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Top Gear - Honda FCX Clarity Hydrogen
Hallo,
Top Gear - Honda FCX Clarity Hydrogen vom letzten Sonntag.
Überraschender Weise ist die Resonanz bei Top Gear sehr positiv, obwohl sonst Öko-Autos wie der Prius eher negativ dargestellt werden.
Falls sich jemand mit dem Thema näher befasst haben sollte:
Mal ganz abgesehen von dem Problem des Energieaufwandes bei der Wasserstoff-Herstellung:
Ist schon mal irgendwo darüber "wissenschaftlich" nachgedacht worden, welchen Effekt der Wasserausstoß auf Klima und Umwelt haben würde, wenn sämtliche der >700 Millionen Kfz (Tendenz stark steigend) diese Antriebsform verwenden würden?
Immerhin wandelt man Wasserstoff (H2), der sich vorher in anderen meist "klimaneutralen" molekularen Verbindungen befindet in Wasser (H2O) um und erhöht somit artifiziell den Wassergehalt der Athmosphäre bzw. genauer formuliert der Erdoberfläche.
Ich weiss allerdings auch nicht, um welche Mengen von Wasser es sich bei einem solchen Auto handelt. Wahrscheinlich sind die Mengen sehr gering. Vielleicht kennt sich da jemand von euch besser aus.
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27 Antworten
Es gibt über 1,3 Milliarden Kubikkilometer Wasser auf der Erde. Ein Auto verbraucht ca. 1 kg Wasserstoff auf 100 km. 1 kg Wasserstoff mit Sauerstoff verbrannt gibt 18 kg Wasser (entsprechend der Masseanteile, denn 1 Atom Wasserstoff hat 1 Nukleon, ein Atom Wasser hat 16 Nukleone). Da auf der Erde 1.300.000.000.000.000.000.000 Liter Wasser sind und man mal annimmt, dass jedes in Deutschland fahrende Auto (ich glaub es sind 60 Millionen?) im Schnitt 25.000 km im Jahr fährt macht das 27.000.000.000.000 Liter Wasser (bzw. 27 Kubikkilometer). Mit anderen Worten 0,00000028% des auf der Erde vorhandenen Wassers. Ich glaub, dass merkt kein Schwein... :)
Und der Wasserstoff kommt ja auch nicht aus dem Nix. Man wird hoffentlich irgendwann mal aus Wasser den Wasserstoff herstellen. Dann geht es eh plus minus null aus. Bis dahin kann Wasserstoff aus Öl produziert werden. Das ist aber auch aus rein wassertechnischer Sicht egal, denn ob man jetzt das Öl in Form von Benzin/Diesel/Autogas verbrennt oder als Wasserstoff ändert auch wieder nichts daran, dass da am Ende ein gewisser Teil Wasser raus kommt. Soll heißen: Bei allen zur Zeit fahrenden Autos kommt hinten Wasser raus. Zwar auch ein paar andere Sachen, aber der Löwenanteil dürfte jetzt schon Wasser sein.
Ok, danke für die Zahlen!
Das sind ja schon eimal ein paar Anhaltspunkte.
Also 18 kg (bzw. Liter) Wasser/100 km pro Fahrzeug.
Aktuell gibt es ca. 700.000.000 Automobile in Benutzung weltweit. Die Massenmobilität in Form von Autos z.B. steht in Indien und China aber erst noch am Anfang. Rechnet man dann noch andere Vehikel wie Schiffe, einige Flugzeuge, Arbeitsgeräte, Züge etc. dazu, die ebenfalls durch konventionelle Verbrennungsmotoren angetrieben werden, landet man für das nächste Jahrzehnt bei ungefähr 1 Milliarde Antriebseinheiten, die durch Wasserstoffaggregate betrieben werden könnten.
Gehen wir mal von einem durchschnittlichen Verbrauch und Jahresfahrleistung aus (inkl. Flugzeuge, Züge, Schiffe etc. die sicher mehr verbrauchen bzw. weitere Strecken zurücklegen) von ca. 25.000 km aus, dann lägen wir weltweit bei einer Größenordnung von
25.000/100 * 18kg * 1000.000.000 = 4.500.000.000.000 kg
Immerhin pro Jahr 4,5 Milliarden Tonnen Wasser in der Atmosphäre, die vorher nicht am natürlichen Wasserkreislauf teilgenommen haben.
