Der Transport von Wasserstoff. Eine Kostenanalyse der Wasserstofftransportarten


Seminararbeit, 2020

26 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Nomenklatur

1. Einleitung

2. Grundlagen der Speicherung und des Transportes von Wasserstoff
2.1. Speichermethoden für den Transport von Wasserstoff
2.1.1 Physikalische Technologien
2.1.2. Chemische Technologien
2.2. Transportmittel
2.2.1. Straßentransport
2.2.2. Transport via Pipeline
2.2.3. Schienen- und Schiffstransport

3. Kostenanalyse der Wasserstofftransportarten
3.1. Kosten für die Konditionierung von Wasserstoff
3.2. Transportkosten per LKW
3.3. Transportkosten per Pipeline

4. Anwendung Fallbeispiel

5. Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Diagramm der Energiedichten der Speichermethoden

Abbildung 2: Kostenvergleich der Optionen für den Wasserstofftransport per Pipeline

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Übersicht der Speicherformen von Wasserstoff und der möglichen Transportarten

Tabelle 2: Kostenfunktion und Parameter für einen Kompressor

Tabelle 3: Kostenfunktion und Parameter für eine Verflüssigungsanlage

Tabelle 4: Kostenfunktion und Parameter für eine Hydrierungsanlage

Tabelle 5: Generelle Annahmen für den Straßentransport per LKW

Tabelle 6: Übersicht der Kostenparameter für den Straßentransport je Speichertechnologie

Tabelle 7: Kostenfunktion und Parameter für den Neubau einer Pipeline

Tabelle 8: Kostenfunktionen für die Verwendung bestehender Leitungssysteme

Tabelle 9: Kostenvergleich für 50 t konditioniertem Wasserstoff pro Tag

Tabelle 10: Kosten für den Straßentransport

Tabelle 11: Kosten für den Pipelinetransport

Tabelle 12: Vergleich der Transportkosten für die Strecke Kiel-Karlsruhe für 50 t

Nomenklatur

Akronyme

AfA Absetzung für Abnutzung

CAPEX spezifische kapitalgebundene Kosten

DBT Dibenzyltoluol

OPEX FIX fixe spezifische Betriebskosten

GH2 komprimiert Gasförmiger Wasserstoff

LH2 flüssiger Wasserstoff

LKW Zugmaschine eines Sattelzugs

LOHC Liquid Organic Hydrogen Carriers

MEGC Gascontainer mit mehreren Elementen

Mg-Mg2Ni Magnesium-Nickel Legierung

O&M Operation & Maintenance – Kosten für Betrieb und Wartung

Indizes

el elektrisch

H2 Wasserstoff

1. Einleitung

Das Bundeskabinett hat im Juni 2020 die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung beschlossen. Die Strategie verfolgt insbesondere das Ziel, den möglichst mit erneuerbaren Energien hergestellten klimafreundlichen Wasserstoff als Schlüsselelement der Energiewende zu etablieren, um so den Dekarbonisierungsprozess in vielen Bereichen voranzutreiben 1.

Unter den momentan geltenden Rahmenbedingungen sind die Erzeugung und Nutzung im Vergleich zu fossilen Energieträgern allerdings noch nicht wirtschaftlich. Um den Wasserstoff als konkurrenzfähigen Energieträger zu etablieren, müssen deshalb die Kosten gesenkt werden bzw. die Kostendegression in den Wasserstofftechnologien intensiviert werden. Die Bundesregierung nimmt bis 2030 einen Wasserstoffbedarf von 90 bis 110 TWh an 1. Zwischen der Herstellung des Wasserstoffs und der Bereitstellung von Wasserstoff für den Endverbraucher (z.B. an einer Tankstelle) gibt es eine Lücke, welche es über Infrastrukturlösungen zur Speicherung und zum Transport zu überbrücken gilt 2. Unter dem wirtschaftlichen Aspekt, dass Wasserstoff sich als klimafreundlicher Energieträger der Zukunft entwickeln soll, muss auch ein besonderes Augenmerk auf die Kosten der einzelnen Prozesse der Wasserstoffwirtschaft gelegt werden.

