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PtX und XtP: Können Ammoniak-BHKWs unsere Probleme in der Landwirtschaft und der Wasserstofftechnik lösen?
Verfasser:
Karl-Heinz Groß
Zeit: 18.01.2020 13:45:19
0
2893921
wikis:
Power to Ammoniak
Ammoniak-Brennstoffzelle

Was haltet ihr davon?

Verfasser:
Vali
Zeit: 18.01.2020 14:04:28
0
2893933
Der Haken an allen PtX und XtP Technologien ist der Wirkungsgrad bzw. die Effizienz. Beide Prozesse sind verlustbehaftet. Das bedeutet man braucht sehr viel mehr erneuerbare Primärenergie zur Herstellung eines Zwischenmediums und anschließender Verwertung dieses Mediums, als wenn die Energie aus z.B. PV oder Wind direkt verwertet oder direkt gespeichert wird.

Verfasser:
MichaelKo
Zeit: 18.01.2020 14:12:46
0
2893937
Aktuell muss man sagen, dass es sinnlos ist.
Aus Wasser wird Wasserstoff und daraus Ammoniak. Da sind die Verluste einfach riesig.
Bei dem neuen Verfahren SSAS sind es immernoch 25% Verlust bei der Herstellung.
Wirkungsgrad der Brennstoffzelle? 40%? Sicher nicht mehr.
Dazu kommen bei Ammoniak natürlich noch die üblichen Probleme.... Sehr stark korrosiv, giftig, stark riechend.

Da sehe ich eher die Zukunft in Wasserstoff mit LOHC.

Verfasser:
Karl-Heinz Groß
Zeit: 18.01.2020 14:27:39
1
2893945
Aktuell beschweren sich die Landwirte über die neue Düngemittelverordnung, weil sie u.a. nicht mehr wissen, wohin mit der vielen Gülle. Auf der anderen Seite stehen norddeutsche Windparks still, da sie keine Abnehmer haben. Wäre das nicht eine Win-Win-Situation?

Und wie sieht es eigentlich bei der Harnstoffproduktion (AdBlue) aus? Wird das konventionell hergestellt, oder kommt da auch Gülle zum Einsatz?

Verfasser:
Nicole4711
Zeit: 18.01.2020 14:57:11
0
2893958
Zitat von Karl-Heinz Groß Beitrag anzeigen
Aktuell beschweren sich die Landwirte über die neue Düngemittelverordnung, weil sie u.a. nicht mehr wissen, wohin mit der vielen Gülle. Auf der anderen Seite stehen norddeutsche Windparks still, da sie keine Abnehmer haben. Wäre das nicht eine Win-Win-Situation?


So oft stehen die gar nicht still. Hier im Norden haben wir auch Kohlekraftwerke, die demnächst abgeschaltet werden müssen.

Sobald der Netzausbau in die Gänge kommt, sinken die wenigen Überschüsse wieder. Die Gülleproblematik ist zunächst ein Problem der Massentierhaltung.

Verfasser:
OldBo
Zeit: 18.01.2020 15:05:18
2
2893967
Zitat von Karl-Heinz Groß Beitrag anzeigen

Für solche Themen bist Du hier im falschen Forum. Hier stehen (fast) alle unter Strom ;>))

Verfasser:
Karl-Heinz Groß
Zeit: 18.01.2020 15:17:06
0
2893971
Zitat von Nicole4711 Beitrag anzeigen
Sobald der Netzausbau in die Gänge kommt, sinken die wenigen Überschüsse wieder. Die Gülleproblematik ist zunächst ein Problem der Massentierhaltung.

Habe die Tage einen Beitrag eines norddeutschen Versorgers gesehen, der gerne ein virtuelles Kraftwerk errichten würde, um Windstrom ins Netz zu bringen. Denen ist eine weitere alternative Nutzung der Solar- bzw. Windkraft untersagt worden.

Kenne allerdings die Hintergründe nicht. Und wenn ich bei uns die Aufgeregtheit der Anwohner von potentiellen WKA-Standorten und neuen Netzen sehe, habe ich doch Zweifel am Netzausbau.

Das sollte man aber in anderen Fäden diskutieren ...

Verfasser:
OldBo
Zeit: 18.01.2020 18:36:31
0
2894089
Bei uns in der Nähe wird eine Wasserstoffherstellungsanlage gebaut. Genügend Spargel stehen dort rum. Meistens läuft nur die Hälfte. Die Stromtrassen fehlen.

