Abenteuer-Universum

Im Artikel http://www.energiezukunft.eu/waerme/foe ... -gn103758/ geht es um Brennstoffzellen, die Warmwasser und Strom produzieren und jetzt vor der Serienproduktion stehen. Der notwendige Wasserstoff wird dazu aus Erdgas oder Biogas erzeugt.

Den Wasserstoff gewinnen die Anlagen mittels eines sogenannten Reformera aus Erdgas – oder auch Biogas. Verglichen mit herkömmlicher Brennwerttechnik und Strombezug aus dem Netz verbrauchen die Brennstoffzellen-Heizgeräte gut ein Drittel weniger Energie, was einer jährlichen Reduzierung von 1,2 Tonnen CO2-Emissionen pro Anlage entspricht.

Kann das überhaupt sinnvoll sein, erst Erdgas in Strom, dann diesen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff, und diese beiden dann in Strom und Warmwasser umzuwandeln? Bei jeder Transformation entweicht doch nicht nutzbare Abwärme.

belgariath hat geschrieben:Kann das überhaupt sinnvoll sein, erst Erdgas in Strom, dann diesen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff, und diese beiden dann in Strom und Warmwasser umzuwandeln?

Wird dabei Erdgas durch Verbrennung in Strom umgewandelt? - Ich vermute eher nicht, dass eine Verbrennung stattfindet, sondern der Wasserstoff des Erdgases anders gewonnen wird.
Zu "Reformera" habe ich jetzt jedenfalls nichts gefunden - nur fremdsprachiges.

Okay, das steht nicht in dem Artikel. Ich ging halt von konventioneller Verbrennung (z. B. wie in einem Blockheizkraftwerk) mit anschließender Elektrolyse aus. Aber du hast recht, man könnte den Wasserstoff auch aus den Kohlenwasserstoffen im Erdgas gewinnen. Aber dazu wäre wahrscheinlich wieder Strom oder eine Portion Chemikalien notwendig. Und wirklich zuträglich zur Dekarbonisierung wäre das auch nicht.

Chemie ist wahrlich nicht meins, aber ich könnte mir vorstellen, dass dabei der Kohlenstoff nicht unbedingt in Form von CO2 in die Atmosphäre abgelassen, sondern per "Aschenschuber" entsorgt wird - da könnte man ja dann Autos draus bauen.

Wasserstoff ist leider nur schwer zu handeln, nur unter hohem Druck zu verflüssigen, es ist sehr schwer wirklich dichte Behälter dafür zu bauen: das sehr kleine H2-Molekül diffundiert gerne überall durch, etc.
Reformer sind daher üblich, wenn man den Wasserstoff nicht direkt zur Verfügung hat bzw. bereitstellen will.
Das geht schon seit geraumer Zeit mit Methan, Alkoholen, etc.
Normalerweise macht man das m.W.n. mit Katalysatoren + Wärme.

Es geht auch direkter:
Direktmethanolbrennstoffzelle
https://de.wikipedia.org/wiki/Direktmet ... stoffzelle

Problem bei all den Techniken: Es entsteht am Ende doch CO2.

Bei einer Gesamteffinzienzrechnung kann das dennoch umweltgünstiger als die direkte Verbrennung sein, kommt eben darauf an.
Aber letztlich können das auch nur Zwischenlösungen sein, so lange die Primärenergiequelle dann doch wieder ein fossiler Energieträger ist.
Anders sähe es mit synthetisch hergestellten Gasen/Stoffen als Energieträger aus, die mithilfe grüner Energiequellen gewonnen wurden.

Gruß
seeker

Die sinnvollste Gewinnung von Wasserstoff wäre nach meiner Ansicht die Elektrolyse - wenn man diese z.B. mit Solarenergie oder Windkraft betreibt. Wasser gibt's genug. Den Wasserstoff dann direkt als Antriebsquelle nutzen, heraus kommt wieder nur Wasser.

Es gibt ja bereits wasserstoffgetriebene Fahrzeuge, aber was würde wohl die Lobby der Petrolkonzerne dazu sagen, wenn wir alle nur noch mit Wasserstoff fahren wollten? Da wären ja die Gewinne futsch und erst recht die Benzinsteuern...

Gruß
gravi

Ja das dachte ich auch. In einer Gebäudeheizung könnte man dann aber auch gleich mit dem Solarstrom heizen und müsste nicht den Umweg über Wasserstoff gehen.

Man arbeitet an der Wasserstofftechnik.
Wie gesagt, man hat mit dem Wasserstoff noch Probleme: Das Zeug diffundiert überall durch.
Wenn du dein Wasserstoffauto übern Urlaub zwei Wochen in der Garage stehen lässt, dann ist der Tank leer, wenn du zurückkommst.
Dafür gibt es aber evtl. eine Überraschung, wenn du dir dann ne Zigarette anzündest...