Der Fokus dieser Arbeit liegt auf dem Wasserstofftransport in Deutschland mit dem Schwerpunkt auf den Transportkosten. Zunächst werden hierfür die verschiedenen Speichertechnologien von Wasserstoff und die möglichen Transportmittel zur Verteilung des Wasserstoffes erläutert. Nach diesen Grundlagen werden die wesentlichen Kostenfaktoren zusammengefasst und die transportrelevanten Parameter und Kostenfunktionen der unterschiedlichen Wasserstofftransportarten beschrieben und tabellarisch übersichtlich dargestellt. Im Rahmen dieser Arbeit liegt der Schwerpunkt auf den Kosten der Speichertechnologien von Wasserstoff und dem anschließenden Straßen- oder Pipelinetransport, welche die zwei der möglichen Transportoptionen in Deutschland darstellen. Zusätzlich werden in einem Transportszenario die Transportkosten für die Strecke von Kiel nach Karlsruhe exemplarisch für eine Transportmenge von 50 t berechnet und anschließend die Kosten der Transportarten verglichen. Abschließend werden in einer Zusammenfassung die wesentlichen Ergebnisse reflektiert.

2. Grundlagen der Speicherung und des Transportes von Wasserstoff

2.1. Speichermethoden für den Transport von Wasserstoff

Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und besitzt die geringste atomare Masse aller chemischen Elemente. Molekularer Wasserstoff (H2) ist bei Raumtemperatur und unter atmosphärischen Druck ein geruchloses, farbloses, ungiftiges sowie ein leicht flüchtiges Gas 3. Für die Speicherung und den Transport ergeben sich besondere Herausforderungen hinsichtlich Sicherheit und Materialverträglichkeit. Beispielsweise ist ein Gemisch aus Wasserstoff und Luft in einem bestimmten Mischungsverhältnis leicht entzündlich. Unter anderem deshalb wird Wasserstoff im gasförmigen und flüssigen Zustand bei Transporten als Gefahrengut kategorisiert, an die bestimmte Sicherheitsvorschriften geknüpft sind 4. Bei der Wahl der Materialien der Speicherbehälter ist auf Materialverträglichkeit zu achten, da Wasserstoff ein sehr reaktives Gas ist, was zu unerwünschten Reaktionen führen kann (z. B. Versprödung) 5.

Durch seine chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheidet sich Wasserstoff bei der Speicherung und dem Transport von anderen Energieträgern 6. Ein großer Nachteil des elementaren Wasserstoffs als Energieträger der Zukunft ist seine geringe Dichte, was in einen geringen volumetrischen Heizwert von 3 kWh/Nm3 resultiert 3. Im Vergleich hierzu hat Erdgas einen Heizwert von ungefähr 10 kWh/Nm3 7. Für die gleiche Energiemenge werden somit deutlich größere Volumina benötigt. Um den durch die zwangläufig höheren Transportkosten ausgelösten wirtschaftlichen Nachteil gegenüber konventionellen Energieträgern zu reduzieren, muss für die Speicherung und den Transport die Dichte von Wasserstoff technisch erhöht werden. Hierfür kommen unterschiedliche Speichermethoden infrage, die in physikalische und chemische Technologien unterschieden werden können 2.

