Link für ernsthafte Projekte
- J_T_Kirk
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27 Aug 2012 11:05 - 27 Aug 2012 11:06 #19520
von J_T_Kirk
Aw: Link für ernsthafte Projekte
@Dwizy
Problem ist nur, dass die ganze Massenberechnung nicht stimmt:
Aus 1 Kg Wasserstoff können bei der Reaktion mit Luftsauerstoff theoretisch 1,2•10^8 J=33,3 kWh Energie gewonnen werden. Bei einem Brennstoffzellenwirkungsgrad von 58% (siehe Dein link) macht das nutzbare 19,3 kWh.
Dafür bräuchte man einen Tank von 34 l (Nach Glasgleichung bekommt man leider nur 1kg Wasserstoff bei Raumtemperatur in einen 34 l Tank, nicht die im Link angegebenen 1,32 kg).
Über die Masse des Tanks schweigt sich die Seite wohlweislich aus. Um mal eine Vorstellung von der Tankmasse zu bekommen hier ein link zu industriell gefertigten Kohlefaser-Hochdrucktanks:
www.draeger.com/media/50/00/45/50004522/compressed_air_cylinders_pi_9041200_de.pdf
Da wiegt dann eine 9l Flache 5,3 kg (bei 300 bar). Ein 34 l Tank bei 350 bar lässt sich dann mit etwas Optimismus auf 20 kg skalieren.
In der Summe ergibt sich folgende Massenbilanz:
Fuel stack 15 kg
Elektronik dazu 4 kg
Tank 20 kg
Wasserstoff 1 kg
Summe 40 kg
Macht eine nutzbare Energiedichte von 19,3 kWh/40 kg=482 Wh/kg, ein Wert, der in den nächsten Jahren auch für Lithium-Ionen-Akkus prognostiziert ist.
Ganz so rosig sieht der Vergleich also nicht aus.
Natürlich hast Du Recht, dass ein Verbrennungsmotor mit Wasserstoff betrieben mit einem Wirkungsgrad von ca. 35% deutlich schlechter liegt als die Brennstoffzelle plus Elektromotor (58%*90%=52,2%). Aber das war nicht mein Argument. Aus Sicht der Automobilindustrie spielt dieser schlechtere Wirkungsgrad keine Rolle, wenn man damit das Ziel der CO2 Neutralität mit viel geringerem Investitionsaufwand als mit Elektroautos erreichen kann. Die Versuche von BMW mit Wasserstoff im Auto wurden übrigens nicht wegen der Motorentechnik eingestellt, sondern weil BMW sich bei der Speicherung auf verflüssigten Wasserstoff (Lagerung bei 20K) kapriziert hatte um mit einem vergleichbar schweren Tank zum Benzinauto vergleichbare Reichweiten zu generieren. Das Problem ist dabei nur, das Flüssigwasserstofftechnik eben nicht ganz so einfach zu beherrschen ist und deutlich teuerer in der Umsetzung im Auto und in der Tankinfrastruktur als Wasserstoff unter hohem Druck.
Gruß, Uwe
Problem ist nur, dass die ganze Massenberechnung nicht stimmt:
Aus 1 Kg Wasserstoff können bei der Reaktion mit Luftsauerstoff theoretisch 1,2•10^8 J=33,3 kWh Energie gewonnen werden. Bei einem Brennstoffzellenwirkungsgrad von 58% (siehe Dein link) macht das nutzbare 19,3 kWh.
Dafür bräuchte man einen Tank von 34 l (Nach Glasgleichung bekommt man leider nur 1kg Wasserstoff bei Raumtemperatur in einen 34 l Tank, nicht die im Link angegebenen 1,32 kg).
Über die Masse des Tanks schweigt sich die Seite wohlweislich aus. Um mal eine Vorstellung von der Tankmasse zu bekommen hier ein link zu industriell gefertigten Kohlefaser-Hochdrucktanks:
www.draeger.com/media/50/00/45/50004522/compressed_air_cylinders_pi_9041200_de.pdf
Da wiegt dann eine 9l Flache 5,3 kg (bei 300 bar). Ein 34 l Tank bei 350 bar lässt sich dann mit etwas Optimismus auf 20 kg skalieren.
In der Summe ergibt sich folgende Massenbilanz:
Fuel stack 15 kg
Elektronik dazu 4 kg
Tank 20 kg
Wasserstoff 1 kg
Summe 40 kg
Macht eine nutzbare Energiedichte von 19,3 kWh/40 kg=482 Wh/kg, ein Wert, der in den nächsten Jahren auch für Lithium-Ionen-Akkus prognostiziert ist.
Ganz so rosig sieht der Vergleich also nicht aus.
Natürlich hast Du Recht, dass ein Verbrennungsmotor mit Wasserstoff betrieben mit einem Wirkungsgrad von ca. 35% deutlich schlechter liegt als die Brennstoffzelle plus Elektromotor (58%*90%=52,2%). Aber das war nicht mein Argument. Aus Sicht der Automobilindustrie spielt dieser schlechtere Wirkungsgrad keine Rolle, wenn man damit das Ziel der CO2 Neutralität mit viel geringerem Investitionsaufwand als mit Elektroautos erreichen kann. Die Versuche von BMW mit Wasserstoff im Auto wurden übrigens nicht wegen der Motorentechnik eingestellt, sondern weil BMW sich bei der Speicherung auf verflüssigten Wasserstoff (Lagerung bei 20K) kapriziert hatte um mit einem vergleichbar schweren Tank zum Benzinauto vergleichbare Reichweiten zu generieren. Das Problem ist dabei nur, das Flüssigwasserstofftechnik eben nicht ganz so einfach zu beherrschen ist und deutlich teuerer in der Umsetzung im Auto und in der Tankinfrastruktur als Wasserstoff unter hohem Druck.
Gruß, Uwe
Letzte Änderung: 27 Aug 2012 11:06 von J_T_Kirk.
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- euver
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09 Nov 2022 10:25 - 09 Nov 2022 10:28 #236410
von euver
Aw: Link für ernsthafte Projekte
Multi-Picea-Speichersystem versorgt größere Wohnimmobilie Multi-Picea-Speichersystem versorgt größere Wohnimmobilie
Inzwischen sehe ich Wasserstoff nicht mehr als sinnvoll Anwendung für PKW, LKW, Schiffe und Flugverkehr !!!
Sondern nur noch für Chemie, Zement-und Stahl-Industrie und saisonale Speicherung an.
Da das Interesse an solchen Themen in der Vergangenheit, hier im T.Forum eher gering ist,
gehe ich hier nicht ins Detail.
Inzwischen sehe ich Wasserstoff nicht mehr als sinnvoll Anwendung für PKW, LKW, Schiffe und Flugverkehr !!!
Sondern nur noch für Chemie, Zement-und Stahl-Industrie und saisonale Speicherung an.
Da das Interesse an solchen Themen in der Vergangenheit, hier im T.Forum eher gering ist,
gehe ich hier nicht ins Detail.
Letzte Änderung: 09 Nov 2022 10:28 von euver.
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