Energiewende komplexer denken: Wir brauchen klimaneutrale Stadtquartiere!

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Das ist der ewige Kampf zwischen den zentralistischen Energiekonzernen, die Abhängigkeiten erhalten wollen und den Dezentralisten, welche die Energie in Bürgerhände zurück geben wollen.

Eine Drosselung der Wärmepumpen und E Ladesäulen ist größtenteils nicht mal möglich, weil es im Regionalen Ortsnetz nix zu regeln und messen gibt. Erst ab einer Ebene höher, in der Mittespannung gibts Schleppzeiger und Stellregler… Da kann der Klaus Müller dem Spiegel „angeblich“ alles erzählt haben… Der Spiegel hat auch schon einmal gegen Windräder intrigiert…

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http://www.bund-rvso.de/buergerinitiativen-windkraft-windenergie-fake-news.html

Hier ist etwas offizielles dazu.
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2023/20230109_Netzausbau.html?nn=265778

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Hier muss schon sauber getrennt werden. Fernwärmenetze auf der einen Seite, Biomasse (bzw die Wärmequelle) auf der andern. Biomasse auszubauen ist sicher kein sinnvolles Ziel. Mit PV kann man auf der gleichen Fläche ein vielfaches der Energie erzeugen.

Fernwärme ist aber meist doch sinnvoll, weil Wärmequellen genutzt werden können, die sonst nicht verfügbar wären (Industrieabwärme) und man dadurch auch die Sektorenkopplung verbessern kann (große kommunale Wärmespeicher z.B.)

  1. Wie gesagt, muss es nicht Biomasse sein, Großwärmepumpen gibt es auch als Option.
  2. Fernwärmenetze werden/wrüden vorwiegend in (Groß-) Städten gebaut und sind dort meistens unter der Straße verlegt, da geht also sehr wenig „Umwelt“ verloren.
  3. Siehe 1.
  4. Ich bin mir nicht sicher, was genau die mit „Betriebenen Schwerlast maschinen“ meinst.
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Sehr schön die Probleme zusammengefasst.

Unser heutiges Stromnetz ist eben nicht dezentral aufgebaut, dass kann man gut oder schlecht finden, aber das hat auch Vorteile, die man nutzen kann.

Einer davon, dass man Elektrolyseure semi-zentral irgendwo hinstellen kann und die aus den verschiedensten Quellen ihren Storm beziehen können, egal ob im Norden Wind weht oder im Süden sie Sonne scheint. Und diese lassen sich dann auch viel einfacher nach der aktuellen Stormproduktion hoch, bzw runter regeln. Wenn jeder so kleinteilig in Häuserblocks denkt, verliert man viele Vorteile der Sektorenkopplung. Der Windstrom kann nicht in MW in jedes lokalnetz eingespeist werden, dafür sind die Niederspannungsnetze nicht ausgelegt.

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Ich habe mir die Informationen zu diesem Klimaquartier mal angesehen und finde es eher so meh. Das Wort „Quartier“ weckt zumindest bei mir Assoziationen mit gewachsenen, vielschichtigen sozialen Strukturen und was man da erkennen kann, sieht eher nach Retorte auf der braunen Brache aus. Es werden zwar auf der Homepage die üblichen Buzzwords („vielfältige Nutzungsmischung“, „sozialwissenschaftliches Monitoring“, „Nahversorgung“) bedient, aber ich fürchte, dass das eher ein Durchlauferhitzer für Juppies, die dann doch für die Arbeit nach Stuttgart pendeln, und kein „Quartier“ wird.

Raumplanerisch scheint man vieles ganz ok zu machen (Blockrandbebauung mit semi-privaten Innenhöfen, Funktionsmischung), aber ich möchte hinterfragen, ob man dafür mit viel Beton ein neues „Quartier“ auf die Wiese stellen muss. Das wirkt so ein wenig, als wollte sich da jemand ein Denkmal setzen.

Dass da Solarzellen auf die Dächer gehören, ist eigentlich eine Selbstverständlichkeit und eine Elektrolysestation mit Brennstoffzelle im Keller ist eher so ein teures Gimmick, aber sicherlich kein definierendes Merkmal. Wenn die Mini-Brennstoffzelle in 10 Jahren mangels Wirtschaftlichkeit abgeschaltet werden wird, dann wird das Quartier im Wesentlichen auch funktionieren und ein ganz normales Neubaugebiet mit Dreifachverglasung sein.

