Von Wilfried Schuler 

Der ideologische Starrsinn und die Ignoranz die das Wirtschaftsministerium beherrschen, nehmen immer schlimmere Formen an. Da der Grüne Wasserstoff immer noch ein Phantasiegebilde aus einer fernen Zukunft ist, wird nun mit einem Etikettenschwindel versucht, ihn durch Blauen Wasserstoff zu ersetzen. Ein unsinniges Unterfangen das erkennbarerweise zum Scheitern verurteilt ist. Wer wird dem Einhalt gebieten?

Erinnerungen an die gute alte Zeit.

Andy Möller war ein begnadeter Fußballer. Mit seinem jungenhaften Erscheinungsbild kam er beim Publikum immer gut an. Er hat sich auch nie die Grobheiten und Rohheiten anderer geleistet. Ja, seine Schwalbe im Spiel gegen den KSC ist in die Geschichte der Luftfahrt eingegangen. Man hat ihm verziehen. Und sein Spruch „Mailand oder Madrid, das ist mir egal, Hauptsache Italien“, hat ihn unsterblich gemacht. Ein Situationskomiker. 

Was geniale Zitate angeht tut sich auch der ebenso begabte, jungenhafte und unbekümmerte Klimaminister hervor.

Anlässlich der Verkündung der neuen Kraftwerksstrategie, hat er gesagt „Grün oder blau, Hauptsache Wasserstoff“.  Bei dieser auffälligen Ähnlichkeit zwischen den Akteuren, liegt ein weiteres und sehr passendes Möller Zitat förmlich in der Luft „Ich bin sehr selbstkritisch, vor allem mir selbst gegenüber“. Maischberger wird es dem Klimapabst sicherlich demnächst entlocken. Die Kabarett Abteilung bei YouTube wartet schon.

Wäre die aufgezeigte Wesensverwandtschaft als Grund ausreichend, wäre Andy längst Staatssekretär oder Inhaber einer Beratungsfirma für die Verwendung von Sumpfgasen. Er wäre ein tragender Bestandteil des Weltrettungsministeriums. 

Der Berg hat eine Maus geboren

Nach längerem Anlauf hat die Bundesregierung kürzlich ein Papier vorgelegt. Man will bis in die frühen 2030er Jahre 10 GW neue Kraftwerkskapazitäten schaffen. Damit wäre man bei den grundlastfähigen Kapazitäten wieder auf dem Stand von 2015 angekommen. Das ist Fortschritt im Rückschritt. Dass die großspurigen Verlautbarungen einem Offenbarungseid gleichkommen, ist in meinem Artikel „Quam diu etiam furor iste tuus nos eludent“ ausführlich abgehandelt. Wir können uns deshalb dem Blauen Wasserstoff zuwenden. Ein Thema, das von Regierungsseite hartnäckig verfolgt wird.

Vom Blauen Wunder zum Blauen Wasserstoff

Reisende Quacksalber und Wunderdoktoren haben früher das Blaue vom Himmel versprochen. Heute versprechen sie den Blauen Himmel im Gefolge des Blauen Wasserstoffs. In der guten alten Zeit wurden die Quacksalber gelegentlich geteert und gefedert. Eine im Mutterland der modernen Demokratie um 1800 durchaus übliche Spielart der direkten Demokratie.

Blauer Wasserstoff entsteht unspektakulär als Grauer Wasserstoff. Bereits vor über 100 Jahren hat man Wasserdampf über glühenden Koks geleitet. Aus dem Gasgemisch wurden alle unerwünschten Bestandteile abgetrennt. Der als Rest verbleibende gereinigte Wasserstoff, wurde dem Haber Bosch Verfahren zugeführt. Das verbleibende Kohlendioxid landete in der Atmosphäre. Bei diesem Verfahren gelangen pro kg Wasserstoff 12 bis 14 kg Kohlendioxid in die Umgebung. Die Methode ist vereinzelt noch in Asien in Gebrauch. Es war für 100 Jahre Stand der Technik, dass der Wasserstoff am Ort der Entstehung weiter umgesetzt wurde, da der Transport großer Mengen über längere Distanzen technischer Unfug, ja praktisch unmöglich ist. Die Idee eines riesigen Wasserstoff Netzes wäre früher auf einem Kongress über Chemische Technologie mit Gelächter quittiert worden.  Kommen wir also zu Sache.