Das mag in Relation zur natürlichen Wassermenge nicht viel sein, aber das ist bei CO2-Emissionen ebenso. Die CO2-Emissionen des Menschen sind im Vergleich zur natürlichen CO2-Emission der Ozeane und Biomasse ebenso verschwindend gering. Und da wird ein riesen Theater veranstaltet...
Vor einiger Zeit hat sich eine Mehrheit der Forscher des IPCC darauf geeinigt, dass der Beitrag des Wasserdampfes an der vom Menschen verusrsachten Erwärmung mit etwa 50% angenommen wird!
Das würde letzlich bedeuten, dass wir mit Wasserstoff/Wasserdampf nur das eine Treibhausgas (CO2) durch ein anderes (Wasserdampf) ersetzen würden...
Was als Vorteil bleiben würde, wäre die Unabhängigkeit von Öl.
Fragt sich dann nur, wer sich dann die Wasserstoffproduktion, die ihrerseits wieder viel Energie benötigt, unter den Nagel reisst...
Das ist alles egal, denn: Entweder wird der Wasserstoff durch Erdöl gewonnen oder durch regenerative Energien. In jedem Fall relativiert sich das völlig oder wird gar besser, da bei heutigen Verbrennungsmotoren auch Wasser entsteht. Vielleicht nicht aufs Gramm gleich wie beim "Erdölwasserstoff", aber viel gibt sich das nicht. Es bleibt also alles wie gehabt.
Irgendwann wird mal das Erdöl leer sein. Dann gibts aktuell kaum eine andere Wahl als den Wasserstoff aus Wasser zu synthetisieren. Das wäre dann aber wieder ein geschlossener Kreislauf, der bei der kleinen Menge an entnommenen Wasserstoff keine Rolle spielt.
Aufgrund deiner Rechnung hab ich gerade bemerkt, dass ich ne Kleinigkeit falsch gemacht habe. Beim Jahresverbrauch bin ich mit 2.500.000 km im Jahr pro deutsches Auto ausgegangen. Es sind also nur 0,27 Kubikkilometer Wasser im Jahr im Umlauf. (Rechenfehler deshalb, weil ich 1 kg Wasserstoff pro km und nicht pro 100 km gerechnet habe).
Dein errechneter Wert von 4,5 mrd. Tonnen kommt hin. Das entspricht 4,5 Kubikkilometern. Was dann in Prozent ausgedrückt noch weniger ist als die 27 Kubikkilometer von mir. Man kanns drehen und wenden wie man will, das kleine bisschen was wir mal umsetzen werden wird keinen Einfluss haben. Wenn überhaupt, dann hat es einen direkten Einfluss auf die Luftfeuchtigkeit und damit die gefühlte Temperatur. Da aber auch heute schon sehr viel Wasserdampf durch Autos in die Luft geblasen wird (siehe erstes Posting), wird das auch in Zukunft nicht zu bemerken sein. Jeder Schluckauf der Sonne, welcher ihre Strahlintensität ändert wird ein tausendfach größeren Effekt haben als das bissl rumdüsen hier auf der Erde.
Hi, bitte als Scherz verstehen,
Wenn wir schnell fahren, dann wird in der Wirbelschleppe des Fahrzeuges der Dampf schnell auskondensieren und als Niederschlag zu Erde fallen und abfließen. Dann wird damit sogar noch die Luft gereinigt;)
Jetzt ohne Scherz.
Die Herstellung von Wasserstoff für meine Wohnung betreibe ich auch schon. Ist ein Überschussprodukt aus meiner autarken Stromproduktion. Damit koche ich dann unter Zuhilfenahme des Sauerstoffs, den ich ebenfalls aus der Elektrolyse bekomme. Damit lässt sich übrigens extrem schnell der Topf oder Pfannenboden verformen. Manchmal, wenn was übrig bleibt, schweiße oder hartlöte ich damit an meinen Motorradrahmen herum, denn, obwohl ich eine WIG habe, macht die Braterei damit mehr Spaß und die Nähte sind dann glatt wie ein Pfirsich.
Außer beim Motorenöl und dem Diesel für mein Auto (wird in absehbarer Zeit aber auf Pflanzenölbetrieb umgebaut und kann dann auch auf das Motorenöl verzichten) sch..ße ich auf die Monopolisten.
Viele Grüße
Kryss
Zitat:
Original geschrieben von VentoRenner
In jedem Fall relativiert sich das völlig oder wird gar besser, da bei heutigen Verbrennungsmotoren auch Wasser entsteht.