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Ich habe mir die Internetseite des Quartiers nun mal angesehen und bin doch einigermaßen entsetzt. Wieso wird so etwas gefördert?

Auf Gas im Neubau zu setzen, ist schlichtweg Nonsens. Für Altbauten kann man über den Einsatz von Ökogas ggf. zur Spitzenlastdeckung nachdenken. Ökogasverstromung via BHKW und damit als Grundlastdeckung ist bzgl. der Gesamteffizienz katastrophal.
Generell lässt sich jedoch insbesondere in Nicht-Industriegebäuden (Wohn- und Geschätftsgebäude) immer mit entsprechenden Maßnahmen mindestens die thermische Grundlast über Wärmepumpen erreichen, sodass der Industrie Ökogas und Wasserstoff als echte Alternative bleibt.

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Ich glaube da habe ich mich nicht gut ausgedrückt. Wenn ich von industriellem Maßstab rede, dann meine ich damit, rein technisch, große, konzentrierte Anlagen außerhalb von Städten. Das hat eine ganze Reihe von Vorteilen:

  1. Bessere Wartbarkeit, als wenn man, wie bei der Weststadt, den Elektrolyseur sogar unterirdisch einbaut.
  2. Bessere Transport-Logistik, da nicht jeder Elektrolyseur in einem anderen Teil der Stadt säße und einen eigenen Wasserstoff-Netz-Anschluss braucht.
  3. Bessere Erweiterbarkeit, da man nicht warten muss, bis man ein neues Wohnprojekt hat, wo man einen weiteren Elekrolyseur einbauen kann.
  4. Elektrolyseure, die z.B. für saisonale Zwischenspeicherung von EE eingesetzt werden, sollten nahe an entsprechenden Speichern stehe, die aber kaum in Städten sein werden.

Das heißt aber nicht zwingend, dass solche Anlagen in der Hand von Großkonzernen sein müssen. Das ist nur eben das typische, kapitalistische Modell. Genossenschaftliche Organisationen oder Staatsbetriebe wären mir da viel symphatischer, aber das Fass will ich hier nicht aufmachen. Wie gesagt, mir geht es um die technischen Aspekte bei der Frage nach der Anlagengröße.

Das ist aber kein Vorteil, im Gegenteil. Wenn ein Ortsnetz überlastet wird, dann steigt im besten Fall der Trafo über Sicherungen aus, im schlimmsten Fall geht etwas kaputt. Die SZ hatte dazu auch schon mal vor 4 Jahren etwas:
Wie Elektroautos die Stromversorgung gefährden - 29.10.2018 - sz.de
Solchen Problemen kann man lösen, aber das kostet halt Zeit und Geld.

Das stört mich in der Tat auch etwas.

Ich habe noch ein Interview mit einem Herrn gefunden, der gleichzeitig Investor in dem Projekt ist und das ganze auch noch als Hochschulprofessor begleitet:

Grüner Wasserstoff: Elektrolyse für klimaneutrales Quartier - 30.09.2022 - dabonline.de

Dort heißt es:

Ein Teil des grünen Stroms stammt aus den installierten Photovoltaikanlagen auf den einzelnen Gebäuden (im Endausbau circa 1,5 Megawatt), die maximal solarisiert wurden. Der Solarstrom wird vorrangig für die Versorgung der Bewohner (Mieterstrom) und die E-Mobilität genutzt. Der überschüssige Strom (circa 20 bis 30 Prozent) wird in der Elektrolyse zur Erzeugung von grünem Wasserstoff eingesetzt. Etwa 70 Prozent des Stroms für die Wasserstoff-Produktion kommen von Windanlagen auf der Schwäbischen Alb.

Und weiter:

Wir verbrennen den Wasserstoff nicht zum Heizen, sondern, wie gesagt, wird die Abwärme aus dem Prozess zur Wärmeversorgung eingesetzt. […] Den Wasserstoff können wir aufgrund der Förderung durch das BMWK zu einem Preis von circa acht bis neun Euro pro Kilogramm vermarkten.

