Wasserstoffverbrennungsmotor

[Idc]

Wie schon im Titel zu sehen, geht es um den Wasserstoffverbrennungsmotor. Ich frage mich schon länger, wieso genannter Motor bisher doch eher weniger Aufmerksamkeit bekommen hat, bis auf BMW früher und ein Unternehmen aus Bayern welches sich mit Nutzfahrzeugen befasst.

Ich weiß, dass es nicht so einfach sein wird, wie Ich es mir Vorstelle, aber was sind die wirklichen Probleme? Abgesehen von Tankstellen, welche in Zukunft eh wegen der Brennstoffzelle mehr werden.

LG

[Drahkke]

Zitat:

@Idc schrieb am 28. November 2018 um 21:55:04 Uhr:

...aber was sind die wirklichen Probleme? Abgesehen von Tankstellen, welche in Zukunft eh wegen der Brennstoffzelle mehr werden.

Wasserstoff hat im Vergleich zu vielen Kohlenwasserstoffen eine niedrige Verbrennungsenthalpie und damit eine niedrige volumenbezogene Energiedichte (ca. 1/3 von Erdgas). Das erfordert zum Speichern äquivalenter Energiemengen einen dreimal so großen Tank oder einen dreimal so hohen Druck wie für Erdgas. Auf Grund der geringen Molare Masse ergibt sich jedoch eine vergleichsweise hohe massenbezogene Energiedichte (z. B. mehr als die doppelte massenbezogene Energiedichte von Erdgas).

Durch seine geringe Molekülgröße diffundiert Wasserstoff relativ gut durch eine Vielzahl von Materialien, sodass viele Materialien für die Tankhülle ungeeignet sind. Durch hohe Temperaturen und hohen Innendruck wird der Diffusionsprozess verstärkt. Durch Wasserstoffversprödung werden metallische Tankhüllen zusätzlich belastet. Bei Hüllen aus Kunststoff tritt dieser Effekt nicht auf.

Bei der kryogenen Wasserstoffverflüssigung kommt es durch unvermeidbare thermische Isolationsverluste zum Verdampfen/Ausgasen. Kann dieses entstehende Wasserstoffgas nicht genutzt werden, entstehen erhebliche Verluste. Beispielsweise leert sich der halbvolle Flüssigwasserstofftank des BMW Hydrogen7 bei Nichtbenutzung in 9 Tagen.

Nicht nur zur Herstellung von Wasserstoff, sondern auch zur Speicherung werden große Energiemengen benötigt (Kompression ca. 12 %, Verflüssigung ca. 20 %). Daher ist die Wasserstoffspeicherung trotz vieler Vorteile derzeit oftmals unwirtschaftlich.

[Floram]

Wasserstoff in Verbindung mit Kohlenstoff gibt uns die Natur. Es ist hoch potential, einfach zu handhaben und zu transportieren. Die Rückstände sind H2O und CO2. Beides harmlos und nützlich. CO2 ist Pflanzennahrung das zur Ernährung der Menschheit notwendig ist. Alles in Butter.

Trennt man den Wasserstoff aus bestehen nur Probleme und keinerlei Vorteile. Weder finanziell noch Umwelt.

No kommen die Politiker machen uns Angst und benützen CO2 als Werkzeug für ihr Anstreben einer Weltregierung im Sozialismus. Lest mal Agenda 21, Agenda 30.

Mit Sozialismus kommt Armut und Tod für Millionen. Kein Privateigentum, der Staat sagt dir wo und was du arbeitest. Keine freie Marktwirtschaft, kein Kapitalismus der Wohlstand erzeugt. Das ist zwar eine Voraussage aber es war immer so in der Vergangenheit. China, Russland, Afrika, Vietnam, heute in Venezuela. Wollt ihr das?

Es gibt viele wirkliche Wissenschaftler die es ablehnen dass CO2 ein Schadstoff ist oder die Erde bis zum Tod erwärmt.

Diese Leute sind bekannt und treten zum Vorschein. Auf der andren Seite der UN und EU gibt es nur "97% der Wissenschaftler" sagen so. Keine Begründung nur fadenscheinige. Diese Wissenschaftler verstecken sich hinter eine Kulisse. Man kennt niemand. Das Thema wird nicht offiziell debattiert. Warum wohl? Diese Ideen kommen nur von der UN, den Zeitungen und Uni's die alle von der Linken bezahlt und beeinflusst sind. Es gibt heute keinen freier Ideenaustausch. Gehen wir wieder einer Zeit wie in den 30ger Jahren zu? Denkt mal darüber nach. Uns geht es allen zu gut. Nun besteht eine Schlafzeit und ein neuer Druck auf Sozialismus.

