Effizienz von Wasserstoffantrieben für Fahrzeuge

Tolga · Anmeldungsdatum: 01.02.2005 Beiträge: 37 Wohnort: Köln

Hallo.

Mein Vater ist Qualitätskontrolleur bei den Ford-Werken in Köln.
Alle Mitarbeiter bekommmen monatlich die Werkszeitung "Ford Report" ausgehändigt. In der neuen Ausgabe steht was von Wasserstoffantrieben.

Focus Stufenheckmodelle mit den Brennzellen sollen angeblich eine Spitzengeschwindigkeit von 123 Km/h, eine Beschleunigungzeit von 13,5 Sekunden von 0Km/h auf 100Km/h schaffen. In der vorletzten Ausgabe des ADAC-Mitglieds-Hefts stand, dass die Brennzellen nun auch dank spezieller Sensoren und Ventile viel viel sicherer bei Unfällen geworden sind und der ADAC hat überzeugende Fortschritte beobachtet.

Es wird angekündigt, dass Ford sehr große Fortschritte mache und im nächsten Jahrzehnt die Massenproduktion denkbar sei.

Schon bald also -so scheint es- werden die Wasserstoffautos die heutigen Gefährte ablösen. Deswegen interessiert mich sehr wie es mit der Zukunft dieser Wasserstofftechnik aussieht.

Im Ford Report steht auch, dass die Autos von heute nur ca. 20% der Energie in den Antrieb stecken und 80% als Wärme verpufft. Wasserstoffantriebe sollen schon heute eine Ausbeute von über 50% (!!!) schaffen.

Um jedoch Wasserstoff aus normalem Wasser zu gewinnen, muss man auch Energie investieren. Wie aussagekräftig ist dann unter Berücksichtigung dieses Mankos eine Ausbeute von über 50% bei der Verbrennung?

Kennt sich jmd. besser aus?

MfG.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Ich sehe den Begriif "sauber" da eher etwas skeptisch. Denn die gesamte Herstellung der Bauteile für Wind- und Solarkraftwerke kommt aus den konservativen Energiequellen.
Und man muss auch Berücksichtigen, dass insbesondere die Herstellung von Halbleitern für die Solaranlagen extrem Energieaufwendig sind.
Aber dass ist wieder ein anderes Thema...

Zum Wasserstoffantrieb:
die 50% Beziehen sich denke ich auf die Gesamtenergieausbeute aus der Brennstoffzelle.
Denn die Reaktion Sauerstoff + Wasserstoff --> Wasser ist stark exotherm.
Dabei geht aber ein wesentlicher Anteil der Energie in die Wärmeentwicklung.

Aber mir fällt gerade auf, dass ich jetzt nicht weiß auf Welchem Prinzip der Motor basiert...
Elektro oder eine abwandlung des Explosions Motors??????

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Soweit ich weiß, wird ein Elektromotor betrieben.
Im Moment stellt man den Wasserstoff soweit ich weiß noch aus Erdgas her. Ob das jetzt was bringt soll jeder für sich entscheiden. Allerdings wirds wohl noch dauern bis man wirklich ausreichend "sauberen" Strom produzieren kann, um neben dem normalen Bedarf auch noch Wasserstoff herstellen zu können (Das sind gigantische Energiebeträge! Auf dem jetzigen Stand der Technik dürfte man wohl riesige Flächen zupflastern müssen.)
Grundsätzlich ist Wasserstoff also nicht wirklich eine "saubere" Energiequelle (allein deshalb, weil man vorher genausoviel Reinstecken muss, um sie zu produzieren, wie man nachher wieder rauskriegt). Mit den Alternativen Energien hat man im Moment auch viele Probleme, siehe Windkraft (Im Moment müssen in der BRD 7 konventionelle Kraftwerke laufen, nur um die Leistungsschwankungen aufzufangen). Ich denke die Energiequelle der Zukunft wird wohl Kernfusion sein. Die hat alle Vorteile der herkömmlichen Kernenergie, aber den Vorteil, dass man nicht mit radioaktiven Elementen arbeitet. Das Problem ist nur, dass die ganze Technik im Moment noch in den Kinderschuhen steckt.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Nun. Mercedes sagt auch, dass sie 2014 das erste Serienreife Auto mit Wasserstoffantrieb auf den Markt bringen könnten. Ich erwarte es also so gegen 2020 Big Laugh

.

