Ingenieurbüro für Brennstoffzelle, Wasserstofftechnologie und Elektromobilität

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FRAGE DES MONATS

16. Mai 2017

Wie dient Wasserstoff der Sektorkopplung?

Sektorenkopplung Wasserstoff als Kopplungselement

16. Mai 2017 by marcelcorneille

Die Sektorkopplung ist eines der Schlüsselkonzepte der Energiewende. Darunter wird die Vernetzung der drei Sektoren der Energiewirtschaft (Elektrizität, Wärmeversorgung und Mobilität) verstanden. Durch diese Kopplung wird in Zukunft der Austausch zwischen den heute noch weitgehend getrennt agierenden Sektoren ermöglicht. Wasserstoff kommt hierbei eine entscheidende Rolle zu.

Notwendigkeit der Sektorkopplung

Laut Klimaschutzplan der Bundesregierung sollen bis zum Jahr 2050 die Treibhausgasemissionen um 80 bis 95 % reduziert werden. Um dieses Klimaziel rechtzeitig und gleichzeitig kosteneffizient erreichen zu können, muss die volatile erneuerbare Energie sinnvoll genutzt werden. Zur Speicherung und zum Transport der erzeugten Energie bieten sich verschiedene Nutzungspfade innerhalb der unterschiedlichen Sektoren an. Ziel dabei ist es, die vorhandenen Strom- UND Gasinfrastrukturen möglichst effizient zu nutzen. Dadurch kann nicht nur die Belastung des Stromsektors verringert werden, sondern es lassen sich auch erheblich Gesamtkosten senken. So kann beispielsweise ein übermäßiger Ausbau von stromerzeugenden Anlagen (z.B. Windenergieanlagen) oder zusätzlichen Übertragungsnetzen vermieden werden .

Wasserstoff als Kopplungselement

Zur Kopplung der Sektoren können verschiedene Technologien genutzt werden. Eine der wesentlichen und vielversprechensten Technologien ist Power-to-Gas. Mit der Umwandlung von elektrischer Energie zu Wasserstoff kann die Energie mittel- und langfristig gespeichert und vielfältig genutzt werden. Der so erzeugte Wasserstoff kann in Brennstoffzellenfahrzeugen ebenso gut wie in kleinen oder großen KWK-Anlagen als Kraftstoff dienen. Über die exisitierende Gasinfrastruktur kann der Wasserstoff als Beimischung oder in methanisierter Form als „synthetisches Erdgas“ verteilt werden und Wohnungen und Häuser heizen. Zudem kann er je nach Bedarf zu flüssigen Kraftstoffen oder in der chemischen Industrie weiterverarbeitet werden.

Maßnahmen zur Realisierung

Grundlage für einen flächendeckenden und zügigen Einstieg in die Sektorkopplung sind die regulatorischen Rahmenbedingungen. Um tragfähige Geschäftsmodelle etablieren zu können, müssen dringend Gesetze und Normen sowie Abgaben und Steuern an die neue Technologie angepasst werden. Dadurch könnten sich die heute schon am Markt vorhandenen Technologien weiterentwickeln und zu einer umfassenden Sektorkopplung beitragen. Ohne diese regulatorischen Anpassungen können wesentliche Synergien nicht genutzt werden.


Ergänzend zum Thema empfehlen wir folgende Studien:

  • „Der Wert der Gasinfrastruktur für die Energiewende“ unter Mitarbeit von EMCEL.
  • „Potentialatlas Power-to-Gas“ der dena.
  • „Impulspapier Sektorenkopplung“ des DVGW.

Wir beraten Sie gerne ausführlich zum Thema „Sektorkopplung“:

  • Kontaktieren Sie uns!

Für weitere Fragen des Monats und Rückmeldungen stehen wir gerne zur Verfügung:

  • FragedesMonats@emcel.com

Filed Under: Frage des Monats Tagged With: Energiewende, Energiewirtschaft, Kopplungselement, Sektorkopplung, Wasserstoff

  • Brennstoffzellenbus Elektrobus

    Ist ein Brennstoffzellenbus auch ein Elektrobus?

    16. Februar 2019 | Ja, auch ein Brennstoffzellenbus ist ein Elektrobus, da für die Einstufung als Elektrobus der elektrische Antriebsmotor entscheidend ist. Alle Elektrobusse verfügen über einen E-Motor und eine Hochvoltbatterie.

