Gib Stoff mit Wasserstoff

[Superbär]

Es gibt dazu eine Fa bei München / Brunntal, die auch entsprechende Geräte für Camper und Militär herstellt.
Dabei wird aus einem Alkohol eine sogenannte kalte Fusion (Wasserstoff) Strom erzeugt wird, um Batterien geladen zu halten. Die Leistungsdaten der einzelnen Produkte kenne ich leider nicht auswendig. Da es für Camper ausgelegt ist, werden Spannungen von 12 bzw. 24 V erzeugt. Wenn das Gerät an ist, verbraucht es soviel Sauerstoff, wie eine weitere Person.
Wie lange so ein Liter Alkohol reicht, war sehr erstaunlich.

 

[Jack-Lee]

Die Energiekette -> Solarzelle->Akku->Motor sorgt für bis zu 80% Wirkungsgrad. Bei Wasserstoff sind wir im Bereich von 5-10%. Maximal.
Und nen Gastank wechseln ist einfach, aber nen pupsnormalen Akku nicht?

Auch mit dem "Umweltschaden" ist quark. Das wird relevant wenn man meint jedes 2Tonnen Auto mit einer extra Tonne an Akkus vollzuladen. Das reicht aber für 100Fahrräder mit Reichweite von 200km+ ...

 

[Fanfan]

Es gibt dazu eine Fa bei München / Brunntal, die auch entsprechende Geräte für Camper und Militär herstellt.

Du meinst Efoy, oder? Der chemische Prozess dort ist allerdings so nicht umkehrbar, aus dem Methanol wird nur der Wasserstoff elektrisch verwertet.

Die Energiekette -> Solarzelle->Akku->Motor sorgt für bis zu 80% Wirkungsgrad. Bei Wasserstoff sind wir im Bereich von 5-10%. Maximal.

Ich finde für PEM bei 'ner kurzen Suche je nach Stromdichte eher so 40-60% in der Zelle, das ist von "5-10%. Maximal." noch ein Stück weg. Wo geht der Rest verloren?

 

[Superbär]

SFC

 

[Fanfan]

Richtig, SFC ist die Firma, Efoy der Markenname des (eines?) Produkts.

 

[Nobbi]

Wo geht der Rest verloren?

Das ist ja nur ein einziger Schritt in der Kette. Im ersten Schritt kommt die Elektrolyse mit um die 50-60% Wirkungsgrad. Dann kann man den Wasserstoff wegen des großen Volumens kaum so wie er aus der Elektrolyse rauskommt speichern (und ohne Druckdifferenz auch durch keine Leitung transportieren). Also entweder komprimieren oder kryotechnisch verflüssigen. Bei der Kompression (adiabatisch oder isotherm ist hier im Prinzip eigentlich egal) wird der Wasserstoff wärmer - diese Wärme geht in der Regel verloren (Tank isolieren würde nichts nützen, da man die im Gasdruck gespeicherte Energie in der Regel ja gar nicht nutzen will oder kann) -> wieder Energie weg. Kryotechnisches Verflüssigen ist noch energieaufwändiger. Und zum Schluss kommt der begrenzte Wirkungsgrad der Brennstoffzelle.

 

[Elmi]

wikipedia Wasserstoffantrieb Verbrennungsmotor

2007: BMW ist der zweite Hersteller, der einen Wasserstoffverbrennungsmotor für PKWs zur Serienreife gebracht hat. ...

... Außerdem verflüchtigt sich durch unvermeidbare Isolationsverluste ein Teil des Wasserstoffes bei der Lagerung, wenn kein kontinuierlicher Verbrauch gesichert ist. So beginnt die Ausgasung beim BMW Hydrogen 7 nach 17 Stunden Standzeit,
nach 9 Tagen ist ein halbvoller Tank verdampft.

noch Fragen?

 

[Fanfan]

Das ist ja nur ein einziger Schritt in der Kette. Im ersten Schritt kommt die Elektrolyse mit um die 50-60% Wirkungsgrad. Dann kann man den Wasserstoff wegen des großen Volumens kaum so wie er aus der Elektrolyse rauskommt speichern

Achso, es geht um Wasserstoff als Zwischenspeichermedium. An sich naheliegend, wenn man mit einer Kette mit Akku drin vergleicht, war mir aber in dem Moment trotzdem nicht klar...

 

[Christoph S]

nach 9 Tagen ist ein halbvoller Tank verdampft.