Verfasser:
HFrik
Zeit: 19.01.2020 10:06:01
2
2894396
Jupp. PtX ist wirtschaftlich wenn man sich auf den 3. Weltkrieg vorbereiten will und deswegen Stromaustausch über die Grenzen tabu ist. Wenn man Stromhandel wie Öl und Kohlehandel zulässt, ist Netzausbau um Grösenordnungen billiger und eliminiert die Notwendikeiten von PtX ausser für die Versorgung der chemischen Industrie und Teile der Luftfahrt.

Verfasser:
Nicole4711
Zeit: 19.01.2020 10:08:38
0
2894398
Absoluter und komparativer Kostenvorteil. Kinder lernen sowas in der Schule. Kinder!

Verfasser:
Peter_Kle
Zeit: 19.01.2020 10:34:38
3
2894416
Zitat von OldBo Beitrag anzeigen
Zitat von Karl-Heinz Groß Beitrag anzeigen
[...]

Für solche Themen bist Du hier im falschen Forum. Hier stehen (fast) alle unter Strom ;>))


Och ich diskutiere gerne .... aber eben mit offenen Augen...

Wenn mir techniker erklären das Netz ist kurz vor dem Kollaps und hier im Norden kenne ich persönlich 5 BHKW die 24/7 Dauerlaufen....

Eines kenne ich dad läuft wärmegeführt..... 1 MW Strom...wärmegeführt an/aus..... von der Tochterfirma der lokalen Stadtwerke...

Dann weiß ich...das Netz ist nicht am Ende...technisch...höchstens politisch

Verfasser:
Karl-Heinz Groß
Zeit: 19.01.2020 13:39:24
0
2894573
Dann stromern wir mal weiter hier rum und suchen nach Antworten :-))

@HFrick: PtX soll doch IMHO die Auslastung von virtuellen Kraftwerken erhöhen. Klar dass sich wie im Bsp von Ammoniak als Koppelprodukt, sich diese auf dem Markt bewähren und abgestzt werden müssen. Dadurch besteht aber doch die Gefahr, dass man letztendlich auch die Lebensmittelproduktion mit Rohstoff-Schaden-Zertifakaten belegt werden und es zu Kosten bei den Erzeugern und dadurch auch zu Preissteigerungen kommen könnte.

Also letztendlich „Scheißhauszertifakte“ für Mensch und Tier, um aufs Klo gehen zu dürfen, mal spöttisch gesagt.

Warum und in welcher Form ist denn der Stromhandel ählnich Öl und Kohle blockiert? Verstehe das nicht. Und kann es auch bei meinem Bsp. von oben genanntem Stromerzeuger nicht nachvollziehen …

@Nicole: aber was ist mit den Kosten nach den Entsorgungskosten, wenn du das aus Prozesskostensicht sehen würdest?

@ Peter_Kle: Das Netz ist nicht am Ende. Aber auch nicht unendlich belastbar. Wie sieht bei dir in der Region der Ausbau der Windenergie aus?

Verfasser:
Nicole4711
Zeit: 19.01.2020 23:02:01
0
2895005
Zitat von Karl-Heinz Groß Beitrag anzeigen
Warum und in welcher Form ist denn der Stromhandel ählnich Öl und Kohle blockiert? Verstehe das nicht. Und kann es auch bei meinem Bsp. von oben genanntem Stromerzeuger nicht nachvollziehen …


Weil P2X unter diesen Bedingungen Sinn macht. Denn dann gebe es sowohl relevante Dunkelflauten als auch lokale Überschüsse. Wenn man jedoch mit Stromleitungen denkt relativiert sich das.

Die Windkraftanlagen stehen aktuell bisher nur aus einem Grund still. Weil der Strom nicht wegkommt. Es gab bisher noch keinen einzigen Tag in Europa, wo die EE auch nur annähernd an 100% waren und das wird auch noch Jahrzehnte dauern. Der aktuelle lokale Überschüsse ist also zunächst ein temporäres Problem.

Der größte Feind von P2G sind Stromleitungen, die werden für die Energiewende auf aber auf jeden Fall gebraucht. Nur bei der absurden Vorstellungen einer Kriegsvorbereitung für den III. Weltkrieg würde man so vorgehen. (Oder halt unter massiven Lobbyeinfluss).

Das heißt natürlich nicht nicht, dass P2G nicht gebraucht wird. Aber fürs Verheizen ist das einfach zu schade. Selbst eine direktelektrische Heizung wäre effizienter als P2G, sofern nicht viel Speicherbedarf und Verluste auftreten.

