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#Post#: 3799--------------------------------------------------
Wasserstoff / Brennstoffzelle
By: hellboy Date: December 9, 2015, 5:11 pm
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Für die Speicherung von Energie und auch die Mobilität der
Zukunft wird vor allem Wasserstoff die wichtigste Rolle spielen.
Moderne Brennstoffzellen haben die Kinderkrankheiten der
vorhergehenden Generationen nicht mehr. Die heutigen
Wasserstoff-Tanks sind bereits sicherer als Batterien. Moderne
Akkus sind im Brandfall viel gefährlicher, sowohl was die
Explosivität angeht als auch die freigesetzten Gifte, die es bei
Wasserstoff nicht gibt. Gift ist überhaupt der Hauptnachteil von
Batterien, von der Erzeugung über mögliche Freisetzung bei
unsachgemäßer Handhabung bis hin zur Entsorgung. Ganz abgesehen
von der Problematik der Rohstoffe, die oft aus Krisengebieten
stammen. Weiters hat sich gezeigt, daß die Batterietechnik
bereits ausgereizt ist, und moderne Hochleistungsakkus deshalb
immer öfter in Brand geraten. All diese Nachteile gibt es bei
Wasserstoff nicht. Elektrolysegeräte sind technisch simpel,
kommen ohne giftige Zusätze aus, und der Grundstoff ist Wasser.
Die Konzepte die es gibt, Autos auch als Energiespeicher für das
Haus zu verwenden, sind mit Brennstoffzellen genauso umsetzbar
wie mit Batterien, nur eben ohne Verbrauch teurer Rohstoffe und
Anhäufen von Giftmüll.
Die Betankung von Autos die mit Brennstoffzellen angetrieben
werden, unterscheidet sich kaum von der mit Flüssiggas, die seit
vielen Jahren Routine ist, und deshalb gibt es damit die
Probleme mit langen Ladezeiten und geringen Reichweiten der
Elektroautos nicht.
[quote="Arte Future"]Wie funktioniert eine Brennstoffzelle?
Autos, die mit Wasserstoff fahren? Die Brennstoffzelle macht es
möglich. Und wie sie funktioniert sehen sie hier!
HTML http://future.arte.tv/de/wie-funktioniert-eine-brennstoffzelle[/quote]
[quote]MEILENSTEINE DER NATURWISSENSCHAFT UND TECHNIK
William Robert Grove und die Brennstoffzelle
Der Brite William Robert Grove (1811-1896) baut 1839 die erste
funktionsfähige Brennstoffzelle. Die Spezialbatterie, die aus
Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugt, erhält zu Groves
Lebzeiten wenig Beachtung. Heutzutage gilt sie jedoch als
vielversprechende Technologie, um alternative Energiequellen zu
erschließen.
Inspiriert wird Grove durch den englischen Physiker Michael
Faraday (1791-1867), der Wasser durch Strom in Wasserstoff und
Sauerstoff zerlegt. Geht dies auch rückwärts? Der Chemiker
Christian Friedrich Schönbein (1799-1868) macht 1838 eine
ermutigende Entdeckung: Taucht man zwei Platindrähte in
Schwefelsäure und umspült einen mit Wasserstoff und einen mit
Sauerstoff, so fließt Strom.
Grove verbessert den Versuch, bis eine funktionsfähige Apparatur
entsteht. Obwohl Grove die Leistung seiner Gasbatterie steigert,
verdrängt der Dynamo sie wenig später. Erst der Einsatz in
U-Boot und Raumkapsel belebt die abgasfreie Technik wieder. In
den 1970er Jahren intensivieren sich die Bemühungen der
Forscher, Wasserstoff als alternative Energiequelle zu nutzen.
Inzwischen gibt es verschiedene Typen von Brennstoffzellen.