  • Brennstoffzellenbusse vs Nachtlader

    Warum sind Brennstoffzellenbusse noch nicht so verbreitet?

    16. Januar 2019 | Brennstoffzellenbusse sind derzeit noch nicht so verbreitet, da die Einstiegshürde bei der Anschaffung besonders im Vergleich zum Nachtlader relativ hoch ist. Der Ausbau der Flotte gestaltet sich dagegen einfacher.

  • Elektrobusförderung

    Welche Elektrobusförderung bieten die Bundesländer?

    16. Dezember 2018 | Die Maßnahmen zur Elektrobusförderung im öffentlichen Nahverkehr (ÖPNV) unterscheiden sich in den einzelnen Bundesländern erheblich. Dies führt zu regionalen Kostendifferenzen sowohl bei der Anschaffung der Elektrobusse als auch beim Aufbau der für den Betrieb benötigten Infrastruktur.

  • Messung der Wasserstoffqualität

    Wie sieht die systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität aus?

    16. November 2018 | Eine systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität lässt sich zum Beispiel nach DIN 17124 durchführen. Richtig geplant und angewendet ist die Kontrolle kostengünstig und liefert eine gleichbleibend hohe Wasserstoffqualität.

  • Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung USV

    Wie plant man eine Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung?

    16. Oktober 2018 | Das Clean Power Net (CPN) hat gemeinsam mit der NOW GmbH einen Planungsleitfaden Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung herausgegeben. Der Leitfaden richtet sich an Fachleute mit Erfahrung bei Planung, Errichtung und Betrieb von konventionellen Ersatzstromversorgungen

  • Bedarf an Elektrobussen

    Wie entwickelt sich der Bedarf an Elektrobussen in den nächsten Jahren?

    16. September 2018 | Elektrobusse haben heute einen Anteil von etwa 4 % an den Neuzulassungen von ÖPNV-Bussen. In den nächsten Jahren wird der Bedarf an Elektrobussen deutlich steigen. In Deutschland sind etwa 40.000 Busse im ÖPNV im Betrieb, davon werden näherungsweise etwa 4.000 Fahrzeuge jährlich neu beschafft.

  • Zulassung Wasserstofftankstelle - wesentliche Normen und Gesetze

    Zulassung Wasserstofftankstelle: Was sind die wesentlichen Normen und Gesetze aus Sicht des Betreibers?

    16. August 2018 | Zulassung Wasserstofftankstelle: Für den Betrieb und den Zulassungsprozess einer Wasserstofftankstelle sind die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und die TRBS 3151 (die Technische Regel für Betriebssicherheit 3151) von besonderem Interesse und von besonders hoher Aussagekraft. Verantwortlich für den Betrieb der Anlage ist der Betreiber.

  • Brennstoffzellen-PKW kaufen

    Wo kann ich einen Brennstoffzellen-PKW kaufen?

    16. Juli 2018 | Zurzeit können deutsche Kunden bei drei Automobilherstellern einen Brennstoffzellen-PKW kaufen: Hyundai, Toyota und Symbio/Renault. Hyundai brachte im Jahr 2013 mit dem Modell ix35 FC das erste Brennstoffzellen-Serienfahrzeug auf den deutschen Markt. Seitdem vergrößert sich das Angebot von Brenstoffzellenfahrzeugen in Deutschland kontinuierlich.

  • Kontinuierliche Wasserstoffmessung

    Warum ist eine kontinuierliche Wasserstoffmessung notwendig?

    16. Juni 2018 | Zur Messung von Verunreinigungen im Wasserstoff können grundsätzlich zwei verschiedene Verfahren unterschieden werden: Zum einen die stichprobenartigen Labormessungen und zum anderen kontinuierliche Messungen vor Ort. Dabei weist die kontinuierliche Wasserstoffmessung entscheidende Vorteile auf.

  • Preise für Brennstoffzellenbusse

    Wie entwickeln sich die Preise für Brennstoffzellenbusse?