Wenn die Post ihre Leerungszeiten weiterhin so reduziert, kann das also nix werden
Als Energiespeicher könnte man drei unverzweigte aliphatische Monocarbonsäuren mit Glycerin verestern.
Sehr hohe Energiedichte und 100% abbaubar.

Duck&Wech
Christoph

 

[Martin]

Kannst du näheres dazu sagen

Ich hab grad versucht, mich in meinen Bibliotheksaccount in Zwickau einzuloggern, aber mangels Zugangsdaten bin ich gescheitert. Ich muß mal daheim schauen, ob ich das Zeug finde, dann kann ich auch nachschauen, welches Buch das damals war. Diejenigen, die ich über die Bibliotheksseitensuche gefunden habe, sind es erstmal nicht.

 

[Kraeuterbutter]

jeh länger man sich das mit diesem Brennstoffzellen-Wasserstofffahrrad anschaut, umso blödsinninger erscheint die Idee...

Also eine Nischenanwendung für Postzusteller mit großem und bergigem Zustellbezirk bei denen herkömmliche Akkutechnik nicht hinkommt. (Man könnte natürlich im Zustellbezirk auch ein paar Akkutauschstationen aufstellen die der Zusteller unterwegs anfährt an denen der leere Akku für den nächsten Tag zum Laden verbleibt).
Wer weiß ob sich Postzustellfirmen überhaupt dafür interessieren. Die können ja auch rechnen.

Postzusteller...
da wird ein Anwendungsfall kreiert den es so meiner Meinung nach nicht gibt.. (nicht jetzt von dir, nobbi, sondern im Artikel)

erinnert mich an Ripsaw...


da kommen 2 Brüder die Modell-RC-cars fahren auf die Idee mal etwas größer zu bauen..
und dabei raus kommt dieses 800PS starke V8-Monster, ferngesteuert mit 200Euro Rc-Fernsteuerung

das Ding wird zur YouTube-Sensation.. die machen ne Firma auf und die entwickeln und bauen dann weitere Ripsaws...

so... wofür kann man das brauchen ?
naja.. sind Amis.. also: braun anmalen, dann kann man JEDEM Offroad-Fahrzeug eine militärische Nutzbarkeit attestieren
was noch ?
na: wir schrauben an den 800PS-Monster das 20m weit über Sanddünen springt und durch Wände durchfährt hinten eine Tragbare drauf... und voila: wir haben ein ferngesteuertes Fahrzeug für "Rettungseinsätze"

und so kommt mir das mit dem Wasserstofffahrrad auch vor...

ich bin als Radbote ganz selten 100km am Tag gefahren.. früh los, bis nach 18:00
ein Postbote ?

ich hab jetzt für Österreich gefunden (ohne Pedelec, nur Fahrrad): Postzusteller mit Fahrrad: im Schnitt fahren sie 12km am Tag

Deutschland hab ich nen Bericht über Postler gefunden mit Elektrofahrrad: da wird die Zahl "bis über 20km am Tag bei jedem Wetter" genannt

und das ist ja auch logisch..
a) werden die Briefe maximal 10h am Tag zugestellt..
b) in den 10h fährt der ja nicht nur, sondern ist auch viel zufuss unterwegs, Briefe eben einwerfen, etc...

vondaher frag ich mich, wofür wir ein System brauchen, dass noch höhere Energiedichte, als ein heute gebräuchlicher Akku aufweist, bietet ? wozu...

wenn man sich das Wasserstoffradl nochmal anschaut: leicht dürfte das nicht sein, also: ein 10kg Akku kann heute um die 1500Wh und mehr haben...

und die im Artikel besprochene Wasserstofftankstelle (sehr aufwändig und teuer)...
wir leben in einer Zivilisation wo jede Hütte, jedes VEreinshäuschen, ja selbst manch Gartenhäuschen nen Stromanschluss haben... stark genug um mehrere Fahrradakkus gleichzeitig aufzuladen...

