., Ogden, J.: A spatially-explicit optimization model for long-term hydrogen pipeline planning. Int. J. Hydrogen Energy 37, 5421–5433 (2012) Johnson, N., Ogden, J.: A spatially-explicit optimization model for long-term hydrogen pipeline planning. Int. J. Hydrogen Energy 37, 5421–5433 (2012)
15.
Zurück zum Zitat Stolten, D., Grube, T., Mergel, J.: Beitrag elektrochemischer Energietechnik zur Energiewende. In: Proceedings VDI-Tagung Innovative Fahrzeugantriebe, 6.–7. November 2012, Dresden, VDI-Berichte 2183. ISBN 978-3-18-092183-9. VDI-Verlag, Dresden (2012) Stolten, D., Grube, T., Mergel, J.: Beitrag elektrochemischer Energietechnik zur Energiewende. In: Proceedings VDI-Tagung Innovative Fahrzeugantriebe, 6.–7. November 2012, Dresden, VDI-Berichte 2183. ISBN 978-3-18-092183-9. VDI-Verlag, Dresden (2012)
16.
Zurück zum Zitat Stiller, C., Schmidt, P., Michalski, J., Wurster, R., Albrecht, U., Bünger, U., Altmann, M.: Potenziale der Wind-Wasserstoff-Technologie in der Freien und Hansestadt Hamburg und in Schleswig Holstein. Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, Eine Untersuchung im Auftrag der Wasserstoffgesellschaft Hamburg e. V., der Freien und Hansestadt Hamburg, vertreten durch die Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, sowie des Landes Schleswig-Holstein, vertreten durch das Ministerium für Wissenschaft, Wirtschaft und Verkehr (2010) Stiller, C., Schmidt, P., Michalski, J., Wurster, R., Albrecht, U., Bünger, U., Altmann, M.: Potenziale der Wind-Wasserstoff-Technologie in der Freien und Hansestadt Hamburg und in Schleswig Holstein. Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, Eine Untersuchung im Auftrag der Wasserstoffgesellschaft Hamburg e. V., der Freien und Hansestadt Hamburg, vertreten durch die Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, sowie des Landes Schleswig-Holstein, vertreten durch das Ministerium für Wissenschaft, Wirtschaft und Verkehr (2010)
17.
Zurück zum Zitat Stolzenburg, K.: Integration von Wind-Wasserstoff-Systemen in das Energiesystem: Zusammenfassung & Schlussfolgerungen. In: Preceedings Ergebnisvorstellung der Studie „Integration von Windwasserstoff-Systemen in das Energiesystem“, Berlin (2013) Stolzenburg, K.: Integration von Wind-Wasserstoff-Systemen in das Energiesystem: Zusammenfassung & Schlussfolgerungen. In: Preceedings Ergebnisvorstellung der Studie „Integration von Windwasserstoff-Systemen in das Energiesystem“, Berlin (2013)
18.
Zurück zum Zitat Baufumé, S., Grüger, F., Grube, T., Krieg, D., Linssen, J., Weber, M., Hake, J.-F., Stolten, D.: GIS-based scenario calculations for a nationwide German hydrogen pipeline infrastructure. Int. J. Hydrogen Energy 38, 3813–3829 (2013) Baufumé, S., Grüger, F., Grube, T., Krieg, D., Linssen, J., Weber, M., Hake, J.-F., Stolten, D.: GIS-based scenario calculations for a nationwide German hydrogen pipeline infrastructure. Int. J. Hydrogen Energy 38, 3813–3829 (2013)
19.
Zurück zum Zitat Höhlein, B., Grube, T.: Kosten einer potentiellen Wasserstoffnutzung für E-Mobilität mit Brennstoffzellenantrieben. In et – Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Bd. 61 (2011) Höhlein, B., Grube, T.: Kosten einer potentiellen Wasserstoffnutzung für E-Mobilität mit Brennstoffzellenantrieben. In et – Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Bd. 61 (2011)
20.
Zurück zum Zitat Studie zur Frage „Woher kommt der Wasserstoff in Deutschland 2050?“. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), Berlin (2010) Studie zur Frage „Woher kommt der Wasserstoff in Deutschland 2050?“. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), Berlin (2010)
21.
Zurück zum Zitat Wind, J., Froeschle, P., Höhlein, B., Piffaretti, M., Gabba, G.: WTW analyses and mobility scenarios with Optiresource. In: Proceedings 18th World Hydrogen Conference, Essen (2010) Wind, J., Froeschle, P., Höhlein, B., Piffaretti, M., Gabba, G.: WTW analyses and mobility scenarios with Optiresource. In: Proceedings 18th World Hydrogen Conference, Essen (2010)
Metadaten
Titel
Kosten der Wasserstoffbereitstellung in Versorgungssystemen auf Basis erneuerbarer Energien
verfasst von
Thomas Grube
Bernd Höhlein
Copyright-Jahr
2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-37415-9_13