Abhilfe könnten evtl. Metallhydridspeicher bieten, die sind aber wohl schwerer und auch nicht ganz billig.
Mit den Membranen und den Betriebsbedingungen und den Kosten der Brennstoffzellen ist man auch noch nicht da, wo mein sein möchte.

Bis zur Massenmarktreife ist es jedenfalls noch ein weiter Weg, evtl. ist hier am Ende auch die Batterietechnik (Lion, etc.) insgesamt effizienter.
Im Moment sieht es m.E. danach aus, aber das ist wohl noch nicht ganz klar.

Gruß
seeker

seeker hat geschrieben:Wie gesagt, man hat mit dem Wasserstoff noch Probleme: Das Zeug diffundiert überall durch.

Auch durch Gasflaschen etc.? Auf Wikipedia steht, dass die Probleme der Speicherung als gelöst gelten würden.

Man muss beim Wasserstoff zwei Speicherarten unterscheiden: In Druckgasbehältern und als Flüssigwasserstoff. Mit Druckgasflaschen bin ich schon vor 40 Jahren umgegangen, die Technik ist völlig beherrscht, sicher und gefahrlos. Beim Flüssiggas ist das schon anders, das diffundiert gerne mal aus dem Behälter, dort sind besondere Abdichtungsmaßnahmen erforderlich.

Aus menschlicher Sicht ist der Wasserstoffantrieb gerade heute völlig unrentabel, so lange die Rohölpreise so niedrig sind. Aus Sicht der Natur bzw. Umwelt sieht das aber völlig anders aus...

Gruß
gravi

positronium hat geschrieben:Auch durch Gasflaschen etc.? Auf Wikipedia steht, dass die Probleme der Speicherung als gelöst gelten würden.

Nee, sind sie nicht wirklich, jedenfalls nicht bei der Automobilindustrie und nicht in der Form, wie man die Behälter haben möchte, nämlich verwinkelt 3D-geformt (so wie ein Beznintank ja auch), am liebsten aus beschichtetem Kunststoff, einem Verbundwerkstoff, o.ä., wegen dem Gewicht, trotzdem auch für die unmöglichsten Fälle noch unfallsicher, für alle klimatischen Bedingungen geeignet, korrosionsfest, etc.
Ich weiß das aus erster Hand, da ist noch einiges an Entwicklungsbedarf bis die Automobiler glücklich sein werden.

Gruß
seeker

Interessant! Danke!

gravi hat geschrieben:Man muss beim Wasserstoff zwei Speicherarten unterscheiden: In Druckgasbehältern und als Flüssigwasserstoff. Mit Druckgasflaschen bin ich schon vor 40 Jahren umgegangen, die Technik ist völlig beherrscht, sicher und gefahrlos. Beim Flüssiggas ist das schon anders, das diffundiert gerne mal aus dem Behälter, dort sind besondere Abdichtungsmaßnahmen erforderlich.
[...]

Aber warum diffundiert Wasserstoff nur als Flüssiggas? Sind die nicht runtergekühlt? Und der Diffusionskoeffizient ist ja direkt proportional zu T^3/2. Deswegen würde ich bei Kühlung weniger Diffusion erwarten.

Das Problem beim Flüssigwasserstoff liegt in der Lagerung. Du brauchst ja einen sehr gut isolierten Behälter, der die Temperatur von ~ -250°C hält. Sobald sie über den Siedepunkt von Wasserstoff ansteigt, geht natürlich der Druck hoch. Ein Behälter für Flüssiggas ist aber nun mal kein Druckbehälter (wie eine Stahl- Gasflasche), Wandungen und Dichtungen sind hier ganz anders konzipiert.
Ich denke aber schon, dass man das technisch in den Griff bekommen kann, indem man z.B. Überdruck durch ein Sicherheitsventil ablassen kann.

Exakt kenne ich mich aber leider mit der Technik nicht aus.

Gruß
gravi

gravi hat geschrieben:Das Problem beim Flüssigwasserstoff liegt in der Lagerung. Du brauchst ja einen sehr gut isolierten Behälter, der die Temperatur von ~ -250°C hält. Sobald sie über den Siedepunkt von Wasserstoff ansteigt, geht natürlich der Druck hoch. Ein Behälter für Flüssiggas ist aber nun mal kein Druckbehälter (wie eine Stahl- Gasflasche), Wandungen und Dichtungen sind hier ganz anders konzipiert.
Ich denke aber schon, dass man das technisch in den Griff bekommen kann, indem man z.B. Überdruck durch ein Sicherheitsventil ablassen kann.
gravi

Vor Jahren wurde berichtet, dass Wasserstoff eine sehr hohe Löslichkeit in Lanthan hat. Daher waren solche Forschungen in ein holländisches Programm eingebunden. Wahrheit und Ergebnisse kenne ich nicht. Aber keine Hochdruckbehälter!
MfG
Alberich