Frage von EsAs15, 13

Hallo, ich muss meine Seminararbeit über erneuerbare Energien schreiben. Kann mir jemand Vorschläge geben über was ich konkret schreiben könnte?

Antwort
von Hamburger02, 3

Warum stellen die zur Zeit so stark propagierten E-Autos eine Sackgasse dar? Welche Alternativen gibt es?

Das größte Problem bei allen autonom angetriebenen Fahrzeugen ist die Speicherung der Energie. Dass die letztlich aus alternativen Energiequellen stammen muss, darüber sind wir uns einig.

Akkus haben da prinzipielle Nachteile, die man zwar durch Entwicklung verringern, aber nie beseitigen kann. Diese Nachteile hätte ein Wasserstoffantrieb nicht.

- die spezifische Kapazität ist sehr gering. Akkus können pro kg Gewicht nur wenig kWh speichern. Gewicht an sich verringert aber den Wirkungsgrad des Fahrzeuges bez. beschränkt die maximale Speicherkapazität.
Die Speicherung von Wasserstoff wiegt wesentlich weniger, wodurch bei gleichem Gewicht des Speichers wesentlich mehr Energie gespeichert wird. Die Brennstoffzelle, die den Wasserstoff in Strom umwandelt, wiegt auch nicht sehr viel.
- Akkus haben das Risiko, dass sie sich umso schneller erhitzen, je kleiner sie gebaut werden. Das führt dann dazu, dass die Spitzenlast schnell begrenzt werden muss, um eine Explosion zu verhindern. Habe neulich im Fernsehen einen Fahrbericht von einem Tesla auf der Rennstrecke gesehen. Der hat am Anfang zwar wahnsinnig beschleunigt, aber schon nach einer halben Runde wegen Übertemperatur der Akkus abgeregelt und dann waren nur noch etwa 100 km/h möglich.
Das Problem hat man bei einem Wasserstoffantrieb nicht. Die Speicher können den Wasserstoff sehr schnell abgeben, ohne dabei heiß zu werden. Durch die Entspannung findet sogar eine Eigenkühlung statt. Wenn man das mit einem heutigen Hybrid kombiniert, kann man sogar dauernd kurzfristige Spitzenleistungen abfordern. In einem sehr kleinen Zusatzakku mit wenig Gewicht und Kapazität, kann man Bremsenergie zwischenspeichern oder ihn aufladen, wenn die Maximalleistung der Brennstoffzelle gerade nicht für den Vortrieb benötigt wird. Dadurch steht ständig Zusatzenergie für hohe Beschleunigungen zur Verfügung.
- Akkus brauchen sehr viel teures Material. Das ist weder für die Umwelt noch für den Geldbeutel gut. Wasserstoffspeicher sind da wesentlich materialärmer zu fertigen. Damit hängt dann auch direkt wieder das Entsorgungsproblem zusammen.
- Der Strom muss zeitnah zum Verbrauch erzeugt werden, da sonst die sehr teure Zwischenspeicherung in Akkus erforderlich ist. Man kann nicht die intensive Sonnenstrahlung im Sommer für den Fahrbetrieb im Winter nutzen.
Wasserstoff lässt sich leicht verflüssigen und lange Zeit in Stahlflaschen lagern. Das ist technologisch ein alter Hut.
- Die Ladung von Akkus kostet viel Zeit. Auch da zieht die Gefahr der Überhitzung prinzipielle Grenzen in der Ladegeschwindigkeit.
Die Betankung mit Wasserstoff geht etwa so schnell, wie mit Kraftstoff.

Das ist alles Theorie, wie sieht die Praxis aus?
In Hamburg läuft zur Zeit ein Großversuch mit einer Flotte von wasserstoffbetriebenen Bussen im ÖPNV. Die ersten Erfahrungen sind sehr positiv. Die Technik funktioniert.

Es gibt schon die ersten Wassestoffanlagen zu kaufen. Die bestehen aus einem solarbetriebenen Wasserstofferzeuger und einer Brennstoffzelle. Bis zur großtechnischen Serienfertigung wäre also nur noch ein kleiner Schritt.

Es gibt ein Fahrzeug, das einen direkten Vergleich im betrieb zulässt. Das sind die deutschen Uboote. In der Klasse 206 gab es einen E-Antrieb. Die gesamte Energie für Unterwasserfahrt wurde in Akkus gespeichert. Die neuen Uboote Typ 212 sind Brennstoffzellenboote und speichern die Energie für die Unterwasserfahrt in Form von Wasserstoff. Zusätzlich haben sie einen kleinen Akku als Ziwschenspeicher. Die fahren jetzt seit Jahren und die Praxis zeigt, dass die Wasserstofftechnologie der Akkutechnologie insbesondere in der Ausdauer haushoch überlegen ist.

Für eine Wassestoffwirtschaft würden noch viele andere Gründe sprechen. Z.B. könnte man dafür die vorhandene Infrastruktur für das Erdgas nutzen. Dann könnte man die Energie in vorhandenen Röhren transportieren und bräuchte keinen neuen Stromtrassen. Man könnte den Wasserstoff auch in der Wüste produzieren und mit Tankschiffen nach Europa bringen.

Antwort
von xJibbsz, 6

Als Ergänzung vielleicht noch Ausblick auf neue Technologien. 

Kommentar von xJibbsz ,

Und natürlich noch die Arten erläutern

Antwort
von tommy40629, 5

Warum diese Energien? 

Vorteile und Nachteile begründen

Kosten

Forschungsergebnisse

neuster Stand der Technik

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