Die Sendung beschreibt Groves Beitrag zur Entwicklung der
Brennstoffzelle und erklärt das Prinzip. Daneben wird auch
aufgezeigt, welche Rolle die Technologie im 21. Jahrhundert
spielen könnte.[/quote]
HTML http://www.arte.tv/guide/de/051738-032/meilensteine-der-naturwissenschaft-und-technik
[quote]Wasserstoff statt Benzin? - FUTURE - ARTE
Seit langem werden mit Wasserstoff Raketen angetrieben. Sein
Vorteil ist, dass er keine Emissionen hinterlässt: weder
Schadstoffe noch Treibhausgase – nur Wasser. Deshalb gilt
Wasserstoff als saubere Energie par excellence; allerdings
schien seine Verwendung als Treibstoff für andere Geräte lange
zu teuer. Eine Herausforderung für die Erfinder: Die
Innovationswelle der letzten Jahre führte zur Handelseinführung
von Wasserstoff-Fahrrädern und Wasserstoff-Autos. In Deutschland
und Japan kann man inzwischen Autos mit Wasserstoff-Antrieb
fahren. Wird der in unbegrenzter Menge auf der Erde vorhandene
Wasserstoff das immer knappere Erdöl verdrängen?[/quote]
HTML https://m.youtube.com/watch?v=--4J-KuBMTM
Hyundai ix35fc (siehe unten) und
Hyundai Tucson seit Anfang 2015 erhältlich (Tucson nur in
Californien, wegen des dichtesten Tankstellennetzes)
HTML http://www.caranddriver.com/reviews/2015-hyundai-tucson-fuel-cell-first-drive-review
Toyota Mirai seit September in Deutschland erhältlich
HTML http://www.autobild.de/artikel/toyota-mirai-fcv-vorstellung-und-preis-5178340.html
Honda Clarity Verkaufsstart in Europa für Ende 2016 angekündigt
HTML http://trc.taboola.com/dennispublishing-autoexpress/log/3/visible
Honda Civic Coupé kommt kurz danach
HTML http://www.hondanews.com/releases/ad77e7cd-24ee-4e55-9e73-d871a624da67
Chevrolet Colorado mal wieder typisch Amis: erstmal einen
riesigen Geländewagen für die Armee, seit heuer im Test
HTML http://www.pulseheadlines.com/chevrolet-develops-fuel-cell-pickup-trucks-army/11098/
Tesla und andere US-Firmen sind schon mit Hydrogen-Bussen auf
dem Markt
HTML http://news.nationalgeographic.com/energy/2015/03/150312-tesla-for-the-masses-electric-buses-take-off/
Im Vergleich zu
Mercedes-Benz Could Launch Next Fuel-Cell Car In 2017
HTML http://www.greencarreports.com/news/1090889_mercedes-benz-could-launch-next-fuel-cell-car-in-2017
Bisher nur ein Konzept.
BMW hat es aufgegeben (obwohl die vor Jahren fast die einzigen
waren, die daran geforscht haben, und hatten auch schon
Prototypen), und baut nurnoch designstudien mit
Toyota-Innereien.
HTML http://ppr.li/r?trail=contributor%3Dtwitter%3A2229500664&url=http%3A%2F%2Fbmw-suv.com%2F2015-07-08%2F2016-BMW-Hydrogen-Fuel-Cell-Research-Vehicle-TEST-DRIVE%2FT_LL3Thfo_E.html&urlhash=e1a0d3f0
2009 hat man sich aus einer Entwicklungszusammenarbeit
zurückgezogen, hat dann 2012 eine Zusammenarbeit mit GM
abgelehnt, und mit Toyota eine neue vereinbart. Offenbar hat
daran aber nur Toyota geforscht, und BMW hat nix gemacht.
VW kauft in Kanada Patente, während Toyota Patente freigibt, um
die Technik schneller zu verbreiten.
HTML http://www.autobild.de/artikel/vw-kauft-brennstoffzellen-patente-5591917.html
Für VW müssen die Gründe andere sein, weil:
[quote="spon"]Auf der Autoshow in Los Angeles hat Toyota soeben
das Wasserstoff-Fahrzeug Mirai als erstes Serienmodell mit
dieser Technik präsentiert. Damit sie nicht ganz blank dastehen,
stellten Audi und VW auf der gleichen Messe jeweils ein
Forschungsfahrzeug mit dieser Technik daneben - doch die
Produktionswahrscheinlichkeit ist gleich null.[/quote]
HTML http://www.spiegel.de/auto/aktuell/brennstoffzellen-autos-audi-vw-und-honda-zeigen-prototypen-a-1004632.html
Zum Teil gefunden auf Papier.li E-Mobilität:
HTML http://paper.li/zaun_koenig/1301411782?edition_id=43d98920-958f-11e5-9023-002590a5ba2d
[quote]Praxistest Hyundai ix35 Fuel Cell
Die deutsche Autoindustrie will nicht, dass Sie dieses SUV
kaufen
VW, Mercedes, BMW - alle forschen an der
Brennstoffzellen-Technik herum, aber fürchten die
Serienproduktion. Und wer verkauft's schon jetzt? Die Koreaner.