Wasserstoffkartuschen Wechsel-System?
ein Akku hält seinen Ladestand über Monate... auch hier lässt sich ein Wechselsystem leicht realisieren..
hell: ich hab selber ein "Wechselsystem" bei mir zuhause bereits etabliert...

also diese Wasserstoffgeschichte und Anwendungsszenarien sind an den Haaren herbeigezogen...

dann noch wie schon erwähnt der schlechtere Wirkungsgrad...
komplizierter, viel teurer....

und weil oben wegen der bösen Akkus gewettert wurde...
wie ist das nochmal mit Brennstoffzellen (die hohen Wirkungsgrad liefern und leistungsstark genug sind dass sie in einem Fahrrad funktionieren):
ist das nicht immer noch so, dass hier auch seltene Materialien wie z.b. Platin eingesetzt werden müssen?

Akkulebensdauer wird ja auch immer besser...
bei Tesla z.b. hat man mittlerweile festgestellt, dass Akkus nach 240.000km noch ca. 90% der Kapazität haben (nach 80.000km verlierne sie 5%)

dieser Wert soll sich mit den neuen Akkus auf 3% Verlust auf 200.000km drücken lassen...
da wird sogar davon gesprochen, dass ein Akku dann 2-3 Autoleben lang eingesetzt werden kann, und danach noch als Akku im Haus eingesetzt werden kann...

da liegt meiner Meinung nach die Zukunft... bei den Akkus
nicht bei Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeugen kleinen Massstabes

 

[Kraeuterbutter]

EDIT: und um auf Velomobile zurückzukommen und hohe Reichweite:

mit den heutigen Akkus, die günstig zu haben sind,
schraub ich wenn ich mag mir ein Velomobil zusammen,
dass über 1000km - 2000km Reichweite hat...

kein Problem glaube ich...
Evo-K = 25kg
3kg Motor (bis 45km/h)
300g Regler
20kg Akku (inkl. Ummantelung, Schutzelektornik, ... Zellen allein ewiegen nur 14,8kg (3700Wh) -- (1000Euro)

Akku wird extrem wenig belastet, da so groß...
wenn man 1000Zyklen ansetzt also gut für min. 1 Million km
(klarerweise schlägt da vorher die kalendarische Alterung zu)


Akku wird custommade (aus sicheren Mangan-Zellen) tief unten im Velomobil verbaut (bissal was vor den Radkästen, bissal was unter dem Tretmast am Boden, etwas unter dem Sitz und seitlich...
die angenommen 330 Zellen mit 22Liter Volumen kriegt man schon unter... selbst in einem Evo-K

in Gewichtsmässig ist man dann wohl dort was ein Sunrider wiegt

oder: ich mit dem Velomobil dann so schwer wie ein 100kg Fahrer sonst in einem motorlosen Velomobil
bei der Reichweite hab ich Verbrauchswerte angesetzt, die ich derzeit real bei meinem Trike habe !!!
also würde das bei einem Evo-K auf jedenfall hinkommen

 

[Kraeuterbutter]

EDIT:
Gedankenexperiment:
man nehme ein VM wie Niki es hat...
statt Fahrer setzt man 80kg Akku rein (20kWh wenn mans ausreizt)
das schickt man dann funkferngesteuert oder autonom auf einen Rundkurs...
200Watt für 50km/h (pessimistisch) .... also 250W aus Akku
das Ding müsste 4000km lang im Kreis fahren mit einer Akkuladung...
da müsste man sich ja schon fast überlegen was für Reifen man drauf montiert, damit man nicht - bevor Akku leer wird - nen Reifenwechsel wegen Verschleiss machen muss *lol*

das wäre doch was so als (Uni/HTL)-Projekt..

"4000km mit einer Akkuladung" - wäre auf jedenfall eine Schlagzeile die durch die Medien gehen würde
(und eigentlich nicht mal allzuviel in der Umsetzung kosten würde,
ein 300 Euro Motörchen würde reichen, Akku um die 4000 Euro aber hat ja Wiederverkaufswert bzw. man kann im Anschluss draus 40 Pedelec-akkus machen )

 

[Fanfan]

Das ist ja nur ein einziger Schritt in der Kette. Im ersten Schritt kommt die Elektrolyse mit um die 50-60% Wirkungsgrad. Dann kann man den Wasserstoff wegen des großen Volumens kaum so wie er aus der Elektrolyse rauskommt speichern (und ohne Druckdifferenz auch durch keine Leitung transportieren). Also entweder komprimieren oder kryotechnisch verflüssigen. Bei der Kompression (adiabatisch oder isotherm ist hier im Prinzip eigentlich egal) wird der Wasserstoff wärmer - diese Wärme geht in der Regel verloren (Tank isolieren würde nichts nützen, da man die im Gasdruck gespeicherte Energie in der Regel ja gar nicht nutzen will oder kann) -> wieder Energie weg. Kryotechnisches Verflüssigen ist noch energieaufwändiger. Und zum Schluss kommt der begrenzte Wirkungsgrad der Brennstoffzelle.