2.1.1 Physikalische Technologien

Am häufigsten werden die zwei physikalischen Technologien zur Umwandlung zu Druckwasserstoff und Flüssigwasserstoff in der Wasserstofflogistik verwendet 2. Beim sogenannten Druckwasserstoff (GH2) wird zur Erhöhung der volumetrischen Energiedichte mit hohem Druck der gasförmige Wasserstoff komprimiert und in Druckbehältern gespeichert. Je nach Verwendungszweck wird der Wasserstoff unterschiedlich stark verdichtet. Mit steigendem Druck erhöht sich auch die speicherbare Wasserstoffmenge. Die Druckbehälter werden aus Stahl oder Faserverbundstoffen gefertigt und müssen dem Differenzdruck aus Gas- und Umgebungsdruck standhalten. Sie werden allgemein in die folgenden vier Typen unterschieden 4:

- Typ I: Diese Druckbehälter bestehen aus Metall, hauptsächlich Stahl. Sie sind kostengünstig in der Produktion, haben allerdings ein hohes Eigengewicht.
- Typ II: Besteht ebenfalls aus Metall, allerdings mit einer geringeren Wandstärke, um das Eigengewicht zu reduzieren. Der Unterschied zu Typ I besteht in einer zusätzlichen Faserwicklung, die den Behälter belastungsfähiger, aber auch teurer in der Anschaffung machen.
- Typ III: Der Hohlkörper besteht aus Metall und Kohlefaserverbundstoffen. Durch einen höheren Anteil an Kohlefasern im Vergleich zu Typ 2 können diese Behälter mit höherem Druck beaufschlagt werden, sind aber vergleichsweise noch kostenintensiver.
- Typ IV: Bei diesem Druckkörper besteht das Innenelement aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Außenschale besteht ausschließlich aus Fasermaterial. Dieser Behältertyp hat die höchsten Herstellungskosten, aber auch das geringste Eigengewicht.

Die zweite Möglichkeit der physikalischen Speicherung von Wasserstoff, ist das Verflüssigen von elementarem Wasserstoff zu Flüssigwasserstoff (LH2). In einem komplexen Verfahren wird hierzu Wasserstoff bis zur Verflüssigung bei weniger als 21 Kelvin (circa - 252°C) heruntergekühlt. Wasserstoff hat die Eigenschaft sich bei der sogenannten Drosselung (Druckänderung) im Gegensatz zu vielen anderen Gasen zu erwärmen, anstatt abzukühlen. Aus diesem Grund können herkömmliche Verflüssigungsanlagen für Gase nicht verwendet werden 8. Das Verfahren benötigt große Energiemengen, so dass dafür selbst mit modernen Anlagen immer noch ungefähr 20 % des Energiegehalts des flüssigen Wasserstoffs je Kilogramm für den Prozess benötigt werden 2. Herausfordernd ist ebenfalls die thermische Isolation des Flüssigwasserstoffbehälters, bezüglich des hohen Temperaturunterschiedes zwischen flüssigem Wasserstoff innerhalb des Behälters und der äußeren Umgebungstemperatur. Hierfür muss der Transportbehälter so konstruiert sein, dass er die Verdampfungsverluste minimiert und gleichzeitig einen Gefrierschutz und eine hohe Druckbeständigkeit besitzt 6.

2.1.2. Chemische Technologien

Die chemische Speicherung basiert auf chemische Reaktionen, bei denen der Wasserstoff an einen Trägerstoff gebunden wird, um ihn dadurch einfacher transportieren zu können. Diese Form der Speicherung wird nach Zhang et al. (2015) in drei Untergruppen (Sorption, Metallhydride und chemische Hydride) eingeteilt 6. Viele dieser Speichertechnologien wurden ursprünglich nicht für die großtechnische Speicherung oder speziell für den Transport entwickelt 2. Deswegen werden im Folgenden nur potenzielle Trägerstoffe für Metallhydride und chemische Hydride beschrieben, die die Rahmenbedingungen, wie niedriges Kostenniveau, große Speicherkapazität und angemessenes Systemgewicht, erfüllen bzw. in Zukunft erreichen können.

