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Aktuelle Informationen zur Brennstoffzellen-Technologie, zur Wasserstoff-Erzeugung und natürlich zu allen FCEV/FCHEV-Fahrzeugen inklusive des Toyota Mirai, dessen Europa-Premiere im Spätjahr 2015 erfolgte.
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THEMA: Wasserstoffgewinnung und -verteilung
#512335
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 12.01.2019 18:30 - vor 5 Tagen, 6 Stunden  
Die Info über die zum wirtschaftlichen Betrieb einer H2-Elektrolyse stammen von einem ehemaligen Kollegen, welcher für die Vorbereitung einer Präsentation in einem Meeting so eine Anlage aus wirtschaftlicher Sicht durchrechnen mußte. Zahlen was Elektrolysezellen kosten dürften im vorliegen, zumindest betreibt das Unternehmen Elektrolyseanlagen an einem Standort mit einigen 100.000 Tonnen Output (Chlorgas, Natronlauge und etwas Wasserstoff) prio Jahr. Was er nutzte und was er im Detail ansetzte kenne ich nicht, ich habe nur eine präsentierten Ergebnisse.

Dass die Wasserstoffherstellung auf Erdgasbasis die billigste ist sieht man daran, dass wenn eine neue Anlage gebaut wird (egal ob es eine reine Synthesegaseanlage (CO, H2 oder die Mischung daraus, d.h. Oxogas) ist, oder eine Methanolanlage oder eine Ammoniakanlage, es wird zur H2-Produktion Erdgas eingesetzt.

Wenn anstatt einem Rohstoffmolekül mit nur einem C-Atom (also CH4, da gibt es nur Erdgas) längerkettige Molekühle eingesetzt werden (das geht technisch problemlos) wird es teurer pro Nm³ H2 und der CO2-Rucksack steigt weiter an, pro kg Wasserstoff gerechnet.
Der Grund ist einfach, bei Erdgas, also CH4 hast Du 1:4. n-Butan, C4H10 liegt schon bei 1:2,5 iso-Butan bei bis zu 1:2. Bei Kohle ungefähr 1:1.

Das C im CH4 fällt im Prozess als CO an, hochgiftig. Entweder man benötigt das Molekül z.B. für die Produktion von Essigsäure (also Essig) oder Ameisensäure (wichtiges Koservierungsmittel) oder man baut noch eine Konvertierung und produziert dann aus dem CO mit Hilfe von H2O in Dampfform zusätzlichen H2 und CO2. Das CO2 geht immer in die Luft, normalerweise direkt über Dach oder eben über einen Rülpser.

CO2 können nur Pflanzen mittels Sonnen-Energieeinsatz wieder spalten. Der Mensch schafft das auch, muss aber logischerweise mehr Energie einsetzten als er vorher bei der Produktion herausbekam (in Form von H2, welche dann in der BSZ relativ kalt verbrannt wird (übrigens, heißer wäre dort besserm, die BSZ versifft dann nicht so schnell, aber es muss ja was zum reparieren geben )
alupo
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Gruß alupo

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#512414
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 09:13 - vor 4 Tagen, 15 Stunden  
Vielen Dank für die ausführliche Beschreibung. Echt interessant zu lesen.

Ich hatte nur mal die Gelegenheit die H2-Anlage in Fürholzen zu "besichtigen" (www.merkur.de/lokales/freising/neufahrn-...staette-8644925.html)


Ich frage mich nur, wenn das alles so aufwendig ist und absolut unrentabel... warum macht man es dann?

Warum steckt man dann das viele Geld nicht in eine Batterie (Zellen !) Produktion?

Da will keiner investieren, da Asien schon so weit sei und es so teuer ist.

Aber in Wasserstoff schon ? Alle doof? Ich glaube nicht...
(Eigentümer der deutschen Wasserstofftankstellen Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell, HYUNDAI und TOTAL)
PS.: Was ist der Grund wieso die Lebensdauer von mobilen Brennstoffzellen ca. 5000 Stunden beträgt?
Gulfoss
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Letzte Änderung: 13.01.2019 09:23 von Gulfoss.
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#512424
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 10:02 - vor 4 Tagen, 15 Stunden  
Gulfoss schrieb:
Ich frage mich nur, wenn das alles so aufwendig ist und absolut unrentabel... warum macht man es dann?