Von wegen sauberer Energie:
Ich glaube auch, dass sich das ganze noch stark verbessern wird.
Allerdings:
Ich habe letztens gelesen, dass es amerikanische Forscher geschafft haben, Atommüll mit Hilfe von Lasern harmlos zu machen (also die radioaktivität zu zerstören). Leider ist die Technik noch VIEL zu teuer, aber vielleicht wird sie ja in den nächsten Jahren verbessert. Das könnte den AKWs wieder neuen Wind in die Segel geben. Immerhin ist Kernspaltung sehr effizient im Vergleich zu Verbrennung.

Gruss
MI

Tolga · Anmeldungsdatum: 01.02.2005 Beiträge: 37 Wohnort: Köln

Fusionskraftwerke sind auch nicht so Effizient. Leider geht eine gigantische Energiemenge für die Aufrechterhaltung der extrem starken Magnetfelder drauf, die das milionen Grad Celsius heiße Plasma 'halten'.
Außerdem wird extrem viel Energie auch für die Erhitzung der Materie benötigt, um diese in den Plasma-Zustand zu versetzen.

*Traummodus.*
...kaum zu glauben wie viel Energie die winzige Masse ergibt, die bei der Fusion der Teilchen 'verschwindet'. Immerhin muss die Energiemenge ja die für die Magnetfelder und für die Erhitzung benötigte Energie mehr als ausgleichen. Es ist einfach unfair, dass wir nicht direkt an diese Energien ran können...
*Realmodus*

MfG.

Gast

Ein großes Problem ist auch, daß man reinen Wasserstoff nicht in Metalltanks aufbewahren kann, weil H-Atome so klein sind, daß Sie sich durch die Metallgitter der Flasche winden. Wenn ihr euch mal eine mit Wasserstoff oder Helium gefüllte Flasche von innen anseht, dann sind die mit Kalk oder Gips gefüllt, welcher die H und He Atome daran hindert, zu entweichen. So kann man nur eine kleine Menge H in einer sehr schweren Flasche transportieren.
Was mit dem Tankinhalt passiert, wenn kein Kalk oder Gips drin ist, könnt ihr sehen, wenn ihr euch einen mit Helium gefüllten Ballon auf dem Jahrmarkt holt und den ein paar Tage aufbewahrt...

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Das Problem ist, das wir im Moment keine wirklichen alternativen zur konventionellen Energiegewinnung haben. Die sogenannten Alternativen sind kaum effizient oder noch nicht genug erforscht. Im Moment ist Kernspaltung tatsächlich sehr effektiv, ich weiß auch nicht, wo wir 2012 den ganzen Strom herkriegen sollen. Bei der Kernenergie darf man aber auch nicht vergessen, dass man auch hier fossile "Brennstoffe" verwendet. Irgendwann ist auch mal das ganze Uran auf der Erde verbraten. Nicht zu vergessen das Problem mit der Endlagerung. Woher hast du denn die Information mit dem Laser? Hast du nen Link? Ich fänds mal interessant.

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Aber zum Thema Wasserstoff Speicherung wird an Zahlreichen alternativen geforscht. Einige sind dabei sogar schon bedingt Straßentauglich.

Hier ist ein sehr interesannter Link.
GKSS Forschungszentrum

Nikolas

Fraglich ist nur bei diesen Tanks, wie sie auf einen heftigen Zusammenstoß reagieren. Wenn so ein Tank bricht und dann Gas mit hohem Druck aus dem Tank austritt, will ich nicht in der Nähe sein...