Eine der beiden vielversprechendsten Technologien ist die Speicherung von Wasserstoff in Feststoffspeichern, den sogenannten Metallhydriden. In die Gitterstruktur des Trägermaterials aus Metall werden Wasserstoffatome eingelagert. Aus Gewichtsgründen eignen sich für den Transport nur Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium und Nickel und deren Legierungen 9. Diese Stoffe benötigen ebenso eine spezielle Schutzhülle, an die besondere Anforderungen gestellt werden. Sie muss druckstabil gegenüber dem Speicherdruck und dem Umgebungsdruck sein. Bei der Einlagerung und Auslagerung (sog. Hydrierung und Dehydrierung) des Wasserstoffs aus dem Trägermaterial entsteht bzw. wird Wärme benötigt, weshalb die Schutzhülle ebenso ein guter Wärmeleiter sein muss.

Ein möglicher Kandidat für ein geeignetes Trägermaterial, ist eine Mg-Mg2Ni-Legierung aus der Studie von Moroz et al. (2013), die bis zu 7 Gew.-% Wasserstoff aufnehmen kann 10. Allerdings sind für diese Form der Speicherung bislang noch keine detaillierten Kostenabschätzungen und Preisinformationen bekannt. Eine vielversprechende Studie hat gezeigt, dass es möglich ist die Metallhydride als Feststoffspeicher in Form von Pulver in Öl zu mischen und somit pumpfähig zu machen 11.

Diese zwei Metallhydrid-Speichertechnologien könnten in Zukunft eine Alternative zu den etablierten physikalischen Speicherformen werden, befinden sich aktuell aber noch in der Erprobung und sind deshalb noch nicht marktreif.

Schwerpunkt aktueller Forschungen zur chemischen Wasserstoffspeicherung ist die Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC) Technologie. Ein organisches Fluid dient in dieser Speicherform als flüssiges Trägermaterial. Eine wasserstoffreiche und eine wasserstoffarme Flüssigkeit bilden ein LOHC System, das als Wasserstoffspeicher dient, indem es durch katalytische Reaktionen vielfach hydriert und dehydriert werden kann. Somit kann der in der Flüssigkeit gebundene Wasserstoff wie konventionelle Kraftstoffe, wie beispielsweise Diesel oder Benzin, gehandhabt werden. Ein großer Vorteil dieser Speichermethode ist, dass für den Transport die schon bestehende Infrastruktur genutzt werden kann.

Neben einer hohen Speicherdichte und einer reversiblen Wasserstoffbe- und Entladung in hohen Zyklen ist vor allem die Kompatibilität zur existierenden Infrastruktur für flüssige, fossile Kraftstoffe ein entscheidender Punkt im Anforderungsprofil für ein geeignetes LOHC System 4. Ein Beispiel für so ein System ist das Dibenzyltoluol (DBT) und Perhydrodibenzyltoluol. Beide Stoffe werden nicht als Gefahrengut klassifiziert und vereinfachen so den Transport und die Lagerung enorm. Der Anteil an gespeichertem Wasserstoff beträgt bis zu 6,2 Gew.-% 12. Die Hydrierung wird dabei unter erhöhten Druck (min. 5 bar) durchgeführt und ist eine exotherme Reaktion. Der gespeicherte Wasserstoff kann nur mit einem geeigneten Katalysator und unter Zufuhr von Wärme freigesetzt werden 13.

In Abbildung 1 sind zur besseren Vergleichbarkeit alle zuvor genannten Speichertechnologien bezüglich ihrer Energiespeicherfähigkeit in einem Diagramm dargestellt. Die horizontale Achse bezieht sich auf die gravimetrische Speicherdichte und wird in Kilowattstunden pro Kilogramm gemessen. Die vertikale Achse bezieht sich auf die volumetrische Speicherdichte, welche in Kilowattstunden pro Liter gemessen wird, welche besonders für flüssige Gemische relevant ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Diagramm der Energiedichten der Speichermethoden. (Eigene Darstellung in Anlehnung an Wasserscheid et al. 2019 4)

2.2. Transportmittel

2.2.1. Straßentransport

Tabelle 1: Übersicht der Speicherformen von Wasserstoff und der möglichen Transportarten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die unterschiedlichen Speichermethoden von Wasserstoff bieten verschiedene Möglichkeiten für den Transport zum Endverbraucher. Diese Transportmöglichkeiten werden im Folgenden beschrieben (siehe Tabelle 1).