FOCUS-Online testet das Antriebskonzept, das zeigt, wie die
Zukunft des Autofahrens wirklich aussieht.
Eins vorweg: Wenn die deutschen Autobauer wollten, könnten sie
das Wasserstoffauto schon längst verkaufen. Volkswagen und BMW
bauen und testen seit Jahren Prototypen, Mercedes testet seine
Brennstoffzellen-B-Klasse ebenfalls schon ewig - und verschob
trotzdem immer wieder die Serienproduktion.
Stattdessen bauen VW, Audi und Co. unbezahlbare
Kleinserien-Autos oder versuchen, Tesla nachzueifern. Dabei
würden beispielsweise 1000 Wasserstoff-Tankstellen - mehr als es
Erdgas-Tankstellen in Deutschland gibt - nur etwa soviel kosten
wie 50 Kilometer Autobahn.
Hyundai schlägt Toyota
Noch bevor Toyota seine Brennstoffzellen-Limousine Mirai nach
Deutschland bringt, bietet Hyundai den ix35 Fuel Cell an - für
599 Euro monatlich beziehungsweise 65.450 Euro. Eine Menge Holz
- aber im Prinzip auch um ein Vielfaches alltagstauglicher als
jedes rein Batterie-betriebenes Elektroauto.[/quote]
HTML http://www.focus.de/auto/videos/klickdown/praxistest-hyundai-ix35-fuel-cell-die-deutsche-autoindustrie-will-nicht-dass-sie-dieses-suv-kaufen_id_4894756.html
Über die Verstrickungen der deutschen Regierung und den
deutschen Automobilkonzernen hat man ja im Zuge des VW-Skandals
einiges gehört. Man hat es leider auch überhört oder gleich
wieder vergessen. Wenn man sich aber erinnern will, verwundert
es nicht im geringsten, daß diese Technologie so ausgebremst
wird.
[quote="quer"]Irsching-Irrsinn: Hartz IV für Zombie-Kraftwerke?
Energiewende paradox: e.on will das Gaskraftwerk in Irsching
stilllegen - null Megawatt hat Europas modernstes Kraftwerk im
vergangenen Jahr für den Strommarkt produziert. Doch weil es als
unverzichtbar für die Notfall-Versorgung gilt, kassieren die
Betreiber trotzdem seit Jahren Millionensummen. Tatsächlich
haben klimafreundliche Gaskraftwerke zurzeit keine Chance
gegenüber dreckigen Kohleschleudern, die staatlich
subventioniert und flankiert von billigen Verschmutzungsrechten
preisgünstigen Strom erzeugen können. Deshalb stehen bundesweit
dutzende Gaskraftwerke vor der Schließung, während ein
flexiblerer Strommarkt, intelligente Netze und
Speichertechnologien auf sich warten lassen.[/quote]
HTML http://www.br.de/fernsehen/bayerisches-fernsehen/sendungen/quer/150312-quer-themen100.html
Da hat er sich verrechnet, der Seehofer: er dachte mit den
Russen sei jetzt Frieden, und er könnte fracken wie ein Ami,
aber jetzt ist fracken bei uns verboten weil giftig, und die
Russen haben wieder einen Diktator der Krieg spielen will. Jetzt
kann er sich seine Gaskraftwerke einrahmen lassen.
Der Sigmar Gabriel verwendet das natürlich als Ausrede, um im
Interesse seiner eigenen Klientel weiter auf Kohlekraftwerke zu
setzen, weil ja Kohle der einzige fossile Energieträger ist, von
dem Deutschland selber zum saufüttern hat.
