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Wasserstoffzugabe im Fermenter
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Wasserstoffzugabe im Fermenter
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gadget
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BeitragVerfasst am: 04.02.2020, 14:25    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe mich vielleicht etwas missverständlich ausgedrückt.
Nachdem wir externen Wasserstoff am Fermenterboden eingepresst haben, wurde dieser nicht vollständig vom Gärsubstrat absorbiert. Ein Teil schaffte es durch die Gülle und sammelte sich im Gasraum. Teilweise ging der H2 Wert über den Messbereich der Sonde.

Um das mit Wasserstoff angereicherte Biogas nicht einfach dem Gasnetz der BGA zu zuführen, haben wir im Gasraum über dem Fermenter das Gas abgesaugt und im Kreislauf wieder von unten eingepresst.
Und um sicher zu stellen, dass wir nicht durch ein Leck in der Rohrleitung oder durch die Unter-Überdrucksicherung ungewollt Sauerstoff mit ins System bringen, mussten wir von der Genehmigungsbehörde aus mittels eines wasserstoffbeständigen Sauerstoffsensors das Gas vor dem Einpressen überwachen.

Ich bin für eine strikte Trennung zwischen Biogas und Wassersstoff aus mehreren Gründen.
Zum einen muss die Technik so einfach und simpel sein wie nur möglich.
Zum anderen möchte ich zukünftige Betreiber nicht auch noch mit Elektrolyse und Effizienzberechnungen über zugeführten Strom oder dessen Verrechnung belasten.

Meine Idee von PtG ist mehr Ganzheitlich.
Je mehr Wind und Solarstrom im Netz ist umso schwieriger wird es das Netz stabil zu halten. Die Netzbetreiber brauchen dringend Speicher und hier ist mein eigentlicher Ansatz.
Grundvergütung für Wind 6 Cent, für PV 3 Cent und dann Bonis wenn der Betreiber einen Teil vom erzeugten Strom speichern kann.
Zum Beispiel: bei 20 % Speichervolumen Grundvergütung verdoppeln, bei 50 % verdreifachen und als kleines Extra Befreiung von der Ausschreibung und keine Deckelung.
Dafür hätten sich dann die Wind und PV Parkbetreiber um die Wasserstoffschiene zu kümmern und könnte mit dem Mehrerlös auch die Elektrolyseure und deren Unterhalt bezahlen.
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Krips



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Beiträge: 7


BeitragVerfasst am: 04.02.2020, 17:05    Titel: Antworten mit Zitat

@gadget
Ach so! Das hatte ich nicht gleich verstanden, sorry. Danke für die Klarstellung.
Einen Reaktor mit H2 zu fütern ist prinzipiell schon eine gute Idee, aber die Verfügbarkeit des Gases im Ansatz ist natürlich problematisch. Von den administrativen and abrechnungsteschnischen Feinheiten ganz zu schweigen Winken
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H.E
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Anmeldedatum: 16.01.2005
Beiträge: 1404


BeitragVerfasst am: 13.02.2020, 10:58    Titel: Antworten mit Zitat

gadget hat Folgendes geschrieben:
Ich habe mich vielleicht etwas missverständlich ausgedrückt.
Nachdem wir externen Wasserstoff am Fermenterboden eingepresst haben, wurde dieser nicht vollständig vom Gärsubstrat absorbiert. Ein Teil schaffte es durch die Gülle und sammelte sich im Gasraum. Teilweise ging der H2 Wert über den Messbereich der Sonde.

Um das mit Wasserstoff angereicherte Biogas nicht einfach dem Gasnetz der BGA zu zuführen, haben wir im Gasraum über dem Fermenter das Gas abgesaugt und im Kreislauf wieder von unten eingepresst.
Und um sicher zu stellen, dass wir nicht durch ein Leck in der Rohrleitung oder durch die Unter-Überdrucksicherung ungewollt Sauerstoff mit ins System bringen, mussten wir von der Genehmigungsbehörde aus mittels eines wasserstoffbeständigen Sauerstoffsensors das Gas vor dem Einpressen überwachen.

