Megatrend Wasserstoff: Was heißt das für die Region Ingolstadt & Sie? - Dr. David Wenger 19.01.2021 - Mission Hydrogen ...
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Megatrend Wasserstoff:
Was heißt das für die Region Ingolstadt & Sie?
Dr. David Wenger
19.01.2021
Wer ist David Wenger?
• Wasserstoff seit 2004 (Daimler)
• Wenger Engineering GmbH seit 2007
• Wasserstoff-Infrastruktur seit 2008
• Zwei Jahre Brennstoffzellenauto-Fahrer, vier Jahre Tesla-Fahrer
• Wärmepumpen- und PV-Anlagen-Besitzer seit 2019
• Mission Hydrogen GmbH seit 2020 (Wasserstoff-Marketing)
• Mehr als 300 Wasserstoff-Projekte
– Optimierung von H2-Ökosystemen
– Power-to-Gas Anlagen,
– Wasserstoff-Tankstellen,
– Brennstoffzellen-Fahrzeuge
– H2 Speicher (CH2, LH2, LOHC, MeH,…),
– Brennstoffzellen-Systeme, Komponenten
– H2 Sicherheit
– Standards (SAE, CSA, ISO, etc.)
– Wasserstoff-Strategieworkshops mit C-Level Management
– Etc.
• Mehr als 300 Projekte in anderen Technologien (Batterien, Windkraft, PV, Luftfahrt,
Schiffe, Maschinenbau, E-Bikes, Medizintechnik etc.)
➢ Die Wenger Engineering GmbH entwickelt für Kunden die Technologie und die Systeme, die zum
Durchbruch zur “Wasserstoff-Ökonomie” benötigt werden.
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Warum Wasserstoff?
Deutschland hat im Jahr 2020 erstmals mehr als 50% des Stroms aus Erneuerbaren Energien hergestellt. Diese sind
nicht planbar, deshalb müssen die Anlagen oft abgeregelt werden („Curtailment“). Der Wirkungsgrad von EE-
Kraftwerken bei „vollen“ Netzen ist somit exakt gleich NULL. In Deutschland wurden im Jahr 2019 deshalb 6,5 TWh
Strom NICHT produziert, die Anlagenbetreiber mussten aber wegen §15EEG von uns Stromkunden mit 710 Millionen
Euro entschädigt werden.
➢ Erneuerbare Energien sind nicht planbar.
➢ Wir brauchen deshalb einen großskaligen Speicher (GWh oder TWh). Dieser kann (nur)
Wasserstoff sein.
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Warum macht man das nicht mit Batterien?
Das Erdgasnetz hat 5.500 Mal mehr Kapazität hat als alle Stromspeicher zusammen und kann in
großen Teilen relativ leicht auf Wasserstoff umgestellt werden.
Quelle: DVGW
➢ Wäre jeder Bundesbürger inkl. Kinder verpflichtet, eine 10kWh-Batterie zu kaufen, würde das
0,35% des Gasnetzes ausmachen.
➢ Wäre jedes Auto in Deutschland ein E-Auto mit 50kWh Batterie, würde das 0,9% des
Gasnetzes ausmachen.
➢ Damit wir volkswirtschaftlich unabhängig sind, brauchen wir große Energiespeicher. Dies geht
nur mit Gas. Wenn dieses Gas sauber und umweltfreundlich sein soll, muss es Wasserstoff
sein.
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Mythos: „Der Wirkungsgrad ist zu niedrig“
• „Wasserstoffautos sind Unsinn, da der
Gesamt-Wirkungsgrad zu gering ist.“
[Herbert Diess, CEO Volkswagen]
• „Wir können den für den Antrieb nötigen
Wasserstoff in den nächsten Jahrzehnten nicht
in ausreichender Menge CO2-neutral
produzieren. An Wasserstoff für den Einsatz
im Auto glaube ich daher nicht.“
[Markus Duesmann, CEO Audi]
• „Fuel cells are fool‘s cells“ [Elon Musk, CEO Tesla]
➢ Realität:
➢ Diese Grafik ist sehr populär, aber sie ist FALSCH
➢ Warum?:
➢ Sie beginnt mit “100% Erneuerbare Energie”. Da EE aber fluktuierend erzeugt wird, muss die
Kraftwerkskapazität VIEL höher sein als der durchschnittliche Verbrauch. Die Grafik müsste mit “100%
Produktionskapazität” beginnen.
➢ Wir brauchen einen großskaligen Speicher (GWh oder TWh). Wasserstoff ist die einzige Lösung.
→ Wenn Wasserstoff also ohnehin benötigt wird, wird diese Grafik irrelevant.
