In der Liste der Wasserstofftechnologien sind Verfahren zur Gewinnung Speicherung und Nutzung von Wasserstoff aufgefuhrt Inhaltsverzeichnis 1 Technologien der Wasserstoffgewinnung 2 Technologien der Wasserstoffspeicherung 3 Technologien der Wasserstoffverteilung und Infrastruktur 4 Technologien der Wasserstoffnutzung 4 1 Blockheizkraftwerke Stromaggregate 4 2 Brennstoffzellen 4 3 Fahrzeugantriebe 4 4 Sonstige Antriebe 4 5 Sonstiges 5 Siehe auch 6 EinzelnachweiseTechnologien der Wasserstoffgewinnung Bearbeiten Hauptartikel Wasserstoffherstellung Siehe auch Farbeinteilung zur Markierung des Wasserstoff Herstellungsverfahrens Technologie KurzbeschreibungDampfreformierung Bei der Dampfreformierung werden Kohlenwasserstoffe durch allotherme oder autotherme Reaktion in Wasserstoff umgewandelt Beispielsweise Wasserstoffproduktion aus Methan oder Methanol siehe Methanol Reformer Partielle Oxidation Bei der partiellen Oxidation wird Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen wie Erdgas oder Heizol unter Sauerstoffmangel in einem exothermen Prozess umgesetzt Autotherme Reformierung Die autotherme Reformierung ist eine Kombination aus Dampfreformierung und partieller Oxidation um den Wirkungsgrad zu optimieren Kvaerner Verfahren Das vom norwegischen Unternehmen Kvaerner entwickelte Verfahren trennt Kohlenwasserstoffe in einem Plasmabrenner bei 1600 C vollstandig in Aktivkohle reinen Kohlenstoff und Wasserstoff 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 Warme und ohne zusatzlich zugefuhrten Sauerstoff Fermentation Bei der Fermentation wird Wasserstoff durch anaerobe Mikroorganismen direkt aus Biomasse gewonnen Wasser Elektrolyse Bei der Wasser Elektrolyse wird Wasserstoff mit einem Elektrolyseur durch elektrischen Strom erzeugt der an zwei sich in Wasser befindende Elektroden angelegt wird Hochtemperatur Elektrolyse Wasser Elektrolyse bei der durch hohe Temperaturen bis 900 C der Wirkungsgrad verbessert wirdChloralkali Elektrolyse Bei der Chloralkali Elektrolyse entstehen Wasserstoff und Chlor als Nebenprodukte der Herstellung von Natron und Kalilauge in der Chemischen IndustrieThermochemische Herstellung Oberhalb einer Temperatur von 1 700 C vollzieht sich die direkte Spaltung von Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff Dieses Verfahren ist interessant in Verbindung mit Solarturmkraftwerken 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 Biowasserstoffherstellung Als Biowasserstoff wird Wasserstoff H2 bezeichnet der aus Biomasse oder mittels lebender Biomasse hergestellt wird Technologien der Wasserstoffspeicherung Bearbeiten Hauptartikel Wasserstoffspeicherung Technologie KurzbeschreibungDruckspeicher Wasserstoff wird unter hohem Druck bis zu 800 bar in Kunststoffbehaltern gelagert Geringes Gewicht gut geeignet fur kleine Mengen Verwendung z B fur FahrzeugtanksFlussigspeicher Wasserstoff wird verflussigt LH2 und unter Umgebungsdruck bei tiefen Temperaturen Siedepunkt 252 8 C 20 4 K gelagert Gut geeignet fur grosse Mengen Verwendung z B fur WasserstofftankstellenMetallhydridspeicher Der Wasserstoff wird in den Lucken eines kalten Metallgitters eingelagert und bei Erwarmung des Speichers wieder abgegeben Hohes Gewicht Verwendung z B in U BootenSpeicherung durch Adsorption Anlagerung von Wasserstoffmolekulen an die Oberflachen von Stoffen mit hoher innerer Oberflache wie z B Zeolithe Metal Organic Frameworks oder Carbon Nanotubes Reversibel chemisch gebundener Wasserstoff Speicherung beispielsweise in Form von Flussigen Organischen Wasserstoffspeichern LOHC z B Dibenzyltoluol Methanol Methanol Herstellung aus Wasserstoff Methanol Reformierung oder Ameisensaure Irreversibel chemisch gebundener Wasserstoff Speicherung beispielsweise in Form von Methanol oder Methan Technologien der Wasserstoffverteilung und Infrastruktur BearbeitenTechnologie KurzbeschreibungIonischer Verdichter Verdichtung von Wasserstoff auf bis zu 900 bar GH2 Kolbenverdichter Verdichtung von Wasserstoff auf bis zu 850 bar GH2 Wasserstoffverflussiger Verflussigung von Wasserstoff LH2 Wasserstofftankfahrzeuge Tankfahrzeuge fur Flussig oder DruckwasserstoffWasserstoffpipelines Transport