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Wasserstoff als Treibstoff der Zukunft

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Da ich selbst etwas im Thema stecke wollte ich fragen ob es hier eventuell User gibt die jobmäßig in diesem Thema stecken?

Zum Beispiel seitens der Fahrzeugentwicklung und auch im Bereich "Aufbau der Infrastruktur der Betankungsmöglichkeiten".

Vielleicht lassen sich ja Synergien finden.

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Tiroler Bua
Geschrieben

Hi Roland,

da ich jetzt wieder routinemäßig am PC bin, können wir uns wieder ein wenig in das Thema vertiefen :wink: .

Du weißt ja bereits Bescheid, über meinen "beruflichen" Focus in der Sache.

Alles steht und fällt mit der Infrastruktur, bei der ja BMW und andere Automobilisten in Zusammenarbeit mit der Politik kräftig versuchen Druck zu machen (mit hycar, acea...

Dennoch musste auch BMW feststellen, daß es in der Politik (leider) anders zugeht als in der Privatwirtschaft, die Mühlen mahlen halt doch langsam.

Von der technischen Seite geht es nun darum, Freiformtanks ohne H2-Abdampfung zu entwicklen, um auch auf der Speicherungsseite konkurrenzfähig zu sein.

Umweltmäßig macht H2 ja auch nur dann Sinn, wenn eine positive CO2-well-to-weel-Bilanz vorherrscht, sprich die Prozesskette von der Erzeugung, der Distribution und Verbrennung mit allen vorgelagerten Prozessen weniger CO2 (und andere Emissionsparameter) produziert, als vergleichbare Alternativen oder konventionelle Antriebe.

Viele Grüße, Steff

F40org
Geschrieben
da ich jetzt wieder routinemäßig am PC bin, können wir uns wieder ein wenig in das Thema vertiefen :wink: .

Bist Du wieder zturück in Bayern oder agierst Du weiter aus Österreich?

Alles steht und fällt mit der Infrastruktur,

Wie Du ja weißt - genau mein Thema. Wir versuchen momentan möglichst schnell mit entsprechenden Partnern eine vernünftige Strategie für die Umsetzung der Infrastruktur zu finden.

Ich kann mich also nun auch wieder via Email mit Dir in Verbindung setzen?

Julien Schrägle
Geschrieben

Bei der Verbrennung am Auto ist es Umweltfreundlich, aber bei der Herstellung ist es genauso schädlich wie Benzin für die Umwelt.

Also finde ich nicht das Wasserstoff der Treibstoff der Zukunft ist!

Tiroler Bua
Geschrieben
Bei der Verbrennung am Auto ist es Umweltfreundlich, aber bei der Herstellung ist es genauso schädlich wie Benzin für die Umwelt.

Also finde ich nicht das Wasserstoff der Treibstoff der Zukunft ist!

Servus Julien,

erstmal willkommen bei CP.

Ein bischen schnell geschossen deine Meldung-vielleicht kannst du sie noch ein wenig argumentell untermauern (welche Art der Herstellung du meinst etc.)

:wink2:

@roland: Ich operiere von Wien aus X-) , und bin natürlich per mail erreichbar :wink:

Julien Schrägle
Geschrieben

@Tiroler Bua

Bei der Elektrolyse (Herstellung des Wasserstoffes) wird Wasser durch elektrischen Strom gespalten.

Dazu muss sehr viel Energie aufgewendet werden, der wiederum woanders z.B. in Kohlekraftwerke etc. erzeugt wird und das verschmutzt wieder die Umwelt.

Tiroler Bua
Geschrieben

Sehr richtig, die H2 Gewinnung durch Elektrolyse ist teuer, hat einen relativ geringen Wirkungsgrad und belastet zumeist die CO2-Bilanz.

H2 kann jedoch auch anders gewonnen werden-z. b durch Steam Reforming oder Fischer Tropsch Synthese im Raffinierungsprozess beim Erdöl-auch keine positive CO2 Bilanz, aber für einen Übergang von Öl zu H2 durchaus ein denkbarer Weg.

Ein anderer Weg der Wasserstoffgewinnung wäre Biogas mit einem hohen H2 Anteil aus Energiepflanzen (wie Mais, Hanf, Sonnenblumen). In Verbindung mit Alt- und Restholz eine ausgeglichene CO2-Bilanz.

