Wirkungsgrade - Wasserstoff / Brennstoffzelle
Betrachtung der Wirkungsgrade bei H2 Brennstoffzelle

Bei der Diskussion rund um die Brennstoffzelle muss natürlich die Herstellung aus Erdgas, andere Kohlenwasserstoffe, Biomasse, Wasser (H2O) berücksichtigt werden. Für die Herstellung kann ein Wirkungsgrad von ~70% angenommen werden. Dazu kommt dann noch der Transport des Wasserstoffs, welcher ein komplexer technischer Prozess ist, da es sich bei Wasserstoff um das leichteste und kleinste Element im Periodensystem handelt.

Wirkungsgrad Tanken

  • Der Transport und die Lagerung findet bei 700 bar Druck statt. Somit wird der Einsatz von elektrisch betriebenen Pumpen benötigt.

    • Hier kann man einen Energieaufwand von 12% des Energieinhaltes des Wasserstoffs angenommen werden.

  • Speicherung / Lagerung im Flüssiggasspeicher (derzeit neue Ansätze für den Transport)

    • ​Der Energieaufwand beträgt 28-46% des Energieinhaltes des Wasserstoffs

    • Wasserstoff verflüssigt (LH2) und unter Umgebungsdruck bei −252,8 °C gelagert, hier kommt dann natürlich die Kühlung mit in die Betrachtung hinzu

  • In Summe kann für das Tanken und Umfüllen ein Wirkungsgrad von ~85% angenommen werden

Wirkungsgrad Brennstoffzelle

Der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle liegt bei ~83%, wenn niedrige Leistungen gefordert sind.
Im praktisch relevanten Bereich kann man also eher Ƞprakt = ~50%

  • übrigens, es kann eine Gesamteffizienz bei chemischer Einlagerung von H in Stoffen wie Dibenzyltoluol von der Erzeugung des H bis zum Elektromotor von einen Wirkungsgrad ~28% angenommen werden

ȠgesWasserstoff = ȠHerst * ȠTank3 *Ƞprakt *ȠAuto = 70% * 853% *50% * 91% = 19,6%

Allgemeine / grundsätzliche Dinge rund um die Brennstoffzelle

Grundsätzlich muss verstanden werden, dass es sich bei einem Brennstoffzellen- Auto auch um ein E-Auto handelt, welches über E-Motore und eine Batterie verfügt und angetrieben wird. Zusätzlich kommt dann aber noch

  • der Wasserstofftank

  • die Verrohrung

  • die Brennstoffzelle mit all ihren seltenen Erden

  • und zusätzliches Gewicht usw. zu der Bilanz hinzu...

Hier wird doch schon bei der Auflistung klar, dass diese ganze Technik, verbaut in dem kleinen Raum eines Personen KFZ, hoch komplex ist. Warum also diesen Umweg gehen, wenn doch die einfache Lösung bereits vorliegt?

An dieser Stelle möchte ich klar stellen, dass ich die Brennstoffzellen- Technik für größere technische Ansätze, wie z.B. im industriellen Einsatz, Schwerlastverkehr, Schiene, Luftfahrt usw. durchaus als sinnvolle Alternative und zukunftsträchtiger Energieträger für den Antrieb zum Einsatz kommen sollte.

wiesoeigentlich.de

Auf der Webseite wiesoeigentlich.de habe ich dieses Diagramm gefunden, welches die Problematik sehr plastisch darstellt.

Aber schaut doch einfach mal selber...

Elektroauto vs Wasserstoffauto.jpg

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