Ein Haupttransportweg für viele Güter und auch für den Wasserstoff ist die Straße. Der Wasserstoff wird von Zugmaschinen mit Sattelaufliegern (Trailer) befördert, in denen der Wasserstoff gespeichert ist. Mit dem Begriff LKW wird in dieser Arbeit ein Gespann aus Zugmaschine und einem Trailer bezeichnet. Der wichtigste Parameter für diese Transportform ist die transportierbare Wasserstoffkapazität, welche durch das zulässige Gesamtgewicht eines LKWs limitiert ist. In Deutschland beträgt für die größte Nutzfahrzeugklasse das zulässige Gesamtgewicht 44 t. Nach Abzug des Eigengewichts der Zugmaschine verbleiben circa 28,5 t für den Trailer inklusive Beladung 2. Über den Straßentransport können je nach Trailerausführung GH2, LH2 oder LOHC transportiert werden.

Die Transportkapazität von GH2 per Trailer richtet sich nach dem jeweiligen Druck der Behälter. Aufgrund eines noch relativ geringen Bedarfs an Wasserstoff, werden heutzutage überwiegend sogenannte Tube Trailer mit Großflaschen von Behälter Typ 1 mit einem Druck von circa 200 bar genutzt. Die transportierte Wasserstoffmenge beträgt somit circa 300 kg pro Trailer 14. Für die steigende Nachfrage werden in der Zukunft die Behälter mit höherer Speicherkapazität immer attraktiver, um kostenminimierend das zwangsläufig höhere Transportvolumen zu bewältigen. Die Firma NPROXX produziert Druckbehälter vom Typ IV, in denen 800 kg bzw. 1100 kg Wasserstoff bei 300 bar bzw. 500 bar gespeichert werden kann. Damit kann pro Transport deutlich mehr Wasserstoff transportiert werden 15.

Flüssigwasserstoff wird in LH2-Trailern transportiert, welche wegen der höheren Dichte von flüssigem Wasserstoff bis zu 4300 kg transportieren können. Aufgrund von unvermeidbarem Wärmeeintrag in den Behälter während der Transportdauer, verdampft ein Teil von ungefähr 5 % des flüssigen Wasserstoffs. Eine Analyse des Lawrence Livermore National Laboratory hat gezeigt, dass diese Verluste ursächlich vor allem auf die Umfüllung beim Endverbraucher zurückzuführen sind. Ebenso schlägt diese Studie Maßnahmen vor, um diese Verluste zu vermeiden 2. In der Kostenanalyse der Transportkosten dieser Arbeit werden diese Verluste deshalb nicht berücksichtigt.

Für den Transport von LOHC können die konventionellen Trailer, in denen sonst Diesel oder Benzin transportiert wird, verwendet werden. Bei 28,5 t maximaler Zuladung und 6,2 % Masseanteil gespeichertem Wasserstoff entspricht dies etwa 1800 kg transportiertem Wasserstoff. Es können jedoch nur 90% des gespeicherten Wasserstoffs dehydriert werden, weshalb die effektive Transportmenge nur in etwa 1620 kg beträgt 2.

