Brennstoffzellen in Haus und Auto

[MRM]

Es gibt heute einen Artikel in Spiegel Online. Demnach ist es Forschern gelungen, die Lebensdauer von Brennstoffzellen deutlich zu erhöhen. Dadurch sollen sie bald wirtschaftlich interessant für den privaten Hausbesitzer werden. Der Wirkungsgrad soll bei 45% für die Stromerzeugung liegen. Nutzt man die Wärme gleich mit, liegt der Wirkungsgrad sogar bei 90%

http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,333878,00.html

[FirstBorg]

Sehr gut. Hatte mich im letzten Praktikum mit BSZ's beschäftigt, und begrüße so einen Fortschritt sehr. Ich denke in Brennstoffzellen steckt noch sehr viel Potential.

[MRM]

Vor allem die günstigen Kosten ( max 2000€ ) haben mich überrascht. Hab zwar jetzt nicht den so großen überblick ( vielleicht weiß einer der Mitleser hier bescheid ) , aber ich denk mal ein normaler Gasbrenner für den Keller ist auch nicht viel günstiger, aber der hier Produziert nebenbei auch noch Strom . Jetzt müßte eigentlich nur noch jemand so ein Teil auf den Markt bringen ...
Ich denk mal, wenn der eigene Brenner eh ausgetauscht werden müßte, lwürde sich diese BZ wohl schon jetzt lohnen

[Ponti]

Generell halte ich die Brennstoffzelle für die energieversorgung der Zukunft. egal ob stationär oder mobil (im auto sehr intressant)

jedoch bin ich einer der befürworter der Kalten brennstoffzellen welche mit wasserstoff arbeiten und keinerlei klimarelavanten abfallstoffe erzeugen.

denn: Wassersoff mit der energie aus WInd/sonnen/wasserkraft herstellen und anschließend in der Brennstoffzelle verbraten... DAS IST DIE LÖSUNG aller bekannten energieprobleme. rein theoretisch könnte jeder dann den ganzen tag mit seinem brennstoffzellenauto rumjückeln und keinen würds stören.

Möglicher weise ist die heisse brennstoffzelle ein schritt in richtung bestmögliche /effiziente nutzung der fossielen brennstoffe, aber längerfristig auch nicht das wahre.

Ausserdem bin ich ja geneigt diese "1KW brennstoffzelle" als etwas sehr unterdimensioniert anzusehen.

eine völlig autonome energieversorgung ist damit m.E. nciht möglich.

Ein handelsüblicher Küchenherd hat schon einen anschlußwert von 5-11 KW.

Aber schon bei viel "leichteren" verbrauchern würde man leicht an die leistungsgrenzen stoßen.

Beispiel: Mein PC
250 W rechner (netzteil ist unterdimensioniert läuft fast immer auf 70-100 % leistung)
150 - 200 W Monitor (21" altes modell)

jetzthaben wir allein schon 400-450 W allein für den PC.

wenn wir da jetzt noch den nebenbei laufenden Flat TV mit c.a. 200 W, den Kühlschrank mit 60 W und kleinkram wie Video, DVD, Fax etc im mit insgesamt 100W rechnen sind wir schon bei 810 W... und ich hab nichteinmal licht an und die warmwasserversorgung wurde ebenfalls nicht bedacht.

Und sind wir mal ganz ehrlich. Mit 1-5 KW heizen? Unsere kleine DHH BJ 02 die dem niedrigenergiestandart entspricht hat schon einen recht klein dimensionierten 22 KW Erdgasbrenner...


wie gesagt - ich will hier nichts schlecht reden... ganz und garnicht. Ich währe wohl einer der ersten der auf Brennstoffzellenantrieb im auto umrüsten würde wenn die gewinnung des Wasserstoffes wirklich aus regenerativen energieen bestritten werden würde. (denn was nutzt es wenn man den wasserstoff mit aus erdgas gewonnenen strom erzeugt)

[FirstBorg]

