Der rasant steigende Energiebedarf und seine Folgen für Klima und Umwelt stellen unsere Welt vor eine große Herausforderung. Daher wird heutzutage intensiv an Technologien zur Nutzung von umweltfreundlichen, regenerativen Energiequellen geforscht und deren Praxisanwendungen laufend verbessert.
Besonders die Wasserstofftechnologie stellt ein sinnvolles und anschauliches Modell für eine umweltfreundliche und energetisch gesicherte Zukunft dar.
Doch was ist Wasserstoff eigentlich?
Wie wird Wasserstoff hergestellt, gespeichert und transportiert?
Wie wird Wasserstoff in Brennstoffzellen und Verbrennungsmotoren genutzt und wie funktionieren diese?
Was sind Probleme und Vorteile von Wasserstoff als Energieträger?
Die vorliegende Veröffentlichung gibt einfache Antworten auf diese Fragen und zeigt dabei, dass Wasserstoff die Bezeichnung als Energieträger der Zukunft verdient.
Inhaltsverzeichnis
- Einführung
- Allgemeines
- Definition: Wasserstoff
- Eigenschaften
- Vorkommen
- Herstellung
- Dampfreformierung von Erdgas
- Pyrolyse und Vergasung von Biomasse
- Kværner-Verfahren
- Wasserstofferzeugung durch Grünalgen
- Elektrolyse
- Potenziale für die Herstellung von Wasserstoff
- Windenergie
- Solarthermische Energie
- Biomasse
- Wasserenergie
- Weitere Potenziale
- Speicherung
- Druckgas-Wasserstoffspeicherung
- Flüssigwasserstoff-Speicherung
- Metallhydrid-Speicherung
- Transport
- Pipeline-Netze
- Lkw, Tankschiffe und Eisenbahn
- Brennstoffzelle
- Funktionsweise einer PEM-Brennstoffzelle
- Vergleich verschiedener Brennstoffzellentypen
- Anwendungsmöglichkeiten
- Anwendung in Alltagsgegenständen (portabel)
- Verwendung als (Heiz-)Kraftwerke (stationär)
- Fahrzeugantriebe auf Brennstoffzellenbasis (mobil)
- Wasserstoff-Verbrennungsmotoren
- Hybridisiertes Erdgasfahrzeug
- Funktionsweise eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors
- Wasserstoff-Hubkolbenmotor
- Wasserstoff-Wankelmotor
- Wasserstoff als Energieträger
- Probleme
- Finanzielle Betrachtung
- Hoher Energieaufwand zur Wasserstoffgewinnung
- Brand- und Explosionsgefahr
- Vorteile
- Keine größeren Risiken als bei herkömmlichen Energieträgern
- Chance für Entwicklungsländer
- Wasserstoff als integrativer Energieträger
- Umweltfreundlichkeit
- Alternativer, regenerativer Kraftstoff
- Aussichten für die Zukunft
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Facharbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob Wasserstoff als Energieträger der Zukunft dienen kann. Die Arbeit analysiert die Eigenschaften und die Herstellungsmöglichkeiten von Wasserstoff sowie die Speicherung, den Transport und die Nutzung in Brennstoffzellen und Verbrennungsmotoren.
- Eigenschaften und Vorkommen von Wasserstoff
- Verschiedene Herstellungsverfahren für Wasserstoff
- Möglichkeiten der Speicherung und des Transports von Wasserstoff
- Anwendungen von Wasserstoff in Brennstoffzellen und Verbrennungsmotoren
- Vorteile und Nachteile von Wasserstoff als Energieträger
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einführung erläutert die Definition, die Eigenschaften und das Vorkommen von Wasserstoff. Das Kapitel zur Herstellung beschreibt verschiedene Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen, Biomasse, Wasser und weiteren Quellen. Das Kapitel zur Speicherung untersucht die gängigen Methoden zur Lagerung von Wasserstoff, wie die Druckgas-, Flüssig- und Metallhydrid-Speicherung. Das Kapitel zum Transport befasst sich mit den Möglichkeiten des Wasserstofftanks durch Pipelines, Lkw, Tankschiffe und Eisenbahn. Das Kapitel zur Brennstoffzelle beschreibt die Funktionsweise einer PEM-Brennstoffzelle, den Vergleich mit anderen Brennstoffzellentypen und die Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen. Das Kapitel über Wasserstoff-Verbrennungsmotoren behandelt die Funktionsweise dieser Motoren sowie verschiedene Anwendungsbeispiele.
Schlüsselwörter
Wasserstoff, Energieträger, Brennstoffzelle, Verbrennungsmotor, Dampfreformierung, Elektrolyse, Speicherung, Transport, Umweltfreundlichkeit, Energiekrise.
- Arbeit zitieren
- Markus Reichenberger (Autor:in), 2008, Wasserstoff - Energieträger der Zukunft?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/983431