Verfasser:
HFrik
Zeit: 20.01.2020 07:07:41
0
2895049
Zitat von Karl-Heinz Groß Beitrag anzeigen
Dann stromern wir mal weiter hier rum und suchen nach Antworten :-))

@HFrick: PtX soll doch IMHO die Auslastung von virtuellen Kraftwerken erhöhen. Klar dass sich wie im Bsp von Ammoniak als Koppelprodukt, sich diese auf dem Markt bewähren und abgestzt werden müssen. Dadurch besteht[...]

Jupp Nicole hat es im wesentlichen schon gesagt. Wenn man als Modellrahmen nur Deutschland nimmt und an den Grenzen die Wel enden lässt, dann kommt PtX als nützlich heraus, wegen der lokalen Überschüsse, die man verwerten kann, und den Stromlücken die man so fülllen kann.
Weitet man den Blick und das Modell - wir haben bereits eine Leitungskopplung bis Singapore - dann ist es immer billiger den strom per Leitung zu transportieren und direkt als Strom zu nutzen, als ihn erst mit PtX zu wandeln und dann wieder zum Stromerzeugen oder Heizen zu verwenden. Ober bei lokalem Mangel eben zu importieren (die Überschüsse von anderen im Netz).
Dabei sorgt die Statistik dafür, dass EE-Stromangebot und Stromnachfrage um so besser zusammenpassen je grösser das NEtz ist, das man betrachtet.
Das ist aber in vielen Köpfen nicht drin - die Erkenntnis dass man eigentlich keine Speicher sondern Netze braucht ist ja auch vergleichsweise "neu", etwa 15-20 Jahre alt. Und dass Netze in relation zu dem was sie leisten billig sind, ist ebenfalls nicht in den Köfen drin, weil die Zahlen der Einzelprojekte sind ja ansehnlich hoch, und was der Nutzen ist, ist vielen nicht klar.

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 20.01.2020 08:27:26
0
2895074
Habe hier schon mehrfach über Ammoniak geschrieben.

Ammoniak ist das sehr viel bessere Medium für P2X im Vergleich zu Methan, das am meisten genannt wird. Aus wirtschaftlichen und energetischen Gründen.

Ammoniak ist ein Massenprodukt, von dem 200 Millionen Tonnen pro Jahr hergestellt werden. Meistens aus Erdgas auf dem Weg Methan - Wasserstoff - Ammoniak. Damit entfallen bei der Produktion von Ammoniak aus EE-Strom schon einmal die Verluste der Produktion aus Methan, die etwa ein Drittel ausmachen.

Dann der reine Kostenfaktor. Methan / Erdgas kostet 2 Cent pro kWh an der deutschen Grenze. Ammoniak kostet 10 Cent. Damit ist die Wirtschaftlichkeit viel besser, das Produkt ist marktnäher.

Man würde natürlich das EE-Ammoniak zunächst da einsetzen, wo es sowieso mit hohem Aufwand von Energie und Geld produziert und verbraucht wird, also in der Chemieindustrie, Düngemittelproduktion, Sprengstoffe usw. Es ersetzt dort Erdgas, aber viel mehr davon als bei einer Produktion von Methan aus EE wegen der eingesparten Umwandlungsverluste.

P2X über Ammoniak kann in bestehende Produktionslinien eingefügt werden. Mittels Elektrolyse erzeugt man Wasserstoff, der dann direkt in der laufenden Ammoniakproduktion verwendet wird. Das lässt sich alternativ betreiben. Wenn die Elektrolyse läuft wird der Wasserstoff aus EE-Strom erzeugt, bei Mangel an Strom wird weiter Erdgas eingesetzt. Das kann sich ergänzen.

Es wird ja diskutiert P2X auf schwimmenden Windkraftanlagen oder auch in großen Solarparks in der Wüste zu produzieren.
Hier ist Ammoniak aus zwei Gründen viel besser als Methan:
- es ist viel leichter und preiswerter, aus der Luft den benötigen Stickstoff zu gewinnen als CO2 für Methan zu separieren, weil der Stickstoff in der Atmosphäre um den Faktor 2.000 stärker konzentriert ist
- Ammoniak lässt sich leicht in flüssiger Form lagern und transportieren. Ein schwimmender Windpark auf hoher See kann das Ammoniak in Tanks lagern zur Abholung durch Schiffe. Mit Methan ist das viel schwieriger - und verlustreicher

Wenn die Produktion von Ammoniak so weit ausgebaut worden ist dass nicht nur der vorhandene Bedarf gedeckt wird, sondern auch Überschüsse für die energetische Verwendung erzeugt werden lassen sich damit problemlos Motoren und Turbinen betreiben. Und ich habe zwar noch nichts darüber gelesen aber ich denke man sollte das auch in der Stahlproduktion einsetzen können.

