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⬆6. 2. 5 Wasserstoff

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6.2.5 Wasserstoff (H)
en Hydrogen (H)
fr Hydrogène

 ⇧  Energie-Fragen / Energy Questions  / Questions sur l'Énergie
Energiewende Struktur Kosten Windkraft Wasserstoff Automobil

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Inhalt
Contents
Sommaire

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Allgemein

Normen

Knallgas

Wasserstoffspeicher

Wasserstoff-Mobilität

Brennstoffzelle

Power-to-Gaz

Power-to-Liquid

Gefahren


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de Allgemein en General fr Générale

Unter Bedingungen die normalerweise auf der Erde herrschen
kommt nicht der atomare Wasserstoff H vor,
sondern der molekulare Wasserstoff H2 (ein farb- und geruchloses Gas).


Wasserstoff ist extrem leicht entzündlich.
Das Gas ist leichter als Luft und reagiert heftig mit Luft, Sauerstoff, Halogenen und starken Oxidationsmitteln.
Ein paar Eckdaten

Ulf Bossel: Wasserstoff löst keine Probleme

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      24 x 24 Pixel Buch (Icon) 
      50 x 50 Pixel Energievernichtungskaskade der Wasserstoffwirtschaft
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      1192 x 911 Pixel

 

Wasserstoff ist lediglich ein Energieträger,

dessen Herstellung, Verteilung und Nutzung enorm viel Energie verschlingt.

Selbst mit effizienten Brennstoff­zellen ist nur ein Viertel des ursprünglichen Energie­inputs zurück zu gewinnen.


Langfristig wird Wasserstoff elektrolytisch mit Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt werden.

Da sich Strom über Leitungen sehr effizient verteilen lässt, kann Wasserstoff den Wettstreit mit seiner Ursprungs­energie nie gewinnen.

Aus physikalischen Gründen hat eine Wasserstoff­wirtschaft keine Chance.


Man sollte sich auf eine 'Elektronen­wirtschaft' einstellen.

Ulf Bossel: Saubere Energie aus Wasserstoff ist Illusion

Nach Meinung von Ulf Bossel vom Europäischen Brennstoffzellen­forum ist Wasserstoff ein denkbar ungeeigneter Energie­träger, da bei seiner Herstellung viel Energie verbraucht und bei Transport und Lagerung viel Energie verloren gehe.

Angesichts der schlechten Energiebilanz werde "auch niemand so dumm sein, um hier in eine Wasserstoff­infrastruktur zu investieren".

 

Das Transportproblem

ungefähr ein Drittel des Wasserstoffs, den ich im Schiff habe, verliere ich bei einer Fahrt von Patagonien nach Hamburg. ...

und ein Drittel muss ich wieder in dem Schiff lassen, damit das Schiff ja wieder zurückfahren kann.

Das heißt, ich kann nur ein Drittel der Ladung wirklich in Hamburg anlanden und nutzen.


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Normen

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      50 x 50 Pixel   ▶Gründung des ISO/TC 197 «Hydrogen technologies» in Zürich

Quelle/Sourc: T. Nejat Veziroglu: SAGA OF HYDROGEN CIVILIZATION

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isotc197_committee
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Knallgas

Knallgas ist eine explosionsfähige Mischung von gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff.

Beim Kontakt mit offenem Feuer (Glut oder Funken) erfolgt die so genannte Knallgasreaktion.

In Luft unter atmosphärischem Druck muss der Volumenanteil des Wasserstoffs dabei zwischen 4 und 77 % liegen.

Werden diese Grenzwerte unter- bzw. überschritten, kommt es nicht mehr zu einer Explosion.

Bei einer kontrollierten Verbrennung kommt es zu einer Knallgasflamme.

Die größte Reaktion entsteht bei einem Verhältnis von Zwei Wasserstoff Und 1 Sauerstoff.

Sollte der Sauerstoff aus der Luft genommen werden, führt ein Volumenverhältnis von etwa 2:5 zu einer besonders großen Explosion.

Die Knallgasreaktion ist eine exotherm und detonationsartig ablaufende Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff

und verläuft mit einer Detonationsgeschwindigkeit von 2820m/s.

Sie ist eine Form der Verbrennung (Oxidation).

Die Reaktionsgleichung lautet:

2 H2 + O2 → 2 H20


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Wasserstoffspeicher

Welche Möglichkeiten der Wasserstoffspeicherung gibt es?

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CGH2 (Compressed Gaseous hydrogen) Erdgas
LH2 (Liquid hydrogen)
Benzin
Metallhydrid LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier)

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International Hydrogen Strategies

LH2 Wasserstoff-Flüssiggas-Speicher bei -253 °C

BOG (boil-off gas) can be kept below 0.5 % of the vessel capacity per day.

Das heisst: Der flüssige Wasserstoff ist nach 200 Tagen verdampft und ist verloren, falls der verdampfende Wasserstoff nicht verwendet oder rückverflüssigt wird.

(Beim Transport auf Schiffen wird dieser Boil-off verbrannt)

Ulf Bossel: Saubere Energie aus Wasserstoff ist Illusion

Nach Meinung von Ulf Bossel vom Europäischen Brennstoffzellen­forum ist Wasserstoff ein denkbar ungeeigneter Energie­träger, da bei seiner Herstellung viel Energie verbraucht und bei Transport und Lagerung viel Energie verloren gehe.

Angesichts der schlechten Energiebilanz werde "auch niemand so dumm sein, um hier in eine Wasserstoff­infrastruktur zu investieren".

 

Das Transportproblem

ungefähr ein Drittel des Wasserstoffs, den ich im Schiff habe, verliere ich bei einer Fahrt von Patagonien nach Hamburg. ...

und ein Drittel muss ich wieder in dem Schiff lassen, damit das Schiff ja wieder zurückfahren kann.

Das heißt, ich kann nur ein Drittel der Ladung wirklich in Hamburg anlanden und nutzen.

Das heißt, von dem Strom, wenn ich unter einem Atomkraftwerk zum Beispiel Wasserstoff bei uns herstellen wollte,

dann kann ich über die Leitung etwa vier mal mehr Energie transportieren, als ich über den Wasserstoff transportieren kann.

Ich brauche also vier Kernkraftwerke, um den gleichen Kundennutzen zu haben.


Technische Grenzen der nationalen Wasserstoffstrategie


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Wasserstoff-Mobilität

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      50 x 50 Pixel Wasserstoff-Mobilität: The Truth about Hydrogen: Fuel Cells or Batterie

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      50 x 50 Pixel Ein paar Worte über Wasserstoff - Brennstoffzelle statt Elektroauto? Was ist die Zukunft?

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      50 x 50 Pixel Talk Spezial mit Prof. Fritz Indra: E-Auto - Grüner Heilsbringer oder politische Mogelpackung?

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      50 x 50 Pixel ▶Warten auf den Wasserstoff: Dabei hat die Technik keine Chance gegen Akkus

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▶Warum Batterie-Elektrofahrzeug besser ist als Wasserstoff

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      24 x 24 Pixel Buch (Icon) 
      50 x 50 Pixel Die folgende Berechnung mit 100 kWh Strom als Eingangsversorgung zeigt,

dass ein FCEV am Ende 23 kWh als echte nutzbare Energie erhält.

Während ein BEV 69 kWh erhält - das ist ungefähr dreimal so effizient.

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Brennstoffzelle


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Power-to-Gaz


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Power-to-Liquid


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Gefahren