Lexikon Liste der Wasserstofftechnologien

In der Liste der Wasserstofftechnologien sind alle bekannten Technologien aufgeführt und der Status der Entwicklung beschrieben.

Inhaltsverzeichnis

1 Status
2 Technologien der Wasserstoffherstellung
3 Technologien der Wasserstoffspeicherung
4 Technologien der Wasserstoffverteilung und Infrastruktur
5 Technologien der Wasserstoffnutzung
6 Siehe auch
7 Einzelnachweise

Status

Der Status der Entwicklung der Technologien ist in vier Kategorien aufgeteilt:

Forschung - die Technologie befindet sich im Forschungs und Entwicklungsstadium.
Prototypen im Einsatz - für diese Technologie existieren funktionsfähige Prototypen die im Einsatz getestet werden.
Kleinserien im Einsatz - für diese Technologie existiert eine Kleinserie die bei ausgesuchten Kunden eingesetzt und getestet wird. Auch Leasingmodelle werden hierüber betrieben.
kommerzieller Einsatz - diese Technologie wird am Markt angeboten.

Technologien der Wasserstoffherstellung

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Vor allem die Spalte "Status 2011 ist völlig unbelegt und sollte entfernt werden" --Joes-Wiki 01:17, 19. Feb. 2012 (CET)

→ Hauptartikel: Wasserstoffherstellung

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Dampfreformierung	Bei der Dampfreformierung werden Kohlenwasserstoffe durch allothermen oder autothermen Reaktion in Wasserstoff umgewandelt.	kommerzieller Einsatz
Partielle Oxidation	Bei der partiellen Oxidation wird Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen wie Erdgas oder Heizöl unter Sauerstoffmangel in einem exothermen Prozess umgesetzt.	kommerzieller Einsatz
Autotherme Reformierung	Die autotherme Reformierung ist eine Kombination aus Dampfreformierung und partieller Oxidation, um den Wirkungsgrad zu optimieren.	kommerzieller Einsatz
Kværner-Verfahren	Das vom norwegischen Unternehmen Kværner entwickelte Verfahren trennt Kohlenwasserstoffe in einem Plasmabrenner bei 1600 °C vollständig in Aktivkohle (reinen Kohlenstoff) und Wasserstoff.	kommerzieller Einsatz
Pyrolyse und Biomassevergasung	Bei der 'Pyrolyse wird Wasserstoff durch eine thermo-chemische Spaltung organischer Verbindungen erzeugt. Im Gegensatz zur Vergasung und zur Verbrennung geschieht dies ausschließlich unter der Einwirkung von Wärme und ohne zusätzlich zugeführten Sauerstoff.	kommerzieller Einsatz
Fermentation	Bei der Fermentation wird Wasserstoff durch anaerobe Mikroorganismen direkt aus Biomasse gewonnen.	Forschung
Wasser-Elektrolyse	Bei der Wasser-Elektrolyse wird Wasserstoff mit einem Elektrolyseur durch elektrischen Strom erzeugt der an zwei Elektroden angelegt wird die sich im Wasser befinden.	kommerzieller Einsatz
Hochtemperatur-Elektrolyse	Wasser-Elektrolyse bei der durch hohe Temperaturen (bis 900 °C) der Wirkungsgrad verbessert wird	Prototypen im Einsatz
Chloralkali-Elektrolyse	Bei der Chloralkali-Elektrolyse entsteht Wasserstoff sowie Chlor als Nebenprodukt in der Chemischen Industrie	kommerzieller Einsatz
Thermochemische Herstellung	Oberhalb einer Temperatur von 1.700 °C vollzieht sich die direkte Spaltung von Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff. Diese Technologie ist interessant in Verbindung mit Solarturmkraftwerken.	Forschung
Photobiologische Herstellung	Bei der photobiologischen Herstellung von Wasserstoff nehmen Algen Sonnenlicht auf. Durch die Beeinflussung der von ihnen betriebenen Photosynthese wird die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff erreicht.	Forschung
Biowasserstoffherstellung	Als Biowasserstoff wird Wasserstoff (H₂) bezeichnet, der aus Biomasse oder mittels lebender Biomasse hergestellt wird.	Prototypen im Einsatz

Technologien der Wasserstoffspeicherung

→ Hauptartikel: Wasserstoffspeicherung

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Druckspeicher	Wasserstoff wird unter hohem Druck (bis zu 800 bar) in Kunststoffbehältern gelagert. Geringes Gewicht, gut geeignet für kleine Mengen. Verwendung z. B. für Fahrzeugtanks	kommerzieller Einsatz
Flüssigspeicher	Wasserstoff wird verflüssigt (LH2) und unter Umgebungsdruck bei tiefen Temperaturen (Siedepunkt −252,8 °C, 20,4 K) gelagert. Gut geeignet für große Mengen. Verwendung z.B. für Wasserstofftankstellen	kommerzieller Einsatz
Metallhydridspeicher	Der Wasserstoff wird in den Lücken eines (kalten) Metallgitters eingelagert und bei Erwärmung des Speichers wieder abgegeben. Hohes Gewicht. Verwendung z. B. in U-Booten	kommerzieller Einsatz
Nanoröhrenspeicher	Einlagerung von Wasserstoffmolekülen in mikroskopisch kleinen röhrenförmigen Gebilden (1 nm dick und bis 100 µm lang).	Forschung
Chemisch gebundener Wasserstoff	Speicherung in Methanol oder N-Ethylcarbazol.	Forschung

