{"id":149240,"date":"2024-08-08T07:15:00","date_gmt":"2024-08-08T05:15:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=149240"},"modified":"2024-08-08T15:35:31","modified_gmt":"2024-08-08T13:35:31","slug":"warnung-vor-dem-hype-gruner-wasserstoff-mit-direkter-meerwasser-elektrolyse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/warnung-vor-dem-hype-gruner-wasserstoff-mit-direkter-meerwasser-elektrolyse\/","title":{"rendered":"Warnung vor dem Hype! Gr\u00fcner Wasserstoff mit direkter Meerwasser-Elektrolyse"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Ganz sch\u00f6n verlockend: Neuartige Elektrolyseure sollen mit Strom aus Sonne oder Wind direkt aus ungereinigtem Meerwasser Wasserstoff erzeugen. Doch bei genauerem Hinsehen zeigt sich, dass solche DSE-Elektrolyseure (DSE = Direct Seawater Electrolyzers) noch Jahre anspruchsvoller Forschung erfordern. Dabei sind neuartige Elektrolyseure gar nicht notwendig, um Meerwasser f\u00fcr die Wasserstoffproduktion zu nutzen \u2013 eine Entsalzung reicht aus, um Meerwasser f\u00fcr konventionelle Elektrolyseure aufzubereiten.<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"Effiziente
Effiziente L\u00f6sungen zur Nutzung von Meerwasser f\u00fcr die Wasserstoffproduktion existieren bereits. Mit bew\u00e4hrten Verfahren wie der Umkehrosmose kann Meerwasser f\u00fcr \u201enormale\u201c, kommerziell erh\u00e4ltliche Elektrolyseure aufbereitet werden. \u00a9 INDUSTR.com <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Mehr als 96 Prozent des Wassers auf der Erde stammt aus den Ozeanen \u2013 warum also nicht nutzen? Wenn das reichlich vorhandene Meerwasser direkt in einen neu zu entwickelnden Elektrolyseur eingespeist werden k\u00f6nnte, um mit Strom aus Sonne und Wind Wasserstoff zu erzeugen, klingt das \u00fcberzeugend. Insgesamt flie\u00dfen Hunderte von Millionen an Forschungsgeldern in diese Idee, und allein im Jahr 2023 sind \u00fcber 500 Publikationen (die Zahl steigt exponentiell) zu diesem Thema erschienen.<\/p>\n\n\n\n

Bereits effiziente L\u00f6sungen verf\u00fcgbar<\/h3>\n\n\n\n

Doch die angef\u00fchrte Argumentation f\u00e4llt in sich zusammen, sobald man Aufwand und Nutzen n\u00e4her betrachtet, zeigt eine technisch-\u00f6konomische Analyse. \u201eEs gibt keinen \u00fcberzeugenden Grund, um diese Technologie neu zu entwickeln, weil es bereits effiziente L\u00f6sungen gibt, mit denen sich Meerwasser f\u00fcr die Produktion von Wasserstoff nutzen l\u00e4sst\u201c, sagt Dr. Jan Niklas Hausmann, Elektrolyse-Forscher am HZB und Erstautor des Joule-Kommentars. An dem Kommentar haben internationale Experten und Expertinnen unterschiedlicher Fachrichtungen aus renommierten Forschungseinrichtungen wie der Yale University, Universit\u00e4ten in Kanada, Deutschland sowie dem HZB mitgearbeitet.<\/p>\n\n\n\n

Dadurch ist es schon heute m\u00f6glich, Meerwasser f\u00fcr die Produktion von Wasserstoff zu nutzen. Denn mit bew\u00e4hrten Verfahren wie der Umkehrosmose l\u00e4sst sich Meerwasser f\u00fcr \u201enormale\u201c, kommerziell erh\u00e4ltliche Elektrolyseure aufbereiten. Meerwasser zu reinigen ben\u00f6tigt aus thermodynamischer Sicht nur 0,03 Prozent der Energie, die f\u00fcr dessen Elektrolyse aufgewendet werden muss. Das zeigt sich auch in den aktuellen Kosten: Die Reinigung des Meerwassers f\u00fcr die Herstellung eines Kilogrammes Wasserstoff kostet weniger als zwei Cent. Ein Kilogramm Wasserstoff kostet jedoch 13,85 Euro an deutschen Tankstellen.<\/p>\n\n\n\n