    16. Mai 2018 | Die Preise für Brennstoffzellenbusse sind in den letzten rund 15 Jahren sehr stark gesunken und werden in einigen Jahren vermutlich die 400.000 €-Marke erreichen. Dies liegt einerseits an den technischen Weiterentwicklungen und der Reduktion von Platin als Katalysatormaterial, im Wesentlichen aber an den steigenden Stückzahlen.

  • Wasserstoffverunreinigung

    Wie wirkt sich Wasserstoffverunreinigung auf eine Brennstoffzelle aus?

    16. April 2018 | Die Wasserstoffreinheit für PEM-Brennstoffzellen für Straßenfahrzeuge wird in den Normen SAE J2719, ISO 14687-2 und DIN EN 17124 definiert. Grundsätzlich gilt, dass jede Wasserstoffverunreinigung die Leistung und Lebensdauer des Brennstoffzellensystems beeinträchtigen kann.

  • Umstellung auf Elektrobusse

    Wie ist die Umstellung auf Elektrobusse zielführend und nachhaltig zu realisieren?

    16. März 2018 | Das Interesse von ÖPNV-Unternehmen, ihre Dieselbusflotte auf elektrisch betriebene Busse umzustellen, nimmt zuletzt stark zu. Das bestätigt auch die große Teilnehmerzahl der diesjährigen VDV ElekBu 2018 Fachmesse.

  • Grüner Wasserstoff

    Woher kommt grüner Wasserstoff?

    16. Februar 2018 | Für eine neutrale CO2-Bilanz von Wasserstoffanwendungen ist eine nachhaltige Wasserstoffproduktion entscheidend. Hier bietet die Elektrolyse mit erneuerbarem Strom das größte Zukunftspotential.

  • Grenzwerte Wasserstoffreinheit

    Wie kann Wasserstoffreinheit gemessen werden?

    16. Januar 2018 | Der Energieträger Wasserstoff gewinnt – insbesondere als Treibstoff – immer mehr an Bedeutung. Daher muss die Wasserstoffreinheit möglichst jetzt, in der Phase des Infrastrukturaufbaus, sichergestellt werden.

  • Power-to-Gas

    Braucht Deutschland Power-to-Gas für die Energiewende?

    16. Dezember 2017 | Eine von EMCEL mitverfasste Studie zeigt: Um die ambitionierten Klimaschutzziele der Bundesregierung bei gleichzeitiger Versorgungssicherheit erreichen zu können,

  • Wasserstofftankstelle

    Welche Vorteile bietet die Wasserstoffmobilität?

    16. November 2017 | Wasserstoffmobilität kann wesentlich zum Gelingen der Verkehrswende beitragen, da sie besonders im innerstädtischen Bereich und in Ballungsräumen mit einer einfachen Tankinfrastruktur auskommt.

  • Umweltfreundlichkeit von Elektrofahrzeugen

    Wie umweltfreundlich sind Elektroautos?

    16. Oktober 2017 | Elektro-PKW sind schon heute umweltfreundlicher als konventionelle PKW mit Verbrennungsmotor. Im Fahrbetrieb von Elektroautos werden weder klimaschädliche Treibhausgase noch gesundheitsschädliche Emissionen,

  • Stromsteuer für Elektrobusse

    Was bringt die Ermäßigung der Stromsteuer für Elektrobusse?

    16. September 2017 | Im Juni 2017 beschloss der Bundestag eine Reduzierung der Stromsteuer für Elektrobusse und Hybridbusse im ÖPNV. Die bedeutendere Entlastung wäre allerdings die Reduzierung der EEG-Umlage, wie sie für elektrische Schienenfahrzeuge bereits existiert.

  • Sicherheit Wasserstofffahrzeug

    Wie sicher sind Wasserstofffahrzeuge?

    16. August 2017 | Der Umgang mit Wasserstoff erfordert andere Sicherheitsmaßnahmen als andere Kraftstoffe wie beispielsweise Benzin oder Erdgas. Dabei ist die Handhabung mit dem meist gasförmig gelagertem Wasserstoff weder sicherer, noch gefährlicher.

  • Brennstoffzellen-Züge

    Welche Vorteile haben Brennstoffzellen-Züge?

    16. Juli 2017 | Brennstoffzellen-Züge spielen nicht nur beim Thema Klimaschutz eine wichtige Rolle, indem sie dieselbetriebene Züge ersetzen - sie haben auch das Potential, die Kosten für die weitere Elektrifizierung des Eisenbahnnetzes zu senken.

