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Vollständige Version anzeigen : Kohlenstoffbrennstoffzelle



Praetorianer
15.09.2005, 13:39
Ein neues Verfahren für die Stromerzeugung mithilfe der Kohlenverbrennung, wie sie in heitigen Kohlekraftwerken praktiziert wird, scheint in der Erforschung zu sein:


Brennstoffzelle mit Kohle
Von Uta Bilow


14. September 2005 Kohle ist nach wie vor einer der wichtigsten Energieträger. Die weltweiten Reserven übertreffen sogar die Vorkommen an Erdöl- und Erdgas. Üblicherweise erzeugt man elektrischen Strom über die Verbrennung von Kohle. Mit der freiwerdenden Wärme wird Dampf erzeugt, der einen Stromgenerator antreibt. Dabei entstehen allerdings große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxyd. Schon lange sucht man nach effizienteren Wegen zur Stromgewinnung. Forscher von der Harvard University in Cambridge haben nun ein vergleichsweise umweltschonendes Verfahren mit einem hohen Wirkungsgrad ersonnen. Es beruht auf einer Brennstoffzelle, die statt mit Wasserstoff, Methanol oder Methan mit Kohle betrieben wird. Das Neue daran: Das Verfahren funktioniert bei hundert Grad.


Die ersten Versuche, auf elektrochemischem Wege aus Kohle durch Oxydation Strom zu erzeugen, liegen lange zurück. Bereits 1921 skizzierte der damalige Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim, Franz Fischer, auf der Jahresversammlung Deutscher Elektrochemiker ein entsprechendes Verfahren, das jedoch nie verwirklicht wurde. Denn die elektrochemische Oxydation von Kohle verläuft normalerweise recht langsam. Deshalb experimentieren viele Forscher heute mit Hochtemperaturzellen, die geschmolzene Oxyde als Elektrolyten enthalten. Daraus resultieren jedoch eine Reihe gravierender technischer Schwierigkeiten wie die starke Korrosion der Elektroden oder ein hoher elektrischer Widerstand, der den Wirkungsgrad beeinträchtigt.

Eisenionen als Reaktionsbeschleuniger

Die Wissenschaftler um George Whitesides haben nach einem Weg gesucht, der Oxydation von Kohle auf die Sprünge zu helfen und gleichzeitig die Betriebstemperatur zu senken. Die Lösung lieferten mehrfach geladene Eisenionen, die als Reaktionsbeschleuniger wirken. Für ihre Brennstoffzelle schlämmen die Forscher Kohlepulver zunächst in Schwefelsäure auf und versetzen die Mischung dann mit dreifach positiv geladenen Eisenionen. Die Teilchen reagieren mit der Kohle und oxydieren diese zu Kohlendioxyd. Dabei nimmt jedes Eisenion ein Elektron auf, wobei es seinen Ladungszustand ändert. Die einverleibten Elektronen werden über eine Elektrode, die Anode, an den Stromkreis abgegeben. Dabei kehren die zweifach geladenen Eisenionen in den ursprünglichen Zustand zurück, und die Reaktion kann von vorne beginnen. Das zweite Element der Brennstoffzelle ist eine Lösung mit Vanadiumionen. Diese nimmt die von der Kathode kommenden Elektronen auf. Die mit Kohle versetzte Schwefelsäure und die Vanadium-Lösung sind durch eine Membran voneinander getrennt.

Hundert Grad und tausend Stunden

Wie Whitesides und seine Kollegen in der Zeitschrift "Angewandte Chemie" (Bd. 117, S. 5828) berichteten, arbeitet die Kohle-Brennstoffzelle bei einer Temperatur von hundert Grad tausend Stunden lang, ohne daß die Leistung zwischendurch abfällt. Bei einem Liter an Elektrolytlösung fließt ein maximaler Strom von fünf Ampere. Lediglich Kohle als Brennstoff müssen die Forscher alle vier Tage zugeben.

Weil die Elektronen direkt aus der chemischen Reaktion der Kohle mit Sauerstoff stammen, ist das Verfahren effizienter und sauberer als die herkömmliche Stromerzeugung durch die Verbrennung von Kohle. Allerdings hält Whitesides seine Brennstoffzelle noch nicht für praxistauglich. Nach seiner Ansicht bedarf es noch einiger technischer Verbesserungen.


