Brennstoffzellen

[Berthold]

Im Forschungsentrum Jülich wird an einer neuen Brennstoffzellentechnologie gearbeitet, die wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Technologieen besitzen soll.
Die Lebensdauer soll 40000 Stunden, also knapp 5 Jahre betragen, der Wirkungsgrad soll bei 64% liegen und die Betriebstemperatur liegt bei 700° C, also ca. 200° niedriger als der konventionellen Technik.

Die Herstellungskosten sind jedoch z. Z. zu hoch und ein Prototyp existiert auch noch nicht. Aber man sollte diese Entwicklung im Auge halten. 

[Biscaya]

Was ist dir daran neu? Die arbeiten schon fast ein Jahrzehnt daran 

[Berthold]

Was ist dir daran neu? Die arbeiten schon fast ein Jahrzehnt daran 

ich weiss, wird schon viel länger dran gearbeitet, bin ja Ingenieur. Aber die Daten, die ich angegeben habe, sind neu und fast revolutionär, falls sie erreichbar wären.

[Claus]

Es zeigen sich ja die Schwächen des bisherigen Konzepts mit Elektroautos und Batterie immer deutlicher: lange Ladezeiten, schwere und extrem teure sowie brennbare Batterie. Zur Zeit ist zumindest in Europa das E-Auto schon wieder tot. Da wäre die Brennstoffzelle schon das geeignete Mittel. Aber was da zur Zeit läuft geht meiner Meinung nach in die falsche Richtung, nämlich Wasserstoff als Energiequelle. Daimler will das voran treiben und entsprechende Tankstellen bauen. Aber für Wasserstoff gibt es noch keine brauchbare Technologie, wie man ihn wirtschaftlich über Photovoltaik erzeugen könnte.

Ich denke aber auch, das Wasserstoffzeitalter ist noch nicht gekommen, und man kann Brennstoffzellen auch ganz gut mit Methanol betreiben. Und Methanol kann man sowohl über die Petrochemie als auch über Vollsynthese herstellen.

Berthold, wo liegen eigentlich die technischen Grenzen bei den Brennstoffzellen und ihren Membranen heute? Wir haben schon vor mehr als 40 Jahren an der Uni Kiel an solchen Membranen gearbeitet.

[Berthold]

Claus, ich kenne den aktuellen Stand der Entwicklung nicht.

Die EWE AG wollte zur Zeit als Biscaya grossjährig geworden ist (also etwa zur Jahrtausendwende), im Oldenburgischen etwas 20000 Haushaltungen mit Brennstoffzellen ausrüsten, die mit Erdgas (Methan) betrieben werden sollten, das die EWE in dieser Gegend an die Endverbraucher liefert. Wir sollten die Steuerung dafür machen (was man heute als Smart Grid bezeichnet). Zu dem Zweck hat sich die EWE die gesamte Produktion eines damals führenden Herstellers von Brennstoffzellen sichern lassen. Mir kam das Vorhaben naiv vor, aber der Vorstandschef hat dran geglaubt.

Das Projekt ist nicht realisiert worden, weil der Hersteller keine Zelle bauen konnte, die länger als 4000 Stunden (also ein halbes Jahr) hielt.

Wenn heute jemand also eine Zelle hätte, die 10mal so lange hält, wäre das alleine schon ein grosser Fortschritt.
Auch ein Wirkunggrad von über 60% wäre für Autos sehr interessant, allerdings nur wenn man mit Wasserstoff feuern könnte.
Eine Brennstoffzelle im Auto mit Benzin oder Erdgas zu heizen, macht ja keinen Sinn, weil man die Energie im Kohlenstoffanteil dieser Brennstoffe ja nicht in Strom sondern nur in Wärme umsetzen kann. Aber das stört bei Auto ja eher.   

[Berthold]

Mal eine ernsthafte Frage: Mit wem möchtest du das hier diskutieren? Ich denke, das Wissen, das du gerne voraussetzen würdest, hat hier kaum einer...

Mit Dir zum Beispiel, denn es ist ein wichtiger Gesichtspunkt in der zukünftgen Energieversorgung unseres Landes.

Aber Du möchtest vermutlich nur über Dinge diskutieren, über die Du besser Bescheid weisst als die anderen Diskutanten, oder?
Das ist sehr unklug, denn dann lernst Du nichts dazu. Deshalb diskutiere ich lieber mit Leuten über Gebiete, von denen ich wenig Ahnung habe und ich etwas dazu lernen kann.
Das ist in meinem Alter wichtig, weil ich nicht mehr so viel Zeit habe wie Du.

[orchitim]

Da ich von dieser Technik keine Ahnung habe, erscheint mir 60% erstmal wenig. Mein Verständns von optimierter Energieausbeute läge sicherlich bei um die 80%. Optimal wäre alles nahe 100. Macht es eigentlich Sinn solche Techniken weiter zu entwickeln bei solch "geringer" Ausbeute. Solle man nicht lieber nach Alternativen Nutzungen für die dort verwendeten Energieträger suchen? Eigentlich mehr Fragen als Verständnis.