Der Methan Reforming-Prozess zur Wasserstoff Herstellung

International, hat sich das nachfolgend beschriebene zweistufige Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff etabliert. 

CH4 + H2O   < >  CO + 3 H2          Reforming

CO + H2O    < >  CO2 + H2            Wassergas-Shift Reaktion

Beide Reaktionen laufen bei 800-900° C ab. Die erste ist stark endotherm, sie benötigt Energie von außen. Die Folgereaktion liefert einen kleinen Energie Gewinn. Um den Gesamtenergiebedarf zu decken, wird ein Überschuss an Methan verbrannt und dazu reiner Sauerstoff eingesetzt. 

Die Masse-/Energiebilanz zeigt:

3,63 Kg Methan                                Energieinhalt 50,50 KWh, liefern

1,00 Kg Wasserstoff                         Energieinhalt 33,33 KWh und

10,00 Kg Kohlendioxid                     Energiebedarf zur Beseitigung???

Der scheinbare Überschuss an Wasserstoff rührt vom Wasser her. (Botschaft an die Stöchiometriker)

Allein durch diesen Schritt sind 34% des Energieinhaltes des Methans unwiederbringlich verloren gegangen.

Es ist nötig, hier gedanklich innezuhalten. Würde man den erzeugten Wasserstoff für das Haber Bosch Verfahren verwenden, wäre dieser Verlust unvermeidbar. Kein Chemiker könnte den Wasserstoff effizienter herstellen. Will man Ammoniak, kommt man nicht an diesem Schritt vorbei. Ein Trostpflaster ist die sehr hohe Ausbeute der Ammoniaksynthese.

Wenn es aber um die Verwendung als Energieträger geht, ist ein derart gravierender Verlust verheerend für alle weiteren Schritte. Da alle Wirkungsgrade unter 1 liegen, meist sogar deutlich, führt jede weitere nachgeschaltete Operation tiefer in den Sumpf. Man kommt an den Punkt, an dem die Sinnlosigkeit der Operation offenkundig wird, da der größte Teil der eingesetzten Erdgasenergie verschwendet wird.

Würde der so erzeugte graue Wasserstoff als Energieträger anstelle von Methan eingesetzt, so würde der Verbrauch an Erdgas um 52% anwachsen. Synchron würde die Menge des emittierten CO2 um den Faktor 1,52 ansteigen. Die Energieausbeute beim Verbraucher wäre gleich. Wozu sollte ein denkender Mensch diesen kontraproduktiven Aufwand betreiben?

Vom Grauen zum Blauen Wasserstoff

Wenn die partielle Methanverbrennung mit Luft vorgenommen wurde, enthält das Restgas Stickstoff und Edelgase. Hat man aber mit reinem Sauerstoff verbrannt, liegt ein weitgehend konzentriertes CO2 vor.

Im ersten Fall wird das CO2 durch eine Gaswäsche abgetrennt. Mehr Einzelheiten dazu finden sich im Aufsatz „Grüner Wasserstoff ist eine Chimäre“. Nach Absorption und Desorption wird das Kohlendioxid getrocknet und verflüssigt und ist versandbereit. Bei der zweiten Verfahrensvariante kann das CO2 nach einem verkürzten Reinigungs- und Trocknungsprozess ebenfalls verflüssigt werden.

