Wasserstoff und Brennstoffzellen

Wasserstoff und Brennstoffzellen
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Es heißt, die Technologie mit Wasserstoff könne heutige Energie-Probleme lösen und Brennstoffzellen seien eine aussichtsreiche Alternative für die Zukunft. Was ist aber tatsächlich dran an derartigen Äußerungen? Das Buch Wasserstoff & Brennstoffzellen von Dipl.-Ing. Sven Geitmann soll dazu beitragen, Unklarheiten und Fragen zu beseitigen und Möglichkeiten aufzuzeigen, die Wasserstoff als der Kraftstoff der Zukunft bzw. die Brennstoffzelle bieten kann. Das Buch gibt einen umfassenden Überblick über die gesamte aktuelle Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technik, wie sie sich aus europäischer Sicht darstellt. Neben der Beleuchtung der aktuellen Situation im Energie-Sektor werden die speziellen Eigenschaften des Energieträgers Wasserstoff, seine positive Umweltbilanz sowie die unterschiedlichen Herstellungsmethoden erläutert. Die Energiewandlung in verschiedenen Brennstoffzellen-Typen wird ebenso dargelegt wie die Verbrennung im herkömmlichen Hubkolbenmotor sowie diverse mögliche Anwendungsgebiete. im Online-Shop bestellen Darüber hinaus werden alle Fragen zur Speicherung, zur Betankung und zum Transport beantwortet. Zudem werden die Vor- und Nachteile von Wasserstoff bzw. Brennstoffzellen gegenüber den konventionellen Techniken aufgezeigt.

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Sven Geitmann. Wasserstoff und Brennstoffzellen

