Analyse: Grüne Treibstoffe

 

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Der Sektor Verkehr ist nach Energie und Industrie der wichtigste Verursacher von Treibhausgasemissionen in Österreich. Um Emissionen zu senken, gibt es neben dem Vermeiden von Autofahrten und der geeigneten Verkehrsmittelwahl auch die Option, fossile Antriebsenergie zu substituieren.

Da Energieeffizienz  ein Schlüssel zur Bewältigung der Klima- und Energiekrise ist, hat die Österreichische Energieagentur im Auftrag des BMKdie Effizienzketten der drei Antriebstechnologien batteriebetriebenes Elektroauto, Brennstoffzellen-Fahrzeug und Verbrenner mit E-Fuels im Detail untersucht und Umwandlungsverluste dargestellt.

Für den Effizienzvergleich zwischen den genannten Technologie-Optionen wurde untersucht, wie effizient diese sind und welche Distanz bei einem Einsatz von 10.000 kWh erneuerbarer, elektrischer Energie zurückgelegt werden kann. Dabei zeigt sich, dass das BEV mit einer  Gesamteffizienz von 74 % deutlich vor dem Brennstoffzellen-Fahrzeug (30 %) und dem Verbrenner mit E-Fuels liegt (15 %).

Zur Studie (42 Seiten)

Zukunft Wasserstoff

 

Quelle: https://www.dvgw.de/themen/energiewende/wasserstoff-und-energiewende

Nicht wenige Autofahrer zweifeln am Elektroantrieb und warten auf die Wasserstofftechnologie. Wo stehen wir aktuell in der Entwicklung und wann ist mit einer Realisierung zu rechnen?

An den Wasserstoff werden große Erwartungen geknüpft, weil damit das Problem der Reichweite als gelöst angesehen wird. Diesem Hauptargument stehen jedoch eine ganze Reihe an “Aber” gegenüber.

Während die Modellpalette bei den Elektro-PKW derzeit rasant wächst, gibt es aktuell bei Wasserstoffautos noch die Auswahl zwischen zwei (!) Modellen, davon je eines von Toyota und Hyundai. Letzteres laut Anbieter-Homepage nicht für Privatkunden. Der Anschaffungspreis ist ähnlich hoch wie beim vergleichbaren Elektroauto. Dementsprechend gab es in letzter Zeit praktisch keine Zulassungen mehr für wasserstoffbetriebene Autos. Die Autoindustrie konzentriert sich auf den Umstieg auf E-Mobilität  und selbst im Transportwesen erlahmt das Interesse am Wasserstoff nach und nach.

Es wird immer wieder über die mangelnde Anzahl an Ladestationen für Elektrofahrzeuge geklagt. In ganz Österreich gibt es laut BEÖ bereits etwa 15.000 öffentlich zugängliche Ladepunkte für E-Autos. Zum Vergleich: es gibt bis jetzt 6 (sechs) öffentlich zugängliche Wasserstofftankstellen.

Man mag über den Strompreis klagen. Eine Nachschau des aktuellen Wasserstoffpreises bei der Wasserstoff-Tankstelle in Wiener Neudorf am 24.1.2023 ergibt folgendes Bilder (auch zur Veranschaulichung des Preissprungs bei Diesel zwischen 11:51 und 11:52)

Ein mit Energie aus Wasserstoff angetriebener PKW verbraucht etwa 1,2 kg H2/100 km. (Im Autobahnbetrieb etwa 1,4 kg/100 km.) Bei dem hier ersichtlichen Preis von 2,799 EUR/100g sind das aktuell 33,6 EUR/100 km (Autobahn 39,20/100km). Selbst bei einem Strompreis von 50 cent/kWh kosten 100 km mit einem “normalen” Elektroauto maximal 10 EUR, also weniger als ein Drittel bei vergleichbaren Anschaffungskosten.