Ein neuer Ansatz wäre die Wasserstofferzeugung durch Fermentation von Chlamydomonas-Arten.

Es gibt also weit mehr Arten, als die für diesen Zweck wenig sinnvolle Elektrolyse.

Ajndrow
Geschrieben

Hi,

die Forschung am Wasserstoffantrieb ist natürlich schon sehr wichtig denn Antrieb der Zukunft basiert imo auf Wasserstoff.

Aber zuerst müssen wir zusehen die Primärenergieversorgung auf nachwachsende Rohstoffe und Solar etc. umzustellen, da sonst die Wasserstoffsynthese keinen Sinn hat wenn dadurch auch wieder fossile Energieträger verbrannt werden und CO2 ausgestoßen wird.

Wenn die weltweite Energieversorung irgendwann zum größten Teil (oder komplett) aus natürliche Energien besteht können wir außerdem eigene Kraftstoffe (sowie die meisten anderen Substanzen) synthetisch herstellen, was jetzt auch schon möglich wäre, aber durch den hohen Energieaufwand und die damit verbundenen Kosten (und damit wiederrum Umweltverschmutzung, CO2 Emission) unwirtschaftilch wäre.

:wink2:

Gruß,

Andi

der_messias
Geschrieben

wirtschaftlich wäre es gewesen die schon 1968 auf einem satteliten (der heute noch um uns kreist und sich selbst versorgt :-o ) eingesetzte fotovoltaik technik konsequent weiter zu entwickeln um den wirkungsgrad zu erhöhen, dann könnte man den wasserstoff auch per elektrolyse herstellen, weil die dazu verwendete energie schon "sauber" ist

F40org
Geschrieben
wirtschaftlich wäre es gewesen die schon 1968 auf einem satteliten (der heute noch um uns kreist und sich selbst versorgt :-o ) eingesetzte fotovoltaik technik konsequent weiter zu entwickeln um den wirkungsgrad zu erhöhen, dann könnte man den wasserstoff auch per elektrolyse herstellen, weil die dazu verwendete energie schon "sauber" ist

Kennst du das Quebec-Projekt? Es ist geplant in Canada Wasserstoff eben durch Fotovoltaik zu produzieren und dann mit Spezialschiffen nach Europa zu bringen. Eventuell kann man die Energie auch durch Windkraft erzeugen - um eine stetige Versorgung zu erreichen muss jedoch die Batteriepufferung der Windräder noch weiter entwickelt werden. Aber wie ich hörte sind einige Hersteller bereits dabei dieses zu tun.

Leider schweifen wir etwas vom Thema ab - ist ja nicht ganz so schlimm weil es offensichtlich doch einige User hier gibt die sich ernsthafter mit der Materie auseinander setzen - denn eigenltich suche ich auch Leute die sich jobmäßig damit befassen.

der_messias
Geschrieben

ok zurück zum thema, was sind eigentlich so eure einschätzungen zum thema wasserstoff im auto, eher verbrennungsmotoren oder eher elektromotoren ? ich hoffe ja verbrennungsmotoren aber im moment ist ja bmw glaub ich der einzige der auf h2 verbrennunfsmotoren setzt die anderen (dc, opel..) setzten ja eher auf e-motoren

@f40org hast du info zu dem qubec projekt ? googeln könnte ich selber, nur wenn du direkt ein paar links hast ....

smalltowncruiser
Geschrieben

Hatte esmeine Meinung dazu schon mal unter http://www.carpassion.com/de/forum/viewtopic.php?t=23931 geäußert.

Ich denke das wenn der Einsatz von Wasserstoff kommen sollte, dann eher als Verbrennungsmotor kommen wird. Denn wer will immer eine Brennstoffzelle mitschleppen und irgendwo muss ja auch die Energie gespeichert werden. Mittlerweile weiß man soviel Sachen über Verbrennungsmotoren so das es nur noch ein verhältnismäßig geringer Schritt zum Wasserstoffverbrennungsmotor ist. Die Probleme liegen wie schon vor mir benannt bei der effektiven und umweltschonenden Herstellung. Weiteres Problem ist das Speichern des H2`s denn er müßte ja verflüssigt sein, wie soll der Wasserstoff im flüssigen Zustand in einem Fahrzeug bleiben, wenn das Fahrzeug ca. ein halbes Jahr einfach nur rumsteht. Dazu müsste ja der Speicherbehälter ständig gekühlt werden, denn auch die besten Dämmmaterialien werden dies glaube ich nicht verhindern können.