Quelle: http://www.faz.net/s/Rub163D8A6908014952B0FB3DB178F372D4/Doc~E49F742F1CBDC428AB9B0E88C10EDCF16~ATpl~Ecommon ~Scontent.html

Herkömmliche Kohlekraftwerke haben meines Wissens im Bestfall so Wirkungsgrade über 80%, Brennstoffzellen, die die chemische Energie direkt in elektrische umwandeln können bis über 100% (auch wenn es widersprüchlich klingt) Wirkungsgrad erreichen.

Sollte dieses Verfahren technisch soweit umsetzbar werden, wäre dies wohl ein gewaltiger Fortschritt bei der Reduzierung der Emission von Treibhausgasen, denn Kohle wird wohl trotz aller Visionen noch nicht so bald komplett durch erneuerbare Energien ersetzbar sein.

Mauser98K
15.09.2005, 13:47
Wenn das so in Großserie funktioniert wäre es wunderbar.
Die Kohle erlebte eine Renaissance, die Ölmultis könnten ihren Oktansaft saufen und die Ruhrkohle AG wäre eine Art OPEC.

Allerdings glaube ich nicht, daß dieses Verfahren in absehbarer Zeit marktreif sein wird.

Praetorianer
15.09.2005, 13:56
Wenn das so in Großserie funktioniert wäre es wunderbar.
Die Kohle erlebte eine Renaissance, die Ölmultis könnten ihren Oktansaft saufen und die Ruhrkohle AG wäre eine Art OPEC.

Allerdings glaube ich nicht, daß dieses Verfahren in absehbarer Zeit marktreif sein wird.

Naja, die Auswirkungen müssen auch nicht gleich übertrieben werden, es würde die Kohle zur Stromerzeugung in Kraftwerken gegenüber dem Erdgas oder dem Öl eine gewisse Überlegenheit verschaffen.

Zur Treibstoffgewinnung, Erzeugung von bestimmten petrochemischen Ausgangsmaterialien u.v.a. würde das Öl schon seine Vormachtstellung wahren.

Schon das herkömmliche Kohlekraftwerk ist ja zu diesem Zwecke ja durchaus konkurrenzfähig, nehme ich an, sonst würden wohl kaum weltweit noch Kohlekraftwerke gebaut!

Nebenbei würde sich wohl auchwenig daran ändern, dass Kohle im Ausland billiger zu fördern ist, als in Deutschland!

Touchdown
15.09.2005, 14:02
Herkömmliche Kohlekraftwerke haben meines Wissens im Bestfall so Wirkungsgrade über 80%, Brennstoffzellen, die die chemische Energie direkt in elektrische umwandeln können bis über 100% (auch wenn es widersprüchlich klingt) Wirkungsgrad erreichen.

Sollte dieses Verfahren technisch soweit umsetzbar werden, wäre dies wohl ein gewaltiger Fortschritt bei der Reduzierung der Emission von Treibhausgasen, denn Kohle wird wohl trotz aller Visionen noch nicht so bald komplett durch erneuerbare Energien ersetzbar sein.
Der Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerks liegt keinesfall über 50%, das größte Kraftwerk in Deutschland erreicht 43%.
Kraftwerk Niederaußem (http://www.rwe.com/generator.aspx/standorte/braunkohle/kraftwerke/niederaussem/language=de/id=121102/niederaussem-page.html)

Ein Wirkungsgrad von über 100% wäre ein Perpetuum Mobile!

Praetorianer
15.09.2005, 14:05
Der Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerks liegt keinesfall über 50%, das größte Kraftwerk in Deutschland erreicht 43%.
Kraftwerk Niederaußem (http://www.rwe.com/generator.aspx/standorte/braunkohle/kraftwerke/niederaussem/language=de/id=121102/niederaussem-page.html)

Ein Wirkungsgrad von über 100% wäre ein Perpetuum Mobile!

Zu den Wirkungsgraden der modernsten Kohlekraftwerke werde ich mich gerne mal schlau machen.

Ein Wirkungsgrad über 100% kann aus einem Entropiegewinn resultieren und ist von daher nicht zwangsweise ein perpetuum mobile.


PS: Link gelesen! Je niedriger der Wirkungsgrad heute ist, desto höher der Ansporn, das Verfahren umzusetzen!