Wie ich selbst vor einigen Wochen beobachten konnte, wird der Wasserstoff von der Firma Linde angeliefert (nicht OMV) und bis jetzt gibt es auf diesem Markt praktisch keinen Wasserstoff aus erneuerbarer Energie, auch weil der Preis dann vermutlich noch etwas höher wäre. Er wird wohl noch einige Zeit aus Erdgas gewonnen. 

Der Tankvorgang dauert nur ein paar Minuten, aber dann kann erst nach gut einer halben Stunde der nächste PKW mit Wasserstoff betankt werden. Beim Betanken eines LKW dauert die notwendige Pause sogar etwa drei Stunden.

Der Glaube an den Wasserstoff in der individuellen Mobilität ist Aberglaube. Diese Technologie ist Utopie. Und dieselbe Utopie sind die auf Wasserstofftechnologie basierenden “E-Fuels”.

Günter Bramböck

Wärmepumpen auch in alten Bestandsgebäuden

 

Ein sehr interessantes Video eines Wärmepumpen- Experten aus dem Fraunhofer Institut, der klar aufzeigt, dass moderne Wärmepumpen auch im Altbau und mit Heizkörpern gute Wirkungsgradzahlen erreichen können. Basis sind detaillierte Messungen an einer größeren Anzahl sehr unterschiedlicher Häuser und Heizungen. 

CO2 Einsparungen durch Wärmepumpen

Das weltweite Wachstum von Wärmepumpen bis 2030 kann fast 40 % aller möglichen Emissionssenkungen im Heizungsbereich bewirken, der Rest wird durch Effizienz, vor allem Isolierung, erzielt. Dies geht aus dem "Announced Pledges Scenario" (APS) der IEA (International Energy Agency) hervor. Die Beheizung von Gebäuden verursacht ein Zehntel der weltweiten energiebedingten CO2-Emissionen.

Für viele, die Wärmepumpen als teuer ansehen, mag es überraschend sein, dass rund ein Zehntel der weltweiten Raumheizung bereits durch Wärmepumpen abgedeckt wird. Und dass die Emissionen auch dann sinken, wenn Wärmepumpen mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, auch in kohlestarken Netzen wie dem chinesischen. Das liegt daran, dass Wärmepumpen drei- bis fünfmal effizienter sind als Heizkessel für fossile Brennstoffe. Diese Effizienz bedeutet, dass die Kosten über die gesamte Lebensdauer hinweg niedriger sind, so dass sie auf nationaler Ebene wirtschaftlich sinnvoll sind. Allerdings wird von den einzelnen Haushalten und Gebäudeeigentümern erwartet, dass sie die hohen Vorlaufkosten tragen. Deshalb bieten inzwischen über dreißig Länder Subventionen an. Der Absatz von Wärmepumpen stieg im Jahr 2021 in der EU um 35 % gegenüber dem Vorjahr. 

https://energypost.eu/30-nations-now-subsidise-heat-pumps-because-lifetime-cost-is-cheaper-than-fossil-boilers/

Erhöhte Fördersätze für thermische Sanierung

Das Klimaschutzministerium hat mit Anfang 2023 die Fördersätze für die thermische Sanierung von Häusern von bisher 30 auf nun maximal 50% erhöht. Die Summen der Sanierungspauschalen des Bundes werden zudem angehoben. Für thermische Sanierung und für das „Raus aus Öl und Gas“-Programm stehen bis 2026 fast 2 Milliarden Euro zur Verfügung.