Ganz so viele Verluste sehe ich in dem Szenario hier nicht. Bei PEM-Zellen finde ich für die Elektrolyse Werte bis 80% und für die Stromerzeugung bis 60%, und die Wasserstoffmengen aus der Rekuperation müssten wir auch noch nicht groß kühlen, komprimieren oder durch Leitungen pumpen (aber wird H2 bei der Kompression bei Zimmertemperatur nicht kälter?)
Rekuperation hat sich aber bei den Gesamtwirkungsgraden trotzdem erledigt. Selbst wenn man das in den Wasserstoffrädern machen wollte, würde man es sinnvollerweise innerhalb der ohnehin nötigen Pufferbatterie erledigen.

 

[Kraeuterbutter]

@Fanfan
rechnest du da mit maximalen Wirkungsgraden ? (von vielleicht irgendwelchen stationären Anlagen)

sind die aber auch im Szenario: "Fahrrad" machbar...
(Minusgrade im Winter, Preis sollte nicht unbezahlbar hoch sein, Gewicht und Bauvolumen ansprechend, Lebensdauer ausreichend, entsprechend hohe Leistung fürs Fahrrad (min. wohl 100Watt, höhere Peaks werden dann vom Pufferakku abgefangen....)
was tun an einem längeren Berg ? wenn Pufferakku nicht reicht ? fällt dann die Leistung des Rades stark ab ?
etc...
[DOUBLEPOST=1518606954][/DOUBLEPOST]und dann noch das diffundieren des Wasserstoffes...

ein Viel-Radler mit 10.000km im Jahr kommt vielleicht auf 500 Stunden Fahrzeit wenns viel ist...
das bedeutet 90-95% der Zeit steht das Rad einfach nur rum und eventuell geladener Wasserstoff "verschwindet" langsam

 

[Jag]

statt Fahrer setzt man 80kg Akku rein

Das sage ich ist die Zukunft: autonome Fahrzeuge, die weder Fahrer noch Passagiere haben. Dann müssen wir nicht mehr stundenlang jeden Tag vergeuden, um von irgendeinen A zu irgendeinem B und wieder zurück zu kommen. Die Fahrzeuge fahren dann einfach alleine, und stehen ggf. auch alleine im Stau.

 

[Gear7Lover]

Wegen der bescheidenen Lagerfähigkeit von Wasserstoff sind viele Brennstoffzellensysteme auf Methan, Methanol oder gar Ethanol ausgelegt. Letzteres wäre sogar einigermassen ungiftig beim Einfüllen, hat eine viel bessere Energiedichte bezogen aufs Volumen und lässt sich auf dem Acker anbauen.

 

[Martin]

Das Problem ist dann, daß die Reformer (die aus dem Kohlenwasserstoffe den Wasserstoff machen) bei niedrigen Temperaturen wohl nicht so prickelnd arbeiten und wenn man sie heizen muß ist der Wirkungsgrad wieder jenseits von Gut und Böse.

 

[Gear7Lover]

wird H2 bei der Kompression bei Zimmertemperatur nicht kälter?

Nein jedes Gas wird beim Komprimieren heiss und beim Ausdehnen kalt. Weil es sich beim Erwärmen ausdehnen möchte braucht es zusätzlichen Druck. Diese Wärme geht beim Lagern wieder verloren. Diese Hysterese ist auch das Problem von Druckluftspeichern als Alternative zu Pumpspeicherkraftwerken. Bei Akkus nennt sich das Innenwiderstand...
Am einfachsten könnte man einen Treibstoff nehmen der bereits im "geladenen" Zustand vorliegt. Benzin aus Erdöl. Achso wollten wir ja eben nicht...

 

[Sutrai]

So beginnt die Ausgasung beim BMW Hydrogen 7 nach 17 Stunden Standzeit,
nach 9 Tagen ist ein halbvoller Tank verdampft.

Ich meine, vor Jahren was von 600 Watt Verlustleistung durch Ausgasung gelesen zu haben. Was macht man nicht alles, damit bayerische Minister einen umweltfreundlichen Dienstwagen bekommen...