Bedauerlicherweise bekommt der Pfad über Ammoniak sehr wenig Aufmerksamkeit.

Grüße
Frank

Verfasser:
MichaelKo
Zeit: 20.01.2020 08:43:39
0
2895077
Hallo Frank,

warum aus Wasserstoff erst Ammoniak produzieren anstatt den Wasserstoff als LOHC zu transportieren und zu verwenden? Ich denke den Verlust der Umwandlung kann man sich sparen. Zudem ist Ammoniak stark korrosiv was natürlich immer zusätzlichen Aufwand bei Transport und Lagerung bedeutet.

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 20.01.2020 09:03:12
0
2895080
Nun, wir brauchen sowieso Ammoniak in riesigen Mengen. Und der wird bisher aus Erdgas hergestellt, zu einem ganz kleinen Teil auch über Elektrolyse.

Hast du irgendwelche Daten zu LOHC? Wie viel Masse muss ich transportieren pro kg Wasserstoff? Was kostet das? Wie viel Energie steckt in den organischen Trägern? Das ist wichtig bei Langzeitspeicherung mit wenigen Zyklen.
Für Ammoniakproduktion auf hoher See brauchst du nur Wasser, Luft und Strom.

Grüße
Frank

Verfasser:
MichaelKo
Zeit: 20.01.2020 09:49:02
0
2895102
20kWh/kg in etwa. Was da genau als Trägermedium verwendet wird ist variabel.
Es gibt aktuell verschiedene Chemische Wasserstoffspeicher. Welche sich da durchsetzt? Wir werden es sehen, falls die Technologie umgesetzt wird.
Es gibt ja ein Unternehmen in Deutschland was da recht vorne dabei ist.

Verfasser:
Karl-Heinz Groß
Zeit: 24.02.2020 20:10:13
1
2920509
Hab da noch was gefunden über die Gülle-Aufbereitung in Velen. Denke das könnte ein sinnvollerer Lösungsweg mit Wasserstoff werden.

Unter Volllast sollen jährlich die Nährstoffe aus 200  000 m3 Gülle zu hygienisierten, transportwürdigen und marktfähigen Wertstoffen für Landwirtschaft und Industrie aufbereitet werden. Ziel ist es, in der mit Gülle hoch belastenden Region eine Lösung für die bestehenden Phosphor(P)- und Stickstoff-(N)-Überschüsse zu schaffen. So soll eine Tierhaltung auch bei den inzwischen deutlich verschärften Gülleauflagen weiterhin möglich sein. (...)

Die entstehenden, hygienisierten Endprodukte Phosphor, ASL- oder Ammoniakwasser und die konzentrierte Kalilauge sind alles Düngemittel. Sie sollen aber möglichst höherpreisiger an die Industrie verkauft werden und so zur Wirtschaftlichkeit der Anlage beitragen. (...)

Beim Start der Anlage mussten erst einmal alle Prozesse und Verarbeitungsschritte einzeln geprüft und abgenommen werden. Dies ist weitgehend geschehen. Als Nächstes gilt es, die Verfahrensschritte zu verbinden und mithilfe der steuernden EDV zu optimieren. Zum Zeitpunkt des Besuches im Rahmen einer Exkursion des NaRoTec e. V. Ende September lief die Anlage mit einer Leistung von gut 60%. (...)

Weiterhin wird der Strom im EEG 2017 mit einem Preis von 14,8 Cent/kWh vermarktet. Rechnerisch benötigt die Anlage etwa 50% des produzierten Stroms. Bei Strombezug profitiert die Anlage als Düngemittelhersteller von vergünstigten Stromtarifen ohne EEG-Umlage und Stromsteuer.

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kurse_pe schrieb: Hallo Zusammen, ich werde es nun vermutlich so machen: Wasser wird von Dach in Zisterne für Gartenbewässerung gesammelt. Überflüssiges Wasser wird über den Überlauf auf den Ringgrabenkollektor geführt. Ist...
Sebastian987 schrieb: Ach ja eine Sache die ich beobachtet habe, habe ich vergessen zu erwähnen. Vor der Einstellung der Heizkurve war es zu warm. Die RL-Temp. hat 25,5C betragen. Zu diesem Zeitpunkt hat die WP so lange...
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