Touchdown
15.09.2005, 14:10
Ein Wirkungsgrad über 100% kann aus einem Entropiegewinn resultieren und ist von daher nicht zwangsweise ein perpetuum mobile.
Das müsstest du mal genauer erklären.

Die Entropie steigt sowieso bei jedem thermodynamischen Prozess. Nur bei adiabatischen Prozessen bleibt die Entropie konstant, diese kommen aber in der Natur nicht vor.

Praetorianer
15.09.2005, 14:26
Das müsstest du mal genauer erklären.

Die Entropie steigt sowieso bei jedem thermodynamischen Prozess. Nur bei adiabatischen Prozessen bleibt die Entropie konstant, diese kommen aber in der Natur nicht vor.


Also, ich glaube, wir stolpern hier über die Definition des Wirkungsgrades, nach der sauberen thermodynamischen Definition hast du zweifelsohne Recht.

In solchen Fällen ist mit Wirkungsgrad aber häufig etwas anderes gemeint, es geht nur um nutzbare Energie. Solltest du von der sauberen thermodyn. Definition ausgehen, stimmt dein Satz in jedem Falle.

(Die Entropie steigt aber übrigens nicht bzgl. jeder chem. Reaktion; die Gesamtentropie des gesamten Systems muß zunehmen, bei einer chem. Reaktion kann die Entropie auch abnehmen, wenn du es auf ein Teilsystem beziehst; z.B. einen Reaktionsgefäß!)

Ich müßte mich mal nach den verschiedenen Definitionen und Angaben für die Wirkungsgrade umsehen, um das genau erklären zu können, kann gut sein, dass bei der Berechnung der Wikrungsgrade, auf die ich mich bezog, der Heizwert 100% gesetzt wurde o.ä.



PS: Unabhängig davon, die meisten schon techn. anwendbaren Brennstoffzellen haben einen recht hohen Wirkungsgrad im Vergleich zu den üblichen Prozessen, mit Wärmegewinn, Umwandlung etc.

Ich nehme stark an, dass wenn man eine Definition des Wirkungsgrades konsequent durchhält das bestätigt wird, unabhängig welche Definition man verwendet! Bestimmt gibt es im Internet Angaben zu Wirkungsgraden von Brennstoffzellen.


PPS:


Das der Wirkungsgrad höher als 100% ist, liegt daran, dass der Wirkungsgrad über den Heizwert (unterer Heizwert) und nicht über den Brennwert (oberer Heizwert) definiertist. Das ist bei Brennwertkesseln auch so.

Quelle: http://www.k-tz.de/tz3/Berlin2001.pdf

Also, sollten die Angaben stimmen, liegt das genau an der Definitionsproblematik und so, wie man den Begriff vom Carnot-Prozess her kennt, hast du natürlich völlig Recht.

Mit dem Entropiegewinn direkt hat das nichts zu tun, da war ich auf dem Holzweg!

Manfred_g
15.09.2005, 16:25
Ich gebe gleich im Vorfeld zu, daß ich in Thermodynamik niemals wirklich nobelpreisverdächtig war :D
Trotzdem ist mir nicht ganz klar, was ihr hier alles ins Spiel bringt. Ich kann mich noch erinnern, daß Wirkungsgrade >1 bei Wärmepumpen ins Spiel kamen und man dann deswegen auch lieber von einer "Leistungszahl" sprach.

Aber hier, bei der Brennstoffzelle, sollte doch die Ur-Definition des Wirkungsgrades erstmal am meisten Sinn machen: W.grad = Wnutz/Wzugeführt,
wobei Wzugeführt die Energie sei, die potentiell in der chemischen Umsetzung der Kohle bereit liegt.
Sehe ich das zu einfach?

Praetorianer
15.09.2005, 16:36
Ich gebe gleich im Vorfeld zu, daß ich in Thermodynamik niemals wirklich nobelpreisverdächtig war :D
Trotzdem ist mir nicht ganz klar, was ihr hier alles ins Spiel bringt. Ich kann mich noch erinnern, daß Wirkungsgrade >1 bei Wärmepumpen ins Spiel kamen und man dann deswegen auch lieber von einer "Leistungszahl" sprach.

Aber hier, bei der Brennstoffzelle, sollte doch die Ur-Definition des Wirkungsgrades erstmal am meisten Sinn machen: W.grad = Wnutz/Wzugeführt,
wobei Wzugeführt die Energie sei, die potentiell in der chemischen Umsetzung der Kohle bereit liegt.
Sehe ich das zu einfach?