Wasserstoff & Brennstoffzellen

DANKSAGUNG

VORWORT

INHALT

1 EINLEITUNG

2 AKTUELLER STAND BEI FOSSILEN ENERGIETRÄGERN

2.1 Energiebedarf

2.2 Heutige Energiequellen

2.2.1 Primärenergieverbrauch in Deutschland

2.2.2 Stromverbrauch in Deutschland

2.2.3 Welt-Energieversorgung

2.3 Begrenzte zeitliche Verfügbarkeit

2.4 Umweltbelastung

2.4.1 Limitierte Emissionen

2.4.2 Nichtlimitierte Emissionen

2.4.3 Schadstofffreisetzung

2.5 Kohlenstoff-Dioxid

2.6 Ausstieg aus der Atomenergie

2.7 Entwicklung

2.8 Solare Wasserstoffwirtschaft

2.9 Dezentralität

2.10 Förderung

3 WASSERSTOFF ALS ENERGIETRÄGER

3.1 Chemische & physikalische Eigenschaften

3.1.1 Knallgas-Probe

3.1.2 Flüchtiger Wasserstoff

3.2 Material-Wechselwirkungen

3.3 Wasserstoff-Konfiguration

3.4 Erfahrung mit Stadtgas

3.5 Wasserdampf-Bildung & Wasserstoff-Emission

4 HERSTELLUNG VON WASSERSTOFF

4.1 Elektrolyse

4.2 Dampfreformer

4.3 Partielle Oxidation

4.4 Autothermer Reformer

4.5 Kværner-Verfahren

4.6 Vergasung

4.7 Biochemische Herstellung

4.8 Chemische Herstellung

4.9 Dissoziation

4.10 Nachreinigung

4.10.1 Entschwefelung

4.10.2 Ent- oder Befeuchtung

4.10.3 Silizium-Entfernung

4.11 Verflüssigung

4.12 Herstellungskosten

5 GESPEICHERTE ENERGIE

5.1 Druckbehälter

5.1.1 Niederdruck-Tank

5.1.2 Hochdruck-Tank

5.2 Kryogen-Behälter

5.3 Metallhydrid

5.4 Nano-Rährchen

5.5 MTH-Speicher

5.6 Unterirdische Kavernen

6 TRANSPORT VON ENERGIE

6.1 Gastransport

6.2 Flüssigtransport

6.3 Rohrleitungssystem

7 LEITUNGEN & VENTILE

8 BETANKUNGSVORGANG

8.1 GH2-Betankung

8.2 LH2-Betankung

8.3 Wasserstoff-Tankstellen

9 SICHERHEIT

9.1 Vorsichtsmaßnahmen

9.2 Unfallgefahren

9.2.1 Pkw-Brand

9.2.2 Lkw-Unfall

9.2.3 Lachenbildung

10 DIE BRENNSTOFFZELLE

10.1 Funktionsweise einer BZ

10.2 Hohe Effizienz

10.3 Verschiedene Brennstoffzellen-Arten

10.3.1 AFC

10.3.2 DMFC

10.3.3 PEM-FC

10.3.4 PAFC

10.3.5 MCFC

10.3.6 SOFC

10.3.7 Mikrobielle BZ

10.3.8 Zink/Luft-Brennstoffzelle

10.4 Brennstoffe für Brennstoffzellen

10.4.1 Erdgas

10.4.2 Flüssiggas

10.4.3 Biogas

10.4.4 Methanol

10.5 Kostenfrage

10.6 Brennstoffzellen Vor- & Nachteile

10.6.1 Pro

10.6.2 Kontra

10.7 Entwicklung im BZ-Sektor

11 BRENNSTOFFZELLEN-EINSATZGEBIETE

11.1 Mikro- und Mini-Brennstoffzellen

11.2 Portable Einheiten

11.3 Hausenergie-Versorgung

11.4 Kraftwerksbetrieb

11.5 Fahrzeuge

11.5.1 Pkw

11.5.2 Busse

11.5.3 Lkw

11.6 Luftfahrt

11.7 Raumfahrt

11.8 Schienenfahrzeuge

11.9 Schifffahrt

12 DER WASSERSTOFF-MOTOR

12.1 Äußere Gemischbildung

12.2 Innere Gemischbildung

12.3 H2-Motor Vor- & Nachteile

12.3.1 Umwelt-Verträglichkeit

12.3.2 Abmagerung des Wasserstoff/Luft-Gemisches

12.3.3 Hoher Wirkungsgrad

12.3.4 Gewicht & Kosten

12.3.5 Unregelmäßige Verbrennung

12.3.6 Geringe Leistungsdichte durch Liefergrad-Verluste

12.3.7 Schlechte Schmier-Eigenschaften

12.3.8 Hoher Aufwand

12.4 Stickstoff-Emissionen

12.5 H2-Anreicherung

12.6 Motorische Anwendungen. 12.6.1 BMW

12.6.2 Ford

12.6.3 MAN

13 DER KATALYTISCHE BRENNER

14 GEGENÜBERSTELLUNG. 14.1 Kraftstoff-Vergleich

14.2 BZ-Verbrennungskraftmaschine

14.3 Schadstoff-Vergleich

15 AUSBLICK. 15.1 Die weitere Entwicklung

15.2 Wasserdampf-Bildung

15.3 Klimatische Auswirkungen

15.4 Elektrolyse-Plattform

15.5 Das Wasserstoff-Haus

15.6 Insel-Energieversorgung

15.7 Island-Modell

16 ZUSAMMENFASSUNG

17 ANHANG. 17.1 Abkürzungen

17.2 Einheiten/Formelzeichen

17.3 Elemente

17.4 Geschichte

17.5 Chemische Eigenschaften

17.6 H2-Sicherheitsmaßnahmen

17.7 Regenerative Energien

LITERATUR

Richtlinien

INDEX

VERLAGSPROGRAMM

AUTOR

18. WELT-WASSERSTOFFENERGIE-KONFERENZ 2010. vom 16. bis 21. Mai 2010 in Essen. Veranstalter: International Association for Hydrogen Energy (IAHE)

18th World Hydrogen Energy Conference (18WHEC2010)

Отрывок из книги

Wasserstoff & Brennstoffzellen

Sven Geitmann

.....

12.3.3 Hoher Wirkungsgrad

12.3.4 Gewicht & Kosten

.....

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