Generative und regenerative Energieträger werden als nicht
grundlastfähig weil nicht speicherbar dargestellt, um diese
beiden veralteten Strategien weiterverfolgen zu können. Wie wir
in dem Beitrag erfahren wird dem weiter Vorschub geleistet,
indem die Energiespeicherung mittels Wasserstoff mehrfach
besteuert wird, nämlich bei der Einleitung in den Speicher und
bei der Entnahme. So wird die Speicherung in einem Ausmaß
besteuert, das sie unwirtschaftlich macht. Ein weiterer Beweis
dafür, daß weder die Unionsparteien noch die SPD ein echtes
Interesse an einer Energiewende haben.
ahoy
hellboy
#Post#: 4009--------------------------------------------------
Re: Wasserstoff / Brennstoffzelle
By: hellboy Date: August 5, 2016, 4:11 pm
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[quote="Auto, Motor und Sport"]WASSERSTOFF – SPRIT FÜR DIE
ZUKUNFT?
Wie wir morgen fahren sollen
Wie fahren wir morgen, in 20 Jahren, am Ende des Öls? Toyota
setzt unter anderem auf die Brennstoffzelle und bringt den
Mirai. Eine Analyse.
Eines kann man den deutschen Herstellern sicher nicht vorwerfen:
dass sie den Trend verschlafen haben. Brennstoffzellenfahrzeuge,
die mit Wasserstoff betrieben werden, sind schon seit
Jahrzehnten ein Thema. Der zündende Funke jedoch fehlte bislang.
So wurde beispielsweise die im Jahr 1999 mit viel Werberummel
unter Federführung von BMW eingeweihte Wasserstoff-Tankstelle am
Münchner Flughafen, immerhin die erste öffentliche H2-Tankstelle
weltweit, still und leise wieder abgeschafft.
Auch Mercedes setzt auf das Thema. Schon 1994 zeigten die
Stuttgarter einen mit Technik vollgestopften MB 100-Transporter,
der als NECAR das Wasserstoffzeitalter einläuten sollte. Gerade
Mercedes erwies sich in Sachen Wasserstoff durchaus hartnäckig,
man startete sogar 2011 mit der F-Cell B-Klasse eine immens
kostspielige Weltumrundung zu Werbezwecken. Doch auch hier sind
kaufbare Autos bislang nicht in Sicht. VW Hy-motion, Audi A2H2,
Ford Focus FCV – die Liste der Konzeptfahrzeuge ist lang.
All diese Projekte wurden mehr oder weniger beerdigt, teilweise
in Feldversuchen erprobt, aber nie in der Weise verfolgt, die
Toyota nun mit dem Mirai beschreitet: es wird in Deutschland ein
Brennstoffzellen-Fahrzeug geben, das sich ab Herbst jeder kaufen
kann, der das nötige Kleingeld (avisiert sind 78.000 Euro bei
Vollausstattung) mitbringt.
Energiewende soll Durchbruch bringen
Die Gründe, warum die Brennstoffzelle ausgerechnet jetzt als
alternativer Antrieb durchstarten soll, obwohl es in den
vergangenen 20 Jahren nicht funktionierte, bringt Werner Diwald,
Sprecher von Performing Energy, dem "Bündnis für
Windwasserstoff", auf einen kurzen Nenner: erneuerbare Energien.
Seit dem in Deutschland beschlossenen Atomausstieg und der
sogenannten Energiewende stehen die Stromversorger vor dem
Problem, teils gewaltige Überschussmengen an Strom aus
regenerativen Quellen verwalten zu müssen. Bei Starkwind und
viel Sonnenschein liefern Windkraft- und Solaranlagen in
Deutschland schon jetzt mehr Strom, als die deutschen
Verbraucher zusätzlich zur konventionell erzeugten Energie
abnehmen können. Im Jahr 2014 waren erneuerbare Energien mit
einem Anteil von 157 Terrawattstunden erstmals die wichtigste
Säule in der Bruttostromerzeugung, noch vor der Braunkohle (156
TWh, Quelle BMWI).
Speziell Windkraft- und Solarenergie fällt jedoch bekanntlich
zyklisch an – nachts scheint keine Sonne, auch an der Küste
herrscht bisweilen Flaute. Die Suche nach praktikablen
Stromspeichern, um überschüssigen Strom als Energiequelle
umwandeln und vorhalten zu können, läuft daher auf Hochtouren.
