Wasserstoff und Brennstoffzellen. Sven Geitmann

ine/>

       Wasserstoff & Brennstoffzellen

      Sven Geitmann

       Wasserstoff & Brennstoffzellen

       Die Technik von morgen

       Sven Geitmann

      Dieses Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Autors und des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.

      Alle in diesem Buch enthaltenen Angaben, Daten, Ergebnisse usw. wurden vom Autor nach bestem Wissen erstellt und vom Verlag mit größtmöglicher Sorgfalt geprüft. Dennoch sind inhaltliche Fehler nicht völlig auszuschließen. Daher erfolgen alle Angaben ohne jegliche Verpflichtung oder Garantie des Autors und des Verlages. Sie übernehmen deshalb keinerlei Verantwortung und Haftung für etwaige vorhandene inhaltliche Unrichtigkeiten.

      Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek:

      Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.

      Weitere Produkte des Hydrogeit Verlags:

      • Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe ISBN 3-937863-00-1

      • Wasserstoff- & Brennstoffzellen-Projekte ISBN 3-8311-3280-1

      • Die Wasserstoff-CD ISBN 3-937863-03-6

      Besuchen Sie auch: www.hydrogeit.de

      EPUB ISBN 3-937863-25-2

      © Copyright 2004 Hydrogeit Verlag, 16766 Kremmen, Germany

      Umschlaggestaltung, Satz u. Illustrationen: A. Wolter

      Alle Rechte vorbehalten!

       DANKSAGUNG

      Bei dem vorliegenden Buch handelt es sich um eine Neuauflage von dem Buch “Wasserstoff und Brennstoffzellen – Die Technik von morgen!”, das zum ersten Mal im Mai 2002 vom Autor Sven Geitmann in Eigenarbeit herausgebracht worden ist.

      Nachdem der Fachjournalist und beratende Ingenieur im Februar 2004 seinen eigenen Verlag gegründet hat, erschien diese neue, sprachlich und inhaltlich überarbeitete Version. Alle Angaben wurden so weit wie möglich aktualisiert, und zahlreiche neue Bereiche wurden eingearbeitet, so dass der Umfang um etwa 100 Seiten angewachsen ist. Darüber hinaus wurden die graphische Gestaltung von Text und Bildern sowie die Druckqualität entscheidend verbessert.

      Besonderer Dank geht an dieser Stelle an zahlreiche Personen, Unternehmen, Institute und Verbände, die mit Informationen, Abbildungen und konstruktiven Ratschlägen bei der Erstellung dieses Buches zur Seite gestanden haben. Hervorzuheben sind Dione Gutzmer, die bei der Durchsicht hilfreich zur Seite stand, Andreas Wolter, der Cover-Grafik sowie Text-Layout erstellte, und natürlich Doritt und Willi.

      Viel Spaß bei der Lektüre wünscht

       Sven Geitmann

       VORWORT

      Bewusstseinsbildung ist unverzichtbare Voraussetzung für die Entscheidungen in demokratisch-parlamentarischen Gemeinwesen. Das gilt für alle politischen Entscheidungen, so auch für energiepolitische. Die aufkommende Wasserstoffenergiewirtschaft gehört hierher. Es genügt nicht, wenn Experten die Sache verstanden haben. Verstehen und verständlich machen ist ihre Aufgabe.

      Der Kommunikationsmittel gibt es viele, sie nehmen eher noch zu. Das altehrwürdige Buch wie das vorliegende neue über Wasserstoff und Brennstoffzellen werden auch im Zeitalter der elektronischen Kommunikation ihre Bedeutung bewahren.

      Kardinale Unterschiede gegenüber dem gewachsenen Energiesystem kennzeichnen Wasserstoff und seine Technologien: Einmal hergestellt, ist Wasserstoff über seine gesamte dann folgende Energiewandlungskette von der Primärenergie über die Sekundärenergie, die Endenergie, Nutzenergie, schließlich bis zu den Energiedienstleistungen umwelt- und klimaökologisch sauber. Wasserstoff tritt an die Seite von Elektrizität, die andere Sekundärenergie. Beide werden aus allen denkbaren Primärenergien hergestellt. Beide rücken den Schwerpunkt des Energiegeschehens in die Sekundärenergiewirtschaft, deren Bedeutung zunimmt. Beide stehen und fallen mit effizienten Energietechnologien.

