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Thema: Diskussion: Wasserstoff-Antriebe (59643-mal gelesen)
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Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 270 –
Die Kette mit dem Wirkungsgrad bei H schaut schon schlechter aus.

H2:
Steckdose ==> H Elektrolyse (ca. 50 % Wirkungsgrad) ==> Brennstoffzelle (ca. 60 % Wirkungsgrad) ==> Strom für Motor

Gesammtwirkungsgrad ca. 30 %

BEV:
Steckdose ==> Strom zu Akku (ca. 85 % Wirkungsgrad -Ladeverluste-) ==> Akku zu Strom (ca. 5 % Verluste) ==> Strom für Motor

Gesammtwirkungsgrad ca. 80 %

D.h. für H2 Betrieb müsste alleine die Solaranlag ca. 3x so groß ausgelegt werden damit die gleiche Energiemenge am Motor des Fahrzeugs ankommt.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 271 –
Ok, das überzeugt mich sogar.
Also doch auf die Schnell-lade-Akkus warten  :-)

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 272 –
@Mombi ich dachte darüber reden wir die letzten 19 Seiten?

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 273 –
Stimmt.

Zitat von: Tapio – am
Also doch auf die Schnell-lade-Akkus warten  :-)

Jain.

Überall wo der Wirkungsgrad nicht wichtig ist sondern das schnelle auffüllen von viel Energie Priorität hat hat Wasserstoff (noch) die Nase deutlich vorne.

Auch die (IMHO gute) Idee ist ja das mit überschüssiger Energie, z.B. aus Windkraftanlagen Nachts, Wasserstoff erzeugt wird.
Dann schaut es schon wieder ganz anders aus.

Der Wasserstoff wird es aber definitiv schweer haben sich wirtschaftlich durchzusetzen wenn Akkutechnologieen mit einer deutlich höheren Energiedichte kommen sollten.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 274 –
Ich stimme zu, dass der Wirkungsgrad der H2-Kette signifikant niedriger ist als der eines BEVs, unter anderem wg. der benötigten Hilfsenergien bspw bei der Hochdruckbetankung. Dennoch ist niemandem genutzt, wenn die Wirkungsgrade einzelner Teile der H2-Kette hier massiv nach unten gerundet werden bzw. ohne Quellenangabe sehr pessimistisch abgeschätzt werden. 50% Wirkunsggrad bei der Elektrolyse liegen deutlich hinter dem etablierten technischen Standard, der je nach Quelle im großtechnischen Maßstab zwischen 60% und 85% verortet wird (bspw. in Wasserelektrolyse – Wikipedia), wobei jüngere wissenschaftliche Publikationen ihn eher im oberen Bereich dieses Spektrums verorten. Und in ernst zu nehmenden wissenschaftlichen Journalen, nämlich Nature Communications, wird sogar von Prototypen skalierbarer Elektrolyseure mit 98% Wirkungsgrad berichtet, s. https://www.nature.com/articles/s41467-022-28953-x . Dort wird übrigens für ggw. Elektrolyseure der Sub-MW-Kategorie ein Wirkungsgrad von 83% (47,5 kWh / kg H2) angegeben, zu denen 5,5 kWh /kg H2 Hilfsenergien hinzutreten, womit sich bereits jetzt ein Gesamtwirkungsgrad von gut 74% für die wasserelektrolysebasierte H2-Bereitstellung ergäbe; politische Zielmarke für 2050 ist knapp 94%.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 275 –
Und eine Bussbetreibergesellschaft installiert eine solche Hightec Anlage zur H Gewinnung?