Weisst du zufällig, wieviel das ist?
Zitat:
Original geschrieben von VentoRenner
Irgendwann wird mal das Erdöl leer sein. Dann gibts aktuell kaum eine andere Wahl als den Wasserstoff aus Wasser zu synthetisieren.
Das stimmt. Ich schrieb ja auch, dass ich das als Vorteil betrachte.
Zitat:
Original geschrieben von VentoRenner
Jeder Schluckauf der Sonne, welcher ihre Strahlintensität ändert wird ein tausendfach größeren Effekt haben als das bissl rumdüsen hier auf der Erde.
Ganz deiner Meinung. Und das ist ja auch laut Meinung vieler Klimatologen - im Gegensatz zu CO2- eine der in Frage kommenden Hauptursachen für die Klimaveränderungen der letzten Jahrzehnte und Jahrhunderte.
Zitat:
Original geschrieben von Emmet Br0wn
Zitat:
Original geschrieben von VentoRenner
In jedem Fall relativiert sich das völlig oder wird gar besser, da bei heutigen Verbrennungsmotoren auch Wasser entsteht.
Weisst du zufällig, wieviel das ist?
Hab mal ein bischen gegoogelt:
Bei der Verbrennung von 1 Liter Benzin entstehen ca. 1,2 liter Wasser.
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Zitat:
Original geschrieben von Emmet Br0wn
Weisst du zufällig, wieviel das ist?
Hab mal ein bischen gegoogelt:
Bei der Verbrennung von 1 Liter Benzin entstehen ca. 1,2 liter Wasser.
Ich hab in etwa dasselbe gefunden. Allerdings nicht ein Liter ergibt 1,2 kg, sondern ein Kilogramm Benzin ergibt 1,2 Liter(Kilogramm) Wasser.
Zitat:
Original geschrieben von Emmet Br0wn
Hallo,
Top Gear - Honda FCX Clarity Hydrogen vom letzten Sonntag.
Überraschender Weise ist die Resonanz bei Top Gear sehr positiv, obwohl sonst Öko-Autos wie der Prius eher negativ dargestellt werden.
Falls sich jemand mit dem Thema näher befasst haben sollte:
Mal ganz abgesehen von dem Problem des Energieaufwandes bei der Wasserstoff-Herstellung:
Ist schon mal irgendwo darüber "wissenschaftlich" nachgedacht worden, welchen Effekt der Wasserausstoß auf Klima und Umwelt haben würde, wenn sämtliche der >700 Millionen Kfz (Tendenz stark steigend) diese Antriebsform verwenden würden?
Immerhin wandelt man Wasserstoff (H2), der sich vorher in anderen meist "klimaneutralen" molekularen Verbindungen befindet in Wasser (H2O) um und erhöht somit artifiziell den Wassergehalt der Athmosphäre bzw. genauer formuliert der Erdoberfläche.
Ich weiss allerdings auch nicht, um welche Mengen von Wasser es sich bei einem solchen Auto handelt. Wahrscheinlich sind die Mengen sehr gering. Vielleicht kennt sich da jemand von euch besser aus.
Wieso hat man den Wasserstoff aus klimaneutralen Quellen entnommen? Das ganze Konzept macht doch langfristig nur Sinn, wenn der Wasserstoff mit alternativen Energiequellen aus Wasser hergestellt wird.
Der Sinn der Brennstoffzellenlösung ist doch, dass Primärenergie (Wasserstoff) mit hohem Wirkungsgrad (Brennstoffzelle ca. 90%) in elektrische Energie umgewandelt wird und elektrische Energie dann mit hohem Wirkungsgrad (ebenfalls 90% machbar) in Antriebsenergie umgewandelt wird. D.h. man erreicht leicht 80% Wirkungsgrad vom Treibstoff zum Antrieb. Moderne konventionelle Dieselautoantriebe schaffen nur im Optimum 40 - 45%. Ähnlich (schlechter) wird ein Wasserstoffverbrennungmotor liegen.
D.h. selbst wenn man Wasserstoff aus fossielen Energieträgern herstellt ist die gesamte Kette Erdöl -> Antriebsenergie noch deutlich effizienter als in konventionellen Benzin/Dieselmotoren. Das "Theater" Batterie mit den entsprechenden Verlusten spart man sich auch. Und die technologie hat das Potential elektrolysiertes Wasser zu verarbeiten. Ich sehe nur Vorteile.