2.2.2. Transport via Pipeline

Der Transport von Wasserstoff über Pipelinesysteme eignet sich aufgrund der hohen Anfangsinvestitionen in die Infrastruktur erst bei höherem Durchsatz. Eine erste ungefähre Grenze liefert die Arbeit von Yang und Ogden (2007) 16, die bei 20 t pro Tag liegt. Grundsätzlich werden zwei verschiedene Ansätze für den Aufbau eines Pipelinesystems zur Wasserstoffversorgung unterschieden. Die zwei Konzepte werden als „Hub-to-Hub“ oder „Hub-to-Point“ beschrieben. Der Hub-to-Hub Ansatz schlägt vor, die Wasserstoffquellen mit zentralen Übergabepunkten durch Pipelines zu verbinden. Die Weiterverteilung kann dann entweder über Trailer oder einer weiteren Pipeline erfolgen. Das Hub-to-Point Konzept verfolgt das Ziel, mittels einer Transmissionspipeline große Mengen Wasserstoff über weite Entfernungen zu transportieren und mit direkt angeschlossenen Distributionspipelines weiter zu verteilen. Eine klare Trennung zwischen Transmission und Distribution gibt es nicht 17.

Für den Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur auf Pipelinebasis kommt neben einem Neubau auch die Verwendung von bestehenden Erdgasleitungen infrage. Eine Nutzung bzw. Umwandlung einer Erdgaspipeline zur Wasserstoffpipeline kann erhebliche Kostenvorteile im Vergleich zu einem Neubau mit sich bringen. Ein gravierender Nachteil durch das Umfunktionieren von Erdgasleitungen ist der zusätzliche Verschleiß der Pipeline, da der verwendete Stahl der Erdgaspipelines nicht für den Wasserstofftransport ausgelegt ist. Der Wasserstoff dringt in das Materialgefüge der Pipelines ein und verursacht Beschädigungen und Ermüdungsrisse. Neben der Verwendung ohne Modifikation der Pipeline, existieren drei Verfahren, um die Pipelines auf den Wasserstofftransport umzurüsten bzw. besser vor zusätzlichem Verschleiß zu schützen.

Eine Möglichkeit ist die Beschichtung der Innenschicht der Pipeline mit einer Schutzschicht, die die Reaktion zwischen Wasserstoff und der Hülle der Pipeline verhindern soll. Ebenso gibt es Verfahren, in denen in der Pipeline ein zusätzliches Rohr eingebaut wird, indem der Wasserstoff separat transportiert wird. Die ursprüngliche äußere Hülle der Erdgasleitung trägt dann nur noch zum Schutz vor äußeren Einflüssen und zur Stabilität bei. Bei beiden Methoden muss wahrscheinlich ein Großteil der bestehenden Rohre zur Modifikation ausgegraben werden. Dies erfordert sehr hohe Investitionen, weshalb nur die folgende Maßnahme als Alternative zur Benutzung konventioneller Erdgaspipelines in dieser Arbeit bezüglich der Kosten untersucht wird. Bei diesem Verfahren werden dem Wasserstoff Inhibitoren bzw. Hemmstoffe hinzugefügt, die die chemischen Reaktionen zwischen Wasserstoff und Pipelinewand verhindern bzw. stark hemmen. Dies hat eine ähnliche Wirkung wie eine Schutzschicht, ohne die Rohrwände modifizieren zu müssen. Je nach Hemmstoff entstehen allerdings auch Nachteile wie Toxizität oder erhöhte Sicherheitsrisiken des Wasserstoffgemisches 18.

2.2.3. Schienen- und Schiffstransport

Aktuell gibt es keinen Wasserstofftransport im Schienengüterverkehr in Deutschland. Generell ist aber nach einer Machbarkeitsstudie der Deutschen Bahn im Auftrag der Landesenergieagentur Hessen der Transport über die Schiene eine Alternative mit Potenzial in Konkurrenz zum Straßentransport. Wasserstofftransportgebinde können im Schienenverkehr in Standard 40-Fuß ISO Containern, welche auch im Straßenverkehr von Sattelzugmaschinen als Trailer transportierbar sind, transportiert werden. Diese Standardcontainer sind im alltäglichen Güterverkehr in Benutzung, womit die Logistikinfrastruktur schon vorhanden ist.