Es wurde hier also durch öffentliche Förderung eine Wasserstoff-Produktion hochgezogen. Der angegebne Zweck, den produzierten Wasserstoff wieder im Gebäude zu nutzen, ist offenbar nicht eingetreten. Stattdessen wird dieser in das örtliche Erdgasnetz eingespeist:

Neu […] ist [Anm.: in diesem Projekt] die Produktion und Vermarktung von grünem Wasserstoff, der in das Erdgasnetz eingespeist und zukünftig über eine H2-Leitung direkt der Industrie und der Mobilität zugeführt wird.

Als alleiniges Argument, warum man bei diesem Quartiersprojekt einen 1 Megawatt-Elektrolyseur gefördert hat, bleibt also die Nutzung der Abwärme des Elektrolyseures. Wie effektiv das in dem Wohnquartier tatsächlich ist, dazu steht aber nichts in dem Interview.

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Das tut beim Lesen weh. BW ist beim Windkraftausbau fast so rückständig wie Bayern. Auf der Alb gibt es nicht nennenswert Windkraftanlagen (WKA), und der Strom der produziert wird ist bis weit vor Esslingen schon verbraucht.

2022 (bis zum 30.9.22) wurde netto sogar eine WKA abgebaut im Ländle. Quelle: Umweltministerium BW

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Baumaschinen, 45000 PS Schiffsantriebe, Fliegen

Die große Vision ist doch da, die muss aber eben nicht von der Poltik kommen, bzw. ist schon da gewesen Dr. Herrmann Scheer Spd (RIP) oder Hans Josef Fell Grün, Josef Goeppel CSU

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In Hamm existiert auch eine Co2 Abscheidung bei einer MVA.

Und ich möchte wie üblich drauf Hinweisen, das wir alle Grenzen des Wissens und eine Illusion des Wissens haben!

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Und was haben die mit Fernwärmenetzen zu tun?

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Diesen Kurzschluss verstehe ich auch nie. Man feiert Wasserstoff als den neusten shice ab und will es unbedingt überall einsetzen und dann fällt einem nichts besseres ein als es einfach zu verbrennen?
Ich halte Wasserstoff schon für einen guten Saisonalspeicher, aber eben rückverstromt über Brennstoffzellen und nicht sinnlos in BHKW verbrannt. In den Brennstoffzellen kann man insgesamt wenigstens noch 20-40% Prozessgesamtwirkungsgrad schaffen, das ist nicht gut aber besser als nichts und für saisonale Speicherung aktuell mit das beste was wir haben.

Gleiches sieht man ja beim Auto. Wasserstoff ist schon eine schwachsinnige Lösung bei Mobilität auf Land, aber dann doch wenigstens mit Brennstoffzelle statt es bei geringsten Wirkungsgraden zu verbrennen.

Ich bin absolut für dezentralisierte Systeme und halte PV zubau auf Häusern für unerlässlich, aber irgendwo müssen wir diesem Wahnsinn auch mal Einhalt gebieten.
Die ersten hardcore Wasserstoff Fans brabbeln schon was von „Jeder sollte seinen eigenen Elektrolyseur zuhause haben um sein Auto betanken zu können“. Da bekomm ich echt zu viel.

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Und damit hängt das ganze Quartier dann ab September bis März inkl. des Elektrolyseurs wieder am Netz, weil nicht genug Sonne scheint.

Mit einem Preis von 8-9€ pro Kilogramm ist man übrigens dicht am aktuellen Verkaufspreis bei Wasserstofftankstellen für Pkw. Ein Preis, der um ca. 200-300% unter dem aktuellen realistischen Marktpreis für grünen Wasserstoff liegt.
Heißt das BMWK subventioniert den Käufer, subventioniert den Verkäufer und subventioniert den Bau der Anlage. Wie absurd soll es noch werden?

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Mit was für Energieträgern werden diese Rohre und Isolierung produziert? Mit was für Energieträgern fahren sie die Baumaschinen? Mit welcher Energie werden sie verschweisst?

Aufbudeln zuschütten und in 30-50 Jahren again!

Wäre es nicht langfristig wesentlich effizienter:

Stromkabel halten 150 Jahre…

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Hierzu dann noch ein Hinweis auf den „Mission Energiewende“ Podcast: Der Forscher erklärt hier, was alles zu bedenken wäre, (anstatt H2 Elektrolyse mit Blaualgen) und was in die Gesamtbilanz einzurechnen ist .