Also, ich hatte ja selber eine AFC gebaut, mit megagenialen 0.9 V Spannung

Aber es ist einfach keine Lösung wasserstoff durch Elektrolyse herzustellen. Eine BSZ bringt niemals, 100% Wirkungsgrad (unsere hatte ~58). Das heisst das immer etwas Strom verloren geht, wenn man aus dem Strom Wasserstoff macht, und daraus wieder Strom.
Da wäre es sinnvoller, den Strom aus den Naturquellen wie Sonne und Wind, direkt in das Stromnetz einer Stadt, oder eines Landes zu leiten.
Bei der SOFC, dem BSZ-typ der hier enorm verbessert wurde, benötigt man nicht direkt Wasserstoff, sondern z.b Erdgas. Das ist (soweit ich weiss) leichter und billiger zu gewinnen. Ich finde auch, das Brennstoffzellen die Zukunft sind, aber wahrscheinlich nur im mobilen Bereich.
Ich kann mir nicht vorstellen, das es wirtschaftlicher sei ein Haus mit einer BSZ zu versorgen, als direkt mit Strom zu versorgen.

[MRM]

Also, ich hatte ja selber eine AFC gebaut, mit megagenialen 0.9 V Spannung

Aber es ist einfach keine Lösung wasserstoff durch Elektrolyse herzustellen. Eine BSZ bringt niemals, 100% Wirkungsgrad (unsere hatte ~58). Das heisst das immer etwas Strom verloren geht, wenn man aus dem Strom Wasserstoff macht, und daraus wieder Strom.
Da wäre es sinnvoller, den Strom aus den Naturquellen wie Sonne und Wind, direkt in das Stromnetz einer Stadt, oder eines Landes zu leiten.

Da wäre ich mir nicht so sicher. Das Hauptproblem der regenerativen Energien ist doch, daß sie strom liefern wenn die Sonne scheint, der Wind bläst usw... Dummer weise Richten sich Wind und Sonne nicht an den aktuellen Energiebedarf. Deswegen gab es ja auch die ganze Diskussion über Schattenkraftwerke, die bei den ganzen Windparks ständig im Leerlauf mitlaufen müssen, um schnell einspringen zu können, wenn der Wind nachläßt.
Eine Umwandlung in einen Energieträger hätte den Vorteil, daß die Energie abgerufen werden kann, wenn sie benötigt wird.
Einfaches Beispiel, Solarzellen liefern Strom, wenn die Sonne scheint. Und wann brauchts du den Strom um Licht in deiner Bude zu machen ?

Bei der SOFC, dem BSZ-typ der hier enorm verbessert wurde, benötigt man nicht direkt Wasserstoff, sondern z.b Erdgas. Das ist (soweit ich weiss) leichter und billiger zu gewinnen. Ich finde auch, das Brennstoffzellen die Zukunft sind, aber wahrscheinlich nur im mobilen Bereich.
Ich kann mir nicht vorstellen, das es wirtschaftlicher sei ein Haus mit einer BSZ zu versorgen, als direkt mit Strom zu versorgen.

Ich kann mir den Einsatz im Haus sehr gut vorstellen, vielleicht sogar besser als im Auto. Dort war ja noch immer das Problem, zum einen die Brennstoffzellen klein genug zu bekommen ( o.k., ich denke das ist lösbar ), aber den von euch favorisierten Wasserstoff im Tank zu behalten, daß ist IMO eine echte herrausforderung. Kann ja nicht angehen, daß der ganze Wasserstoff aus dem Tank dampft, wenn das Auto mal am Wochenende stehen bleibt. Zudem gab es ja untersuchungen, daß freigesetzter Wasserstoff die Ozonschicht schädigt.

Da es unwirtschaftlich ist, das Haus direkt mit Strom zu versorgen, mal sehen. Auf der anderen Seite gibt es ja die enormen Leitungsverluste, wenn der Strom erst von einem fernen Kraftwerk in dein Haus transportiert werden muß. Und die Wirkungsgrade der großkraftwerke sind zudem deutlich schlechter als der dieser Brennstoffzelle.

Edit @ Ponti

Sicher wäre eine Wasserstoffversorgung wünschenswerter, aber diese Beschriebene BSZ soll ja schon in wenigen Jahren marktreif sein, bis dahin wird es keine Wasserstoffversorgung im großen Stil geben, Erdgas hingegen wird bereits an ein großteil der Haushalte geliefert. Eine effizientere Nutzung des Erdgases ist in jedem Fall wünschenwert. 1kwh Anlagen sind sicher knapp bemessen, es wurde ja auch von einem Niedrigenergiehaus gesprochen.
Für andere wird es entsprechend größere Anlagen geben müssen, und ich denk mal, sobald die Dinger in Serie gehen, wird es auch die größeren zu akzeptablen Preisen geben.