Gast

Gast

Tja, wenn das jeder so sehen würde wäre die Dampfmaschine auch nie erfunden worden.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Gast

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Soviel Pessimismus auf einmal traurig

Aber mal im Ernst, was siehst du denn als Energiequelle der Zunkunft? Oder gehts in hundert Jahren mit der Menschheit zurück in die Steinzeit (Was wir dann wohl machen, wenn die 10 Mrd. Menschen alle Bäume abgeholzt haben? Wird wohl kalt werden... )

Tolga · Anmeldungsdatum: 01.02.2005 Beiträge: 37 Wohnort: Köln

Für manche unter euch wird das jetzt hart klingen:

Mir ist wurscht was die späteren Generationen machen. Für uns zumindest wird bis an unser Lebensende genug Erdöl da sein. Auch werden wir noch Wälder, sauberes Wasser und fruchtbaren Boden haben. Uns wird es nie an Strom, Benzin, Schmiermittel oder Plastik mangeln.

Mir persönlich ist sowas von Schnuppe was in 300 Jahren geschiet.
Wenn mich neue Energiequellen interessieren dann nur weil mich sowas fasziniert, anzieht. Find ich toll. Schon ein Dynamo ist ein bewundernswertes Gerät.

Seit nicht so pessimistisch. SO schlimm wie Grienpies und Co. das darstellen ist die Lage nciht. Die fossilen Reserven sind noch sehr groß.
Und ich werde gefälligst noch nen Führerschein machen und in meinem Traumauto über den Asphalt gleiten ohne an die Menschheit von 2250 zu denken. ;)

PS: Weis jmd. von euch was nun effizienter ist?
Erdölbasierte Brennstoffe oder Wasserstoff?

MfG.

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

@Mister S:

Nur mal kurz was zu den 10 Milliarden Menschen:

Ich glaube, dass vorher die Natur dem ein Ende setzen wird. Irgendwelche Epidemien brechen aus, grosse Naturkatastrophen töten Millionene von Menschen, oder einfach die Theorie des Malthusianismus greift ein (Malthusianismus: Wenn die Ressourcen scheinen knapp zu werden, mindert ein natürlicher Reflex des Menschen die Geburten).

Gruss
MI

Nikolas

@ Tolga:
Für solche Gedanken bist du leider eine Generation zu spät. Du wirst nicht bis an das Ende deines Lebens Erdol haben, jedenfalls nicht zu einem annehmbaren Preis. Je nach Rechnung ist noch für etwa 50 Jahre Öl da, und um diese Zeit herum, wird der Preis so hoch werden, dass du dein Auto verschrottenlassen kannst, wenn es keinen Hybridmotor hat.
Ich weiss nicht, woher du diese 300 Jahre hast, aber das widerspricht allen Quellen, die ich bis jetzt darüber gehört habe. Wenn es wirklich noch so lange dauern würde, gäbe es jetzt keinen solchen Rum auf das 3-Liter Auto oder die Brennstoffzellentechnologie.
Tut mir leid, dich da etwa enttäuschen zu müssen, aber das Ölproblem wirst du in voller Stärke miterleben.

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Na gut, die 10 Mrd. waren auch mehr eine willkürliche als faktisch belegte Zahl.
Aber trotzdem, anstatt rumzuheulen, dass alles nicht möglich ist, nichts bringt und das es bald sowieso zuende ist, sollte man sich lieber mal was besseres überlegen. Wenn also alle Hoffnungen auf "alternative" Energiegewinnung Mumpitz sind, dann sollte man das offen sagen und sich auf die nächste Möglichkeit stürzen. (Gilt natürlich auch in anderen Bereichen Augenzwinkern

)

Aber zurück zum Ausgangsproblem: Solange der Strom für die Herstellung von Wasserstoff aus Wärmekraftmaschinen kommt, denke ich ist der Wirkungsgrad insgesamt eher gering. Wobei man natürlich bedenken muss, dass auch für die Förderung und Raffinierung von Erdöl Energie verbraucht wird.

Gast

Ich will das mal so formulieren,

wenn alle Stricke reißen, haben wir immer noch die Kernspaltungsenergie. Von daher nicht absolut weltuntergangsdramatisch, aber dieses "Ziel" sollte auf keinen Fall angepeilt werden, weil es eben nicht wirklich beherrschbare Begleiterscheinungen mit sich bringt.

Ein Tschernobyl in der BRD wäre eine ungeheuerliche Katastrophe und diese Katastrophen kommen nun mal leider viel stärker als je vorausberechnet, wie man leicht an mehreren bisher eingtretenen GAU nahen Beispielen sehen kann.

