- Liste der Wasserstofftechnologien
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In der Liste der Wasserstofftechnologien sind alle bekannten Technologien aufgeführt und der Status der Entwicklung beschrieben.
Inhaltsverzeichnis
Status
Der Status der Entwicklung der Technologien ist in vier Kategorien aufgeteilt:
- Forschung - die Technologie befindet sich im Forschungs und Entwicklungsstadium.
- Prototypen im Einsatz - für diese Technologie existieren funktionsfähige Prototypen die im Einsatz getestet werden.
- Kleinserien im Einsatz - für diese Technologie existiert eine Kleinserie die bei ausgesuchten Kunden eingesetzt und getestet wird. Auch Leasingmodelle werden hierüber betrieben.
- kommerzieller Einsatz - diese Technologie wird am Markt angeboten.
Technologien der Wasserstoffherstellung
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Dampfreformierung Bei der Dampfreformierung werden Kohlenwasserstoffe durch allothermen oder autothermen Reaktion in Wasserstoff umgewandelt. kommerzieller Einsatz Partielle Oxidation Bei der partiellen Oxidation wird Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen wie Erdgas oder Heizöl unter Sauerstoffmangel in einem exothermen Prozess umgesetzt. kommerzieller Einsatz Autotherme Reformierung Die autotherme Reformierung ist eine Kombination aus Dampfreformierung und partieller Oxidation, um den Wirkungsgrad zu optimieren. kommerzieller Einsatz Kværner-Verfahren Das vom norwegischen Unternehmen Kværner entwickelte Verfahren trennt Kohlenwasserstoffe in einem Plasmabrenner bei 1600 °C vollständig in Aktivkohle (reinen Kohlenstoff) und Wasserstoff. kommerzieller Einsatz Pyrolyse und Biomassevergasung Bei der 'Pyrolyse wird Wasserstoff durch eine thermo-chemische Spaltung organischer Verbindungen erzeugt. Im Gegensatz zur Vergasung und zur Verbrennung geschieht dies ausschließlich unter der Einwirkung von Wärme und ohne zusätzlich zugeführten Sauerstoff. kommerzieller Einsatz Fermentation Bei der Fermentation wird Wasserstoff durch anaerobe Mikroorganismen direkt aus Biomasse gewonnen. Forschung Wasser-Elektrolyse Bei der Wasser-Elektrolyse wird Wasserstoff mit einem Elektrolyseur durch elektrischen Strom erzeugt der an zwei Elektroden angelegt wird die sich im Wasser befinden. kommerzieller Einsatz Hochtemperatur-Elektrolyse Wasser-Elektrolyse bei der durch hohe Temperaturen (bis 900 °C) der Wirkungsgrad verbessert wird Prototypen im Einsatz Chloralkali-Elektrolyse Bei der Chloralkali-Elektrolyse entsteht Wasserstoff sowie Chlor als Nebenprodukt in der Chemischen Industrie kommerzieller Einsatz Thermochemische Herstellung Oberhalb einer Temperatur von 1.700 °C vollzieht sich die direkte Spaltung von Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff. Diese Technologie ist interessant in Verbindung mit Solarturmkraftwerken. Forschung Photobiologische Herstellung Bei der photobiologischen Herstellung von Wasserstoff nehmen Algen Sonnenlicht auf. Durch die Beeinflussung der von ihnen betriebenen Photosynthese wird die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff erreicht. Forschung Biowasserstoffherstellung Als Biowasserstoff wird Wasserstoff (H2) bezeichnet, der aus Biomasse oder mittels lebender Biomasse hergestellt wird. Prototypen im Einsatz Technologien der Wasserstoffspeicherung
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Druckspeicher Wasserstoff wird unter hohem Druck (bis zu 800 bar) in Kunststoffbehältern gelagert. Geringes Gewicht, gut geeignet für kleine Mengen. Verwendung z. B. für Fahrzeugtanks kommerzieller Einsatz Flüssigspeicher Wasserstoff wird verflüssigt (LH2) und unter Umgebungsdruck bei tiefen Temperaturen (Siedepunkt −252,8 °C, 20,4 K) gelagert. Gut geeignet für große Mengen. Verwendung z.B. für Wasserstofftankstellen kommerzieller Einsatz Metallhydridspeicher Der Wasserstoff wird in den Lücken eines (kalten) Metallgitters eingelagert und bei Erwärmung des Speichers wieder abgegeben. Hohes Gewicht. Verwendung z. B. in U-Booten kommerzieller Einsatz Nanoröhrenspeicher Einlagerung von Wasserstoffmolekülen in mikroskopisch kleinen röhrenförmigen Gebilden (1 nm dick und bis 100 µm lang). Forschung Chemisch gebundener Wasserstoff Speicherung in Methanol oder N-Ethylcarbazol. Forschung Technologien der Wasserstoffverteilung und Infrastruktur