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Aus meiner Sicht wichtig: bitte vergesst Berichte in allgemeiner Presse oder Fernsehen, wenn ihr euch fachlich informieren wollt. Da darf man keine tiefen Einblicke erwarten und muss froh sein, wenn nicht zu viel Unfug erzählt wird. Habe heute erst wieder einen Pressetext redigiert, manche sind überfordert zwei Zahlen richtig von einer Folie abzulesen. Fachpresse oder Wissenschaftssendungen haben da eher Niveau

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Na dann lese doch mal die Informationen auf der Website die einer deiner Vorredner schon verlinkt hatte.

Ich bin einigermaßen entsetzt warum jemand leichtfertig Behauptungen in die Welt setzt ohne sich vorher informiert zu haben. Alternative Fakten nennt man so etwas.
Als Energieexperte mit langjähriger Erfahrung kann ich sagen: Hut ab, das hat alles Hand und Fuß und setzt einen Meilenstein.

Wen es interessiert wie man den Stein noch ein Stück weiter wirft kann auch hier schauen

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Sorry, aber sollen wir bei Adam und Eva anfangen? Sollen wir jetzt auch die Windkraft verteufeln, weil die in Spezielschwertransporten (sicher mit Diesel angetrieben) angeliefert werden.

Kannst du die Zahl auch belegen? 30-50 Jahre.

Das ist ja auch nur eine Wasserleitung mit Isolierung drum herum. Wieso sollte das nicht genauslang halten wie die anderen Wasserleitungen auch? Da verschleißt ja nichts.

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Wow, danke für den persönlichen Angriff.
Nenne mir doch bitte die Stelle, an der ich Falschinformationen geteilt in die Welt gesetzt haben soll.

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Das mag ja sein, aber die Quellen sind hier die Webseite des Projektes, die Website der Firma, die den Elektrolyseur betreibt (dort stehen übrigens auch Zahlen zur produzierten Wasserstoffmenge) und ein Interview mit einem der Investoren, der offenbar gleichzeitig die wissenschaftliche Begleitung übernommen hat.
Die sagen natürlich auch nicht alles, aber das was sie sagen, nehme ich mal für bare Münze.

Oder welche Informationen, die da stehen sind deiner Meinung nach falsch?

Dass Neubauten nach aktuellem Energieeffizienzklassen gebaut und mit Solar vollgepflastert werden sollen, das wird hier ja auch niemand bezweifeln.
Aber wenn wir bis 2030 die angestrebten 10 GW Elektrolyse-Leistung in Deutschland haben wollen, reicht es nicht, Wohnblocks damit auszustatten. Und erst recht nicht, wenn wir Wasserstoff im großen Still zur saisonalen Speicherung von EE einsetzen wollen, was mir aber aktuell als alternativlos erscheint.

Danke für den Hinweis. Eine Wasserstofferzeugung mit 6 MW neben einer Müllverbrennungsanlage macht mMn auf jeden Fall schon mal mehr Sinn. Leider sehe ich auch hier nicht wirklich, was genau mit dem Wasserstoff passieren soll.

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Gerne:
Ökogasverstromung via BHKW und damit als Grundlastdeckung ist bzgl. der Gesamteffizienz katastrophal.

Hier der Text aus der Website:
Für die ganzjährige Vollversorgung mit Wärme ist in der Energiezentrale zusätzlich eine Wärmepumpe (200 kWth), ein bivalentes Blockheizkraftwerk (Erdgas 300 kWth, H2 138 kWth) und ein Gas-Spitzenlastkessel geplant.
Zusätzlich meint: zusätzlich zur Abwärme-Nutzung aus der Elektrolyse.

Ein bisschen Mitleid habe ich ja mit dir. Dich hat es getroffen, weil du unmittelbar nach dem Beitrag mit der verlinkten Website geantwortet hast. Und in der Tat musste man auch in den Teil Energiekonzept klicken.
Zusätzlich kann dich vielleicht trösten, dass auch Lukas wegen dem Wasserstoff drauf reingefallen ist nicht richtig nachzulesen. Dann hätte er vielleicht auch nicht geschrieben, der Wasserstoff würde nur zu Heizzwecken eingesetzt, was in der Tat Unfug wäre.
sondern, Text Website:
In der ersten Ausbaustufe wird der Wasserstoff über eine H2-Leitung aus der Energiezentrale zur Gasnetz-Einspeisestation und H2-Abfüllstation transportiert. Der Großteil des Wasserstoffs (100-400 kg/d) soll über die Abfüllstation in Trailer mit Röhrenbündelspeicher geladen und mit LKW zu Kunden im Industrie- oder im ÖPNV-Sektor transportiert werden.