Ich bin für eine strikte Trennung zwischen Biogas und Wassersstoff aus mehreren Gründen.
Zum einen muss die Technik so einfach und simpel sein wie nur möglich.
Zum anderen möchte ich zukünftige Betreiber nicht auch noch mit Elektrolyse und Effizienzberechnungen über zugeführten Strom oder dessen Verrechnung belasten.

Meine Idee von PtG ist mehr Ganzheitlich.
Je mehr Wind und Solarstrom im Netz ist umso schwieriger wird es das Netz stabil zu halten. Die Netzbetreiber brauchen dringend Speicher und hier ist mein eigentlicher Ansatz.
Grundvergütung für Wind 6 Cent, für PV 3 Cent und dann Bonis wenn der Betreiber einen Teil vom erzeugten Strom speichern kann.
Zum Beispiel: bei 20 % Speichervolumen Grundvergütung verdoppeln, bei 50 % verdreifachen und als kleines Extra Befreiung von der Ausschreibung und keine Deckelung.
Dafür hätten sich dann die Wind und PV Parkbetreiber um die Wasserstoffschiene zu kümmern und könnte mit dem Mehrerlös auch die Elektrolyseure und deren Unterhalt bezahlen.


Zusammenfassend hälst Du also unter den gegebenen Bedingungen nichts von der mehrfachen Umwandlung Strom > Wasserstoff > Methan an BGA um Überschüsse aus Wund und Sonne nutzen zu können ,allein wegen der technischen Intesität ?
Stattdessen präferierst Du direkte Stromspeicher (Lithium Ionen , oder ähnliches )die diesen Job erfüllen sollen ?
Ich frage ganz ohne Wertung und nur aus Neugier weil bei diesen sensiblen Themen immer so schnell Polemik unterstellt wird.
Wenn ich dich richtig verstanden habe ist meine Gedanke dazu identisch mit deinem.
Vermutlich wird die Stromproduktion ,speziell bei PV immer günstiger und der eigentlich Problempunkt Speicherung immer wichtiger(wertvoller) weshalb ich dein Model schon klasse ,einfach und simpel finde.
Es wird viele Lösungen im Mix geben müssen.
Flexibilisierung des Strompreises (Tag,Nacht,usw.) muss unbedingt bald kommen.
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gadget
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Beiträge: 623
Wohnort: Bayern

BeitragVerfasst am: 13.02.2020, 14:06    Titel: Antworten mit Zitat

H.E hat Folgendes geschrieben:


Zusammenfassend hälst Du also unter den gegebenen Bedingungen nichts von der mehrfachen Umwandlung Strom > Wasserstoff > Methan an BGA um Überschüsse aus Wund und Sonne nutzen zu können ,allein wegen der technischen Intensität ?

Es wird viele Lösungen im Mix geben müssen.
Flexibilisierung des Strompreises (Tag,Nacht,usw.) muss unbedingt bald kommen.


Für mich ist Wasserstoff das geilste Element im Periodensystem. Und mit geil meine ich auch triebgesteuert. Wasserstoff geht fast durch alle Materialen und Barrieren, nur um sich mit anderen Elementen zu vereinigen.
Das Gleiche habe ich bei meinem Hund "Sammy" erlebt. Eines Tages schnupperte er den Duft einer läufigen Hündin und weg war er. Während ich ihn stundenlang suchte, überlegte ich mir, wie ich ihn daran hindern könnte bei der nächsten Duftattacke wieder zu verschwinden.
Die einfachste Methode, die mir einfiel: Die nehme die willige Hündin und stelle sie bei mir in den Garten. Auf diese Weise hat Sammy absolut keinen Wunsch mehr zu verschwinden und bleibt auch ohne Zäune, Zwang oder Zwinger auf meinem Grundstück.
Mit Wasserstoff ist es im Prinzip dasselbe: Ich stelle ihm statt der Hündin Kohlenstoff in den "Garten" und er hat keinen Drang mehr auf die Suche zu gehen. Mit der Umwandlung von H2 und CO2 in Wasser und Methan kann eine jede billige Blechdose als "Stromspeicher" genutzt werden.