Daher ist es wahrscheinlicher das in naher Zukunft Hybridfahrzeuge, welche es ja mittlerweile in Anfangsstadien bis zur Serienreife gebracht haben, produziert werden.

F40org
Geschrieben
@f40org hast du info zu dem qubec projekt ? googeln könnte ich selber, nur wenn du direkt ein paar links hast ....

http://www.hydrogen.co.uk/h2/euro_quebec_h2project.htm

Ein kleiner Anhaltspunkt. Konnte sonst leider noch nix finden.

Versuch mal die einschlägigen Suchmaschinen mit "QuebecHydrogen" oder ähnlich. Da wird Du bestimmt fündig.

speedym3
Geschrieben

Hallo,

ich wollte nochmal das Thema neu auffassen, da sich in den letzten 2Jahren doch viel geändert hat.

Zum einem kommt ja bald der Wasserstoff 7er von BMW und zum anderen arbeite ich gerade an einer Studienarbeit über dieses Thema. Somit bin ich über jede Info bzw. Erfahrungen dankbar.

F40org
Geschrieben
Hallo,

ich wollte nochmal das Thema neu auffassen, da sich in den letzten 2Jahren doch viel geändert hat.

Zum einem kommt ja bald der Wasserstoff 7er von BMW und zum anderen arbeite ich gerade an einer Studienarbeit über dieses Thema. Somit bin ich über jede Info bzw. Erfahrungen dankbar.

In der Tat, der 7er kommt als Wasserstoff - erstrebte Stückzahl für die Erstauflage 100 Stk.

Was ist Schwerpunktbereich in Deiner Arbeit. Vielleicht kann man Dir ja helfen.

speedym3
Geschrieben

Mein Schwerpunkt ist: Wasserstoff in der Automobilbranche, mit allem was dazu gehört(Tank, Tanksysteme, Sicherheit, Wasserstoffgewinnung....)

Wäre super wenn Ihr ein paar Infos habt, danke.

gruesse

Tiroler Bua
Geschrieben

Das ist ja lustig, nach Monaten schau ich mal wieder rein und sehe diesen interessanten thread wiedererstanden. :-))!

Nun, BMW ist zwar die letzten zwei Jahre deutlich von der lauten Marketingpolterei abgegangen, im Hintergrund wird aber vehementest am Thema in allen Facetten weitergearbeitet.

Auch andere Hersteller merkten, dass die Politik nicht so schnell schießt, wie die Automobilisten gerne hätten, daher scheint der Focus neben einer Weiterentwicklung von Herstellung und Speicherung von H2, v.a. in einer ausreichenden Distribution und gesetzlichen Basis (zB Tiefgaragen) zu liegen.

Noch ein kurzes Wort zur Photovoltaik: Die H2 Gewinnung aus solarer Energie über die Photovoltaik wird mittelfristig sicher nicht der zu gehende Weg sein, da die Wirkungsgrade hierbei einfach zu nieder sind. In Laborversuchen kommt man auf Wirkungsgrade von rd. 16 %, unter realen Bedingungen max. 14 %, was weit unter einer sinnvollen Umsetzung liegt.

Die photobiologische Wasserstofferzeugung durch Chlamydomonas-arten (Grünalgen) ist eine interessante und ökologisch einwandfreie Methode, steckt allerdings auch noch recht in den Kinderschuhen.

Prozessverfahren, die bereits im industriellen Maßstab laufen und ebenfalls eine neutrale CO2-Bilanz aufweisen, sind diverse Verfahren zur H2-Gewinnung aus Biomassen, wie Energiepflanzen oder organischen Abfällen. Je nach Prozessführung werden wasserstoffreiche Produktgase erhalten.

Die aktuelle Lage um das Erdöl zeigt uns jedenfalls, dass es höchste Zeit ist, Alternativen zu fossilen Energieträgern zu finden.

Tiroler Bua
Geschrieben

Ein paar grundsätzliche Worte zu Speicherung und Sicherheit (nachdem diese ja auch Inhalt deiner Arbeit ist).

Massebezogen weist H2 eine Energiedichte von ca. 33 kWh/kg (komma irgendwas X-) ) auf. Das ist ca der 3-fache Wert von Benzin.