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Mythos: „Der Wirkungsgrad ist zu niedrig“
• „Wasserstoffautos sind Unsinn, da der
Gesamt-Wirkungsgrad zu gering ist.“
[Herbert Diess, CEO Volkswagen]
• „Wir können den für den Antrieb nötigen
Wasserstoff in den nächsten Jahrzehnten nicht
in ausreichender Menge CO2-neutral
produzieren. An Wasserstoff für den Einsatz
im Auto glaube ich daher nicht.“
[Markus Duesmann, CEO Audi]
• „Fuel cells are fool‘s cells“ [Elon Musk, CEO Tesla]
➢ Realität:
➢ Der Wirkungsgrad ist direkt proportional zu Kosten. Er ist also sehr wichtig. Aber er ist nicht das Einzige, was
zählt.
➢ FAUN Müllfahrzeuge mit Brennstoffzelle: ~11 Tonnen Ladekapazität
➢ FAUN Müllfahrzeuge mit Batterie (und der gleichen Reichweite): ~9 Tonnen Ladekapazität
➢ Die Gesamt-Nutzungseffizienz aus Kundensicht ist niedriger mit Batterien
➢ Wir müssen mehr Faktoren berücksichtigen: Arbeitskosten, Ladezeit, Investitionen in Infrastruktur, Flexibilität
etc.
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Woher kommen die erneuerbaren Energien (Beispiele)
Wasserkraft-Überschuss
Erneuerbare-Energien-Defizit
Wind-Überschuss
Solar-Überschuss
➢ Es gibt auf der Welt mehr als genug erneuerbare Energie (Solar, Wind, Wasser, Geothermie
etc.)
➢ Um diese zu speichern und zu transportieren ist ein chemischer Energieträger notwendig.
Wasserstoff ist mit Abstand die beste Lösung (CO2-frei, flexibel, großskalig speicherbar etc.).
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Was sagen Audi-Experten dazu1?
1 Audi ist ein zentrales Mitglied der Power-to-X Allianz und maßgeblich an der Studie beteiligt gewesen, Quelle: https://www.ptx-allianz.de/aktuelles/stellungnahmen/
➢ Kernbotschaft: Wir müssen die EE dort holen, wo sie „eh da“ sind.
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Was sagen Audi-Experten dazu1?
1 Audi ist ein zentrales Mitglied der Power-to-X Allianz und maßgeblich an der Studie beteiligt gewesen, Quelle: https://www.ptx-allianz.de/aktuelles/stellungnahmen/
➢ Kernbotschaft: Wenn wir Wasserstoff aus Nordafrika nutzen, sind wir in Summe effizienter als
mit Batterieautos.
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Wasserstoff ist politisch oben auf der Agenda
„Wir müssen bei Wasserstoff die Nummer 1 werden.“
Peter Altmaier, Bundesminister für Wirtschaft und Energie
Quelle: FAZ, 05.11.2019, www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wasserstoff-peter-altmaier-zur-energieversorgung-der-zukunft-
16468458.html
Nationale Wasserstoffstrategie, veröffentlicht am 10.06.2020,
ausgestattet mit 9 Milliarden Euro, Ziel u.a. 5 GW Elektrolyseleistung
inkl. zugehöriger Erneuerbare-Energien-Anlagen bauen
Quelle: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/die-nationale-
wasserstoffstrategie.pdf?__blob=publicationFile&v=16
„Green Deal“ der EU hat eine starke Wasserstoffkomponente. Ziel der
EU: 2x40GW (40 GW innerhalb der EU, 40GW außerhalb, z.B.
Marokko oder Ukraine), Investment: ca. 470 Milliarden Euro
Fazit: Der „Point of no return“ ist überschritten. Wasserstoff wird
kommen.
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_WasserstoffBeispiel Elektrolyseur von Hydrogenics1
1 seit 2019 Teil von Cummins
➢ In einem Elektrolyseur wird mit Hilfe von Strom (idealerweise aus erneuerbaren Energien)
Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt.
➢ Elektrolyseure können z.B. an einem Windpark stehen oder am Ort des Verbrauches (mit
Netzanschluss).