Die hier nur kurz dargestellte Aufbereitung des Kohlendioxids ist ein hochkomplexer Prozess, der einen großen Aufwand erfordert. Riesel-kolonnen, Pumpen, Kompressoren, Heizungen, Kühlanlagen, Rohrleitungen, Tanks usw. Eine milliardenteure chemische Fabrik, die nichts Verwertbares produziert. Glaubt jemand, dass die Finanzbranche danach giert, hier Milliarden zu versenken?  Der Einwand, dass ein Teil des Kohlendioxids zum Fracking verwendet werden kann, ein weiterer Teil zur Synthese von Harnstoff oder zur Herstellung von Trockeneis, gilt nur begrenzt. Wo das Fracking Gas bleibt, ist meist nicht bekannt. Das CO2 aus dem Harnstoff wird durch Vorgänge im Ackerboden wieder freigesetzt und die Mengen aus der Getränke- und Lebensmittelverarbeitung tauchen beim Konsum der Produkte wieder auf. Es handelt sich um eine grüngewaschene Scheinentsorgung. Der weitaus größte Teil des Kohlendioxids ist permanenter Abfall. Das ist eine bittere Erkenntnis für den Betreiber der entsprechenden Anlagen. Auch die Verwendung in veganen, glutenfreien, biologischen Limonaden mit Zertifikat, ändert hier nichts.

Die Aufbereitung, Verbringung und Injektion des Kohlen-dioxids unter Tage, erfordert einen gewaltigen technischen Aufwand.  Dem steht nur ein geringer kommerzieller Nutzen, wenn überhaupt, entgegen.

Das hieraus ein sehr großes Investitionsvolumen resultiert und der entsprechende Kapitaleinsatz nicht mit nennenswerten Erträgen belohnt wird, liegt auf der Hand. Die Anstrengungen potenzieller Investoren werden hierdurch nicht stimuliert. Wir verlassen deshalb diesen Gegenstand und wenden uns dem Thema des Energieverbrauchs für die Weiterbehandlung des Kohlendioxids zu.

Die technischen Anlagen zur Verflüssigung wurden bereits kurz beschrieben. Eine Fülle von Einzeloperation, alle mit Energieverlusten behaftet, machen eine genaue Berechnung im Rahmen eines einzigen Aufsatzes unmöglich. Aus der Literatur kann man entnehmen, dass die Komprimierung des CO2 auf 150 bar 0,15 KWh/kg verbraucht. Wenn man alle anderen Schritte aufsummiert, die mit der Absorption/Desorption, Transport und Injektion in den Untergrund verbunden sind, ist ein Gesamtbedarf von 1 KWh/kg Kohlendioxid eine sehr wohlwollende Schätzung. Bereits ein Wert von 1,5 KWh/kg würde die Energiebilanz dramatisch verschlechtern.  Fatalerweise muss ein kg erzeugter grauer Wasserstoff die Bürde von 10 Kg CO2 tragen.  

Die Endabrechnung

Am Ende des Methanreformings findet man sich mit 1 kg grauem Wasserstoffgas in Katar wieder und muss dieses für den Transport verflüssigen. Dazu benötigt man 11,1 KWh elektrische Energie für den Betrieb einer Lindeanlage. Das zur Erzeugung dieser elektrischen Arbeit erforderliche Gaskraftwerk verbrennt 22,2 KWh an Erdgas. In Masse ausgedrückt 1,6 kg Methan. Gleichzeitig werden 4,4 kg CO2 in die Atmosphäre ausgestoßen. Der verflüssigte Wasserstoff hätte damit seinen CO2 Rucksack von 10 auf 14,4 kg CO2/kg vergrößert. Zu deren Entsorgung werden 1 KWh/kg x 14,4 kg = 14,4 KWh elektrische Energie benötigt.  Das gedankliche Kraftwerk verbrennt dafür 28,8 KWh an Methan, entsprechend 2,1 kg an Masse, wobei weitere 6,6 Kg CO2 zur Entsorgung anfallen. Und nun? Verbrennen wir weiteres Methan, um Strom für die Entsorgung von noch mehr Kohlendioxid zu erzeugen? Hören sie die Altmeister der Logik im Hintergrund homerisch lachen, lieber Leser?

Zur Beendigung dieser intellektuellen Folter genügt es, von 33,3 KWh, das ist der Energieinhalt des einen kg Wasserstoffs, die nachschüssig verbrauchte Erdgasenergie zu subtrahieren. Dabei erkennt man, dass man bereits nach dem zweiten Schritt mehr an Erdgasenergie verbrannt hat, als in dem „Export-Wasserstoff“ steckt. Die Sache ist gescheitert. Blauer Wasserstoff ist so tot wie der Grüne Wasserstoff. 