Pumpspeicher-Wasserkraftwerke oder Kavernenspeicher für
Druckluftkraftwerke stehen hier beispielsweise in der
Diskussion. Diese Lösungen bedingen allerdings entsprechende
Investitionen in Baumaßnahmen, die zudem immer schwieriger gegen
den Bürgerwillen durchzusetzen sind. Und hier kommt der
Wasserstoff ins Spiel.
Über die sogenannte Elektrolyse lässt sich Wasser in seine
Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen. Gegenüber der
Wasserstofferzeugung aus fossilen Brennstoffen rechnet sich die
Wasserstofferzeugung eigentlich nicht, zumindest derzeit – aus
Erdgas lässt sich der Wasserstoff kostengünstiger produzieren
als mittels Wasserstoffelektrolyse. Doch angesichts immer
größerer Probleme, überschüssigen Strom "loszuwerden", sieht die
Rechnung plötzlich anders aus: besonders als Energieabnehmer
für alternative Energien wäre die Wasserstoffelektrolyse ein
idealer Einsatzzweck. Der erzeugte Wasserstoff lässt sich
unmittelbar als Treibstoff für Brennstoffzellen verwenden oder
nach der sogenannten Methanisierung in das reguläre deutsche
Erdgasnetz einspeisen. Ein verlockender Gedanke, denn speziell
für Erdgas ist die komplette Infrastruktur – Leitungsnetz,
Gasspeicher – bereits vorhanden und müsste nicht erst teuer und
langwierig aufgebaut werden.
Brennstoffzellen-Autos als Ergänzung
Warum aber den Strom aufwändig in Wasserstoff umwandeln und
nicht direkt in Elektro-Autos verwenden?
Brennstoffzellen-Befürworter nennen vor allem zwei Gründe
hierfür. Als erstes das altbekannte Dilemma Reichweite: während
ein Brennstoffzellenauto nach derzeitigem Stand der Technik rund
500 Kilometer mit einer Tankfüllung fahren kann, ist bei den
meisten heute verfügbaren Elektromobilen spätestens nach rund
150 Kilometer Schluss. Zu wenig für Überlandfahrten, aber ideal
für den Pendler- und Großstadt-Verkehr, weshalb das Elektroauto
in diesem Umfeld auch Zukunftspotential hat.
Will man ein Elektroauto mit entsprechender Reichweite
ausrüsten, steigt – siehe Tesla – durch die teuren Batterien
unweigerlich der Grundpreis auf ein sehr hohes Level. Punkt zwei
ist der Tankvorgang an sich: ein Brennstoffzellenauto lässt sich
heute an einer Wasserstofftankstelle binnen vier bis fünf
Minuten volltanken. Ungeachtet der Batteriekapazität dauert der
Ladevorgang bei Elektroautos aus physikalischen Gründen ungleich
länger. Salopp gesagt: weil nicht mehr Strom durch das
vorgegebene Kabel passt. So liefert ein Tesla-Supercharger, laut
Tesla "schnellste Ladestation der Welt", in einer halben Stunde
Ladezeit den Strom für rund 270 Kilometer Reichweite. Auch bei
deutlich leistungsfähigeren Batterien als sie heute verfügbar
sind, wird sich dies nicht wesentlich verkürzen lassen. Was dies
bei einer weiten Verbreitung entsprechender Elektroautos
bedeutet, lässt sich leicht ausmalen, wenn mehrere E-Mobile an
einer Schnell"zapf"säule darauf warten, dass der Vordermann mit
dem Laden fertig wird.
Schon heute bietet sich Wasserstoff jedoch nicht nur für den
Einsatz im Pkw an: Blockheizkraftwerke mit Brennstoffzellen
lassen sich beispielsweise für die Energie- und Wärmeversorgung
von Gebäuden einsetzen.