Eigentlich nicht, nur, dass eben (siehe angefügter Link) anscheinend als Wzug scheinbar der Heizwert statt des Brennwertes genommen werden kann, was zu Wirkungsgraden > 1 führen kann, also es ist nicht die komplette Energie, die bei der chem. Umsetzung frei wird, berücksichtigt.

Manfred_g
15.09.2005, 18:27
Eigentlich nicht, nur, dass eben (siehe angefügter Link) anscheinend als Wzug scheinbar der Heizwert statt des Brennwertes genommen werden kann, was zu Wirkungsgraden > 1 führen kann, also es ist nicht die komplette Energie, die bei der chem. Umsetzung frei wird, berücksichtigt.

Was der Typ da schreibt, kommt mir recht ökologisch-esoterisch zusammengeschustert vor. Man kann sich doch seinen Wirkungsgrad nicht so definieren wie er einem grade gefällt.
Schon die Aussage aus 1kWh Wasserstoffenergie 1,16 kWh Energie rauszuholen
sorgt dafür, daß mir die Lust zu einem tieferen Studium dieser Lektüre vergeht.
Da kann er definieren was er will. X(

Praetorianer
15.09.2005, 18:53
Was der Typ da schreibt, kommt mir recht ökologisch-esoterisch zusammengeschustert vor. Man kann sich doch seinen Wirkungsgrad nicht so definieren wie er einem grade gefällt.
Schon die Aussage aus 1kWh Wasserstoffenergie 1,16 kWh Energie rauszuholen
sorgt dafür, daß mir die Lust zu einem tieferen Studium dieser Lektüre vergeht.
Da kann er definieren was er will. X(

Ich habe weder den kompletten Bericht gelesen, noch bin ich Experte auf dem Gebiet, zwischen Heizwert und Brennwert besteht allerdings ein Unterschied, dementsprechend auch, ob der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle über den Heizwert oder den Brennwert definiert ist.

Werde mich persönlich (wieder) schlau machen über die Brennstoffzelle, Antwort hier nächste Woche.

Bei deiner Definition, die du hier annimmst, besteht kein Zweifel, dass Touchdown Recht hat, dann kann der Wikrungsgrad Werte zwischen 0 und 1 annehmen.

Unabhängig davon, wir sollten die Definitionsproblematik vielleicht wieder verlassen, das war nur eine Bemerkung von mir, an der Touchdown eingehakt hat, weil sich berechtigte Zweifel bei ihm anmeldeten, mit dem Thema an sich hat das nicht mehr soviel zu tun.

Fakt ist: Brennstoffzellen umgehen die Umwandlung der chem. Energie in Wärmeenergie, die dann wiederum umgewandelt werden, bis man irgendwann beim elektr. Strom angelangt, indem sie die chem Energie direkt in elektr. Energie verwandeln und somit die Möglichkeit bieten, höhere Wirkungsgrade zu erzielen, weil auf diese Art Nutzenergieverluste vermieden werden, da sind wir uns doch einig oder?

Manfred_g
15.09.2005, 19:21
...Fakt ist: Brennstoffzellen umgehen die Umwandlung der chem. Energie in Wärmeenergie, die dann wiederum umgewandelt werden, bis man irgendwann beim elektr. Strom angelangt, indem sie die chem Energie direkt in elektr. Energie verwandeln und somit die Möglichkeit bieten, höhere Wirkungsgrade zu erzielen, weil auf diese Art Nutzenergieverluste vermieden werden, da sind wir uns doch einig oder?

Ich denke sie liefert beides. Wärme und el. Strom. Letzterer könnte dann ohne große weitere Verluste direkt genutzt werden.
Ich stoße mich ja nicht an deinen Ausführungen, sondern nur an so Dingen wie "116% Wirkungsgrad" und das relativ flappsige Hinklatschen solcher "Kleinigkeiten" (was im Grunde aber mehr als nur eine Sensation wäre)
des Verfassers von dem Link.

Praetorianer
15.09.2005, 20:02
Ich denke sie liefert beides.

Jetzt bring mich doch nicht völlig durcheinander, eine Brennstoffzelle wandelt doch chemische Energie direkt und ohne Umwege in elektrische Energie um.