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff100 MW-Elektrolyse von ThyssenKrupp
• ThyssenKrupp: weltgrößter
Hersteller von Elektrolyseanlagen
(Nr. 2, sehr stark wachsend: Nel,
Norwegen)
• Projekt 1: NEOM (Saudi Arabien),
5 Milliarden Dollar Investition,
Produktion von grünem
Wasserstoff, Export als „Green
Ammonia“ für den Weltmarkt
• Projekt 2: Hydro-Québec, Kanada,
80 Megawatt Elektrolyse
(weltgrößtes grünes
Wasserstoffprojekt)
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_WasserstoffBeispiel Brennstoffzellensystem von Ballard ➢ In einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff (aus einem Tank) mit Sauerstoff (aus der Luft) zu Wasser (H2O) umgewandelt. Dabei wird Strom produziert. ➢ Dieser Strom kann genutzt werden, um z.B. Fahrzeuge anzutreiben etc. 2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Die zwei Weltmarktführer für BZ-Autos
• Weltrekordfahrt durch Bertrand
Piccard in einem Hyundai Nexo:
778km ohne zu tanken (+49km
Restreichweite), 03.12.2019
• Hyundai hat nach
übereinstimmenden
Nutzermeinungen das beste
Brennstoffzellenauto am Markt.
• Neuer Toyota Mirai ab 2020
• Aktueller Mirai in Kalifornien: $
297 pro Monat inkl. H2
• Produzierte Stückzahl: 10.000
(Stand 09/2019)
• Ich habe einen vorbestellt, weil
es von deutschen Herstellern
nichts brauchbares gibt.
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_WasserstoffAndere Anwendungen von Wasserstoff
• Hyundai investiert 6 Milliarden USD in Wasserstoff und
liefert ab 2020 1.000 Brennstoffzellen-LKW in die Schweiz
und mindestens 600 in andere europäische Länder. (Im Bild links:
10 LKW beim Beladen auf das Schiff, 05.07.2020)
• Brennstoffzellenbusse (hier: Van Hool, Belgien) werden
v.a. für lange Umläufe benötigt (Batterien wären zu schwer
und Ladezeit zu lange)
• Brennstoffzellenzüge (hier: Alstom Coradia iLint) sind u.a.
in Niedersachsen im Alltagseinsatz. Ab 2022 startet das
größte H2-Zugprojekt der Welt in Hessen.
• Plug Power (USA) ist der Weltmarktführer für
Brennstoffzellen-Gabelstapler. Der Einsatz lohnt sich v.a.
in sehr großen Logistikzentren. Vorteil gegenüber Batterie:
3 Minuten tanken vs. ~20 Minuten Batteriewechsel.
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_WasserstoffHydrogen Energy Industrial Silicon Valley in China In China gibt es ein „Hydrogen Energy Industrial Silicon Valley“, in dem alle Marktteilnehmer angesiedelt sind, um effizient zusammenzuarbeiten ➢ China wartet nicht darauf, ob wir uns irgendwann vielleicht entscheiden, Dinge umzusetzen. ➢ China skaliert gerade die Fabriken, um die Welt zu beliefern. ➢ Merke: „Schau‘n mer mal“ ist kein chinesisches Sprichwort. 2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Welche Chancen ergeben sich für Ingolstadt?
Beispiel 1: Produktion von grünem Beispiel 2: Nutzung in Bussen Beispiel 3: Nutzung in Müllfahrzeugen
Wasserstoff in der Gunvor-Raffinerie
und „Export“ in andere Regionen
➢ Weitere Ideen sind
herzlich willkommen
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_WasserstoffFazit ➢ Wasserstoff wird kommen. Punkt. ➢ Entweder man ist dabei oder nicht. ➢ Dass Deutschland führend ist in der Wasserstofftechnik ist, ist ein Gerücht. ➢ Asien – vor allem Japan, China und Korea – investiert sehr große Summen, ohne ständig alles zu hinterfragen. ➢ „Schau‘n mer mal“ ist kein chinesisches Sprichwort. ➢ Die einzige relevante Frage ist: Kommt die Wasserstofftechnik AUS Deutschland oder kommt sie NACH Deutschland? 2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_Wasserstoff
Was können Sie jetzt tun?
1. Fragen stellen im Chat (jetzt)
2. Sich kostenlos für ein Wasserstoff-Webinar von Mission Hydrogen registrieren (www.mission-
hydrogen.de).
3. Wenn Sie konkrete Ideen haben, welchen Beitrag Sie für Ingolstadt leisten können und wollen:
alexandra.geiger@wenger-engineering.de.
4. Gas geben (im wahrsten Sinne des Wortes)
2021-01-19_DW_Wenger_Engineering_Webinar_Ingolstadt_WasserstoffContact:
Dr.-Ing. David Wenger
Wenger Engineering GmbH
Einsteinstr. 55
89077 Ulm, Germany
+49 731 790 605-10
mail@wenger-engineering.com
www.wenger-engineering.comSie können auch lesen
