Fronius: Brennstoffzelle + Photovoltaik

Verfasst am: 28.11.2007, 23:58

Die ganzjährige Verfügbarkeit von Strom aus der Sonne erfordert in unseren Breiten normalerweise sehr große Solargeneratoren und Akkumulatoren, um sicher über die sonnenarmen Wintermonate zu kommen. Der Einsatz einer Brennstoffzelle als zusätzlicher Energielieferant ist nicht nur umweltfreundlicher, sondern oft auch kostengünstiger, weil die Größe der Solarstromanlage und der Batterien wesentlich reduziert werden kann. Zu diesem Zweck entwickelte der österreichische Photovoltaik-Wechselrichterproduzent Fronius international ein praxistaugliches "Energiezellen"-Konzept für ein hybrides Brennstoffzellensystem mit integriertem Pufferspeicher, das saubere, emissionsfreie Energie dauerhaft nutzbar macht....

Der komplette Bericht ist hier zu finden:
http://www.solarserver.de/solarmagazin/anlageoktober2007.html

Der Tom Cool

Verfasst am: 29.11.2007, 07:30

Das könnte in 20 Jahren interessant werden. Der Wirkungsgrad dürfte aber sehr gering sein. Darüber schweigt sich der Bericht aber aus - oder hab ich das übersehen? Um Wärme zu erzeugen sind thermische Solaranlagen mit einem Sorptionsspeicher wesentlich wirtschaftlicher.

Peter

Verfasst am: 29.11.2007, 09:50

Hallo Peter,
ich glaube du verwechselt da was. Hier geht es nicht um Wärmeerzeugung zum Beispiel für Brauchwassererwärmung oder/und Heizungsunterstützung, sondern um die Versorgung mit Strom.
Auf jeden Fall ist es sehr interessant- so haben wir bald gesichert, dass wir nach 20 Jahren den Strom auch nachts nutzen können. Denke, da wird sich in den nächsten Jahren noch sehr viel tun und demnächst immer ausgereiftere Systeme erscheinen!
Gruß

Verfasst am: 29.11.2007, 10:48

Nein, trzebi, ich habe das nicht verwechselt. Ich habe nur erhebliche Zweifel, dass sich das rechnet. Die Brennstoffzelle erzeugt bei der Wasserstoffproduktion und bei der Stromproduktion Wärme, die dann noch genutzt werden soll. Mich würde interessieren, wieviel Strom nach der Umwandlung in Wasserstoff anschließend wieder erzeugt werden kann, und wieviel Wärme dabei umgesetzt wird. Es ist mit Sicherheit wirtschaftlicher den Strom im Sommer zu verbrauchen, selbst wenn man für den Überschuss nur den Marktüblichen Preis von derzeit 5 ct/kW erhalten würde. Hier wäre es dann wieder interessant, Waschmaschine und ähnliche Großverbraucher so zu steuern, dass sie bei Sonnenschein automatisch in Betrieb gehen, anstatt den Strom Verlustreich umzuwandeln. Eventuell wäre es auch wirtschaftlicher den Überschuss gleich in Wärme für das Brauchwasser umzusetzten. Deshalb meine Bemerkung, dass eine nur auf Wärmeproduktion abgestimmte Solaranlage wesentlich effektiver arbeitet, als eine PV-Anlage die als Abfallprodukt noch ein bischen Wärme erzeugt.

Peter

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3106

Hallo

ist doch generell bei der ganzen Wasserstofftechnik die Frage, was bringt der Umweg über den Wasserstoff an Mehrwert. Warum geht man nicht direkt über Batterien.
Ich seh den Mehrwert nur, wenn es um Langzeitspeicherung geht, also über mehrere Monate oder Jahre.
Aber ist Wasserstoff nicht auch ziemlich flüchtig ?
Die Japaner haben mal einen Wasserstofftank mit Nanostrukturen erfunden, in den sie sehr viel Wasserstoff reinpumpen konnten, aber nur wenig wieder rauskam Very Happy

Viele Grüße:

Klaus

Verfasst am: 29.11.2007, 18:57

Wie immer ist ein wenig elementare Thermodynamik ganz sinnvoll: Wasserstoff bietet auf Grund der hohen Verbrennungstemperatur die Möglichkeit, thermische Maschinchen mit relativ hohem Wirkungsgrad zu bauen. Umgekehrt lässt sich durch Temperaturerhöhung auch der Wirkungsgrad von Brennstoffzellen stark erhöhen - und zwar ohne, dass diese Wärme in die Umwelt abgestrahlt würde. Die Flüchtigkeit von Wasserstoff ist inzwischen kein Problem mehr.

Hingegen: Selbstentladung, Herstellungskosten, Lebensdauer und Energieverbrauch durch Transport des relativ hohen Gewichtes sind bei "Batterien" (sprich Akkumulatoren) nach wie vor ein Problem.

Ich setze jedenfalls bei der lokalen Energieversorgung in Kraftfahrzeugen eher auf Wasserstoff und BZ, als auf Akkumulatoren.

Verfasst am: 29.11.2007, 19:26

Milliarden flossen bereits in die Entwicklung dieser Technik. Fast alle Hersteller der Welt, sogar manche Kfz-Novizen aus China, haben inzwischen Prototypen mit Brennstoffzellenantrieb. Doch eine Markteinführung in nennenswerter Stückzahl - von Mercedes einst für das Jahr 2004 vorausgesagt - ist nirgends in Sicht. Es fehlt ein Tankstellennetz. Und vom forcierten Aufbau einer solchen Infrastruktur raten Energieexperten, etwa in einer Studie des Wuppertal-Instituts, sogar ab.