Ein letzter Rettungsversuch

Die Logik der alten Griechen mahnt uns zur Vorsicht. Könnte man das Fiasko der CO2 Entsorgung vermeiden, wenn man Elektrizität mit dem selbst erzeugten Wasserstoff generiert? Dazu müsste man zur Verflüssigung des Wasserstoffs 11,1 KWh elektrisch mit einem Wirkungsgrad von 50% durch Verbrennen erzeugen. Dafür müssen wir von dem erzeugten Kilogramm Wasserstoff 667 g, das Äquivalent von 22,2 KWh abzweigen, wobei uns bereits ein leichtes Unwohlsein befällt. 

Geht man zum letzten Schritt, der Bereitstellung von weiteren 10 KWh elektrisch für die CO2 Entsorgung, so sind dafür nochmals 600 g Wasserstoff nötig.  Das Unbehagen verdichtet sich zum Grauen.  Von 334g kann man keine 600 g mehr abzweigen. Das Spiel ist aus. Kein Scheich am Golf wird blauen Wasserstoff liefern können. Wenn er ehrlich ist. 

Ein sorgfältig verstecktes Problem

Da bekanntlich Grüner Wasserstoff in technischen Mengen weiter entfernt ist als die Rückseite des Mondes, besteht offensichtlich ein großes Interesse, dem Blauen Wasserstoff ein grünes Mäntelchen umzuhängen. Das ist vollkommen unzulässig, da ja alle Prozessenergie zu seiner Erzeugung mit fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Bei genauer Betrachtung gelangt man nur in Sackgassen. Da es ferner auf absehbare Zeit auch kein brauchbares Tankschiff geben wird, wird kein blauer Wasserstoff aus Katar in Brunsbüttel entladen werden.

Schlussbemerkung

Herr Dr. Bernhard Weßling hat vor ca. 15 Tagen in der Berliner Zeitung einen Artikel veröffentlicht: „Experte berechnet erstmals, Habecks CO2 Verpressung, frisst gigantische Energiemengen“ Dieser Aufsatz ist mir bekannt. Es versteht sich, dass ich nicht abgeschrieben habe. In meinem Aufsatz „Grüner Wasserstoff ist eine Chimäre“ habe ich meine Sachkunde bereits 2023 dokumentiert. Die Aussagen von Herrn Dr. Weßling treffen zu. Sie sind sogar noch vernichtender als meine. Ich fühle mich bestätigt. Die Basis seiner Berechnung ist bestechend einfach und auch einem 14 jährigen zu vermitteln. Ich erlaube mir seine implizite Botschaft hier in Zahlen auszudrücken. Ich danke ihm für die Anregung und die tiefere Einsicht, die ich aus seinem Aufsatz gewinnen konnte. 

12 kg Graphit verbrennen zu 44 kg Kohlendioxid. Der Heizwert von Graphit beträgt 9 KWh/kg. Bei der Verbrennung von 12 kg werden folglich 108 KWh freigesetzt und 44 kg CO2 erzeugt. Bei einem Wirkungsgrad von 40% fallen 43,2 KWh elektrische Energie an. Das wäre eine KWh/kg Kohlendioxid. Und genau diese Energie wird als absolutes Minimum zur Entsorgung von CO2 benötigt. Die Einspeisung ins Netz wäre Null. Damit wäre das Gedankengebäude des Carbon Capturing zum Einsturz gebracht.

Wie soll ein dahinsiechendes Industrieland die Herausforderungen der sogenannten Energiewende meistern? Hat Deutschland noch den Stahl, das Kupfer und das Personal dafür? Und die Energie für die Rudimente seiner Industrie? Nicht zu reden vom Kapital. Hier sind große Zweifel angebracht.

Äußerst erstaunt bin ich auch über die Zustimmung der Leopoldina zu diesem Unfug. Nicht nur das, sie stellen sogar Forderungen und setzen Ziele. Sind das die gleichen Leute, die in der Corona Zeit vorgaben „Die Wissenschaft“ zu sein.  Wer sind denn diese Experten aus dem Off. Ist Karl Lauterbach auch auf diesem Gebiet versiert? Oder Melanie Brinkmann? Oder Drosten und Wieler?