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Ungelesen 02.12.2018, 15:04   #16
oldcar
Aktive Alpinafreunde
AW: Akkus für E-Mobile, Märkte - Trends - Forschung

oldcar
@sporttourer
Der lange Traum, Wasserstoff als in jeder Hinsicht sauberem universalen Energie-Träger in die Fläche zu bringen,
findet offenbar gerade eine Fortsetzung.
H2 könnte den Bedarf an Batterie-Zellen deutlich vermindern. Das ist wahrlich erstrebenswert.
Deswegen will ich in diesem Kontext etwas näher darauf eingehen,
auch wenn ich bezweifle, daß Wasserstoff jemals für den privaten Endabnehmer zur Verfügung stehen wird.

Die Schwierigkeiten bei Transport und Speicherung beruhen auf den

Flüssig-Zuständen für Wasserstoff :
Entweder unterhalb der Siedetemperatur TS = -253°C, oder oberhalb des Kritischer Druckes Pk = 13 bar


Das erfordert einen erheblichen zusätzlichen Aufwand für die Behälter
( Wandstärken bei Druckverflüssigung , Isolierung bei Temperatur-Verflüssigung )
Grössere stationäre Behälter werden zum Teil auch in Perlit-Vakuum-Isolierung ausgeführt,
Tanks mit Vakuum-Pulverisolierung haben von 1 - 2 % pro Tag.
Vakuum-Superisolierte Tanks erreichen Abdampf-Raten von 0,4 % pro Tag,
Übliche Größen : 1.500 l Inhalt (ca. 1.100 Nm3) bis 75.000 l (ca. 60.000 Nm3).
Kleinere stationäre Übertage-Druckgas-Speicher sind mit Superisolierung und kontinuierlicher Abgaskühlung versehen.
Die höchsten Speicherdichten erreichen leichte Vollverbund-Flaschen, die bis zu einem Betriebsdruck von 24,8 MPa in Deutschland zugelassen sind.


Fahrzeugtanks fassen bis zu 140 l flüssigen Wasserstoff und wiegen um die 60-70 kg, bei einem Druck von maximal 5 bar.
Dies entspricht in etwa einem Energieäquivalent von 40 l Benzin. Damit ist heute ungefähr eine Reichweite von 400 km möglich.
Zylindrische Wasserstoffspeicher für Pkw haben eine doppelte Aussenwand.
In die rund 3 cm dicke Hochvakuum-Isolation zwischen diesen Wänden sind bis zu 70 Lagen Aluminiumfolie im Wechsel mit Glasfibermatten eingelegt.
Dies entspricht einer Wärmedämmung einem 4 m dicken Styropor-Isolationsmantel.
Der nach außen abzuführende Verdampfungs-Verlust entspricht etwa einem Wärmedurchgang von 1°C /Tag.
Bevor der Wasserstoff zum Motor gelangt, wird er über Wärmetauscher erwärmt, die ihre Energie aus dem Kühlwasserkreislauf beziehen.
Steigt der Druck in den Tanks auf über 3,8 bar, wird gasförmiger Wasserstoff abgelassen, um den Druck zu verringern.
Unter 3,0 bar wird flüssiger Wasserstoff verdampft.
Zur Begrenzung des Betriebsdruckes-Druckes ( in diesem Beispiel 5 bar ) ist ein schemisch aktives Hilfsmittel erforderlich.
Hier die bekanntesten :

1. H2-Speicherung mit Metallhydrid
Dabei wird das Vermögen mancher Metalle und Metall-Legierungen genutzt, atomaren Wasserstoff zu absorbieren und chemisch zu binden.
Die Wasserstoffmoleküle werden hierbei an der Metalloberfläche gespalten und die Wasserstoffatome diffundieren anschließend in das Metall,
um an Zwischen-Gitterplätzen eingebaut zu werden.
Der für die Beladung erforderliche Druck ist abhängig vom eingesetzten Metall bzw. der Metall-Legierung und der Temperatur.
Zur Freisetzung des Wasserstoffs muß mindestens die bei der Beladung freigewordene Wärmemenge wieder zugeführt werden.
Beispielsweise enthielten die 140 kg schweren Speicher- Module einer Titan-Vanadium-Mangan-Legierung 85 kg Pulver und konnten jeweils 1,5 kg Wasserstoff binden.
Der Füllvorgang mit 50 bar über Schlauchleitungen und Schnellverschluss-Kupplung dauerte etwa 10 min.
Der Tank-Anschluß musste gekühlt werden zur Abfuhr der Hydrid-Bildungswärme.

Es gibt zwar inzwischen neue bessere Metallhydride, aber keine schlüssige Konzepte.
Einige Versuchs-Anlagen gab es in den achtziger Jahren.

2. H2-Speicherung mit MTH 


Die Buchstaben MTH sind ableitet von Methylzyklohexan,
Man tankt eine Flüssigkeit, an die Wasserstoff chemisch gebunden ist.
Mit Hilfe der Auspuffhitze wird dieser Wasserstoff in einer bordeigenen Anlage abgetrennt und die Restflüssigkeit belädt man später von neuem mit Wasserstoff.
Im Einzelnen sieht dieses Verfahren so aus:
1) Bindung: Wasserstoff wird chemisch an Toluol gebunden. Dabei entstehen aus 1kg Wasserstoff und 15 kg Toluol 16 kg der Flüssigkeit Methyl-Zyklo-Hexan
2) Dehydrierung: Methyl-Zyklo-Hexan wird mittels eines Katalysators wieder in Toluol und Wasserstoff zerlegt, und zwar am Ort, wo der Wasserstoff gebraucht wird.
3) Wiederbeladung: Das übriggebliebene Toluol wird mit neuem Wasserstoff beladen.
Es gab in den bereits weitreichende Versuche mit diesem Verfahren in den achtziger Jahren.