Die aktuellen kleinen Anlagen arbeiten aktuell mit einem Wirkungsgrad von um die 50 %

€: Gut, ich rudere zurück: 60 ... 70 % ist gerade aktuell bei den Kleinanlagen. Mehr aber nicht.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 276 –
Bei Kleinanlagen ist das natürlich der Fall. Aber warum sollte die Busgesellschaft für sich eine solche installieren? Der Vorteil von H2 ist ja gerade, dass man es vergleichsweise schnell tanken kann. Also kann man die Interessenten in einer Stadt gut an einem oder wenigen zentralen Punkten zusammenführen und dort entsprechend größere Anlagen mit höheremn Wirkungsgrad installieren, die dann nicht nur die Busse, sondern auch alle kommunalen Schwerfahrzeuge vom Müllwagen bis zum Baufahrzeug und ggf. auch die Fahrzeuge zahlreicher weiterer Partner versorgen können. Übersehe ich etwas, das dagegen spräche? Nur weil der PV-Strom udn Windstrom dezentral erzeugt wird, muss man ihn ja nicht notwendig auch dezentral umwandeln.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 277 –
Ich gehe davon aus, dass solch ein Bus schwieriger zu warten ist. Die Komponenten müssen auf Dichtigkeit geprüft werden, etc. Da ist so ein verbauter Akku dann wahrscheinlich wartungsärmer und damit kostengünstiger. H2 ist vermutlich auch derzeit teurer zu beschaffen als Strom.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 278 –
In dem Artikel steht:
Zitat
...eine Elektrolyse-Wasserstoff-Produktionsanlage für 800 kg H2 pro Tag...

Das ist schon eine Hausnummer, aber ich kann mir das nicht vorstellen da:

Da ich von der kg Angabe ausgehe vermute ich das der Wasserstoff Kryogen gespeichert wird.
Das kg Wasserstoff hat einen Energieinhalt von ca. 33 kWh * 800 kg wäre eine Energie von ca. 26 400 kWh.
Zur Energie die zur Erzeugung benötigt wird kommen noch die Verluste dazu.


Die installierte Solaranlage hat aber nur:
Zitat
eine Photovoltaikanlage mit 2,8 Megawatt wurden geplant,

Der Rest war dann "Aus der Steckdose" mit einem Anschlusswert von ca. 1,5 MW als backup wenn die Sonne wenig / nicht scheint???

Außerdem macht die Cryogenisierung hier IMHO wenig Sinn wenn der H sowiso gleich im Bus verfahren wird.

Darum meine Vermutung das hier evtl. ein Fehler unterlaufen ist und es sich nur um eine kleine H Anlage handelt.
Evtl. 800 m³ anstatt 800 kg??

Oder die Anlage läuft nur im Teillastberreich wenn die Sonne scheint. Aber dann geht der Wirkungsgrad wieder runter. Für den optimalen Wirkungsgrad sollten die Anlagen eigentlich gleichmäßig durchlaufen.
Ein Teufelskreis... .

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 279 –
Zitat von: Mombi – am
Die Kette mit dem Wirkungsgrad bei H schaut schon schlechter aus.

H2:
Steckdose ==> H Elektrolyse (ca. 50 % Wirkungsgrad) ==> Brennstoffzelle (ca. 60 % Wirkungsgrad) ==> Strom für Motor

Gesammtwirkungsgrad ca. 30 %
Fehlt da nicht noch die Kompression?

Zitat von: Mombi – am
Auch die (IMHO gute) Idee ist ja das mit überschüssiger Energie, z.B. aus Windkraftanlagen Nachts, Wasserstoff erzeugt wird.
Dann schaut es schon wieder ganz anders aus.
Es heißt immer, eine entsprechende Anlage kann allerdings nur wirtschaftlich betrieben werden, wenn sie 24x7 läuft, nicht nur, wenn gerade mal Überschuss vorhanden ist.