Technologien der Wasserstoffverteilung und Infrastruktur

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Ionischer Verdichter	Verdichtung von Wasserstoff auf bis zu 900 bar (GH₂).	kommerzieller Einsatz
Kolbenverdichter	Verdichtung von Wasserstoff auf bis zu 850 bar (GH₂).	kommerzieller Einsatz
Wasserstoffverflüssiger	Verflüssigung von Wasserstoff (LH₂).	kommerzieller Einsatz
Wasserstofftankfahrzeuge	Tankfahrzeuge für Flüssig- oder Druckwasserstoff	kommerzieller Einsatz
Wasserstoffpipelines	Transport und Speicherung von Wasserstoff in Rohrleitungen.	kommerzieller Einsatz
Wasserstofftankstellen	Öffentliche Wasserstofftankstellen sind meist den Tankstellen fossiler Treibstoffe angegliedert. Je regionalem Bedarf verkaufen sie Flüssigwasserstoff (LH₂) oder Druckwasserstoff (GH₂ 350 bar oder 700 bar). Das Netz der Wasserstofftankstellen in Deutschland befindet sich im Ausbau.^[1]	kommerzieller Einsatz
Hydrogen highway	Anordnung von Wasserstofftankstellen innerhalb der Fahrzeugreichweiten die es ermöglichen mit Wasserstofffahrzeugen größere Strecken zurückzulegen.	kommerzieller Einsatz

Technologien der Wasserstoffnutzung

Brennstoffzellen

→ Hauptartikel: Brennstoffzelle

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Alkalische Brennstoffzelle (AFC)	Alkalischer Elektrolyt. Verwendung in der Raumfahrt und als U-Boot Antrieb	kommerzieller Einsatz
Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC)	Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen (Wirkungsgrad elektrisch bis 60%).	kommerzieller Einsatz
Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC)	Verwendung für die Stromversorgung von Laptops und anderen mobilen Geräten	Prototypen im Einsatz
Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC)	Verwendung als Blockheizkraftwerk	Prototypen im Einsatz
Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC)	Kann neben Wasserstoff auch direkt mit Erdgas oder Biogas betrieben werden. Verwendung in größeren Blockheizkraftwerken	Prototypen im Einsatz
Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC)	Kann neben Wasserstoff auch direkt mit Erdgas, Biogas oder Propangas betrieben werden. Verwendung zur Stromerzeugung und in Blockheizkraftwerken. Kann wegen der hohen Ausgangstemperaturen in Heizkraftwerken auch mit nachgeschalteter Turbine betrieben werden.	Entwicklung

Fahrzeugantriebe

→ Hauptartikel: Wasserstoffantrieb

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Brennstoffzellen-PKW	Elektrofahrzeug dessen Energie durch eine Brennstoffzelle erzeugt wird.	Kleinserien im Einsatz
Brennstoffzellen-Busse	Verwendung in einigen Großstädten, z. B. Hamburg	Kleinserien im Einsatz
Brennstoffzellen-Schienenfahrzeuge	Schienenfahrzeuge die mit Wasserstoffverbrennungsmotor oder Brennstoffzellen angetrieben werden	Prototypen
Brennstoffzellen-Zweiräder	Fahrräder und Motorroller die mit Brennstoffzellen angetrieben werden	Prototypen
Brennstoffzellen-Gabelstapler	Gabelstapler die mit Brennstoffzellen angetrieben werden	kommerzieller Einsatz
Brennstoffzellen-Flurförderfahrzeuge	Gabelstapler die mit Brennstoffzellen angetrieben werden	kommerzieller Einsatz
Wasserstoffverbrennungsmotor	Modifizierter Otto-Motor der mit Wasserstoff betrieben wird	Kleinserie, Entwicklung ausgesetzt

Sonstige Antriebe

→ Hauptartikel: Wasserstoffantrieb

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Raketenantriebe	Raketentriebwerke die Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff verwenden	kommerzieller Einsatz
Antriebe für Überwasserschiffe	Schiffe die mit Brennstoffzellen angetrieben werden	Prototypeneinsatz
Antriebe für U-Boote	U-Boote die im Tauchbetrieb mit Brennstoffzellen angetrieben werden und damit bis zu 2 Wochen unter Wasser bleiben können.	kommerzieller Einsatz
Flugzeugantriebe	Bemannte und unbemannte Flugzeuge die mit Brennstoffzellen angetrieben werden	Prototypeneinsatz

Blockheizkraftwerke, Stromaggregate

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk	Brennstoffzellen die Strom und Wärme erzeugen. Der Wirkungsgrad beträgt dabei bis zu 90%	Kleinserie im Einsatz
Hausenergieversorgung, Home Energy Station	Wärme- und Stromerzeuger für den mobilen und stationären Einsatz	Prototyp
Inselenergieversorgung	Autarke Energieversorgung für Inseln, z. B. Utsira	Kommerzieller Einsatz
Wasserstoff Notstromversorgung (USV)	Unterbrechungsfreie Stromversorgung, z. B. für Rechenzentren	Kommerzieller Einsatz
On Board Stromversorgung für Verkehrsflugzeuge	Stromversorgung durch Brennstoffzellen inclusive der Herstellung von Gebrauchswasser und sauerstoffarmer Luft zum Fluten von Kerosintanks.	Entwicklung

Sonstiges

Technologie	Kurzbeschreibung	Status 2011
Wasserstoffdetektor	Ermitteln von Wasserstoffkonzentrationen in der Luft	Kommerzieller Einsatz
Wasserstoffmikrosensor	Aufspüren von Lecks in Wasserstoffanlagen	Kommerzieller Einsatz

Siehe auch

Einzelnachweise

↑ Liste der Wasserstofftankstellen (Quelle: H2Stations.org Stand: wird laufend aktualisiert)