Wasserstoffspeicherung, Elektrolyse und Brennstoffzellen
Wasserstoff: Das Problem der Speicherung
- Oktober 2007
Wir müssen alle möglichen Formen der Energieerzeugung und -speicherung erkunden. Eine davon ist besonders reizvoll. Es ist die Elektrolyse des Wassers. Wasserstoff ist von Natur aus ein nicht verschmutzender Brennstoff, da das Produkt seiner Verbrennung ... Wasser ist. Man kann also träumen von riesigen Anlagen, die in weiten, wüstenartigen Gebieten an der Küste stehen und ständig Wasser (zum Beispiel Meerwasser) in Moleküle zerlegen.
Ein Leser, Ingenieur Alain Hubrecht aus Brüssel, liefert einige Präzisierungen zum Wasserstoff als Brennstoff (insbesondere für Automobile).
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
Zu der Wasserstoffspeicherung gibt es einige genauere Informationen:
Die meisten heute auf dem Markt befindlichen Wasserstofffahrzeuge sind mit Tanks mit 350 Bar ausgestattet (DaimlerChrysler hat kürzlich angekündigt, dass sein Zulieferer für seine 60 F-Cell sein wird), doch GM arbeitet bereits an Prototypen mit Tanks mit 700 Bar. Dies hat Kosten, da alle Füllstationen anschließend Kompressoren mit 700 Bar benötigen, die teuer sind, weshalb die von der Firma (TOHS, das Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung zwischen und ) vorgestellte Lösung interessant ist, die Wasserstoff zu einem vernünftigeren Druck von 105 Bar zuverlässig und kompakt speichert.
Die Erfindung von TOHS besteht aus einem metallischen Legierung, die Wasserstoff aufnimmt und ihn freisetzt, wenn sie erhitzt wird. Dieses neue Entwicklung wäre leistungsfähiger als klassische Metallhydride, wie man an der Toyota Prius sieht, bei der TOHS den Verbrennungsmotor umgerüstet hat, damit er mit Wasserstoff arbeitet. Der Tank mit einem Volumen von 60 Litern kann 3 kg Wasserstoff enthalten, was dem Auto eine Reichweite von 200 km ermöglicht, während ein klassischer Tank mit 350 Bar und demselben Volumen das Auto nur etwa 100 km fahren lassen würde.
( ) Bevor man eine Massenproduktion von Fahrzeugen mit Wasserstoff in Betracht zieht, muss man die Nachteile des Wasserstoffs betrachten: die Produktionskosten, die Speicherungskosten und die Verteilung. Die Produktionskosten von Wasserstoff betragen in Deutschland 8 €/kg. Selbst wenn man berücksichtigt, dass die Energie eines Kilogramms Wasserstoff drei Kilogramm Benzin entspricht, ist der Preis dennoch siebenmal höher als der Preis von Benzin ohne Steuern!
Ebenso ist die Speicherung von Wasserstoff in einem Auto sehr teuer: 1000 €/kg. Wenn man bedenkt, dass man für 100 km einen Kilogramm Wasserstoff benötigt, müsste man also 5 kg Wasserstoff für 500 km mitnehmen (Sie können selbst die Kosten für die Speicherung berechnen). Natürlich werden in ein paar Jahren die Hersteller in Massen Wasserstofffahrzeuge produzieren, was die Speicherungskosten senken wird (geschätzt zwischen 200 und 500 € pro kg). Die Amerikaner hoffen, bis 2015 einen Preis von etwa 70 €/kg zu erreichen.
Darüber hinaus ist nicht nur die Speicherung von Wasserstoff sehr teuer, sondern auch die Brennstoffzelle selbst. Derzeit ist sie 50- bis 100-mal teurer als ein Verbrennungsmotor. Eine Brennstoffzelle kostet 5000 €/kW gegenüber 50 €/kW (oder 37 €/PS) für einen konventionellen Motor. Die Hersteller hoffen, den Preis bis 2010 zwischen 200 und 1000 €/kW zu senken. Die Preise sind so hoch, weil Nafion (ein Polymer, das in PEMFC-Brennstoffzellen verwendet wird) 400 €/m² kostet!
(Quelle:
)
Zu der Wasserstoffspeicherung gibt es einige genauere Informationen:
Die meisten heute auf dem Markt befindlichen Wasserstofffahrzeuge sind mit Tanks mit 350 Bar ausgestattet (DaimlerChrysler hat kürzlich angekündigt, dass sein Zulieferer für seine 60 F-Cell sein wird), doch GM arbeitet bereits an Prototypen mit Tanks mit 700 Bar. Dies hat Kosten, da alle Füllstationen anschließend Kompressoren mit 700 Bar benötigen, die teuer sind, weshalb die von der Firma (TOHS, das Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung zwischen und ) vorgestellte Lösung interessant ist, die Wasserstoff zu einem vernünftigeren Druck von 105 Bar zuverlässig und kompakt speichert.
Die Erfindung von TOHS besteht aus einem metallischen Legierung, die Wasserstoff aufnimmt und ihn freisetzt, wenn sie erhitzt wird. Dieses neue Entwicklung wäre leistungsfähiger als klassische Metallhydride, wie man an der Toyota Prius sieht, bei der TOHS den Verbrennungsmotor umgerüstet hat, damit er mit Wasserstoff arbeitet. Der Tank mit einem Volumen von 60 Litern kann 3 kg Wasserstoff enthalten, was dem Auto eine Reichweite von 200 km ermöglicht, während ein klassischer Tank mit 350 Bar und demselben Volumen das Auto nur etwa 100 km fahren lassen würde.
( ) Bevor man eine Massenproduktion von Fahrzeugen mit Wasserstoff in Betracht zieht, muss man die Nachteile des Wasserstoffs betrachten: die Produktionskosten, die Speicherungskosten und die Verteilung. Die Produktionskosten von Wasserstoff betragen in Deutschland 8 €/kg. Selbst wenn man berücksichtigt, dass die Energie eines Kilogramms Wasserstoff drei Kilogramm Benzin entspricht, ist der Preis dennoch siebenmal höher als der Preis von Benzin ohne Steuern!
Ebenso ist die Speicherung von Wasserstoff in einem Auto sehr teuer: 1000 €/kg. Wenn man bedenkt, dass man für 100 km einen Kilogramm Wasserstoff benötigt, müsste man also 5 kg Wasserstoff für 500 km mitnehmen (Sie können selbst die Kosten für die Speicherung berechnen). Natürlich werden in ein paar Jahren die Hersteller in Massen Wasserstofffahrzeuge produzieren, was die Speicherungskosten senken wird (geschätzt zwischen 200 und 500 € pro kg). Die Amerikaner hoffen, bis 2015 einen Preis von etwa 70 €/kg zu erreichen.
Darüber hinaus ist nicht nur die Speicherung von Wasserstoff sehr teuer, sondern auch die Brennstoffzelle selbst. Derzeit ist sie 50- bis 100-mal teurer als ein Verbrennungsmotor. Eine Brennstoffzelle kostet 5000 €/kW gegenüber 50 €/kW (oder 37 €/PS) für einen konventionellen Motor. Die Hersteller hoffen, den Preis bis 2010 zwischen 200 und 1000 €/kW zu senken. Die Preise sind so hoch, weil Nafion (ein Polymer, das in PEMFC-Brennstoffzellen verwendet wird) 400 €/m² kostet!
(Quelle:
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