Allerdings fehlen zum aktuellen Zeitpunkt noch die Zulassung bzw. Zertifizierung der Standardcontainer als MEGC („Multiple-Element Gas Container“) Ausführung für den Schienenverkehr, um Wasserstoff auf der Schiene transportieren zu können. Von der Firma NPROXX hergestellten Container haben ein nutzbares Füllvolumen in der 300 bar bzw. 500 bar Version von je 700 kg bzw. 1000 kg Druckwasserstoff. Sobald die LOHC im großtechnischen Maßstab einsetzbar ist, gibt es auch hier für den Transport über die Schiene keine Hindernisse. Infrage kommen hierfür beispielsweise schon im täglichen Einsatz erprobte Mineralöl-Kesselwagen.

Auch für den Güterverkehr auf der Schiene gibt es regulatorische Rahmenbedingungen, die den Wasserstofftransport limitieren. Eine maximale Zuglänge von 700 m darf nicht überschritten werden und die maximal zulässige Radlast ist auf 22,5 t begrenzt. Die spezifischen Transportkosten sind im Schienenverkehr ein sehr volatiler Kostenfaktor, der maßgeblich von den individuellen Streckenparametern wie Streckenauslastung, Rangierhalte und örtliche Rahmenbedingung auf der Transportstrecke abhängt.

Spezifische Kostenwerte aus der Studie sind nach eigener Aussage nicht generalisierbar und auf andere Szenarien bzw. Fallbeispiele übertragbar. Auf der betrachteten Versuchsstrecke ist laut der Machbarkeitsstudie der Deutschen Bahn der Schienentransport im Vergleich zum Straßentransport momentan noch nicht wettbewerbsfähig 15.

Neben dem Schienenverkehr ist für größere Entfernungen auch der Schiffsverkehr als zusätzliches Transportmedium für den Aufbau einer Wasserstoffdistributionsinfrastruktur denkbar. Allgemein spielen die Flussverbindungen auf nationaler Ebene eine entscheidende Rolle, da die möglichen Versorgungspunkte für Tankstellen oder Industrieanlagen somit stark eingeschränkt sind 2. Literatur bezüglich des Wasserstofftransports per Schiff auf nationaler Ebene ist noch nicht vorhanden und somit gibt es nach bestem Wissen des Autors auch keine detaillierte Kostenanalysen dieser Transportform.

Für die in Zukunft prognostizierte hohe Nachfrage nach Wasserstoff auf globaler Ebene könnte dem Schiffstransport jedoch eine wichtige Rolle zukommen 819. Teichmann et al. (2012) untersuchen hierbei die Transportkosten per Schiff von Flüssigwasserstoff gegenüber LOHC. Der Transport von gasförmigem Wasserstoff wird in seiner Arbeit wegen zu geringer Energiespeicherdichte nicht als wirtschaftlich erachtet.

Aufgrund der zunehmenden Komplexität werden deshalb sowohl der Schienentransport als auch der Transport über den Wasserweg im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter betrachtet.

[...]

Ende der Leseprobe aus 26 Seiten

Details

Titel
Der Transport von Wasserstoff. Eine Kostenanalyse der Wasserstofftransportarten
Hochschule
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Note
1,0
Autor
Jahr
2020
Seiten
26
Katalognummer
V1075512
ISBN (eBook)
9783346478498
ISBN (Buch)
9783346478504
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Wasserstoff, Transport, LOHC, Kosten, Hydrogen, GH2, LH2, Liquid Hydrogen Carriers, Wasserstoffinfrastruktur, Speicherung Wasserstoff, Pipeline, Transportkosten, Anwendungsfall, Transportarten, Verflüssigung, Speichervolumen
Arbeit zitieren
Philippe Gramm (Autor:in), 2020, Der Transport von Wasserstoff. Eine Kostenanalyse der Wasserstofftransportarten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1075512

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