Das Tankstellennetz ist noch dünn
Die Technik ist vorhanden, mehrere Pilotanlagen für das
"Power-to-Gas" oder auch kurz P2G genannte Verfahren befinden
sich in Betrieb oder kurz vor der Fertigstellung. Für eine
flächendeckende Versorgung mit Wasserstoff als
Fahrzeug-Treibstoff sind diese natürlich noch nicht ausreichend,
doch ein Anfang scheint gemacht. Gleiches gilt für den Aufbau
von Wasserstoff-Tankstellen. Bis Ende 2015 soll das
Tankstellennetz in Deutschland von derzeit rund 40 auf 50
Wasserstofftankstellen erweitert werden (eine Liste der weltweit
verfügbaren Wasserstofftankstellen finden Sie unter diesem
Link). Für eine ausreichende Abdeckung gehen Studien von rund
1.000 notwendigen Tankstellen in Deutschland aus, Toyota selbst
rechnet damit, bereits bei einem Netz von rund 500
deutschlandweit strategisch verteilten Tankstellen eine
ausreichende Versorgung ohne große Umwege bei der Routenplanung
zu gewährleisten.
Um für den Betrieb in Fahrzeugen die nötige Energiedichte zu
erreichen, wird flüssiger Wasserstoff (LH2) benötigt. Dessen
Hauptproblem ist die enorm niedrige Temperatur: LH2 wird bei
einem Druck von maximal 16,5 bar und Temperaturen von bis zu
-253 Grad Celsius gelagert. Das bedingt gewisse
Logistik-Probleme: Für den Transport zur Tankstelle sind
spezielle isolierte Lkw-Tankauflieger notwendig. Die Alternative
hierzu ist die Erzeugung von LH2 direkt vor Ort an der
Tankstelle, hierzu könnte der gasförmige Wasserstoff per
Pipeline angeliefert oder in einer kleineren P2G-Anlage aus
regenerativen Energien erzeugt werden, um dann für den
Tankvorgang direkt vor Ort komprimiert und verflüssigt zu
werden. Diese Lösung betreibt der brandenburgische
Stromversorger Enertrag seit 2011 in einem Pilotprojekt.
Die Speichertechnik selbst scheint zumindest Toyota inzwischen
im Griff zu haben: die selbst hergestellten Wasserstofftanks aus
Kunststoff zeigen laut Toyota keine Diffusionsverluste und
können den flüssigen Wasserstoff auch über längere Zeiträume
zuverlässig und verlustfrei speichern. Auch die reinen
Betriebskosten sind überschaubar: derzeit kostet ein Kilo
Wasserstoff rund acht Euro, "umgerechnet" auf Verbrennermotoren
entspricht dies momentan den Verbrauchskosten von rund sechs
Liter Benzin auf 100 Kilometer.
Das wird allerdings, ist sich auch Wasserstoff-Lobbyist Diwald
sicher, kein Preis für die Ewigkeit sein. Sobald entsprechende
Mengen Wasserstoff im Straßenverkehr verbraucht werden, wird
unweigerlich der Finanzminister beide Hände aufhalten – ein
Paradebeispiel hierfür ist das nachträglich als Kraftstoff
versteuerte Rapsöl, nachdem immer mehr Dieselfahrer bei Aldi und
Co. "getankt" hatten. Bis es soweit kommt, wird allerdings auch
Erdöl auf einem Preislevel angelangt sein, der einen Spritpreis
deutlich jenseits des heutigen diktieren wird.
Fazit:
Die Notwendigkeit, überschüssigen "Öko"-Strom zu speichern,
könnte der Wasserstoff-Mobilität in Deutschland den
entscheidenden Anstoß geben, der in den vergangenen Jahrzehnten
fehlte. Der Aufbau der erforderlichen Versorgungstechnik
(P2G-Fabriken, Tankstellen) wird nicht innerhalb der nächsten
Monate passieren, doch in fünf bis zehn Jahren erwarten Experten
einen für reibungslosen Individualverkehr ausreichenden
Ausbaustand.[/quote]
HTML http://www.auto-motor-und-sport.de/news/wasserstoff-sprit-fuer-die-zukunft-wie-wir-morgen-fahren-sollen-9338950.html
Die eine Zwischenüberschrift trifft es nicht ganz: es werden
wohl die Elektroautos die nur Batterien haben die Ergänzung
sein, ein Nischenprodukt für Leute die nur kurze Strecken
fahren. Wie hier zu lesen ist, werden die Brennstoffzellenautos
wegen ihrer Langstreckentauglichkeit und der schnellen Betankung
die bevorzugte Wahl für den Großteil der Autofahrer sein.
ahoy
hellboy
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