[MrFleetwood]

Zitat:

@Idc schrieb am 28. November 2018 um 21:55:04 Uhr:

 

Ich weiß, dass es nicht so einfach sein wird, wie Ich es mir Vorstelle, aber was sind die wirklichen Probleme?

Der Hydrogen 7 der damals gebaut wurde, der e66 ( mit dem e38 davor wurde schon experimentiert) hatte eine "Reichweite" von ca 200km, die nicht einmal von einer Wasserstofftankstelle zur nächsten reichte (im Wasserstofbetrieb :-) )

Dazu war seine Motorleistung im Benzinbetrieb (vom 5l V12) auf ca 50% gedrosselt, damit der Unterschied nicht so auffiel.

Der damalige Verkehrsminister, der natürlich so ein FZ zur Verfügung gestellt bekam, war sehr zufrieden damit, da ja praktisch kein Unterschied zum Benzinbetrieb festzustellen sei......klar, wenn der sowieso nur mit halber kraft läuft und wohl die meiste Zeit eh auf Benzin lief :-)

Nach ca 10 Tagen Standzeit war der Tank von selber so leer, das kaum noch eine Fahrt zur nächsten Wasserstofftank möglich gewesen wäre - etwa 50km.... Dabei war der Tank aber so groß, das vom Kofferraum praktisch kaum etwas über blieb.

Es liefen damals offiziell 100Fz in Dingolfing vom Band die als Technologieträger gedacht waren. Aber die Verbrennung von Wasserstoff hat sich als Quatsch erwiesen.

[Matsches]

Zitat:

@Idc schrieb am 28. November 2018 um 21:55:04 Uhr:

Wie schon im Titel zu sehen, geht es um den Wasserstoffverbrennungsmotor. Ich frage mich schon länger, wieso genannter Motor bisher doch eher weniger Aufmerksamkeit bekommen hat, bis auf BMW früher und ein Unternehmen aus Bayern welches sich mit Nutzfahrzeugen befasst.

Ich weiß, dass es nicht so einfach sein wird, wie Ich es mir Vorstelle, aber was sind die wirklichen Probleme?

Die "wirklichen Probleme" sind nach wie vor:

1. Der miserable Wirkungsgrad über die gesamte Wirkkette betrachtet.

2. Das bis heute ungelöste Problem der effizienten Lagerung und Speicherung.

Würde das gelöst, würde sich bei höherer Verbreitung von selbst eine Infrastruktur einstellen.

Anders gesagt:

Wasserstoff ist die Antriebsenergie der Zukunft.

Und sie wird das auf absehbare Zeit auch bleiben.

[gla]

Wenn Wasserstoff dann ist die Brennstoffzelle wohl eher eine Lösung.

Funktioniert auch, aber lohnt sich eben nicht.

Abgase:

Meines Wissens dort wo das Auto fährt abgasfrei. Die Summenrechnung ist aber wieder eine andere Geschichte.

In dieser Hinsicht verhält es sich ähnlich wie beim Elektroauto.

[ortler]

Hallo Floram,

schön wäre, wenn dazu noch Argumente zum Thema hättest.

Am H2 wird noch geforscht. Es gab bisher keinen Bedarf größerer Mengen. Ich denke die lokale Erzeugung nahe von Windparks könnte Stillstand entgegenwirken. Solange Südlink nicht läuft, stehen in SH ständig 30 % der WKA. H2 ist leicht zu transportieren, zu tanken und erzeugt aus WKA produziert keine Schadstoffe, Wasser eben.

[Destructor]

Diffusion durch Tanks ist quasi nicht vorhanden, Wasserstoffversprödung betrifft nur wenige Stähle, ist in der Realität auch kein Problem.

Die BMWs haben damals auf Kryotanks gesetzt, durch massive Isolation wurde der Wasserstoff flüssig gespeichert, mit der Zeit kam aber doch Wärme rein und der Wasserstoff kocht im Tank. Wenn jetzt nicht gefahren wird mus abgeblasen werden.

Heute verwendet man Drucktanks, aktuelle Stufe sind glaube ich 700bar. Damit hat man kein Lagerproblem, Reichweite ist aber schon mit Brennstoffzelle nicht extrem groß.

Bei den Verbrennungsmotoren mit Wasserstoff gab es noch einige Probleme, unter anderem die Dichtheit der Kolbenringe, H2 hat sich da vorbeigemogelt. Ich glaube auch die Abgaswerte waren unter alles Sau.

Wenn wir Wasserstoff heute einsetzen, dann mit Hilfe einer Brennstoffzelle und einem Hybridantrieb. Nur dadurch bekommen wir gute Wirkungsgrade und können auch ordentliche Reichweiten erzielen, da ja wie bereits von anderen geschrieben wurde, die Energiedichte bei Wasserstoff nicht so besonders groß ist.