Wie das gewonnene Gas dann später genutzt wird ist dann schon wieder fast zu Nebensache.
Aber als Treibstoff für die Mobilität ist es von der CO2 Bilanz einfach unschlagbar.
--->[*LINK*: Der Link wird eingeloggten Usern angezeigt]

Auch die Kommentare lesen, sehr aufschlussreich: Den es zeigt sich, dass einige unserer Volksvertreterinnen nicht nur strohblondes Haar haben, sondern auch der Inhalt unterm „Pony“ strohblond ist.
Die beiden Politikerinnen (Umwelt und Verbraucherschutz) nehmen scheinbar Warnhinweise sehr ernst. Vor allem den:
Achtung: Lesen gefährdet ihre Dummheit.
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H.E
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Anmeldedatum: 16.01.2005
Beiträge: 1404


BeitragVerfasst am: 14.02.2020, 11:19    Titel: Antworten mit Zitat

gadget hat Folgendes geschrieben:


Wie das gewonnene Gas dann später genutzt wird ist dann schon wieder fast zu Nebensache.
Aber als Treibstoff für die Mobilität ist es von der CO2 Bilanz einfach unschlagbar.
--->[*LINK*: Der Link wird eingeloggten Usern angezeigt]

Auch die Kommentare lesen, sehr aufschlussreich: Den es zeigt sich, dass einige unserer Volksvertreterinnen nicht nur strohblondes Haar haben, sondern auch der Inhalt unterm „Pony“ strohblond ist.
Die beiden Politikerinnen (Umwelt und Verbraucherschutz) nehmen scheinbar Warnhinweise sehr ernst. Vor allem den:
Achtung: Lesen gefährdet ihre Dummheit.


Sehr nett formuliert Cool .
Ich bin soweit deiner Meinung ,
Wasserstoff ist das Schlüsselelement und PtG ist sogar unabhängig von der Energiewende der Schlüssel für recourcenschonenden Umgang(Speicherfähig,Überschussbereinigend) mit Alternativen Energien.Deine blumige Herleitung mit dem Hund trifft den Nagel auf den Kopf.
Ich sehe Wasserstoff/Biomethan auch als ideale Lösung für die Mobilität,
jedoch mehr für den Langstreckenverkehr ,Schwerlastverkehr,oder ähnliches.
Aus meiner Sicht führt bei dem Großteil der Mobilität jedoch kein Weg vorbei an der E Mobilität.Kam mir im Beitrag wie üblich schon wieder eine Nuance zu schlecht weg.
In punkto Massentauglichkeit und Effizienz für mich unschlagbar.Nicht überall aber überwiegend.
Es ist aber schlussendlich wirklich ein Unding wie hahnebüchen die Politik mit diesem (Biomethan)sinnvollen Standbein der Mobilitätswende umgeht.
Aber was nützt es alles mit 10H Regel und PV Deckel .
Nun aber wieder back to topic.
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Wade
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BeitragVerfasst am: 15.02.2020, 00:09    Titel: Antworten mit Zitat

Sry dass ich euch enttäuschen muss, aber bitte behauptet doch nicht dass PTG Wasserstoff oder Methan "Effizient" oder "Ressourcendschonend" sind.

Für Mobilität ist Wasserstoff oder Methan dermaßen ineffiezient, dass man ca die 4-5 Fache Energiemenge benötigt im Vergleich zu BEV (=Batterie Electric Vehicles).
Für KFZ + LKW bräuchte es ca 200TWh Strom, für Wasserstofffahrzeuge >1000TWh.


Wasserstoff macht nur Sinn wo man es stofflich braucht. Also zb in der Chemie/Stahlproduktion. Überall wo man Fossilen (Kohlen)Wasserstoff durch Erneuerbaren Wasserstoff ersetzen muss. Also zb auch bei der Herstellung von Stickstoffdünger.

Was aktuell die Regierung so von sich gibt lässt jeden Volkswirtschaftler die Fußnägel hochziehen. Die wollen doch allen ernstes Wasserstoff importieren, und das nicht nur grüner (=EE) Wasserstoff, sondern auch blauen Wasserstoff der aus Erdgas gewonnen wird. Damit hat man überhaupt keinen Klimanutzen da trotzdem noch Erdgas verwendet wird und bezahlt trotzdem zig Millarden für Energieimporte anstatt im eigenen Land die Energie zu produzieren und möglichst effizient zu verbrauchen.
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Jens
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BeitragVerfasst am: 15.02.2020, 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