Ich gehe noch weiter: eine Anlage macht nur dort Sinn, wo auch die Abwärme ganzjährig sinnvoll genutzt werden kann.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 280 –
Der Transport des H2 zur Tankstelle fehlt auch noch.
Die Überschusserzeugung von H2 inkl. Speicherung ins Erdgasnetz werden wir m.E. aber wohl benötigen, um über den Winter zu kommen. Wie viele H2-Anlagen es dafür braucht und wie teuer das dann würde, wenn die auch mal nicht laufen, weiß ich aber nicht. Tendenziell sollte dieser Bedarf mit steigendem Windkraftausbau ja sinken; immerhin weht Wind auch mal nachts und im Winterhalbjahr ja durchschnittlich mehr, als im Sommer.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 281 –
Zitat
most researchers and experts believe it is unlikely that hydrogen cars will ever enter the mainstream, mainly because they will be more expensive to buy, maintain and run than battery EVs, with their only upsides being the shorter charging time and potentially longer ranges
'Hydrogen car sales are so low that we are unable to make long-term forecasts...

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 282 –
Hmja, wundert ja auch nicht; wie ist denn das Angebot?

Toyota Mirai, Hyundai Nexo, Honda Clarity und ein zwei Autos von Mercedes für Firmenflotten. Tankstellen sind auch rar und wenn es welche gibt, dann weiß man nicht, ob der Betreiber die wegen der übermäßigen Nachfrage nicht irgendwann wieder dicht macht.

Die Politik und Lobby haben sich abgestimmt und klar gemacht, dass HEV die Zukunft sein wird, also wird da investiert. Ich bin mal gespannt, ob sich in USA da bald mehr tut. Da gibt es ja schon Ideen für Hydrogen-Trucks wegen der Reichweiten.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 283 –
Hyundai bringt erschwinglichen Wasserstoff-Motor in Serie und verändert die...

Zitat
Hyundai arbeitet an einer neuen Art von Wasserstoffantrieb: dem H2-Verbrennungsmotor. Diese Motoren nutzen Wasserstoff mit einer verhältnismäßig niedrigen Reinheit, was sie leistungsfähiger und wirtschaftlicher macht. Laut Hydrogen Fuel News ist die Verbrennung von Wasserstoff mit niedriger Reinheit das geeignetste Antriebssystem für mittlere bis große Fahrzeuge und lange Strecken.
[...]
Der Prototyp des wasserstoffbetriebenen Verbrennungsmotors soll noch in diesem Jahr vorgestellt werden. Die umfassende Erprobung ist für 2024 geplant, und die Massenproduktion soll 2025 starten. Hyundai zeigt damit, dass sie bereit sind, neue Wege zu gehen und die Automobilindustrie nachhaltig zu verändern.

Hyundai ist ja kein Unbekannter beim Thema Wasserstoff. Den Einsatz oder vielleicht sogar Retrofits in Nutzfahrzeugen klingt für mich erstmal nicht unbedingt nach einer schlechten Idee. Die Effizienz ist natürlich immer noch mau. Einsparung an Ressourcen für die Herstellung könnnnnte das Zünglein an der Waage etwas zurechtrücken. Naja, abwarten und Tee trinken.

Antw.: Das Wasserstoffauto hat verloren

Antwort Nr. 284 –
Das steht und fällt mit den Tanks. Diesel-Nutzfahrzeuge haben schnel Tankvolumen von 1000l und mehr.
Selbst 100l Diesel-Tankvolumen entsprechen schon einem Energiegehalt von 960kWh. Da vom Verbrennungsmotor keine Effizienzsprünge zum Dieselmotor zu erwarten sin muss ein Nutzfahrzeug die vergleichbare Energiemenge an Wasserstoff mitgeführt werden.
Das sind bei 960kWh 28,8kg. Auf 700bar komprimiert macht das 0,4578m³ Tankvolumen oder 457,8l. Ich brauche also etwa das 4,5-fache an Tankvolumen im Vergleich zum Diesel. Zudem sind die Tanks massiver und müssen rund ausgeführt werden, während beim Diesel-Nutzfahrzeug eher Quaderförmige Tanks zur besseren Raumausnutzung verwendet werden und auch vollkommen angepasste Formen möglich sind.
Das alles unter der Prämisse dass der Wasserstoff-Verbrenner so effizient arbeitet wie der Diesel-Verbrenner.

Ich bin gespannt wo man den Platz für die Tanks finden will...