Weil Mineralölkonzerne, wie z.B. Shell, damit versuchen ihre Zukunft zu sichern.
Der Autofahrer möchte gern am "normalen" Tankverhalten festhalten, somit schafft man sich Abhängigkeiten, die man sich dazu noch gut bezahlen lässt.

Alle doof? Ich glaube nicht...

Mit doof hat das weniger zu tun, es ist eben das bekannte Geschäftsfeld, welches man gern weiter betreiben möchte.
Man sieht es vermutlich nicht gern, dass es sogar Leute gibt, die nun - aufgrund BKW oder PV - unabhängig von der entsprechenden Industrie ihren "Kraftstoff" selbst produzieren.
Daihatsu-Fahrer
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#512432
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 10:16 - vor 4 Tagen, 14 Stunden  
Gulfoss schrieb:
(...)
Ich frage mich nur, wenn das alles so aufwendig ist und absolut unrentabel... warum macht man es dann?
(...)

Das ist eine gute Frage.
Davon abgeleitet:
Warum fängt Japan gerade so energisch an dieses Wasserstoff-Gesellschaft-Harakiri zu machen?
dukesim
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#512438
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 10:43 - vor 4 Tagen, 14 Stunden  
KSR1 schrieb:
Mir fehlt weiterhin der Grund, warum man 1 FCEV "tanken" sollte, statt 4 BEV zu laden. [...] Auch muß man "Strom" nicht mechanisch auf 700 Bar komprimieren, damit er im Auto sinnvoll nutzbar wird.

Mal fernab von der grundsätzlichen Diskussion her habe ich persönlich eigene Bedenken.
Es ist zwar inzwischen Alltag geworden, das wir sämtliche Dinge des Alltags am Stromnetz hängen haben die arbeiten. Also laden.
Das es aber keine 100%ige Sicherheit geben kann ist auch bewusst.
Das dies ebenso auf die Ladung von EV zutrifft ist auch klar.
Und genau da habe ich Bauchschmerzen.
Sehe ich unsere Straßenseite, so denke ich nicht das zum einen das Leitungsnetz bei 1 Doppelhaus und 2 Eigenheimen die Ladung von insgesamt 11 hergibt.Allein bei uns wäre 3 mögliche Fahrzeuge an der Leitung.
Soviel mögliche Fahrzeuge gibt es dort bei 14 Anwohnern. Nun ist die Situation in Städten nicht anders. 11 Fahrzeuge an unserer Zuleitung, das kann in der Stadt dann schon mal mehrere hundert an einer Zuleitung bedeuten.
Und wer weiß wie so ein E-Bike Akku brennen kann, der möchte das nicht beim E-Auto haben. Sicher habe ich persönlich noch von keinem Fahrzeug gehört was beim Laden an der Säule angefangen hat zu brennen, aber man weiß das ein E-Auto nur schwer zu löschen ist.

So gesehen halte die die alternative Speicherung von Energie in Form von Wasserstoff für deutlich sinnvoller.

Ich sehe da gern zurück an die Anfänge der Mobilität. Berta Benz hat ihren Kraftstoff in kleinen Flaschen aus der Apotheke geholt. Würden das zB. die LKW Fahrer heute noch so machen, dann wäre eine Lenkzeitüberschreitung in der Woche wo sie ihre Tanks vollmachen nicht möglich...
TF104
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Letzte Änderung: 13.01.2019 10:47 von Shar.Grund: Vollzitat gekürzt / Doppelzitat entfernt
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#512440
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 10:54 - vor 4 Tagen, 14 Stunden  
TF104 schrieb:
... aber man weiß das ein E-Auto nur schwer zu löschen ist...

Jup, ein Wasserstoffauto bzw. der Tank ist ja angeblich auf jegliche Gewalteinwirkung von außen getestet, inkl. Beschuss.

