Wieviel kostet ein Wasserstoffspeicher?

Die steigende Nachfrage nach nachhaltigen Energiequellen und die zunehmende Bedeutung von Eigenversorgung haben den Wasserstoffspeicher als eine potenziell revolutionäre Lösung auf den Plan gerufen. Besonders in Kombination mit Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) bietet ein Wasserstoffspeicher die Möglichkeit, überschüssige Energie zu speichern und später zu nutzen. Doch wie genau funktioniert so ein Wasserstoffspeicher, was kostet er und welche Vorteile bringt er für Neubauten und Bestandsgebäude? In diesem Beitrag werde ich darauf detailliert eingehen.

Was ist ein Wasserstoffspeicher und wie funktioniert er?

Ein Wasserstoffspeicher dient dazu, überschüssigen Strom, der beispielsweise durch eine Photovoltaikanlage erzeugt wird, in Wasserstoff umzuwandeln und zu speichern. Diese gespeicherte Energie kann dann zu einem späteren Zeitpunkt, etwa in den Wintermonaten, wieder in Strom umgewandelt und für den Eigenbedarf genutzt werden. Der Wasserstoffspeicher setzt auf zwei Haupttechnologien: Elektrolyse und Brennstoffzelle.

1. Elektrolyse: In diesem ersten Schritt wird der überschüssige Strom (meist im Sommer) genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Wasserstoff wird dann in speziellen Tanks gespeichert.

   
   

2. Brennstoffzelle: Wenn der Strombedarf steigt oder die Sonne nicht scheint, wird der gespeicherte Wasserstoff wieder in Strom umgewandelt. In der Brennstoffzelle wird Wasserstoff elektrochemisch mit Sauerstoff zu Wasser umgesetzt, wobei Strom und Wärme entstehen.

Ein besonders innovativer Aspekt dieses Systems ist, dass nicht nur der Strom, sondern auch die durch den Prozess entstehende Wärme genutzt werden kann. Diese kann für Heizungen oder die Warmwasserbereitung verwendet werden – ein zusätzlicher Vorteil, der den Wasserstoffspeicher zu einer wirklich ganzheitlichen Lösung macht.

Ist Wasserstoff ein guter Energiespeicher?

Ja, ein Wasserstoffspeicher ist ein sehr effektiver Energiespeicher, besonders wenn es darum geht, die Energie, die im Sommer durch eine PV-Anlage erzeugt wird, für den Winter zu konservieren. Wasserstoff ist in dieser Hinsicht besonders vorteilhaft, da er sich über lange Zeiträume speichern lässt und keine großen Verluste aufweist.

Ein großer Vorteil eines Wasserstoffspeichers ist, dass er nicht nur in Strom, sondern auch in Wärme umgewandelt werden kann, was ihn zu einer praktischen Lösung für die ganzjährige Energieversorgung macht. Besonders in Zeiten, in denen der Strombedarf über den erzeugten Strom aus der PV-Anlage hinausgeht, stellt der Wasserstoffspeicher eine ideale Ergänzung zum klassischen Akku basierten Stromspeicher dar.

Zudem ist der Wasserstoffspeicher vollständig autark und bietet somit die Möglichkeit, unabhängig vom Stromnetz zu agieren. Das sorgt für Energieunabhängigkeit und macht dich weniger anfällig gegenüber steigenden Strompreisen.

Wie hoch sind die Verluste in einem Wasserstofftank?

Die Verluste bei der Speicherung von Wasserstoff hängen hauptsächlich von der Effizienz des gesamten Systems ab. Die Elektrolyse, die den Wasserstoff produziert, hat einen Wirkungsgrad von etwa 90-95%, was bedeutet, dass nur ein kleiner Teil der Energie verloren geht.

Die Brennstoffzelle, die den gespeicherten Wasserstoff wieder in Strom umwandelt, hat einen Wirkungsgrad von 65-68%. Dies ist ebenfalls relativ effizient, vor allem wenn man bedenkt, dass die entstehende Wärme ebenfalls genutzt werden kann.

Ein bedeutender Vorteil des Wasserstoffspeichers ist, dass die Wärme als Nebeneffekt zur Verfügung steht. Diese kann entweder für die Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung verwendet werden. So bleibt die Energie effizient und es entsteht nahezu kein „Abfall“, der ungenutzt bleibt.

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Was sind die Nachteile von Wasserstoff?

Wie jede Technologie hat auch die Wasserstoffspeicherung einige Nachteile. Die größten Herausforderungen liegen in den Anfangskosten und der Komplexität der Installation. Ein Wasserstoffspeicher benötigt mehr Platz als eine herkömmliche Batterie und erfordert zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, da Wasserstoff ein hochflammbares Gas ist.