Grüße

Alexander

[Matsches]

Zitat:

@Destructor schrieb am 29. November 2018 um 14:36:41 Uhr:

 

Heute verwendet man Drucktanks, aktuelle Stufe sind glaube ich 700bar. Damit hat man kein Lagerproblem, Reichweite ist aber schon mit Brennstoffzelle nicht extrem groß.

Wir sind heute sogar eher bei 800 bar.

Das Problem dabei ist, dass >15% seines Energiegehalts schon alleine dadurch verbraucht werden, den Wasserstoff auf diesen Druck zu komprimieren.

Verluste durch Diffusion gibt's auch heute noch, im PKW spielen sie aufgrund der relativ kurzen Verweildauer aber keine nennenswerte Rolle mehr (an Tankstellen aber durchaus!).

Wie gesagt ist, der Wirkungsgrad der gesamten Wirkkette aber nahezu katastrophal.

Deswegen wird Wasserstoff als Antriebsenergiequelle in absehbarer Zeit keine Rolle spielen.

Wenn dann sicher nicht als Verbrennungskraftstoff, sondern als Reduktionsmittel in Brennstoffzellen.

[Destructor]

Die Diffusionsverluste sind nicht höher als die Verluste bei Benzin oder Diesel. Entsprechend gefüllte Gas-Flaschen halten ihren Inhalt nahezu verlustfrei über Jahre. Wir verwenden sehr viel Flaschenbündel zur Betankung der Fahrzeuge und haben damit schon einiges an Erfahrung sammeln können.

Für die Kompression auf 700bar werden nicht über 15% sondern 12% des Energiegehalts des Wasserstoffs benötigt. Diese Energie geht in Wärme über. Da sollte man überlegen ob man diese nicht nutzbar machen kann.

Nur allein der Wirkungsgrad zu betrachten und Wasserstoff deswegen abzulehnen ist ziemlich engstirnig.

Es ist auf absehbare Zeit die einzig sinnvolle Lösung Energie mittel- bis langfristig zu speichern, Akkus können das nicht leisten. Und Energie speichern müssen wir wenn wir von Braunkohle und Erdgas wegkommen wollen.

Grüße

Alexander

[Stefan_Raba]

Mei, das Problem mit dem "mach Gas aus Strom" ist, dass sich das so schnell nicht rechnen wird.

Weil - wenn man das im wirklich nennenswerten Maßstab machen will, brauchst du großtechnische Anlagen im GigaWatt-Bereich.

...und die stehen dann dumm rumm, wenn gerade kein Wind weht und keine Sonne scheint. Da wird die Kostenrechnung hart, selbst wenns den Strom für geschenkt (oder noch billiger) gibt.

Gleichzeitig gibts Erdgas vom Russen für 2Cent pro kWh - und der Russe lieferte bisher noch immer. Wenn wir nicht gerade malwieder einmarschieren und auf halbem Weg der Sprit ausgeht.

Vonwegen Methan: auch CH4 genannt ist das chemisch ja nicht weit weg vom H2...und dazu als Brennstoff technisch völlig problemlos, verfügbar und erprobt. Warum jetzt ne neue Baustelle aufmachen?

[ttru74]

Gas aus Strom, wäre sinnvoll in windreichen, sonnenintensiven Zeiten. Da der achso grün genannte Strom zur Zeit nicht ausreichend zwischengespeichert werden kann.

[gla]

Auf Speichertechnologien ordentlich Geld zu verwenden wäre nicht ganz verkehrt.

Ist natürlich die Frage wie aussichtsreich es ist mit einigermaßen vertretbaren Mitteln etwas zu erreichen.

Eigene Energie heißt Unabhängigkeit.

[Destructor]

Und Erdgas vom Russen wird es nicht immer für 2Cent geben.

Wenn man Wasserstoff aus Strom herstellen will braucht es gar keine großen Anlagen, sind auch nicht besonders teuer, ist nichts anderes als Elektrolyse.

Passt alles in einen Container und braucht kein Bedienpersonal, den hier kannst du gleich neben dem Windrad parken:

https://www.industr.com/de/...u-mw-leistungsaufnahme-pro-stack-2305580

Grüße

Alexander

[FWebe]

Zitat:

@Stefan_Raba schrieb am 29. Nov. 2018 um 17:22:30 Uhr:

Vonwegen Methan: auch CH4 genannt ist das chemisch ja nicht weit weg vom H2...und dazu als Brennstoff technisch völlig problemlos, verfügbar und erprobt.

Mehr noch, es gibt sogar schon eine europaweite Infrastruktur, sogar bis an Wohngebäude ran, so dass man sogar zu Hause tanken könnte.

Methan ist meines Erachtens bei weitem interessanter als reiner Wasserstoff und als Erweiterung zum EE-Ausbau auch auf Dauer geeignet.