Wie sicher sind aber Wasserstofftankstellen, vor allem in Betrachtung auf Brandereignisse in der Umgebung? Auch in Betracht auf politische oder religiöse Terroristen?
Das Ausmaß eines solchen Schadereignisses dürfte um Potenzen höher sein, als ein brennender Akku.
Daihatsu-Fahrer
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#512442
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 10:59 - vor 4 Tagen, 14 Stunden  
Eine defekte Zuleitung für 200 Autos?

Man kann alles dramatisieren.
Natürlich können auch Fahrzeuge beim betanken mit Kraftstoff anfangen zu brennen. Nur ist dieses relativ einfach zu löschen.

Bei E-Auto hingegen hat man das Batterieproblem.

Und die Bauvorschriften werden sicher nicht beim Halma ausgewürfelt. Kennst du dich mit baulichen Brandschutz aus?
TF104
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#512448
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 11:06 - vor 4 Tagen, 14 Stunden  
Japan ist sehr dichbesiedelt, da ist kein Platz um überall Solaranlagen und Windkraftanlagen zu platzieren.
Die Idee ist riesige Mengen Energie zu produzieren wo der Platz und die Bedingungen optimal sind.
Zum Beispiel sollen in Australien mittels Sonnenenergie Wasserstoff erzeugt werden und mittels Tankschiffe nach Japan transportiert werden.

Mit Strom undenkbar(Desertec-Project). Unsere Gesellschaft benötigt nunmal große Energiemengen, mit ein paar Photovoltaikanlagen auf Hausdächern wird das niemals funktionieren.
Es kann damit in der Regel noch nicht mal der persönliche Bedarf übers Jahr gedeckt werden, wie soll damit noch ein Elektroauto geladen werden?
Die Zukunft wird so sein, eine Zentrale Energieerzeugung in optimierten Standorten und eine Verteilung an die entsprechenden Orte.
Dafür ist Wasserstoff hervorragend geeignet.

Shell ist doch auch in Ionity drinn, gerade als Elektroautofahrer ist man extrem von der Ladeinfrastruktur abhängig.

Wenn zuhause nicht geladen werden kann ist ein Batterieelektrisches Autos äußerst unpraktisch und das schnelle Betanken mit Wasserstoff die Lösung.

Effizienz ist zweitrangig wenn stattdessen kaum jemand Elektroautos fährt, dazu sind sie einfach zu teuer.
Brennstofzellenfahrzeuge sind im Verhältniss zur Reichweite jetzt schon günstiger als ein Betterieelektrisches Auto.
Und Toyota kündigte breits an die kosten für Brenstoffzellenfahrzeuge 2025 auf Hybridniveau zu drücken.

Bei großen Mengen an Fahrzeugen ist eine Wasserstoffinfrastruktur günstiger als das Zupflastern mit Ladesäulen und der deutlich geringere Bedarf an Rohstoffen für Akkuzellen (immerhin mehrere 100Kilo schwer) gleicht die zurzeit noch schlechtere Effizienz aus.
Zig 10millionen Batterieelektrische Autos bedingen einen abartig perversen Raubbau an Mensch und Natur, das alleine schon die Limitierung der Ressourcen ein Weltweites verbreiten von Elektroautos verhindern wird.
Wir werden für eine Zukünftige bereitstellung der benötigten Energie nicht um eine Wasserstoffwirtschaft herumkommen.
real3D
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#512451
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 11:19 - vor 4 Tagen, 13 Stunden  
Daihatsu-Fahrer schrieb:
TF104 schrieb:
... aber man weiß das ein E-Auto nur schwer zu löschen ist...

Jup, ein Wasserstoffauto bzw. der Tank ist ja angeblich auf jegliche Gewalteinwirkung von außen getestet, inkl. Beschuss.

Wie sicher sind aber Wasserstofftankstellen, vor allem in Betrachtung auf Brandereignisse in der Umgebung? Auch in Betracht auf politische oder religiöse Terroristen?
Das Ausmaß eines solchen Schadereignisses dürfte um Potenzen höher sein, als ein brennender Akku.