Bei Normbedingungen (in dem Fall 15°C u. 1013 mbar) liegt die Energiedichte volumsbezogen gegenüber Benzin allerdings nur bei 1/3000 - das ist der Grund, wieso H2 nur in flüssiger Form als Speicherstoff in Frage kommt. Flüssig liegt aber H2 erst bei - 252,9 °C vor, daher benötigt man also Speichersysteme, die extreme Isolierungen aufweisen um eine Erwärmung über die Siedelinie und somit eine Verdampfung (mit einhergehender Druckerhöhung) verhindern zu können!

Es gab mal Hoffnungen den Wasserstoff nicht einfach in zylindrischen Tanks zu lagern, sondern in Metallhydriden (zB Na-B-Hydrid). Ich bin im Moment da nicht so dran am Thema, aber ich glaube, die Erwartungen an die Metallhydride konnten bisher nicht ganz so erfüllt werden.

Der Schwerpunkt der Forschung Tanks betreffend liegt nach wie vor in der Entwicklung von Freiformtanks, da sie platzsparend verbaut werden können.

Was ich nicht genau weiß, ist, wie man derzeit so bei Wärmeeintrag / Abdampfverlusten bei Flüssigspeicherung liegt, vielleicht setzt du dich mal mit Magna oder Linde oder Air Liquide in Verbindung, die arbeiten recht intensiv am Thema Speicherung .

Zum Thema Sicherheit: Bei BMW ist man ja schon länger am Werkeln und so sind die Fahrzeuge mittlerweile aus Sicherheitssicht gleichzusetzen mit konventionellen Fzgen. Irgendwo gabs auch mal im Netz ein paar nette Bilder zu worst-case Szenarien mit Tanks.

Es sind wie schon im vorigen Beitrag angesprochen auch die Gesetzgeber am Zug und so müssen auch hier die Weichen gestellt werden für H2-Fzge. Dies betrifft v.a. Tiefgaragenbenützung.

Tanksysteme gibt es meines Wissens bis jetzt nur als Roboterbetankung, sichere Handbetankungssysteme sind aber in Entwicklung begriffen. Ich denke, was das betrifft, weiß aber F40 org sicher besser Bescheid.

Ciao, Stefan

edit: Hier sind ein paar Bilder zu den Tanktests: http://www.hyweb.de/bmw/sicherhe.htm

F40org
Geschrieben
Tanksysteme gibt es meines Wissens bis jetzt nur als Roboterbetankung, sichere Handbetankungssysteme sind aber in Entwicklung begriffen. Ich denke, was das betrifft, weiß aber F40 org sicher besser Bescheid.

Ciao, Stefan

edit: Hier sind ein paar Bilder zu den Tanktests: http://www.hyweb.de/bmw/sicherhe.htm

Bei Flüssigwasserstoff ist momentan nur die - sehr komplizierte - Robotortechnik im Einsatz (m.W.)

Bei gasförmigen Wasserstoff ist die Betankungsweise ähnlich der für Erdgasfahrzeuge. Die letzten aktuellen Betankungen mit gasförmigen H2 wurden mit etwa 440 bis 450 bar durchgeführt.

Die neuen Entwicklungen und Anforderungen gehen aber von einem Tankdruck von 700 bar aus um die Reichweiten entsprechend zu erhöhen.

Tiroler Bua
Geschrieben

Hi F40, lange nix mehr gehört, schön sich wieder zu "sprechen" :wink:

Mercedes ist doch jetzt ganz auf cgH2 eingeschossen. Wenn ich mich nicht irre, heißt der x-te NeCar Nachfolger F600 und soll einen Tank für gasförmigen Wasserstoff haben, der Arbeitsdrücke von rd. 700 bar zulässt.

Die Hersteller haben indes längst begriffen, dass sie als Einzelkämpfer "zu schwach" sind, eine umfassende Infratsruktur aufzubauen, daher schlossen sie sich zu in der Thematik zusammen und so ist zB die CEP entstanden.

Da findest du auch einige Infos und sogar ein paar Bilder des facegelifteten E 68 :-))! .

http://www.cep-berlin.de/index.html

Neu an dem Projekt ist, dass der Wasserstoff wirklich regenerativ gewonnen wird, bis vor kurzem wurde imho der Wasserstoff verwendet, der beim Cracken von Erdöl anfällt, also de facto auch fossilen Ursprungs war.

speedym3
Geschrieben

Hallo

danke an euch beide:-))!