Die Entwicklung von neuartigen Elektrolyseuren, die in Meerwasser stabil arbeiten k\u00f6nnen, w\u00fcrde nur diese kosteng\u00fcnstige Aufbereitung einsparen. Im Gegensatz dazu ist die Entwicklung von neuartigen DSE-Elektrolyseuren \u00fcberaus anspruchsvoll und es ist h\u00f6chst fragw\u00fcrdig, ob sie jemals die Effizienz und Langzeitstabilit\u00e4t von heutigen Elektrolyseuren erreichen k\u00f6nnen. Fachleute sehen hier gro\u00dfe Herausforderungen: Meerwasser enth\u00e4lt die unterschiedlichsten organischen und anorganischen Substanzen, die Korrosion und F\u00e4ulnisprozesse ausl\u00f6sen und alle Teile des Elektrolyseurs in Mitleidenschaft ziehen k\u00f6nnen. Das wirft viele schwierige Fragen auf, deren Beantwortung im Moment gern als L\u00f6sung f\u00fcr die Wasserstoffproduktion beworben wird. Ein Versprechen, das nicht haltbar ist, und viele Steuergelder verschlingen k\u00f6nnte, warnen die Forschenden.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr einen Netto-Null-Kohlenstoffaussto\u00df<\/h3>\n\n\n\n

\u201eWir k\u00f6nnen das mit der direkten Nutzung von Roh\u00f6l vergleichen\u201c, erkl\u00e4rt Jan Niklas Hausmann: \u201eEs ist vermutlich m\u00f6glich, Autos zu entwickeln, die mit Roh\u00f6l betankt werden k\u00f6nnen, sie werden aber nie die Zuverl\u00e4ssigkeit und Effizienz Benzinern haben. Somit wurde sie nie kommerzialisiert. Und das, obwohl die Kosten f\u00fcr die Reinigung von Roh\u00f6l (Raffinerie) bis zu 16 Prozent des Endpreises des Kraftstoffs betragen, also dramatisch h\u00f6her sind als die relativen Kosten f\u00fcr die Aufbereitung von Meerwasser in der Elektrolyse (<1 Prozent).\u201c
\u201eAkademische Forschung muss nicht unbedingt zu unmittelbaren L\u00f6sungen in der Praxis f\u00fchren. Wenn jedoch DSE als Sofortl\u00f6sung pr\u00e4sentiert und besonders gepusht wird, bindet es Ressourcen und Kapazit\u00e4ten, die f\u00fcr die Entwicklung von Schl\u00fcsseltechnologien zur Dekarbonisierung anderswo fehlen werden\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Prashanth Menezes, Experte f\u00fcr Katalyseforschung am HZB. \u201eWenn wir bis 2050 einen Netto-Kohlenstoffaussto\u00df von Null erreichen wollen, m\u00fcssen die Finanzierungsmittel auf Entwicklungen ausgerichtet werden, die rasch dazu beitragen k\u00f6nnen, auch im Bereich der Elektrolyseforschung\u201c, sagt Menezes.<\/p>\n\n\n\n

Kernpunkte der technisch-\u00f6konomischen Analyse:<\/h3>\n\n\n\n

Kommerziell bereits erh\u00e4ltliche Wasseraufbereitung wie Umkehrosmose bereitet Meerwasser so auf, dass es f\u00fcr \u201enormale\u201c Elektrolyseure geeignet ist. Die relativen Kosten daf\u00fcr sind sehr gering.
Direkte Meerwasserelektrolyse bringt f\u00fcr die zu entwickelnden Elektrolyseure gro\u00dfe Herausforderungen: Biofaulprozesse, Korrosion, kurze Lebensdauer und geringe Flexibilit\u00e4 der Elektolyseure.<\/p>\n\n\n\n

Als Fazit ziehen die Expertinnen und Experten: Die enormen Gelder, die f\u00fcr die Entwicklung n\u00f6tig sind, sind besser investiert, wenn man stattdessen Elektrolyseure weiterentwickelt, die mit hochreinem Wasser arbeiten. Denn der Wasserreinigungsprozess verursacht kaum Kosten.<\/p>\n\n\n\n

Am Kommentar haben Experten aus unterschiedlichen Disziplinen mitgeschrieben: Prof. Elimelech und Prof. Winter sind Experten f\u00fcr Wasserreinigungstechnologien und Autoren eines k\u00fcrzlich erschienenen Berichts \u00fcber die Nutzung verschiedener unreiner Wasserquellen f\u00fcr die Wasserstoffproduktion, Prof. Khan und Prof. Kibria sind Experten f\u00fcr erneuerbare Energiespeichertechnologien und deren techno-\u00f6konomische Analysen und Autoren eines k\u00fcrzlich erschienenen Berichts \u00fcber die techno-\u00f6konomischen Aspekte von DSE. Dr. Sontheimer ist Experte f\u00fcr Energietechnologien und die Interaktion zwischen den Akteuren in Wissenschaft, Industrie und Politik; Dr. Hausmann und Dr. Menezes sind Experten f\u00fcr Materialwissenschaften, Katalyse und Wasserspaltung und haben k\u00fcrzlich eine techno-\u00f6konomische Analyse zu DSE ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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