Zusätzlich stellen auch die jeweiligen Bundesländer weitere Fördermittel bereit.
Siehe https://infothek.bmk.gv.at/2023-bringt-deutlich-hoehere-foerderungen-fuer-thermische-sanierung/

Die große Skepsis

 

In Skandinavien liegt die durchschnittliche Temperatur im Jänner um etwa 7°C unter jener in unseren Breiten. Gemäß den Angaben des Europäischen Statistikamtes haben diese Länder jedoch die geringsten sozialen Probleme, ihre Wohnungen warm zu halten. Es gibt aber noch eine weitere anscheinend paradoxe Beobachtung. Für die Beheizung von Einfamilienhäusern werden die Wärmepumpen am häufigsten in Nordeuropa eingesetzt. In Finnland bei etwa 42%, in Schweden bei rund 45% und in Norwegen bei über 60% der Wohnhäuser. Die Wärme wird dabei meist der Außenluft entnommen (Quelle: EU Wärmepumpenverband).

Bei uns dagegen gibt es noch vielfach Vorbehalte, ob diese Technologie überhaupt eingesetzt werden kann. Speziell zweifeln jene Eigenheimbesitzer, deren Wohnhäuser mittels Heizkörper erwärmt werden, weil dabei das Heizwasser meist auf höhere Temperatur (60-80°C) gebracht wird. Dabei ist das eher eine “Vorsichtsmaßnahme” des Installateurs, um sich nicht vorwerfen zu lassen, die Heizung wäre zu schwach. Kaum jemand versucht, die Temperatur des Heizwasserkreislaufs abzusenken und trotzdem das Temperaturniveau in den Wohnräumen zu erhalten. Oft wäre eine Temperatur unter 50°C oder noch niedriger ausreichend, angestrebt werden sollten etwa 40°C. Denn Wärmepumpen brauchen mehr Strom, je größer der Temperaturunterschied zwischen Entnahmemedium und benötigter Heizwassertemperatur ist. 

Wenn das einfache Herunterregeln der Temperatur im Heizkreislauf zu einem unbefriedigenden Ergebnis führt, erwartet der Hausbesitzer meist, dass ohne bessere Wärmedämmung von Mauern und Fenstern ein Umstieg nicht möglich wäre und damit viel zu teuer. Es wäre aber zunächst besser zu prüfen, ob die vorhandenen Heizkörper gegen solche mit höherer Wärmeabgabe bei gleicher Gesamtlänge getauscht werden können. Das ist schnell und relativ kostengünstig zu bewältigen. Da die “alten Hochtemperatur-

Heizkörper” zur Regelung der Raumtemperatur den Wasserdurchfluss ohnehin mehr oder weniger drosseln, reichen die Heizrohre meist aus für eine niedrigere Wassertemperatur bei konstanterem Durchfluss.

Je früher der Hausbesitzer sich mit dem Thema befasst und die für sein Objekt passende Lösung kennt, desto eher schafft er den Umstieg. Eine rasche und gute Vorbereitung erleichtert es, die raren Fachfirmen zu bekommen und die Vorteile zu genießen.

Mit dem beschlossenen und zu erwartenden weiteren Anstieg der CO2-Abgabe von derzeit 30 EUR/t wird der Preis für fossile Brennstoffe sicher steigen (Schweden schon 120 EUR/t), während der zu einem wachsenden Teil aus erneuerbarer Energie gewonnene Strom preisstabiler sein wird. Darüber hinaus wird das Medium, welchem die Wärme für die Heizung entzogen wird (Luft, Erdboden), auch weiterhin keine Rechnung schicken. 

Ein besonderer Hinweis für jene, die sich fragen, wie sie ihr Geld sinnvoll anlegen können: Ein Heizsystem, welches laufende (Betriebs-)Kosten spart, ist die beste Geldanlage und seine Rendite kann langfristig von fast keinem seriösen Wertpapier geschlagen werden. Und das Wertpapier wird auch nicht staatlich gefördert.

Diese Geldanlage tut zudem unserer Umwelt und vor allem unserer Gesundheit gut.