Ich arbeite mich gerade erst in das sehr interessante Thema ein, aber zur aktuellen Situation von Mercedes kann ich was sagen.

Das aktuellen Modell ist die B-Klasse F-Cell. Die B-Klasse hat vom F600 die Brennstoffzelle übernommen, bei der die Gefriergefahr nun gebannt ist(somit kaltstarttauglich). Die Brennstoffzelle wird nicht wie früher mit einem Kompressor mit Sauerstoff versorgt, sonder durch einen elektrischen Turbolader. Die Reichweite soll 400km betragen, aufgrund eines neuen Wasserstoffdruckbehälters mit 700bar(früher 350bar). Die Dauerleistung gibt DC mit 60kw und einem Spitzenwert von 85kw an, das Drehmoment beträgt 250Nm bis 350Nm. Höchstgeschwindigkeit sollen ca.170km/h sein.

Gruesse

Tiroler Bua
Geschrieben

Mhmm, ich bin gespannt, wie sich der Hauptnachteil der Brennstoffzellen, der abnehmende Wirkungsgrad mit Lebensdauer, entwickeln wird. IMHO werden hierbei +/- 2000 Betriebsstunden veranschlagt, da sollte sich noch einiges nach oben hin ergeben.

Auto-Liebhaber
Geschrieben
ok zurück zum thema, was sind eigentlich so eure einschätzungen zum thema wasserstoff im auto, eher verbrennungsmotoren oder eher elektromotoren ? ich hoffe ja verbrennungsmotoren aber im moment ist ja bmw glaub ich der einzige der auf h2 verbrennunfsmotoren setzt die anderen (dc, opel..) setzten ja eher auf e-motoren

....

Also das BMW erstmal auf herkömmliche Verbennungsmotoren setzt liegt wohl daran, weil se da zum einen nicht groß forschen müssen und zum anderen man den Motor glaube auch noch mit Erdgas oder dgl. betreiben kann.

Langfristig glaube ich aber, dass E-Motoren die heutigen Vêrbrennungsmotoren ersetzen werden (wenn es bei Wasserstoff als Energieträger bleiben sollte):

- wg. dem deutlich höheren Wirkungsgrad (selbst wenn man z.B. 10 % durch die Umwandlung durch die Brennstoffzelle verlieren sollte)

- u.a. wg. der Möglichkeit später durch entsprechende Super-Kondensatoren die Energie vom Abbremsen zum erneuten Beschleunigen zu nutzen

- hinzu dürfte kommen, dass auch wg. des Drehmomentverlaufs von E-Motoren ggf. simplere Getriebe möglich sind. E-Motoren sind meines Wissens auch wartungsärmer.

speedym3
Geschrieben

Gerade auf der Homepage von BMW gefunden:

Der Wasserstoff BMW: Die Zukunft geht in Serie

Derzeit sind etwa 30 Wasserstoff-Erprobungsfahrzeuge von BMW unterwegs. Bis 2008 soll eine Kleinserie von ca. 100 Exemplaren bivalenter BMW 7er Limousinen mit einer Reichweite von etwa 700 Kilometern vom Band fahren. Hinter der Rücksitzlehne werden in einem speziellen Thermotank 170 Liter des tiefkalten Brennstoffs der Zukunft gespeichert. Um die kostbare Flüssigkeit in diesem Zustand perfekt zu speichern, verwendet BMW super-isolierte, doppelwandige und ineinander aufgehängte Tanks. Zwischen den beiden Hüllen befinden sich in einem Hoch-Vakuum Isolationsmaterialien, die den Tank unabhängig von den Außentemperaturen kalt halten. Im Prinzip wie eine riesige Thermoskanne.

So gerüstet spurtet der Wasserstoff getriebene BMW 7er der Zukunft davon. Etwa zehn Sekunden soll der 12-Zylinder für die Tempo 100-Marke brauchen und eine Spitzengeschwindigkeit von 230km/h erreichen. Und das alles bei CO2-freier Emission.

Rekordverdächtig in jeder Hinsicht!

Quelle:http://www.bmw.de/de/faszination/bmw_aktuell/index.html?aktuellcontent=http://www.bmw.de/bmw_aktuell/aktuell/gabel_aktuell.html

Gruesse

Tiroler Bua
Geschrieben

Dann lasst uns mal bis Herbst warten und schauen, welche Sensation sich am Weg in die Zukunft ergibt...:-o

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