Steckt man soviel Aufwand in diesen Antrieb wie in das letzte Quäntchen Verbesserung der vorhandenen Verbrennungsmotoren (und Hybrid ist nur ein "Lebensverlängerer" für Verbrennungsmotoren) dann gäbe es längst eine alltagstaugliche Lösung. Und wenn die am Schluss auf dem Umweg über Methanol läuft - besser als verbrennen wäre sie allemal.
Zum Vergleich: In den USA gibt VW für den 140PS Jetta TDI 40 mpg (highway) an. Der Honda FCX Clarity mit 136 PS hat (äquivalente) 74 mpg.... .
Amen
.....wo immer diese 90% herkommen ?
Das ist mit für mobile Anwendungen geeigneten Zellen nicht machbar. Realistisches Ziel (nicht erreicht !) sind 48% bei mittlerer Zellenauslastung. Schon wegen der Überspannung sind auch für stationäre Zellen 90% illusionär.....
Was zum Lesen: http://www.uni-muenster.de/.../brennstoffzelle_eiersbrock__hederer.pdf
Gruß SRAM
Wenn Wasserstoff durch Elektrolyse hergestellt werden soll gehen schon bei der Stromerzeugung ca. 75% der Energie verloren.
Durchschnittswirkungsgrad aller Kraftwerke incl. Übertragungsverluste ca. 25%:
http://www.ag-energiebilanzen.de/.../download.php?...
Bei der Flüssigspeicherung im Auto muss die Temperatur ständig unter Minus 253 Grad gehalten werden.
Nach längerer Standzeit im Sommer hat sich dann alles verflüchtigt, Gesamtwirkungsgrad: Null %.
@Noris123: vielen Dank für das Diagramm. Hilft mir bei einem Projekt weiter ;).
Viele Grüße
SRAM
Zitat:
Original geschrieben von Amen
D.h. selbst wenn man Wasserstoff aus fossielen Energieträgern herstellt ist die gesamte Kette Erdöl -> Antriebsenergie noch deutlich effizienter als in konventionellen Benzin/Dieselmotoren. Das "Theater" Batterie mit den entsprechenden Verlusten spart man sich auch.
Irrtum, denn Brennstoffzellen-Autos haben i.d.R. auch eine Batterie. Müssen sie auch haben, aus 2 Gründen:
1. Bremsenergie muss gespeichert werden können. Für so was braucht man bekanntlich Batterien.
2. Die Brennstoffzelle ist nicht so spontan regelbar wie ein Verbrennungsmotor und "puffert" darum den Strom in der Batterie.
Zitat:
Steckt man soviel Aufwand in diesen Antrieb wie in das letzte Quäntchen Verbesserung der vorhandenen Verbrennungsmotoren (und Hybrid ist nur ein "Lebensverlängerer" für Verbrennungsmotoren) dann gäbe es längst eine alltagstaugliche Lösung.
Wiederum falsch, denn Brennstoffzellen-Autos sind zugleich Hybridfahrzeuge, siehe Toyota FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle). Die Brennstoffzelle ersetzt dabei schlicht die Einheit Verbrennungsmotor+Generator, die beim konventionellen Hybriden Strom erzeugt.
Zusammenfassend lässt sich unschwer feststellen, dass uns das Hybridprinzip auch bei den Brennstoffzellen-Autos erhalten bleiben wird ...
Klassische Hybridfahrzeuge wie den Prius könnte man als "Enabler" für Brennstoffenzellenautos, da dort die Antriebstechnik und Akkutechnik erprobt werden kann. Hat man das alles gut im Griff, kann man sich als Hybridfahrzeughersteller schon mal aus dem Fenster lehnen und ein Brennstoffzellenauto bauen.
Beim Wasserstoff sind aber noch viele Fragen offen: Die Erzeugung, wenn man mal von fossilen Rohstoffen absieht. Die Speicherung: Entweder unter Hochdruck, flüssig oder z.B. als Hydrid an einem Metall usw...
Den großen Vorteil angesichts der überwiegenden Nachteile sehe ich derzeit nicht. Was spricht eigentlich so massiv dagegen Wasserstoff gebunden an einem anderen Molekül zu speichern? Die Energiebilanz, die bei H2 ohnehin schon mies ist? Ammoniak z.B. wäre eine Substanz, die abgesehen von der Giftigkeit, zur Speicherung von H2 geeignet wäre.
@SRAM, freut mich dass ich mich mal revanchieren konnte.
VG.