Günter Bramböck

Ausblicke zum Jahreswechsel

Weltweit wird die Solarenergie 2027 Gas und Kohle bei der installierten Kapazität überholen.
Die International Energy Agency (IEA) hat ihre Prognosen für den Gesamtzubau an erneuerbaren Energien im Jahr 2027 in ihrem Hauptszenario auf 2.383 GW angehoben - das entspricht etwa der gesamten Stromkapazität Chinas. Das sind 28 % mehr als bei der vorherigen Schätzung und 76 % mehr als vor zwei Jahren, erklärt Josh Gabbatiss von Carbon Brief, der die neuesten Prognosen der IEA zusammenfasst. Weltweit wird die Solarenergie 2026 das Gas und 2027 die Kohle bei der installierten Kapazität überholen. Für diese Beschleunigung gibt es zwei Hauptgründe. Die durch die weltweite Energiekrise verursachten hohen Preise für fossile Brennstoffe und Elektrizität haben die erneuerbaren Energien wirtschaftlich wesentlich attraktiver gemacht, und zweitens hat der Einmarsch Russlands in der Ukraine die Importeure fossiler Brennstoffe, insbesondere in Europa, dazu veranlasst, der Energiesicherheit durch erneuerbare Energien Vorrang einzuräumen. Die konsequentesten Wachstumsstrategien wurden in der EU, den USA, China und Indien umgesetzt. So dürfte der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung weltweit von 28,7 % im Jahr 2021 auf 38 % im Jahr 2027 steigen. Laut IEA reicht das aber immer noch nicht aus, um bis 2050 eine Nettostromerzeugung von Null zu erreichen. Um dies zu erreichen, müssen im Zeitraum 2022-2027 zusätzliche 1.394 GW an erneuerbaren Kapazitäten gebaut werden, was die Gesamtkapazität auf 3.777 GW erhöht. Politik, Regulierung, Genehmigungen und Finanzierung sind die größten Herausforderungen.
https://energypost.eu/russia-fossil-prices-energy-security-will-boost-renewables-to-38-of-global-power-mix-by-2027-says-iea/ 

Ausbau der europäischen Stromnetze
Etwa ein Drittel der europäischen Netze ist über 40 Jahre alt. Eine rasche physische Überholung ist  unmöglich. Daher ist die Ergänzung um eine Schicht digitaler Technologien der Schlüssel, um sie auf die dezentrale und intermittierende Erzeugung aus erneuerbaren Quellen, die steigende Stromnachfrage durch Verkehr, Wärmepumpen und andere Sektoren vorzubereiten und die Energieeffizienz auf allen Ebenen zu gewährleisten. Aus diesem Grund rechnet die Europäische Kommission zwischen 2020 und 2030 mit Investitionen in das europäische Stromnetz in Höhe von rund 584 Mrd. €, von denen ein beträchtlicher Teil (170 Mrd. €) in die Digitalisierung fließen wird.
https://energypost.eu/e170bn-will-be-spent-on-the-digitalisation-of-europes-grids-by-2030/

Die Teuersten oder die größten Stinker?
Es ist wirtschaftlich sinnvoll, die teuersten fossilen Kraftwerke abzuschalten, wenn die intermittierende Wind- (oder Solar-) Erzeugung zunimmt. Oder doch nicht? Wenn man den Zusammenhang zu den Gesundheitskosten herstellt, könnte es wirtschaftlich sinnvoller sein, die umweltschädlichsten Kraftwerke zuerst abzuschalten.

Anhand von stündlichen Aufzeichnungen über die Stromerzeugung, die Umweltverschmutzung und die Gesundheitskosten in den USA hat eine Forschergruppe um  Jennifer Chu vom MIT herausgefunden, dass sich die Einsparungen im Gesundheitsbereich vervierfachen können, wenn die am stärksten verschmutzenden Anlagen zuerst abgeschaltet werden. Dies ist ein Beispiel dafür, wie die Energiewende Vorteile und Kosteneinsparungen bringen kann, die weit über die Bedenken des Energieministeriums einer Nation hinausgehen.
https://energypost.eu/health-benefits-of-wind-power-first-replace-the-most-polluting-fossil-plants-not-the-most-expensive/