Und eines ist auch klar, der Energiekonsum muß reduziert werden, sonst werden regenerative ihn nie decken können. Dein PC verbraucht ja auch mehr strom als er müßte. Nimmst du statt dessen ein auf Stromsparen optimierten Laptop, sieht es mit dem Verbrauch schon gleich viel besser aus.

Warmwasserversorgung könnte zum einen mit Solarkollektoren auf dem Dach geschehen und im Winter mit der Abwärme der BSZ.

[max]

Da wäre ich mir nicht so sicher. Das Hauptproblem der regenerativen Energien ist doch, daß sie strom liefern wenn die Sonne scheint, der Wind bläst usw...

Herkömmliche Stromnetze sind nicht in der Lage Energie zu speichern. Produzierte Energie muss unmittelbar verbraucht werden. Methoden, wie bei den Wasserkraftwerken, wo mit billigen Nachtstrom Wasser wieder heraufgepumpt wird, dass dann tagsüber zur Stromgewinnung genutzt wird, ist wohl auch nicht optimal. Wasserstoff kann hier eine Lösung sein, weil sich Wasserstoff eben zur Energiespeicherung dienen kann. Die Speicherung von Wasserstoff mag sicher noch verbesserbar sein, aber alleine die Tatsache, dass inzwischen ein Wasserstoff-getriebenes Uboot bei der Bundesmarine in Dienst gestellt wurde, spricht doch dafür, dass diese Technik ernorme Fortschritte macht.

Zudem gab es ja untersuchungen, daß freigesetzter Wasserstoff die Ozonschicht schädigt.

Echt? Und Wasserstoff würde bis in diese Höhe aufsteigen ohne zuvor durch Reaktionen verbraucht zu werden? Mir ist bekannt, dass Wasserdampf ein Treibhausgas ist, weshalb es wohl vorteilhaft wäre, nicht einfach das Wasser verdampfen zu lassen, sondern es zu kondensieren (und es zu nutzen).

[MRM]

Herkömmliche Stromnetze sind nicht in der Lage Energie zu speichern. Produzierte Energie muss unmittelbar verbraucht werden. Methoden, wie bei den Wasserkraftwerken, wo mit billigen Nachtstrom Wasser wieder heraufgepumpt wird, dass dann tagsüber zur Stromgewinnung genutzt wird, ist wohl auch nicht optimal.

Die Methode ist sicher nicht optimal, aber IMO dennoch vertretbar, denn es gibt zZ leider keine optimale Lösung für dieses Problem, und jede unvollkommene Lösung ist immer noch besser als keine Lösung.

Wasserstoff kann hier eine Lösung sein, weil sich Wasserstoff eben zur Energiespeicherung dienen kann. Die Speicherung von Wasserstoff mag sicher noch verbesserbar sein, aber alleine die Tatsache, dass inzwischen ein Wasserstoff-getriebenes Uboot bei der Bundesmarine in Dienst gestellt wurde, spricht doch dafür, dass diese Technik ernorme Fortschritte macht.

Hast du mal ein Link zu dieser Technik ? Bin mir nämlich nicht sicher, ob die BSZ tatsächlich direkt aus H2 gespeist werden oder nicht. Zudem beim Milität steht Wirtschaftlichkeit nicht unbedingt an erster Stelle. Die waren AFAIR vor allem deshalb so begeistert von den BSZ U-Booten, weil sie sogar leiser als Atom U-Boote waren...

Echt? Und Wasserstoff würde bis in diese Höhe aufsteigen ohne zuvor durch Reaktionen verbraucht zu werden? Mir ist bekannt, dass Wasserdampf ein Treibhausgas ist, weshalb es wohl vorteilhaft wäre, nicht einfach das Wasser verdampfen zu lassen, sondern es zu kondensieren (und es zu nutzen).