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Ionischer Verdichter Verdichtung von Wasserstoff auf bis zu 450 bar (GH2). kommerzieller Einsatz Kolbenverdichter Verdichtung von Wasserstoff auf bis zu 850 bar (GH2). kommerzieller Einsatz Wasserstoffverflüssiger Verflüssigung von Wasserstoff (LH2). kommerzieller Einsatz Wasserstofftankfahrzeuge Tankfahrzeuge für Flüssig- oder Druckwasserstoff kommerzieller Einsatz Wasserstoffpipelines Transport und Speicherung von Wasserstoff in Rohrleitungen. kommerzieller Einsatz Wasserstofftankstellen Öffentliche Wasserstofftankstellen sind meist den Tankstellen fossiler Treibstoffe angegliedert. Je regionalem Bedarf verkaufen sie Flüssigwasserstoff (LH2) oder Druckwasserstoff (GH2 350 bar oder 700 bar). Das Netz der Wasserstofftankstellen in Deutschland befindet sich im Ausbau.[1] kommerzieller Einsatz Hydrogen highway Anordnung von Wasserstofftankstellen innerhalb der Fahrzeugreichweiten die es ermöglichen mit Wasserstofffahrzeugen größere Strecken zurückzulegen. kommerzieller Einsatz Technologien der Wasserstoffnutzung
Brennstoffzellen
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Alkalische Brennstoffzelle (AFC) Alkalischer Elektrolyt. Verwendung in der Raumfahrt und als U-Boot Antrieb kommerzieller Einsatz Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC) Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen (Wirkungsgrad elektrisch bis 60%). kommerzieller Einsatz Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC) Verwendung für die Stromversorgung von Laptops und anderen mobilen Geräten Prototypen im Einsatz Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC) Verwendung als Blockheizkraftwerk Prototypen im Einsatz Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) Kann neben Wasserstoff auch direkt mit Erdgas oder Biogas betrieben werden. Verwendung in größeren Blockheizkraftwerken Prototypen im Einsatz Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) Kann neben Wasserstoff auch direkt mit Erdgas, Biogas oder Propangas betrieben werden. Verwendung zur Stromerzeugung und in Blockheizkraftwerken. Kann wegen der hohen Ausgangstemperaturen in Heizkraftwerken auch mit nachgeschalteter Turbine betrieben werden. Entwicklung Fahrzeugantriebe
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Brennstoffzellen-PKW Elektrofahrzeug dessen Energie durch eine Brennstoffzelle erzeugt wird. Kleinserien im Einsatz Brennstoffzellen-Busse Verwendung in einigen Großstädten, z. B. Hamburg Kleinserien im Einsatz Brennstoffzellen-Schienenfahrzeuge Schienenfahrzeuge die mit Wasserstoffverbrennungsmotor oder Brennstoffzellen angetrieben werden Prototypen Brennstoffzellen-Zweiräder Fahrräder und Motorroller die mit Brennstoffzellen angetrieben werden Prototypen Brennstoffzellen-Gabelstapler Gabelstapler die mit Brennstoffzellen angetrieben werden kommerzieller Einsatz Brennstoffzellen-Flurförderfahrzeuge Gabelstapler die mit Brennstoffzellen angetrieben werden kommerzieller Einsatz Wasserstoffverbrennungsmotor Modifizierter Otto-Motor der mit Wasserstoff betrieben wird Kleinserie, Entwicklung ausgesetzt Sonstige Antriebe
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Raketenantriebe Raketentriebwerke die Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff verwenden kommerzieller Einsatz Antriebe für Überwasserschiffe Schiffe die mit Brennstoffzellen angetrieben werden Prototypeneinsatz Antriebe für U-Boote U-Boote die im Tauchbetrieb mit Brennstoffzellen angetrieben werden und damit bis zu 2 Wochen unter Wasser bleiben können. kommerzieller Einsatz Flugzeugantriebe Bemannte und unbemannte Flugzeuge die mit Brennstoffzellen angetrieben werden Prototypeneinsatz Blockheizkraftwerke, Stromaggregate
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk Brennstoffzellen die Strom und Wärme erzeugen. Der Wirkungsgrad beträgt dabei bis zu 90% Kleinserie im Einsatz Hausenergieversorgung, Home Energy Station Wärme- und Stromerzeuger für den mobilen und stationären Einsatz Prototyp Inselenergieversorgung Autarke Energieversorgung für Inseln, z. B. Utsira Kommerzieller Einsatz Wasserstoff Notstromversorgung (USV) Unterbrechungsfreie Stromversorgung, z. B. für Rechenzentren Kommerzieller Einsatz On Board Stromversorgung für Verkehrsflugzeuge Stromversorgung durch Brennstoffzellen inclusive der Herstellung von Gebrauchswasser und sauerstoffarmer Luft zum Fluten von Kerosintanks. Entwicklung Sonstiges
Technologie Kurzbeschreibung Status 2011 Wasserstoffdetektor Ermitteln von Wasserstoffkonzentrationen in der Luft Kommerzieller Einsatz Wasserstoffmikrosensor Aufspüren von Lecks in Wasserstoffanlagen Kommerzieller Einsatz Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ Liste der Wasserstofftankstellen (Quelle: H2Stations.org Stand: wird laufend aktualisiert)
Kategorie:- Liste (Technik)
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