  • Warum sollte man jetzt mit der Erprobung von Elektrobussen beginnen?

    16. Juni 2017 | Es gibt mehrere Motivationen, möglichst bald mit der Erprobung von Elektrobussen zu beginnen. Neben den Vorgaben durch politische Vereinbarungen und Gesetze gibt es auch zweckdienliche Gründe, die für eine zeitnahe Umstellung auf Elektrobusse sprechen.

  • Sektorenkopplung Wasserstoff als Kopplungselement

    Wie dient Wasserstoff der Sektorkopplung?

    16. Mai 2017 | Die Sektorkopplung ist eines der Schlüsselkonzepte der Energiewende. Darunter wird die Vernetzung der drei Sektoren der Energiewirtschaft (Elektrizität, Wärmeversorgung und Mobilität) verstanden. Durch diese Kopplung wird in Zukunft

  • Brennstoffzellen-LKW

    Wie ist der Stand der Technik bei schweren Brennstoffzellen-LKW?

    16. April 2017 | Es kommt Bewegung in den Sektor für schwere Brennstoffzellen-LKW. Allerdings muss man derzeit noch sagen: Je schwerer der LKW, desto seltener der Einsatz eines alternativen Antriebs.

  • Elektrobusse regionale Wertschöpfung

    Welche regionale Wertschöpfung bieten Elektrobusse bei den Energiekosten?

    16. März 2017 | Die Energiewende bietet Potenzial für die regionale Wertschöpfung durch lokal erzeugte erneuerbare Energie. So gibt zum Beispiel ein Busunternehmer mit 100 ÖPNV-Bussen jährlich ca. 2 bis 2,5 Mio. € für Dieselkraftstoff aus.

  • Elektrobushersteller

    Elektrobushersteller: Wer bietet Fahrzeuge an?

    16. Februar 2017 | Welche Elektrobushersteller bieten momentan Produkte an? Wir geben einen Überblick über die derzeit am Markt verfügbaren Batterie- und Brennstoffzellenbusse und zeigen die Unterschiede zwischen den einzelnen Herstellern auf (Stand Februar 2017).

  • Erneuerbare Engergien Wasserstoff

    Welche Erlösmöglichkeiten bietet Wasserstoff aus erneuerbarer Energie?

    16. Januar 2017 | Wasserstoff aus erneuerbarer Energie lässt sich vielseitig nutzen. Aus finanzieller Sicht bietet sich momentan besonders der Nutzungspfad Treibstoff für den Sektor Verkehr an. Hier können am Markt bis zu 300 € pro MWh (H2) erzielt werden.

  • Brennstoffzellen Netzersatzanlagen

    Was ist bei der Auswahl von Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen zu beachten?

    16. Dezember 2016 | Netzersatzanlagen (NEA, auch Backup oder Notstrom) liefern elektrische Energie bei Ausfall der öffentlichen Stromversorgung. Als Alternative zu herkömmlichen Batterie- oder Dieselaggregaten bieten Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen

  • Batterie oder Brennstoffzelle

    Batterie oder Brennstoffzelle: Was ist die Zukunft der Elektromobilität?

    16. November 2016 | In den letzten Jahren kamen diverse Elektrofahrzeuge als emissionsfreie [1] Alternativen zu Benzin- und Dieselfahrzeugen auf den Markt. Doch welche Technologie wird die Elektromobilität in Zukunft maßgeblich antreiben: Batterie oder Brennstoffzelle?

  • Autonom fahrende Busse

    Autonom fahrende Busse: Wann fährt der ÖPNV von alleine?

    16. Oktober 2016 | Erste scheinbar fahrerlose, autonom fahrende Busse werden schon heute erprobt. So werden beispielsweise im schweizerischen Sitten Kleinbusse des Herstellers Navya im Linienbetrieb

  • Heizung im Elektrofahrzeug

    Heizung im Elektrofahrzeug: Warum nimmt die Reichweite im Winter ab?

    16. September 2016 | Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor beträgt der Wirkungsgrad vom Kraftstofftank zum Rad („Tank-to-Wheel“) im realen Fahrbetrieb etwa 25 %. Die Menge an Abwärme und

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