...Methan in der Mobilität ist ineffizient ? Dann zeig mir doch mal den Batterie-LKW mit sinnvoller Reichweite und schnellen Ladezyklen, damit die Logistik weiterhin funktioniert.
Wasserstoff aus Stromüberschussgebieten, zusammengefügt mit Fermenter mit Biogas um es an das CO2 zu binden ist ein sehr interessanter Weg, um Energie im Gasnetz zu speichern und für bestimmte Zwecke schnell zu tanken.
Bei PKW gebe ich Dir recht, es gibt nichts effizienteres für den normalen PKW-Nutzer, aber bei Langstrecke und eben bei den Transportern und LKW kippt das sinnvolle Verhältnis von Transportgewicht/Batterie und Energieaufwand zugunsten von einfachen PTG-Verfahren.
Und in Windgebieten gibt es unzählige Möglichkeiten, Strom dafür zu nutzen. Wenn jede Gas-Einspeise- Biogasanlage privilegiert ein Windrad oder eine PV-Anlage oder beides bauen dürfte, um den Strom direkt ohne EEG zu Biomethan umzuwandeln, hat man schon einiges erreicht. Hinzu kommen die stark wachsenden Strom-Wellen aus den Offshore-Parks. Momentan wird hier an der Küste tagelang der EE-Strom wegen Netzüberlastung weggeschaltet.
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Wade
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BeitragVerfasst am: 15.02.2020, 13:40    Titel: Antworten mit Zitat

Siehe Tesla Semi. Und die Batterietechnik steckt im Prinzip noch in den Kinderschuhen, welche Fortschritte in Bezug auf Kosten & Materialeinsatz gemacht werden ist enorm. Selbst wenn man nur Li-ion Akkus betrachtet sind das 5% höhere Energiegehalte pro Jahr und die Kosten sind regelrecht im Freien fall. Nimmt man dann noch an dass es in einigen Jahren noch Bauformen gibt, also zb Trockenzellbatterien oder gar andere Zellchemie (Li-Schwefel mit 7x höherer Energiedichte) dann sieht man wo die Reise in naher Zukunft hin geht.

Btw ich gehe auch davon aus dass in spätestens 5 Jahren autonomes Fahren technisch möglichlich ist (eher in den nächsten 2-3 Jahren). Damit wird sich das Transportwesen sowiso von Grundauf wandeln.


Dein letzter Satz Zeigt es ganz gut. Anstatt den Netzausbau voranzutreiben soll es lieber teuer und mit Verlusten zu Wasserstoff/Methan umgewandelt werden? Allein dabei geht mindestens 1/3 der Energie verloren. Bei der Rückumwandlung nochmal soviel.
In nem HGÜ Netz mit typischerweise ~3% Verlust pro 1000km kannst du den Strom 10.000km weit transportieren bis du die 30% Verluste von Strom -> PTG erreichst.
Geh mal 10.000km von uns aus in jede Richtung. Da bist du in Kappstadt im Süden, Kalifornien im Westen, Japan im Osten. Sprich, du erreichst fast jeden Punkt der Erde.

So weit muss man in der Regel aber gar nicht gehen um die Stromerzeugung zu glätten. Vor allem Windkraft wird ab 2000km unkorreliert, weil so nen typisches Hoch/Tiefdruckgebiet eben meist nur 1500km Durchmesser hat. Sprich: Irgendwo innerhalb dieser 2000 weht immer Wind. Ist das Netz 5000km weit, gibt es niemals Flaute.
Auch der PV-Mittagspeak wird stark geglättet.
Außerdem würde das Netz sehr viele bestehenden (Pump)Speicherwerke einbeziehen. zb die >100TWh in Norwegen.

Rein technisch wäre ein Weltumspannendes HGÜ Netz möglich. Es wäre mit Abstand die günstigste & effizenteste Lösung der gesamten Energiewende.

Den Strom von jedem Windrad bzw jeder kleinen Region erstmal mittels PTG zu speichern, dann zu transportieren und dann wieder zurückzuverstromen ist dagegen um mehrere Größenordnungen teurer und Ineffizenter. So viel EE könnten wir in Deutschland wirklich nicht zubauen und müssten auf ewig Energie aus dem Ausland importieren.
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Jens
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BeitragVerfasst am: 15.02.2020, 14:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich will ja gar nicht rückverstromen, ich will das Gas dann nutzen, und zwar als Ergänzung zum Biomethan aus Stroh, Abfälle und Wirtschaftsdünger. Dann hat man nämlich zusammen schon mal eine ordentliche Menge und mehrere Vorteile erfasst.