[Berthold]

Wenn man reinen Wasserstoff als Energieträger hat, ist eine Umsetzung in Strom mit 64% Wirkungsgrad schon ein Traumwert. Das würde die Menschheit schon wieder über die nächsten 200 Jahre hinweg retten.

Mit thermischen Kraftwerken kommt man ja nur auf 40 bis 45%, d. h. ein 1000 MW-Kraftwerk erzeugt neben dem Strom noch 1200 MW Wärme, die man nur zum kleinen Teil in Fernheizungen oder als Prozesswärme nutzen kann. Die Preussen Elektra, der Stromerzeuger in Norddeutschland war vor dem 2. Weltkrieg der grösste Tomatenproduzent in Deutschland, bedingt durch die Abwärme seiner Kraftwerke.

Die Kraftwerke können allerdings auch Brennstoffe mit Kohlenstoffanteil verfeuern, was die Brennstoffzellen nicht können. Da muss der Brennstoff, wenn er nicht reiner Wasserstoff ist vorher in der Zelle zerlegt werden.

[orchitim]

Tomaten als Energieträger, wäre doch mal ein guter Einfall. Zumindest besser als die aktuell angebotenen Energieträger, ähh Tomaten mit hohem Brennstoffzellen-Treibstoffanteil(kann ja fast unbehandelt in Autos verfeuert werden)

[Ruediger]

DecAutos sind sicher gut, nur gute Produkte sind nicht eine Garantie erfolgreich zu sein.

PS.

Toyota kommt mit der Brennstoffzelle auf den Markt.

[Berthold]

Toyota kommt mit der Brennstoffzelle auf den Markt.

Aber Brennstoffzellen haben keine ausreichende Standzeit und sind vor allen in umwelttechnischer Hinsicht Unfug. Für Spezialanwendungen sind sie sicher gut einsetzbar, weil sie am aktuellen Ort ihres Aufenthaltes keine wesentlichen Abgase erzeugen.

Du musst mal den Energieinhalt von Wasserstoff und Diesel vergleichen. Da kommt man mit Wasserstoff nicht weit und hat immer einen 50 kg-Tank mit 500 im Nacken.

[Ruediger]

Jetzt warte erstmal den ersten Wagen ab, Du deutscher Miesepeter.
Diese erklären immer was angeblich alles nicht geht.
Kein Wunder wenn die Innovationen von anderen Ländern kommen, die Grundlagen werden gerne in Deutschland erforscht und andere vermarkten dann daraus erfolgreiche Produkte.

Der Benziner wird aussterben, was macht die deutsche Autoindustrie?

Wer produziert heute noch Waschbretter?

[Berthold]

Jetzt warte erstmal den ersten Wagen ab, Du deutscher Miesepeter.
Diese erklären immer was angeblich alles nicht geht.

Aber Rüdiger, ich bin doch kein Miesepeter, sondern technisch-naturwissenschaftlicher Fachmann und weiss, was ein Wirkungsgrad ist. 
Ich weiss sogar, dass man kein Perpetuum mobile bauen kann und dass man Strom auf die Sekunde genau produziert werden muss, wenn er verbraucht wird, solange keine Speicherung möglich ist.
Auf diesem Gebiet hilft der Glaube absolut nicht weiter.
Ich habe auch mit dem EWE-Vorstand in Oldenburg diskutiert, der die Produktion von 10000 Brennstoffzellen aufkaufen wollte, um sein Erdgas den Haushalten schmackhaft zu machen.

[Ruediger]

Andere Länder wurden schon abgehängt, was die Fertigung richtig moderner Autos betrifft.
Ich hoffe nicht das das Deutschland passiert.

Bei der Chip-Industrie wurde ebefalls sehr, sehr tief geschlafen. Das war es dann eben.


Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle liegt bei 60 % der Verbrennungsmotos liefert 45%.

[Berthold]

Andere Länder wurden schon abgehängt, was die Fertigung richtig moderner Autos betrifft.
Ich hoffe nicht das das Deutschland passiert.

Bei der Chip-Industrie wurde ebefalls sehr, sehr tief geschlafen. Das war es dann eben.


Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle liegt bei 60 % der Verbrennungsmotos liefert 45%.

Aber Rüdiger, Du hast vergessen, dass die Brennstoffzelle nur Strom liefert und keine Bewegung nach vorne. 20% des Stromes geht nämlich noch in dem Motor verloren.

Es gibt ausserdem keinen Brennstoff für die Brennstoffzelle. Den muss man mit hohem Aufwand, sprich Verlusten erst herstellen. 1kg Wasserstoff kostet zur Zeit 90 Euro.
Wer möchte schon auf einer Bombe mit 50 kg Wasserstoff und 500 Bar sitzen und dann vielleicht gegen einen Baum fahren.
Brennstoffzellen haben keine ausreichende Standfestigkeit. Zur Zeit sind keine wesentlichen Verbesserungen in Sicht.