Zu viel Energie geht auf dem Wasserstoffweg verloren. Laut Wolfgang Steiger, dem Leiter der Antriebsforschung bei VW, kommt weniger als ein Viertel der Stromkraft am Rad des Brennstoffzellenautos an. Die Hälfte bleibt bei der Umwandlung des Stroms in Wasserstoff auf der Strecke, und die Rückverwandlung in Strom an Bord des Autos halbiert den Energiegehalt nochmals. Weiterer Schwund entsteht beim Transport des extrem speicherungsunwilligen Elements. Der Hauptvorteil des Energieträgers Strom - seine ressourcenschonende Produktion - schmilzt somit wieder dahin.

Verfasst am: 29.11.2007, 19:26

http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,519773,00.html

Gruß Rio

Verfasst am: 29.11.2007, 20:37

Typischer Spiegel-Artikel. Tendenziös in der Wortwahl (man will halt politisch etwas bewegen, also schreibt man über ein obskures "steinzeitliches Prinzip des Feuermachens..."), aber wenn es dann um die Fakten geht, wird es dünn.

180 kg für 16 kWh, soso. Bei welcher Lebensdauer ? Wie wirkt sich die Ladezeit auf die Lebensdauer aus ? Was heißt "moderate Fahrweise" - zwei Minuten von 0 auf 50 km/h ?

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3106

@phenning

Spiegel schreibt von 3000 angestrebten Ladezyklen, im Moment sind 1000 realistisch, das sind im Moment bei einer Autonomie von "nur" 100 km dann 100000km. Hat man einen doppelt so großen Akkupack an Bord, sind es 20000 km.
Altairnano nennt 10000 Ladezyklen als angestrebtes Ziel für ihren neuen Akku. Die 180kg sind noch hochgegriffen, es werden gegenwärtig schon Lithium-Akkus bei etwa 120kg für 16kwh verkauft. Das Energiedichtepotenzial ist jedoch noch lange nicht ausgeschöfft..
Der Tesla Roadster beschleunigt mit eben solchen gegenwärtig erhältlichen Akkus in 4 Sekunden auf 60 Meilen/h .

http://www.teslamotors.com

Viele Grüße:

Klaus

Verfasst am: 29.11.2007, 22:32

Aber die Werte hängen doch zusammen ! Ich gehe davon aus, dass die gegenwärtigen Daten separat optimiert worden sind - z.B. Reichweite bei der Geschwindigkeit maximalen Wirkungsgrades und ohne Beschleunigungszyklen.

Wieviel km kann ich also z.B. zurücklegen, wenn ich ein paar "normale" Beschleunigungszyklen einbaue ?

Und wie verändert sich die Lebensdauer, wenn die Akkus jedesmal ausgereizt werden ? Als "power user" meiner Notebooks habe ich da so meine Erfahrungen.

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3106

Hallo , das kannst Du Alles sehr schön an dem praktischen Beispiel "Teslamotors" schon nachvollziehen.
Da das Auto ja schon gebaut wird, unzählige Erprobungen stattgefunden haben und kurz vor der Auslieferung an die Kunden steht verfügt Teslamotors schon über genug verlässliche Daten.
Übrigens werden auf dieser Website auch ausführliche Berechnungen zur Energieeffizienz verschiedener Antriebe im Vergleich (auch für Wasserstoff) angestellt.
Ein Elektroauto mit Akkubetrieb ist mit einer Umwandlungseffizienz über "Alles" von etwa 1km / MJ zur Zeit unschlagbar. Der Brennstoffzellenantrieb scheidet ohne die Produktion des Wasserstoffes überhaupt mitzurechnen auf dem Niveau eines normalen Dieselantriebes ab.
Akkus werden niemals voll entladen, man gibt nur die nutzbare Kapazität elektronisch frei, eine weitere Entladung ist durch den Nutzer nicht möglich.

Viele Grüße:

Klaus

Verfasst am: 29.11.2007, 23:15

Also nun mal langsam.

Erst einmal habe ich nichts von "voller Entladung geschrieben" - sondern nur von der maximalen Ausnutzung (eben bis zur Grenzspannung),

Zweitens hege ich ein gesundes Misstrauen gegenüber den Angaben von Herstellern, die damit ihr Geld verdienen. Ich neige im Gegensatz zu manchen Kernkraftgegnern nicht zu Verschwörungstheorien, bin aber selbst oft genug als Gutachter tätig, um vorsichtig zu sein.

Ich lasse mich gerne eines Besseren belehren - aber brauche noch mehr Daten.

Verfasst am: 29.11.2007, 23:35

na super
phening hat geschrieben:

Zitat:

Zweitens hege ich ein gesundes Misstrauen gegenüber den Angaben von Herstellern, die damit ihr Geld verdienen. Ich neige im Gegensatz zu manchen Kernkraftgegnern nicht zu Verschwörungstheorien, bin aber selbst oft genug als Gutachter tätig, um vorsichtig zu sein.

Ich lasse mich gerne eines Besseren belehren - aber brauche noch mehr Daten.

solche Gutachter braucht das Land
Gruß Eberhard

Verfasst am: 29.11.2007, 23:35

Gutachten Verschwörungstheorien Atomkraftgegner?
Hört sich interessant an.
Hat die Stromindustrie denn ein Interesse an Elektroautos?