Beim einem Elektroauto bedarf es eine defekte Zelle die durchgeht um eine Katastrophe auszulösen:youtu.be/WdDi1haA71Q

Und das sind nur ein Bruchteil der Akkuzellen die ein Tesla Model S hat.
Sorry, aber es ist albern über Terroranschläge auf Wasserstofftankstellen zu sinnieren, wenn man selbst auf einem Hochreaktiven Pulverfass sitzt.
Lithiumionen Akkus sind trotz aller Vorsichtsmassnahmen immer noch sehr gefährlich, nicht umsonst hat Toyota noch lange am NiMh Akku festgehalten.
real3D
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#512456
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 11:33 - vor 4 Tagen, 13 Stunden  
dukesim schrieb:
Das ist eine gute Frage.Das ist sehr leicht beantwortet: Man macht es nicht zuletzt deshalb, um neue Abhängigkeiten zu erzeugen. Deshalb sind auch die heutigen Mineralölmultis unter den Konzernen, welche die Wasserstoffwirtschaft forcieren, um auch zukünftig ein Geschäftsfeld zu haben.

Warum fängt Japan gerade so energisch an dieses Wasserstoff-Gesellschaft-Harakiri zu machen?Bei Japan braucht einen doch nichts zu wundern, da ist man dermaßen technikgläubig, dies gepaart mit einer Obrigkeits- und Industriehörigkeit, dass es für Großkonzerne ein leichtes Spiel ist, die Leute auf ihrer Seite zu haben.

Stelle dir z.B. auch folgende Frage: Wie kann es sein, dass man in einem Land mit einer derart hohen Erdbebengefahr so viele AKWs betreiben kann (bzw. konnte), man es aber gleichzeitig nicht gebacken bekommt, im Land eine einheitliche Netzfrequenz zu realisieren, damit man die Netze von Ost- und Westjapan auch zusammenschalten könnte?

eppf
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#512457
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 11:33 - vor 4 Tagen, 13 Stunden  
@real3D: Klasse, alle Fakten umgedreht...

Na dann mal gute Nacht Japan, wenn die ihren Primärenergieverbrauch von 3.6t Ölequivalent pro Jahr und Nase (laut Google unwesentlich anders als hier) nur mit importierter Energie gelöst bekommen.

Was den Resourcenbedarf angeht: Der Mirai wiegt mehr als das Model3 (und kommt auch nicht schneller/weiter) und kann nur 4 Personen mit weniger Gepäck transportieren, von den üblichen Kurzstreckenfahrzeugen mit deutlich kleineren Akkus mal ganz zu schweigen. Und Rechnet man den Aufwand an Resourcen der für die H2-Tankstellen benötigt wird mit ein, geht die Rechnung schon gleich gar nicht auf.

Da gleicht sich überhaupt nicht aus!

Der "Raubbau" ist beim BSZ Fahrzeug nicht anders als beim BEV, über die Betriebsdauer ergeben sich jedoch drastische Vorteile für das BEV, zumal hier auch eine recht große Pufferbatterie erforderlich ist.

Kurz: jede Deiner Behauptungen ist schon vom Denkansatz her falsch.

Das Gute ist: Die Diskussion wird an der Zapfsäule bzw. ganz allgemein im Geldbeutel entschieden, man mag das mit Subventionen eine Weile verbergen können, aber nicht lange.
gcf
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Letzte Änderung: 13.01.2019 11:36 von gcf.
P2 spart ~1t CO2/Jahr und 7 t CO2/Jahr spare ich mit einer Erd-Wärmepumpe und Naturstrom.
Tesla Model 3 bestellt, Powerwall+PV geplant.
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#512459
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 11:41 - vor 4 Tagen, 13 Stunden  
TF104 schrieb:
...Sehe ich unsere Straßenseite, so denke ich nicht das zum einen das Leitungsnetz bei 1 Doppelhaus und 2 Eigenheimen die Ladung von insgesamt 11 hergibt.Allein bei uns wäre 3 mögliche Fahrzeuge an der Leitung.
Soviel mögliche Fahrzeuge gibt es dort bei 14 Anwohnern. Nun ist die Situation in Städten nicht anders. 11 Fahrzeuge an unserer Zuleitung, das kann in der Stadt dann schon mal mehrere hundert an einer Zuleitung bedeuten....