Die Erdölproblematik setzt derweil eben schon ein. In den USA laufen schon ganz massiv Vorbereitung an zum Umschwenk auf Erdgas. Die großen Konzerne sind mit gigantischen Milliardenaufträgen vor Ort und bauen in den arabischen Ländern die ersten Verflüssigungsanlagen für Erdgas, das so die Planung, in verflüssigter Form per Schiff transportiert und in diversen amerikanischen Zielhäfen (die z.T. schon existieren aus früheren Gasbeziehungen) in gigantischen Vergasungsanlagen rückgewandelt und per Pipeline zum Ziel transportiert werden sollen.

Wenn so eine Fabrik hochgeht hat das die Sprengkraft von hunderten von Atombomben auf einen Schlag. Wird also interessant werden.

Die Einstellung von Tolga, "nach mir die Sintflut usw." ist in dieser Form wirklich in keinster Weise tragbar. Ich denke er ist sich der Tragweite dessen was er da von sich gibt absolut nicht bewusst. Wenn hier alle so handeln würden, "was interessiert mich der Dreck den ich produzier", hätten wir jetzt schon unerträgliche Zustände. Nicht vergessen die Natur hat nur deshalb so lange überlebt, weil sie stets nur Dinge poduziert die mit ihr selbst verträglich sind. Müll produziert sie überhaupt keinen, weil es einfach schon viel zu unwirtschaftlich ist usw. Der Mensch dreht an diesem Rad nun gerade erst ca 50 Jahre wirklich und schon haben sich uneinschätzbare und unkalkulierbare Probleme eingestellt. Nach nur gut 50 Jahren, eine starke Leistung.

Weitere gut 50 Jahre in dieser Form wird das System nicht mitspielen,
es ist eh schon 5 nach 12 und nachdem der Mensch hat erfahren dürfen was er da nennt Fortschritt, wird er nun gelernt BEKOMMEN was es denn auf sich hat mit Rückschritt und Stagnation.

Auch bei der Chipindustie ist das Ende gekommen. Leichte marginale Verbesserungen werden noch kommen in den nächsten 5 bis 10 Jahren, aber bei weitem nicht mehr in dem Tempo wie bisher, eher schon im Tempo nahezu Null. Für weitere richtige Verbesserungen ist kein Land mehr in Sicht, dazu müsste eine Schlüsselentdeckung oder Erfindung her wie seiner Zeit der Feldeffekttransistor, aber nichts ist davon weit und breit zu sehen und könnte wenn auch nur noch im optischen Bereich liegen, weil das andere Feld fast schon bis hinab zu den atomaren Strukturen abgegrast ist.

Das sind die Fakten zu Beginn des 21. Jahrhunderts

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

@Gast
Kernspaltungsenergie: Ich habe mal gelesen, dass wir auch nur noch Kernspaltungsresourcen für ein bis zwei Jahrunderte haben (ansonsten müssten wir sie vom Erdinneren hochpumpen, da gibt es genug), also gibt es da auch irgendwann ein Problem.
Ich hab mal einen Bericht über Tschernobyl gelesen. Wenn Menschen heutzutage nicht solch einen Mist bauen, dann ist die Wahrscheinlichkeit das so etwas nochmal passiert ungefähr gleich Null.

Chipindustrie:
Der Chipindustrie in dieser Form scheint ein Ende gesetzt zu sein, allerdings gibt es Alternativprojekte, die sich auf anderen Ebenen bewegen (Nanotechnologie/Quantencomputer). Bis solche Geräte allerdings kommen werden, wird es noch ein paar Jahrzehntchen dauern, aber man weiss ja nicht immer alles: Manche Entdeckungen sind fast über Nacht entstanden.

Gruss
MI

BluePhoenix · Anmeldungsdatum: 21.11.2004 Beiträge: 102 Wohnort: Erftstadt

BluePhoenix · Anmeldungsdatum: 21.11.2004 Beiträge: 102 Wohnort: Erftstadt

Habe nochmals recherchiert, hier der besagte Artikel: "Neue Technologie - Platinkreuz soll Transistor ablösen"

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Gast

dachdecker2

Ich hab nichts gegen die friedliche Nutzung von Kernenergie. Lieber Wohne ich neben einem Kernkraftwerk als neben einer Kohledreckschleuder.