Bzgl. des weltumspannenden Stromnetzes muss man erst einmal schauen, wieviel % des geplanten Netzausbaues wir in Deutschland in den letzten 10 Jahren geschaftt haben und dann mal hochrechnen, wie lange es dauert, bis wir jede kw zu jederzeit als Strom nutzen können. Aktuell sind wir hier im Norden seit praktisch einer Woche abgeschaltet. Also ist noch nicht viel Netzausbau erreicht.
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BeitragVerfasst am: 16.02.2020, 10:49    Titel: Antworten mit Zitat

Jens hat Folgendes geschrieben:


Bzgl. des weltumspannenden Stromnetzes muss man erst einmal schauen, wieviel % des geplanten Netzausbaues wir in Deutschland in den letzten 10 Jahren geschafft haben. Also ist noch nicht viel Netzausbau erreicht.


Das Desertec Projekt zeigt wie es mit der internationalen Zusammenarbeit aussieht. 5 000 km Stromleitungen sind auch 5 000 km Anschlagsziele. Und bevor 1 MW in Deutschland ankommt sind schon 4 MW in schwarzen Kanälen versickert. Die Übertragungsverluste sind sicherlich nicht das Problem. In vielen afrikanischen Ländern, in denen die Menschen ums tägliche Überleben kämpfen, ist nicht sicher, dass nach einem Stromausfall überhaupt noch was von der Stromleitung da ist. In Naivasha verschwanden über Nacht sogar die Isolatoren für die Freileitung, Teile mit denen weiß Gott niemand in Kenia was anfangen kann. Bei meinem letzten Besuch konnten nicht mal mehr die Kolben von der Drehkolbenpumpe gewechselt werden, weil das Werkzeug weg war, obwohl es in einem gesicherten Container doppelt eingeschlossen war. Taschenlampen und Trapezklingenmesser verschwinden dutzendweise....
Nordstream II wird doch nicht aus Jux und Tollerei oder den Transitgebühren gebaut, sondern weil bis zu 50 % vom eingespeisten Gas aus den Überlandpipelines gestohlen wird.

Ich bin mir vollkommen bewusst, dass PtG ein enormes Problem mit der Effizienz hat.

Strom - Wassersstoff : Wirkungsgrad 50 %
Wasserstoff - Methan : 83,33 %
Methan - Strom (Kolbenmotor) : 40 %
ergibt: 0,5 x 83,33 x 0,4 = 0,167 oder 16,7 % von der Ursprünglichen Energiemenge.

Aber auch beiden anderen Energieträgern schaut es nicht viel besser aus.
Öl zu Kraftstoff (Gewinnung, Förderung, Transport, Raffinerie, Transport, Verteilung) Wirkungsgrad 50 % (bei Ölsand - Schiefer noch weit darunter 4 l Eigenverbrauch für 3 l die verkauft werden).
Kolbenmotor 40 %
ergibt: 0,5 x 0,4 = 0,2 oder 20 % + Umweltschäden und Luftverschmutzung

Auch mit der Brennstoffzelle sieht es nicht besser aus:
Elektrolyse 50 % Wirkungsgrad
Brennstoffzelle 50 %
Gasaufbereitung (Reinigung, Trocknung, Verdichtung) 80 %
Verluste bei Aufbereitung, Kurzzeitlagerung (= < 2 Wochen) , Verteilung Minimum 10% =Wirkungsgrad 90 %
ergibt: 0,5 x 0,5 x 0,8 x 0,9 = 0,18 oder 18 %

Ich sehe bei der Effizienz keine großen Nachteile gegenüber den etablierten Energieträger.
Lediglich die batteriebasierte Mobilität hat haushohe Vorteile in der Effizienz. Aber der Energieaufwand bei der Herstellung der Akkus ist noch eine Herausforderung und die Umweltzerstörungen und der Wasserverbrauch beim Lithiumabbau.
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