      Technisches Wissen um Energieanlagen höherer Effizienzgewinne macht mehr Energiedienstleistungen aus weniger Primärenergierohstoffen. Wasserstoffversorgte, kleinteilige und effiziente Brennstoffzellen der Watt- bis Megawatt-Klasse treten im dezentralen Nutzerbereich als virtuelle Kraftwerke in Wettbewerb zu den gewachsenen zentralen Strukturen. Strom wird nicht mehr nur am Anfang der Energiewandlungskette erzeugt, sondern auch an ihrem Ende. Fahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe mit Wasserstoff im Tank und effizienten Wasserstoff-Motoren oder -Brennstoffzellen an Bord werden Transport und Verkehr buchstäblich schadstoff- und treibhausgasfrei machen. Wasserstoff perpetuiert das Weltenergiehandelssystem. Ländern hoher Importabhängigkeit (wie Deutschland, das 75 % seines Bedarfs an Primärenergierohstoffen einführt) bietet er die Chance, diese Abhängigkeit zu mildern. Technologiepolitik wird zu Energiepolitik. Bei Wasserstoff aus fossilen Energien werden Schadstoffe und Treibhausgase bereits in den Energieverkäuferländern entfernt, was heute den Energiekäuferländern obliegt. Es ergab sich so, dass das Weltenergiehandelssystem Energierohstoffe transportiert und die Schadstoffe gleich mit. Morgen wird es sauberen Wasserstoff transportieren.

      Wasserstoff aus erneuerbaren Energien lässt Weltregionen am Energiehandel teilnehmen, deren riesige und beständig erneuerte Ressourcen (Sonne, Wind, Wasserkraft) derzeit ungenutzt bleiben, weil sie nicht speicher- und transportfähig und damit auch nicht handelsfähig sind, da ihnen der speicher- und transportierbare chemische Energieträger Wasserstoff fehlt. Aber, Einsicht verlangt Illusionslosigkeit: Energie braucht Zeit. Viele Jahrzehnte bis zu halben Jahrhunderten sind die typischen Zeiten, die allen neuen Energien im Energiemix eigen waren. Wasserstoff und besonders Wasserstoff aus erneuerbaren Energien machen da keinen Unterschied. Folglich ist es hohe Zeit zu beginnen, „it’s HYtime!“ Eigentlich ist es immer zu spät.

      Erneuerbarer Wasserstoff ist die ultima ratio, Manche sagen die prima ratio, jedoch durchaus nicht die Voraussetzung für die Wasserstoffenergiewirtschaft. Bis die erneuerbaren Energien in nennenswerte Märkte hineingewachsen sein werden, wird Wasserstoff weiterhin aus fossilen Energien hergestellt werden. Mit einem signifikanten Unterschied gegenüber heute: Die bedrohte Klimaökologie verlangt das Einfangen (Sequestrieren) der mitproduzierten Treibhausgase und ihre für die Atmosphäre schadlose Nutzung oder Endlagerung. Wenn das geschehen sein wird, bleibt nur mehr ein bedeutsamer Unterschied gegenüber erneuerbarem Wasserstoff: Die fossilen Primärenergierohstoffe sind endlich, die erneuerbaren Primärenergien nach Menschengedenken unendlich.

      Ich wünsche dem vorliegenden Buch eine große Zahl an Lesern und ihnen wachsendes, kritisches Bewusstsein in die Notwendigkeit des Aufbaus der Wasserstoffenergiewirtschaft.

      Überlingen, im Herbst 2004

      Professor Dr.-Ing. Carl-Jochen Winter

       INHALT

       1 EINLEITUNG

       2 AKTUELLER STAND BEI FOSSILEN ENERGIETRÄGERN