Wasserstoff-Mobilitätslösungen
Wie lässt sich die Zukunft der Mobilität gestalten?
Erfahren Sie mehr über die Wasserstoffmobilität, das Potenzial und die Herausforderungen für ihre Entwicklung und wie Sie dazu beitragen können.
Nach dem Dieselgate-Skandal haben viele Städte wie Paris, Madrid, Oslo, Athen und Mexiko angekündigt, Verbrennungsmotoren verbieten zu wollen. Wasserstoffmobilität könnte die Lösung sein.
Bis 2030 wird der Marktanteil von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen voraussichtlich von 1% to 30 % steigen. Bis 2035 werden 450 Millionen Elektroautos auf dem Markt sein.
Zurzeit ist der weltweite Wasserstoffverbrauch noch gering, weniger als 2% of der globalen Energie. Nach Angaben des Hydrogen Council könnte dieser Verbrauch jedoch bis 2050 auf 25 % ansteigen.
01. Lösungen
Wasserstoff-Mobilitätslösungen
Das Solar Impulse Label wird an innovative Lösungen für Wasserstoffmobilität vergeben, die hohe Anforderungen an Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit erfüllen.
Jede Lösung durchläuft einen strengen Bewertungsprozess, der von unabhängigen Experten durchgeführt wird.
02. Definition
Was ist Wasserstoff?
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende chemische Element im Universum. Er ist ein einfacher, gasförmiger Körper, der in die Zusammensetzung von Wasser eingeht.
Wasserstoff ist keine direkte Energiequelle, sondern eher ein Energieträger. Er dient in erster Linie als Energiespeicher, insbesondere für erneuerbare Energien, wenn deren gesamte Produktion nicht verbraucht werden kann. Er kann auch zur Energieerzeugung verwendet werden, um Hybridfahrzeuge oder autonome Energieerzeugungssysteme anzutreiben. Die bei der Wasserstofferzeugung entstehende Wärme kann auch lokal genutzt werden, um beispielsweise Gebäude zu heizen.
03. Produktion
Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Obwohl er in seiner atomaren Form sehr häufig vorkommt, ist reiner Wasserstoff auf der Erde nicht natürlich vorhanden. Er muss durch die Trennung von chemischen Elementen hergestellt und gespeichert werden, bevor er für die Mobilität genutzt werden kann.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wasserstoff zu erzeugen:
- 1. Die Reformierung von Erdgas mit überhitztem Dampf ist ein weit verbreitetes Verfahren.
- 2. Bei der Vergasung wird Holzkohle in einem Reaktor verbrannt. Bei sehr hohen Temperaturen bilden sich die freigesetzten Gase zu H2 und Kohlenmonoxid um.
- 3. Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff durch Elektrolyse. Dieses Verfahren ist interessant, da es die einfache Gewinnung von reinem Wasserstoff ermöglicht und vor allem das einzige ist, das völlig kohlenstofffrei ist, wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne gewonnen wird.
Wie funktioniert eine Wasserstoff-Brennstoffzelle?
Wie wir bereits erwähnt haben, ist Wasserstoff an sich kein Kraftstoff. Wie wird dann Wasserstoffkraftstoff hergestellt?
In einer Brennstoffzelle, einem stromerzeugenden Gerät, das chemische Reaktionen nutzt, wird H2 in Strom und Wasserdampf umgewandelt. Das Prinzip der Brennstoffzelle ist das Gegenteil der Elektrolyse, da es auf der Oxidation eines Brennstoffs und der Reduktion eines Oxidationsmittels beruht, was zur gleichzeitigen Erzeugung von elektrischer Energie, Wasser und Wärme führt.
04. Vorteile
Vorteile und Nutzen von Wasserstoff
Die Aussichten für die Wasserstoffwirtschaft sind gut. Sie könnte eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen, da sie eine hohe Energieeffizienz aufweist, lokal keine Schadstoffe ausstößt und zu einer massiven Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen kann.
Beruf
Die einzige Emission eines mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellenfahrzeugs ist Wasserdampf. Wasserstoff ist somit ein sauberer Kraftstoff für Autos ohne Emissionen von Schadstoffen und Treibhausgasen, die zum Klimawandel beitragen.
Schnelle Betankung
Wasserstofftankstellen sind den herkömmlichen Tankstellen sehr ähnlich. Da Wasserstofffahrzeuge - anders als batteriebetriebene Elektroautos - zum Aufladen nicht an die Steckdose angeschlossen werden müssen, ist der Tankvorgang schnell erledigt.
Großer Aktionsradius
Brennstoffzellenfahrzeuge haben auch eine größere Reichweite als batteriebetriebene Elektroautos. Sie haben jetzt eine Reichweite von 500 bis 800 km.
05. Herausforder
Herausforderungen und Nachteile
1. Auswahlverfahren
Heute wird der meiste Wasserstoff auf konventionelle Weise durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe hergestellt, wodurch große Mengen an CO2 freigesetzt werden. Die größte Herausforderung besteht daher darin, Wasserstoff mit erneuerbaren Energiequellen wie Windturbinen und Sonnenkollektoren zu erzeugen. Dies ist der große Schritt hin zu grünem Wasserstoff, der noch getan werden muss.
2. Mangel an Ladestationen
Es gibt nur wenige Ladestationen in der Welt. Auch wenn einige Regierungen den Willen haben und in den Bau von Wasserstofftankstellen investieren, ist die Nachfrage immer noch gering, und diese Terminals erwirtschaften im Moment nicht genug Gewinn.
3. Kostspielig und leicht entzündlich
Im Vergleich zur Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas ist die Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien sehr teuer und weniger effizient. Darüber hinaus führen enorme Investitionen in die Lithium-Ionen-Batterietechnologie zu einem raschen Preisverfall in diesem Segment der Elektrofahrzeuge.
Dies führt dazu, dass die Preise für herkömmliche Elektroautos im Vergleich zu Wasserstoff-Elektroautos sinken.
Darüber hinaus ist Wasserstoff äußerst explosiv. Er muss unter Druck in sperrigen Behältern gelagert und transportiert werden. Dies wirft Sicherheits-, Logistik- und Wirtschaftlichkeitsprobleme auf, die seinen Einsatz noch behindern.
Eine Herausforderung, #1000 Lösungen, umdie Weltzu verändern
Ein Label, das sowohl auf die Umwelt als auch auf die Rentabilität ausgerichtet ist.
Die Stiftung Solar Impulse hat die zweite Phase ihrer Aktion gestartet: die Identifizierung und Auswahl von #1000Lösungen, die die Umwelt auf rentabel Weise schützen können, und deren Vermittlung an Entscheidungsträger.
In Zusammenarbeit mit unabhÃ?ngigen Experten und renommierten Institutionen bietet die World Alliance ihren Mitgliedern an, deren Lösungen kostenlos zu bewerten. Das Label Solar Impulse Efficient Solutions wird Innovatoren einen Wettbewerbsvorteil und Lösungssuchenden eine Qualitätsgarantie bieten.
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