Vergessen wurde auch noch die Nutzung der Abwärme im Sommer zur Erzeugung von Kälte.

So total nebenbei:
Esslinger Klimaquartier gewinnt Innovationspreis des Bundeswirtschaftsministeriums!

Ich finde es eine Kommunikationskatastrophe, was hier im Forum passiert ist. Wobei das vermutlich auch daher kommt, dass die Website bzw deren Macher dort in der Tat nicht ausreichend klar der Kern der Innovation aufgezeigt wird.

So jetzt habe ich genug von meinem Feierabend in gemeinnützige Information investiert. Wollte mich heute noch mit dem Energiemanagement in meinem Smart Home beschäftigen, und muss mich morgen wieder um Effizienz-Steigerung und De-Carbonisierung von Fabriken kümmern.

Disclaimer: habe hier durch das Forum das erste mal von dem Projekt gehört und kenne Professor Fisch nicht, habe bei der Erwähnung der Investoren gestutzt und bin sehr kritisch gegenüber Wasserstoff eingestellt.

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Wenn du vielleicht etwas weniger persönlich schreiben würdest, wäre das doch ein netter Austausch.

Ich gebe zu, diese Textpassage anscheinend übersehen zu haben.
Aus dem Schema geht das jedoch nicht hervor. Im Schema existiert keine Wärmepumpe.

Ich bleibe dennoch inhaltlich bei meinen Aussagen:

Die Elektrolyseanlage scheint 133kWth zu haben.
Die Wärmepumpe 200kWth.
Das KWK 300kWth Gas und 138kWth H2.
Spitzenlast unbekannt.

Tatsächlich muss ich dann auch hier eingestehen, dass das nicht den Schluss zulässt, dass das BHKW die Grundlast decken würde.

Dass die Elektrolyse mehrheitlich in den Übergangs- und Sommermonaten mit überschüssigem Strom vom eigenen Dach und von außerhalb betrieben wird, sorgt für einen Abwärmeüberschuss in ebendiesen Zeiten. Das wird etwas reduziert durch die Kühlung mittels Abwärme. Die thermische Grundlast kann so sicherlich in den Sommermonaten und teilweise in den Übergangsmonaten von der Elektrolyse übernommen werden; nicht jedoch im Winter, also dem Gros der aufzuwendenden Heizarbeit. (Überschüssiger Strom vom Dach ist stark unwahrscheinlich und auch Überschussstrom von Außen ist vermutlich selten so verfügbar, dass die Elektrolyse in Volllast betrieben werden kann)

Das H2-KWK (EDIT:, wenn es aus dem H2 Tank betrieben wird,) ist nach 2 Stunden leer. Ob es ausreichend live von der Elektrolyse gefüttert werden kann, ist nicht bekannt.

In wie weit die Wärmepumpe und die KWK (H2- bzw. Erdgasteil) kaskadiert sind, ist ebenfalls nicht bekannt. Allein aufgrund der Kosten einer KWK ist jedoch zu befürchten, dass das KWK von H2 auf Erdgas umschaltet, sobald kein H2 mehr verfügbar ist, um damit auch den Wärmepumpenstrom zu produzieren.

Und spätestens hier wird es doch unsinnig. Ein Neubau muss, insbesondere als Reallabor mit Auszeichnung, ohne Gas auskommen. Die Blöcke B und C werden sogar komplett mit Biomethanol-KWK und Gas-Spitzenlast betrieben.

Die Wasserstoffproduktion und -Vertrieb stehen hier im Fokus des ganzen Projekts, sodass ein wirklich klimaneutrales Quartier durch den viel zu großen Anteil der Nutzung von Erdgas nicht erreicht wird. Das ist insbesondere unter Berücksichtigung Der Förderung und der Auszeichnung eigentlich nicht hinnehmbar.

Kritik und Lob sind bei dem Informationsstand (In der scheinbar informativen Pressemappe ist keine Rede von einer Wärmepumpe, widerspricht also dem Informationsstand der Webseite) zu dem Projekt wohl gleichermaßen angebracht.

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