3. H2-Speicherung mit “Graphit Nanofaser"
Jedes Gramm Kohlenstoff ergibt etwa 30 l Wasserstoff. Der genaue Anlagerungs-Mechanismus ist jedoch noch nicht geklärt.
Wird der Druck reduziert, können bis zu 95% der adsorbierten Wasserstoffmenge wieder freigesetzt werden.
"Mit einem Tank, der 50 kg wiegt, könnte man 8000 km weit fahren!",
schwärmte Dr. Ferdinand Panik, Leiter des "Projekthauses Brennstoffzelle" bei Daimler Benz.
Das war die Hoffnung um 1998, dann war davon nichts mehr zu hören, vermutlich hielten die Micro-Fasern den mechanischen Belastungen
des Straßen-Verkehrs nicht Stand.
http://www.hydrogeit.de/speicherung.htm

4. H2-Speicherung mit Dibenzyl-Toluol ( neuerdings)
( siehe weiter hinten )





Und nachfolgend noch einige neuere Meldungen:


31. März 2018 - Die Brennstoffzelle bleibt ein Milliardengrab für die Autohersteller.
1994 stellte Mercedes das erste Fahrzeug mit Wasserstofftanks vor.
Der NECAR 1 war ein Lieferwagen, der außer der teuren Technik und zwei Passagieren nichts transportieren konnte.
Weitere Kleinserien folgten, mit der B-Klasse F-CELL umrundete Daimler 2011 sogar die Welt.
Weil die Infrastruktur fehlte, musste ein Wasserstoff-Sattelschlepper hinterherfahren - samt einer rollenden Pumpstation für die 700-bar-Hochdrucktanks.
Noch immer ist die Wasserstoffversorgung Glücksache.
Am 5. März wurde in Ingolstadt immerhin die 45. deutsche Zapfmöglichkeit in Betrieb genommen.
Bis 2019 soll das hiesige Tankstellennetz auf 100 H₂-Stationen und bis 2023 auf 400 Zapfstellen wachsen.
Doch viele der bisherigen Versorgungseinheiten sind Prototypen für Forschungseinrichtungen, die öfters den Dienst quittieren.
Mit der Versorgungssicherheit wie man sie von Gastankstellen kennt, hat das noch nichts zu tun.
https://www.sueddeutsche.de/auto/alt...ller-1.3922234


20.April.2018 - Erlanger Forscher arbeiten an wasserstoffbetriebenen Zügen
Um den hochexplosiven Wasserstoff sicher lagern, transportieren und als Antriebsenergie verwenden zu können,
haben Erlanger Wissenschaftler schon vor längerer Zeit eine Trägerflüssigkeit entwickelt, in der das gefährliche Gas gebunden wird.
Ein Liter des Trägerstoffs LOHC, eine Abkürzung für "Liquid Organic Hydrogen Carrier", binde 650 Liter Wasserstoff
Mit Dibenzyl-Toluol wurde ein Stoff gefunden,
der industriell für seine hohe Stabilität und ungiftigen Eigenschaften bekannt ist und sich hervorragend als flüssiger Wasserstoffträger eignet.“
https://www.br.de/nachrichten/wissen...zuegen,QplRqVJ


25.Mai.2018 Der BMW-Weg war ein Irrtum
Knapp zehn Jahre ist es her, da war der Wasserstoffantrieb in aller Munde und Daimler und BMW spielten damals ganz vorne mit:
Die Stuttgarter wollten die Brennstoffzelle zur Serienreife bringen,
die Münchner dagegen verbrannten lieber flüssigen Wasserstoff konventionell in einem V12-Motor.
Heute wissen wir: Der BMW-Weg war ein Irrtum und die Energieverluste viel zu hoch.
Doch auch die Brennstoffzelle tut sich schwer, in die Gänge zu kommen.
Wirklich auf den Markt haben es bis heute nur wenige Modelle geschafft – und die kommen nicht von Mercedes.
http://ww2.autoscout24.de/bericht/wa...E&gclsrc=aw.ds


15.Nov.2018 50. H2-Tankstelle in Potsdam
https://www.hzwei.info/blog/2018/11/...le-in-potsdam/
Wasserstofftankstellen Echtzeitinformationen in Deutschland & Europa.
https://h2.live/


2. Dezember 2018 - BMW will ab 2021 Brennstoffzellen-Autos anbieten
Daimler , BMW, der Gase-Gersteller Linde und zehn weitere Unternehmen haben sich zum Hydrogen Council zusammengeschlossen.

Die Initiative "H2 Mobility", zu der sich unter anderem Daimler, Air Liquide und Linde sowie die Ölkonzerne OMV, Shell und Total zusammengeschlossen haben,
will bis 2023 bundesweit 400 Wasserstofftankstellen aufbauen, bislang gibt es 50,

dem stehen etwa 3000 Ladestationen und gut 14.000 Tankstellen für fossile Kraftstoffe gegenüber.
http://www.manager-magazin.de/untern...a-1130491.html
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