Insgesamt ist der Wirkungsgrad des gesamten Systems ein Faktor, den man nicht außer Acht lassen sollte. Zwar ist die Umwandlung von Wasserstoff in Strom effizient, aber nicht perfekt. In Anbetracht der langen Speichermöglichkeiten und der Nutzung von Abwärme ist dieser Wirkungsgrad jedoch durchaus akzeptabel, insbesondere wenn man die langfristige Autarkie und Unabhängigkeit von externen Stromanbietern in Betracht zieht.

Wie hoch ist der Wirkungsgrad eines Wasserstoffspeichers?

Der Wirkungsgrad eines Wasserstoffspeichers setzt sich aus verschiedenen Prozessen zusammen. Die Elektrolyse zur Wasserstoffherstellung hat einen Wirkungsgrad von etwa 90-95%. Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle, die den Wasserstoff wieder in Strom umwandelt, liegt bei 65-68%.

Insgesamt liegt der Gesamtwirkungsgrad eines Wasserstoffspeichers bei etwa 70-80%. Dies ist besonders bemerkenswert, wenn man bedenkt, dass die erzeugte Wärme auch noch genutzt wird, was den Gesamtwirkungsgrad erhöht.

Wie funktioniert die Integration in Bestandsgebäude?

Wenn du bereits eine Photovoltaikanlage hast, kannst du einen Wasserstoffspeicher problemlos in dein bestehendes System integrieren. Die meisten modernen Systeme sind so konzipiert, dass sie mit unterschiedlichen Arten von PV-Anlagen und Batteriespeichern kompatibel sind, unabhängig davon, ob es sich um ein Niedervolt- oder Hochvolt-System handelt.

Für Bestandsgebäude, insbesondere Altbauten, kann die Nachrüstung eines Wasserstoffspeichers etwas aufwändiger sein. Es wird oft ein zusätzlicher Anbau benötigt, um genügend Platz für die Installation des Systems zu schaffen. In den meisten Fällen ist es jedoch auch möglich, das System in die vorhandene Heizungsanlage zu integrieren. Der Wasserstoffspeicher kann direkt an den Pufferspeicher angeschlossen werden, sodass keine umfangreichen Umbauten notwendig sind.

Wie hoch sind die Kosten für einen Wasserstoffspeicher?

Die Anschaffungskosten für einen Wasserstoffspeicher sind abhängig von der Größe des Systems, der Kapazität der Speicherflaschen und den Zusatzmodulen, die benötigt werden, um das System an eine bestehende PV-Anlage anzubinden.

Für ein Basispaket, das die Brennstoffzelle, die Elektrolyse und die Kompressoreinheit umfasst, musst du mit ca. 80.000 € rechnen. Dieses Paket enthält auch die nötigen Wasserstofftanks, die den überschüssigen Wasserstoff speichern. Zusätzlich entstehen Kosten für die Installation und etwaige notwendige Zusatzmodule, um das System mit bestehenden PV-Anlagen zu integrieren.

Die Kosten steigen, wenn du eine größere Kapazität benötigst oder eine besonders komplexe Installation in einem Bestandsgebäude vornehmen musst. Doch für den durchschnittlichen Eigenheimbesitzer bieten die 16 Flaschen Speicher des Basispakets eine Kapazität von etwa 350 kWh – genug, um eine signifikante Menge an Energie zu speichern.

Für größere Anlagen gibt es auch 42-Flaschen-Pakete, die Kapazitäten von bis zu 950 kWh ermöglichen. Damit sind auch größere Haushalte oder kleine Gewerbeobjekte versorgbar.

Fazit: Lohnt sich ein Wasserstoffspeicher?

Die Frage nach der Rentabilität eines Wasserstoffspeichers hängt maßgeblich von deinem Stromverbrauch, dem Installationsaufwand und den langfristigen Einsparungen ab. Für Haushalte mit einem hohen Energieverbrauch, die bereits eine PV-Anlage besitzen, ist der Wasserstoffspeicher eine hervorragende Möglichkeit, den erzeugten Überschussstrom optimal zu nutzen und ihn für den Winter zu speichern, besonders, da die Einspeisevergütung aktuell nicht sonderlich attraktiv ist.

Die anfänglichen Kosten von etwa 80.000 € für ein Basispaket können sich für größere Haushalte und Gewerbebetriebe schneller amortisieren, insbesondere wenn du in den nächsten Jahren von steigenden Strompreisen betroffen bist. Wenn du jedoch einen sehr niedrigen Stromverbrauch hast, ist der Wasserstoffspeicher möglicherweise nicht die rentabelste Lösung, da die Amortisation sehr lange dauern kann.

Insgesamt stellt der Wasserstoffspeicher eine zukunftssichere und nachhaltige Lösung dar, um Energie zu speichern und zu nutzen – und bietet gerade für diejenigen, die bereits auf erneuerbare Energien setzen, eine wertvolle Ergänzung.

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