Der Wasserstoff-Hype der Energiewirtschaft

Zukunft des Fliegens

angeblich mit grünemWasserstoff

Falsche Versprechungen der Energiewirtschaft:

Auch zukünftig werden wir nicht auf Flugreisen verzichten müssen.
Angeblich wird es lediglich eine Umstellung im Treibstoff geben.
Kein Kerosin mehr! Zukünftig wird klimagerechtes Fliegen mit "grünem" Wasserstoff oder synthetischem Treibstoff (Power to Liquid "PTL") klimagünstiger möglich sein.
Sagt die Energiewirtschaft.

Diese Behauptung soll hier widerlegt werden.
Dazu gehen wir von den unabdingbaren ökologischen Forderungen zur Überwindung der Klimakrise aus.

Ökologische Anforderungen an ein zukunftsfähiges Flugzeug

geringer Energieverbrauch,

weitgehende Rückgewinnung der zum Aufstieg benötigten Energie, z.B. nach dem Überfliegen hoher Gebirge oder nach dem Ausnutzen eines Yetstreams in großer Höhe

hervorragender Wirkungsgrad,

Emissionsfreiheit. (Kondensstreifen schädigen das Klima.)

Ausstoß von Wasserdampf und anderen Reaktionsprodukten ist unzulässig.

Geräuschlosigkeit, damit Start und Landung, sowie energiesparender Niedrigflug nicht stören!

Ein reines Elektroflugzeug (Prinzipskizze) kann diese Bedingungen erfüllen

Uns ist bekannt, dass ein Teil des derzeit verwendeten Lithiums für Elektrobatterien in der Atacama-Wüste gewonnen wird, mit Methoden, die die Umwelt schwer belasten. Auf dieses Atacama-Lithium sind wir glücklicherweise nicht angewiesen.
So gibt es z.B. im Oberrheingraben lithiumhaltige Geothermie-Grundwässer, die nicht nur zur Lithium-Gewinnung, sondern auch zur Wärme-Gewinnung genutzt werden können.

Mit Antrieb aus Elektrobatterien kann das Klima geschont werden!
Es gilt, schon jetzt die Weichen für die Zukunft richtig zu stellen

Wasserstoffantrieb oder Antrieb mit synthetischem Kraftstoff schädigt das Klima!

Funktionsweise eines wasserstoffgetriebenen Flugzeugtriebwerks
Hier soll erläutert werden, wie dabei die Umgebungsluft physikalisch und chemisch verändert wird.

Ein wasserstoffgetriebenes Flugzeug schleppt eine aufwändige Zusatzausstattung mit sich herum. Die Zusatzausstattung besteht aus einem Tank für den verflüssigten Wasserstoff oder für einen synthetisch erzeugten Kraftstoff (PTL) und aus einer Brennstoffzelle.

In der Brennstoffzelle wird aus Wasserstoff bzw. PTL-Flüssigkeit unter Zugabe von Luftsauerstoff die elektrische Energie für den Propellerantrieb erzeugt.

Das Gewichtsproblem beim Nutzen von Wasserstoff oder PTL
Nach längerer Flugzeit würden sich Gewichtsprobleme mit den Endprodukten der PTL-Nutzung oder den Endprodukten des "grünen" Wasserstoffs ergeben. Sie müssen deshalb ausgestoßen werden.
Erläuterung: Der vielversprechende Energiegehalt von Wasserstoff lässt sich nur nutzen, wenn eine chemische Verbindung mit dem Sauerstoff der Luft zu Stande kommt. Ob diese durch direkte Verbrennung oder in einer Brennstoffzelle erfolgt, ist gleichgültig.
Der notwendige Sauerstoff wird beim Start des Flugzeuges nicht getankt, sondern wird erst während des Fluges laufend kostenlos aus der Atmosphäre entnommem. Da Sauerstoff ein etwa 16 mal so hohes Atomgewicht wie Wasserstoff hat und da je zwei Wasserstoffatome ein Sauerstoffatom an sich binden, vervielfacht sich bei den Reaktionen des mitgeführten Wasserstoffs mit dem hinzukommenden Sauerstoff das Gewicht der Abgase gegenüber dem ursprünglichen Gewicht des Treibstoffs auf das 9-fache. Diese Berechnung wurde berichtigt (sie kam in der ursprünglichen Version von 2021 dieser Ausarbeitung fehlerhaft auf den doppelten Wert.)
Um das Flugzeug nicht zu überlasten, müssen diese schweren wasserdampfhaltigen Abgase ausgestoßen werden. (Entsprechendes gilt übrigens auch beim Antrieb mit Kerosin.)
Der Ausstoß der Abgase erfolgt nach hinten, um damit dem Flugzeug einen Impuls, bzw. einen zusätzlichen Impuls, in Flugrichtung zu geben. Beim Flug in der kalten Luft großer Höhen gefriert der ausgestoßene Wasserdampf zu Eiskristallen und wird als Kondensstreifen sichtbar, die häufig den Keim für eine weitgehende Bewölkung des Himmels mit Zirrus-Wolken darstellen.

Die Klimawirkung von Kondensstreifen und Zirruswolken ist besonders nachts erheblich, weil die nächtliche Wärmeabstrahlung von der erhitzten Erdoberfläche in den Weltraum verhindert wird.

Beim Flug in geringeren Höhen werden die Verbrennungsprodukte zwar nicht sichtbar, doch hat auch der ausgestoßene unsichtbare Wasserdampf eine hohe Klimagaswirkung.

Verluste bei Herstellung von "grünem" Wasserstoff aus Solar- oder Wind-Strom

Jede physikalische oder chemische Umwandlung eines Energieträgers ist mit Energieverlusten behaftet. Solche Energieverluste in einer Folgekette addieren sich rechnerisch nicht, sondern multiplizieren sich miteinander.

Im konkreten Fall reihen sich - wie die vorhergehende und die folgende Grafik aufzeigen - insgesamt acht Energieverluste aneinander!

Verluste bei Energie-Weitergabe von der Zapfsäule bis an die Elektromotoren

Endergebnis: Klimatechnischer Nachteil des "grünen" Wasserstoffs
Unsere Überlegungen haben gezeigt, dass der Flugzeug-Antrieb mit Wasserstoff - sogar mit "grünem" Wasserstoff - mit entscheidenden klimatechnischen Nachteilen verbunden ist.
Zwar erzeugt die Herstellung von "grünem" Wasserstoff oder PTL keine CO₂-Emissionen, doch wird grob geschätzt etwa die vierfache Menge an Energie verbraucht. Auf Fossilkraftwerke wird man deshalb nicht so bald verzichten können. Der Antrieb mit "grünem" Wasserstoff liegt deshalb im Interesse der Fossilwirtschaft. Diese wirbt in vielen Hunderten von irreführenden Beiträgen für den "grünen" Wasserstoff oder für PTL.

Deshalb noch einmal zur Erinnerung: Mit reinem Elektroantrieb aus einer Hochvolt-Batterie, die mit Solar- oder Windstrom direkt aufgeladen wird, lassen sich die hier aufgezeigten Klimaschädigungen vermeiden!