Wie viel kWh sind nötig, um über einen Elektrolyseur mit Methanol 1 kWh Energie zu erzeugen?

Antwort

Um diese Frage zu beantworten, ist es wichtig, den Gesamtwirkungsgrad der Umwandlungskette zu betrachten: 1. **Elektrolyseur**: Strom wird genutzt, um Wasserstoff herzustellen. 2. **Methanolsynthese**: Wasserstoff und CO₂ werden zu Methanol umgesetzt. 3. **Rückverstromung**: Methanol wird wieder in Strom umgewandelt (z.B. in einer Brennstoffzelle oder einem Motor). Du fragst, wie viel elektrische Energie (kWh) du investieren musst, um am Ende aus Methanol wieder 1 kWh Strom zu gewinnen. ### Schritt 1: Elektrolyse (Strom → Wasserstoff) - Wirkungsgrad: ca. **65–75 %** (moderne PEM-Elektrolyseure) ### Schritt 2: Methanolsynthese (Wasserstoff + CO₂ → Methanol) - Wirkungsgrad: ca. **70–80 %** ### Schritt 3: Rückverstromung (Methanol → Strom) - Wirkungsgrad: - Brennstoffzelle: ca. **40–50 %** - Verbrennungsmotor: ca. **30–40 %** #### Beispielrechnung (optimistisch): 1. **Rückverstromung (Brennstoffzelle, 50 %):** Um 1 kWh Strom zu erhalten, brauchst du 2 kWh Methanol (1 kWh / 0,5). 2. **Methanolsynthese (80 %):** Um 2 kWh Methanol zu erzeugen, brauchst du 2,5 kWh Wasserstoff (2 kWh / 0,8). 3. **Elektrolyse (75 %):** Um 2,5 kWh Wasserstoff zu erzeugen, brauchst du 3,33 kWh Strom (2,5 kWh / 0,75). **Gesamtergebnis:** Du musst etwa **3,3–5 kWh** elektrische Energie investieren, um am Ende aus Methanol wieder **1 kWh Strom** zu gewinnen (je nach Wirkungsgrad der einzelnen Schritte). **Fazit:** Die Umwandlungskette ist mit erheblichen Verlusten verbunden. Der Gesamtwirkungsgrad liegt typischerweise bei **20–30 %**. Das bedeutet, du musst **3–5 kWh** Strom investieren, um über den Umweg Methanol am Ende wieder **1 kWh** Strom zu erhalten. **Quellen:** - [Fraunhofer ISE: Power-to-Liquid](https://www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/power-to-liquid.html) - [Agora Energiewende: Die zukünftigen Kosten strombasierter synthetischer Brennstoffe](https://www.agora-energiewende.de/veroeffentlichungen/die-zukuenftigen-kosten-strombasierter-synthetischer-brennstoffe/)

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