Dafür hab ich zwei Gründe:

Ruß (soll ja Krebserregend sein) wird in Kernkraftwerken nur von Notstrom-Dieselaggregaten erzeugt, die eigentlich nur zum Testen angeworfen werden.

Die Gamma-Strahlung kommt nicht nur aus Kernkraftwerken, sondern auch aus der Natur. Sieht man sich die Werte an, muss man Feststellen, dass schon an der Äußeren Umzäunung eines Kernkraftwerkes die Strahlung kaum stärker ist, als die ohnehin in der Umwelt vorkommende. (Es gibt Regionen in denen Die Natürliche Strahlung die Strahlung von KKWs um ein mehrfaches übertrifft. Meldungen über gehäuftes Auftreten von Krebs (etwa Leukämie) korreliert nicht mit den Standorten der AKWs (abgesehen vom Zufall, der die gehäuften Krebserkankungen an den verschiedensten Stellen unabhängig von KKWs auftreten lässt). Dazu kommt, dass auch Kohle Uran und andere Radioaktive Bestandteile enthält, die Teils die mit den Abgasen zusammen das Kraftwerk verlassen und Teils in der Asche zurückbleiben (die dann zwar strahlt, aber nicht als Radioaktiver Abfall behandelt wird). Wenn man das Prinzip des schnellen Brüters anwendet, kommt man ganz um stark radioaktive Abfälle herum, in dem sie zur Elektroenergieerzeugung genutzt werden (das weiß unser Herr Tritin unter anderem anscheinend nicht).

zu Tschernobyl: Selbst die damals in Tschernobyl verwendete Technik hätte die Kettenreaktion verhindert, wenn sie nicht vom Bedienpersonal umgangen und abgeschaltet worden wäre...

Der Atomausstieg ist ein Armutszeugnis und wird über kurz oder lang rückgängig gemacht werden müssen. Das Risiko eines Unfalls wie dem im Jahre 1984 ist nach heutigen Standarts kaum von null zu unterscheiden. Die heutige Technik gibt schon die vollständige vermeisung von hochradioaktiven Abfällen her, wird aber politisch nicht unterstützt (und das verkauft uns der Herr Tritin als nachhaltig... und dabei gehört er zu den "grünen" - haha)

No Way · Anmeldungsdatum: 09.12.2004 Beiträge: 11 Wohnort: Bayern

dachdecker2

Ich werd mal nen neuen Thread dazu starten... Augenzwinkern

Da es hier um die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger geht, hab ich mal ne Frage: Weis jemand, ob man inzwischen Wasserstoff sinnvoll speichern kann?
Wie "sinnvoll" das das ganze ist, würde ich anhand der Energiedichte (Volumenbezogen) und der Komplexität des Einlagerns/Freisetzens des Wasserstoffs festmachen.

(Ich meine Wasserstoff selbst, nicht Kohlenwasserstoffe wie Methan)

BluePhoenix · Anmeldungsdatum: 21.11.2004 Beiträge: 102 Wohnort: Erftstadt

Also ohne starke Diffusion ist es meines Wissens nach bisher nur mit sog. Kryospeichern möglich Wasserstoff "sinnvoll" zu speichern.

(Kryospeicher: Ein Behälter der ähnlich wie eine Thermoskanne aufgebaut ist und zudem über eine starke Kühlregelung verfügt. Das H2 wird durch Abkühlen im Flüssigen Zustand gelagert)

Normale Druckbehälter reichen ja für H2 leider nicht aus, da es dort ohne große Schwierigkeiten einfach durch den Behälter diffundiert.
Das ist übrigens mit einer der Gründe wieso Raketen erst kurz vorm eigentlichen Start betankt werden.

Fazit: Das Speichern von H2 ist momentan noch eine recht kostenspielige Sache, wobei auf diesem Gebiet intensiv geforscht wird (so zB: an Kristallen mit Holräumen in denen man H2 speichern könnte)