Manchmal hilft die Statistik weiter um ein Gefühl für Relationen zu bekommen:
- In D fährt der durchschnittliche PKW weniger als 15.000km im Jahr.
- Das sind bei 300 bis 365 Fahrtagen im Jahr zwischen 41 bis 50 km am Tag.
- Bei einem el. Verbrauch von 20kWh/100km wird dafür täglich eine Energie von 8,2 kWh bis 10 kWh benötigt.
- Bei einer normalen Schukosteckdose kann ich dauernd 10A (mittels sogenannter Schnachladung) sicher entnehmen. Das sind in 1 Stunde: 2,3 kWh.
- Benötigt werden in diesem Fall 4 bis 4,35 Stunden Ladezeit um die Energie von 8,2kWh bis 10 kWh zu tanken.

Wer mehr fährt, muss sich eine Wallbox mit z.B. 11kw holen. Damit können in der Nacht 500 km oder mehr getankt werden. Langfristig sehe ich bei zunehmender Wallbox-Verbreitung die Notwendigkeit, das Stromnetz entsprechend zu verstärken. In Neubaugebieten sollte das sofort eingeplant werden. In Altbaugebieten muss die Trafostation angepasst werden und die Straße dazu geöffnet werden; das passiert sowieso alle paar Jahre...

Da ein Elektrofahrer nicht nur Zuhause und nicht nur in der Nacht lädt, sehe ich das sehr entspannt.
Für kurze Strecken bieten sich Ladestationen auf privaten, halböffentlichen und öffentlichen Parkplätzen an, mit Ladeleistungen von 11kW bis 80kW, die aber rechtzeitig in ausreichender Menge gebaut werden müssen.
Für lange Strecken bieten sich Schellladestationen mit Ladeleistungen bis zu 350kW an.

Gruß
Herbert
priusherby
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Letzte Änderung: 13.01.2019 11:43 von Shar.Grund: Zitat-Tag repariert
Bisheriger Gesamtverbrauch mit 2017-er Prius 4 Plugin nach 17207 km Fahrstrecke:
(2,72 ltr. Sprit + 7,52 kWh Strom) /100 km.
Bei Außentemperaturen unter 15°C: 1 x 10 Minuten elektrisches Vorwärmen vor Fahrtbeginn.
Zusammen macht das in Summe 6,11 Euro/100km an Energiekosten.
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#512466
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 12:15 - vor 4 Tagen, 12 Stunden  
Nochmal einfach dargestellt.
B.Benz hat den Sprit aus der Apotheke geholt. Damit hätte sich der Verbrenner nicht gegen das Pferd durchgesetzt, was das Heu von der Wiese fraß.
Man hat aber eben auch nicht Leitungen zu den Leuten gelegt um in Ruhe zu Hause zu tanken.
Umgekehrt sind Sammelladestationen sehr gut. Für den, der eine vor der Tür hat.

Bei Wasserstoffauto kann man Tankstellen zentral machen, da der Ladevorgang nicht länger als Tanken dauert.
TF104
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#512470
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 12:29 - vor 4 Tagen, 12 Stunden  
gcf schrieb:
Das Gute ist: Die Diskussion wird an der Zapfsäule bzw. ganz allgemein im Geldbeutel entschieden, man mag das mit Subventionen eine Weile verbergen können, aber nicht lange.
Extrem schlechtes Argument. Wo wäre das BEV heute ohne staatliche Fördermaßnahmen?!
Smoothie
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P4 PHV

Spritmonitor: kWh vom P4-ECO-Protokoll.
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#512471
Aw: Wasserstoffgewinnung und -verteilung 13.01.2019 12:33 - vor 4 Tagen, 12 Stunden  
TF104 schrieb:
Bei Wasserstoffauto kann man Tankstellen zentral machen, da der Ladevorgang nicht länger als Tanken dauert.Dass man den zumindest minimalen Konkurrenzkampf, den es früher einmal bei deutlich weiter verbreiteten freien Tankstellen einmal gab, gleich von vorneherein ausschließt?

Wow, das ist genau der Einstieg, von dem die großen Konzerne früher gar nicht zu träumen wagten.

eppf
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