Naja, aber Wasserstoff steigt extrem schnell in große höhen, und zudem geht wohl recht viel verloren. In den Berichten die ich bislang gelesen habe, ist von 10% - 20 % die rede. Berücksichtigst du dann noch den Umwandlungsverlust bei der erzeugung bin ich mir gar nicht mehr so sicher, ob so ein Pumpspeicherwerk tatsächlich noch so schlecht im Vergleich zu H2 bschneidet.
Hingegen sehe ich im Wasserdampf kein so großes Problem, da der Wasserdampf in der Atmosphäre ohnehin häufig gesättigt vorliegt und mehr als gesättigt geht ohnehin nicht. Es würde vielleicht etwas mehr regnen ...

Versteh mich nicht falsch, ich bin kein erklärter Gegner der Wasserstofftechnik. Aber man sollte IMO sich nicht aus politischen Gründen zu sehr auf Wasserstoff fixieren, und stattdessen auch nach anderen Möglichkeiten, Enerie zu speichern, ausschau halten. Vielleicht gibt es bessere Möglichkeiten, wenn man dannach sucht ...

http://www.netzeitung.de/wissenschaft/243402.html

http://www.christian-grosser.de/wasserstoff.html

[FirstBorg]

Bin mir nämlich nicht sicher, ob die BSZ tatsächlich direkt aus H2 gespeist werden oder nicht.

Bei einer AFC wie wir sie gebaut hatten, geht das direkt mit H2 und O.
Im Elektrolyten, Kaliumhydroxid reagiert das dann zu wasser und Energie, grob ausgedrückt

[MRM]

Bei einer AFC wie wir sie gebaut hatten, geht das direkt mit H2 und O.
Im Elektrolyten, Kaliumhydroxid reagiert das dann zu wasser und Energie, grob ausgedrückt

Und ihr habt die BSZ für das U-Boot gebaut, von dem max geredet hat ...???

Weil wenn die im U-Boot tatsächlich H2 lagern würd mich schon interessieren wie die das machen.

[FirstBorg]

Solange die unsere Zelle nicht ans Militär verkauft haben, denke ich nicht das wir das waren

Wie speichert man wohl am besten Wasserstoff.... hmmm... Gasflaschen?

So eine Zelle erfodert nicht sehr viel Gas. Wir kamen bei unseren Versuchen mit einer 6 Liter Flasche ganz gut aus... mehr als die Hälfte der Flasche war em Ende noch übrig.

[MRM]

Solange die unsere Zelle nicht ans Militär verkauft haben, denke ich nicht das wir das waren

Wie speichert man wohl am besten Wasserstoff.... hmmm... Gasflaschen?

Tja, ist das wirklich so ein guter Speicher ? Anderswo hab ich gelesen, daß durch Lagerung und Transport 10%-20% Verlust entstehen, weil die extrem kleinen H2 Moleküle auch durch Dichtungen diffundieren können, ganz besonders wenn der Lagerbehälter unter Druck steht, wie eben bei deiner Gasflasche. Wenn du H2 stattdessen kühlst um es als Flüssigkeit zu Lagern/Transportieren, dann mußt du wiederum Energie für die Kühlung aufwenden.

Wenn du es chemisch bindest, ist es wiederum für Mobile einheiten ungeeignet, weil diese dann einen dicken Block von diesem Material mitschleppen müßten ....

[FirstBorg]

Hmm, kA, hab mich nie damit auseinandergesetzt. Aber ich denke nicht das die Lagerung so ein Problem darstellt.

[MRM]

Hmm, kA, hab mich nie damit auseinandergesetzt. Aber ich denke nicht das die Lagerung so ein Problem darstellt.

IMO ist das das größte Problem an dem Wasserstoff, eben weil er so klein und flüchtig ist. Man könnte ishc vielleicht überlegen, ob man die im Wasserstoff steckende Energie nutzt, um daraus andere Energiereiche Verbindungen herzustellen, die leichter zu lagern sind.

[FirstBorg]

Aber das reduziert im Endeffekt den Gesamwirkungsgrad wenn man dauernd Energie "konvertiert".

Wo ist eigentlich das Problem, wenn man es verflüssigt und dann in speziellen Thermosflaschen aufbewahrt? Dürfte dann doch auf lange Zeit kalt bleiben.
Ich meine andere Gase werden doch auch so flüssig aufbewahrt.