und Speicherung von Wasserstoff in RohrleitungenWasserstofftankstellen Offentliche Wasserstofftankstellen sind meist den Tankstellen fossiler Treibstoffe angegliedert Je nach regionalem Bedarf verkaufen sie Flussigwasserstoff LH2 oder Druckwasserstoff GH2 350 bar oder 700 bar Das Netz der Wasserstofftankstellen in Deutschland befindet sich im Ausbau 1 Hydrogen highway Anordnung von Wasserstofftankstellen innerhalb der Fahrzeugreichweiten die es ermoglicht mit Wasserstofffahrzeugen grossere Strecken zuruckzulegen Erdgasnetz Beimischung im Erdgasnetz mit Abtrennung vor OrtTechnologien der Wasserstoffnutzung BearbeitenBlockheizkraftwerke Stromaggregate Bearbeiten Technologie KurzbeschreibungBrennstoffzellen Blockheizkraftwerk Brennstoffzellen die Strom und Warme erzeugen Der Wirkungsgrad betragt dabei bis zu 90 Inselenergieversorgung Autarke Energieversorgung fur Inseln z B UtsiraNotstromversorgung USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung z B fur RechenzentrenStromversorgung fur Verkehrsflugzeuge Stromversorgung durch Brennstoffzellen inklusive der Herstellung von Gebrauchswasser und sauerstoffarmer Luft zum Fluten von Kerosintanks Brennstoffzellen Bearbeiten Hauptartikel Brennstoffzelle Technologie KurzbeschreibungAlkalische Brennstoffzelle AFC Alkalischer Elektrolyt Verwendung in der Raumfahrt und als U Boot AntriebPolymerelektrolyt Brennstoffzelle NT PEMFC Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen Wirkungsgrad elektrisch bis 60 Hochtemperatur Polymerelektrolytmembran Brennstoffzelle HT PEMFC Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen und in stationaren Anwendungen Wirkungsgrad elektrisch bis 60 Direktmethanol Brennstoffzelle DMFC Verwendung fur die Stromversorgung von Laptops und anderen mobilen GeratenReformer Methanol Brennstoffzelle RMFC Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen und in stationaren Anwendungen Wirkungsgrad elektrisch bis 55 Phosphorsaure Brennstoffzelle PAFC Verwendung als BlockheizkraftwerkSchmelzkarbonat Brennstoffzelle MCFC Kann neben Wasserstoff auch direkt mit Erdgas oder Biogas betrieben werden Verwendung in grosseren BlockheizkraftwerkenFestoxid 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 Fahrzeugantriebe Bearbeiten Hauptartikel Wasserstoffantrieb Technologie KurzbeschreibungBrennstoffzellen PKW Elektrofahrzeug dessen Energie durch eine Brennstoffzelle erzeugt wird Brennstoffzellen Busse Verwendung in einigen Grossstadten z B HamburgBrennstoffzellen Schienenfahrzeuge Schienenfahrzeuge die mit Brennstoffzellen angetrieben werdenBrennstoffzellen Zweirader Fahrrader und Motorroller die mit Brennstoffzellen angetrieben werdenWasserstoffverbrennungsmotor Modifizierter Otto Motor der mit Wasserstoff betrieben wirdSonstige Antriebe Bearbeiten Hauptartikel Wasserstoffantrieb Technologie KurzbeschreibungRaketenantriebe Raketentriebwerke die Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff verwendenAntriebe fur Uberwasserschiffe Schiffe die mit Brennstoffzellen oder wasserstoffmotor angetrieben werdenAntriebe fur U Boote U Boote die im Tauchbetrieb mit Brennstoffzellen angetrieben werden um damit bis zu zwei Wochen unter Wasser bleiben zu konnen Flugzeugantriebe Bemannte und unbemannte Flugzeuge die mit Brennstoffzellen oder Wasserstoffmotor angetrieben werdenSonstiges Bearbeiten Technologie KurzbeschreibungWasserstoffabtrennung Abtrennung von hochreinem Wasserstoff aus verdunnten oder verunreinigten wasserstoffhaltigen Gasen beispielsweise elektrochemische Wasserstoffabtrennung durch die Membran Elektroden Einheit welche auch fur die Hochtemperatur Polymerelektrolytmembran Brennstoffzelle verwendet wird 2 Wasserstoffdetektor Ermitteln von Wasserstoffkonzentrationen in der LuftWasserstoffmikrosensor Aufspuren von Lecks in WasserstoffanlagenSiehe auch BearbeitenWasserstoffherstellung Wasserstoffwirtschaft Zero RegioEinzelnachweise Bearbeiten Liste der Wasserstofftankstellen Quelle H2Stations org Stand wird laufend aktualisiert Protonenleitende Membran BASF abgerufen am 11 Juli 2021 deutsch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Liste der Wasserstofftechnologien amp oldid 229859574