Ich stoße mich ja nicht an deinen Ausführungen, sondern nur an so Dingen wie "116% Wirkungsgrad" und das relativ flappsige Hinklatschen solcher "Kleinigkeiten" (was im Grunde aber mehr als nur eine Sensation wäre)
des Verfassers von dem Link.

Naja, es ging eigentlich hier um die Definitionsfrage und den theoretisch denkbaren Höchstwert. Die Praxis ist ohnehin weit davon entfernt.

Manfred_g
15.09.2005, 20:47
Jetzt bring mich doch nicht völlig durcheinander, eine Brennstoffzelle wandelt doch chemische Energie direkt und ohne Umwege in elektrische Energie um.


Jaja, schon richtig. Aber dabei kann sie doch nebenbei warm werden. Diese Wärme ließe sich anderweitig verwenden.

Touchdown
16.09.2005, 00:34
@GB: Bevor sich das Thema hier in Wirkungsgraddefinitionsspitzfindigkeiten (was für ein Wort..) verliert, will ich doch noch feststellen, dass es sich bei Brennstoffzellen sicherlich um einen lohnenden Ansatz handelt, die Rohstoffe effektiver zu nutzen.

Vor allem werden wir gerade deshalb die Nutzung der Kohleenergie optimieren müssen, da wir uns ja (leider) von der Kernernergie verabschieden.

Praetorianer
16.09.2005, 13:37
@GB: Bevor sich das Thema hier in Wirkungsgraddefinitionsspitzfindigkeiten (was für ein Wort..) verliert, will ich doch noch feststellen, dass es sich bei Brennstoffzellen sicherlich um einen lohnenden Ansatz handelt, die Rohstoffe effektiver zu nutzen.

Vor allem werden wir gerade deshalb die Nutzung der Kohleenergie optimieren müssen, da wir uns ja (leider) von der Kernernergie verabschieden.

Ich denke, das Statement kann man nur unterstreichen, zumal du ja gezeigt hast, dass die Wirkungsgrade noch viel niedriger sind, als mir einst ein Verantwortlicher bei einer Führung durch ein Kohlekraftwerk erzählen wollte, also viel höheres Steigerungspotential besteht.

Eine weitestgehende Unabhängigkeit vom Öl kann nur durch Kohle, Kernenergie und sog. "erneuerbare Energien" gewährleistet werden. Je effizienter wir diese Energien nutzen können, desto weniger werden wir Kohlendioxid in die Atmosphäre pumpen und uns von fremden Ländern abhängig machen!

AndyH
16.09.2005, 22:39
Brennstoffzelle ist nur ohne bewegliche Elemente.
Am sonsten liefert es bezogen auf Methanol oder Erdgas als Primärenergieträger etwa die gleichen Ergebnisse wie eine normale Notstromaggregat heute schon.
Ob man die Wärme verwenden kann (was immer fleissig dazuaddiert wird) weiss man im Einzelfall. Generell wenn man Strom haben will, z.B. im Laptop oder Automobil, kann man die Hitze vergessen.

Praetorianer
16.09.2005, 22:47
Brennstoffzelle ist nur ohne bewegliche Elemente.
Am sonsten liefert es bezogen auf Methanol oder Erdgas als Primärenergieträger etwa die gleichen Ergebnisse wie eine normale Notstromaggregat heute schon.
Ob man die Wärme verwenden kann (was immer fleissig dazuaddiert wird) weiss man im Einzelfall. Generell wenn man Strom haben will, z.B. im Laptop oder Automobil, kann man die Hitze vergessen.

Der Sinn der Brennstoffzelle ist ja, dass die Energie der Verbrennung eben nicht erst in Wärme, sondern direkt in elektr. Energie umgewandelt wird, wodurch unnötige Verluste von Nutzenergie vermieden werden!

Lord Solar Plexus
21.09.2005, 12:57
Ein Wirkungsgrad über 100% kann aus einem Entropiegewinn resultieren und ist von daher nicht zwangsweise ein perpetuum mobile.


Nicht ganz. Wie schon erwähnt gibt es einen Heizwert, der über 100 % liegen kann, aber keinen Wirkungsgrad. Erdgas-Brennwertgeräte haben einen so hohen Heizwert, aber die ausgeschüttete Energie kann rein logisch nie über der zugeführten Energie liegen. Die Zahl kommt dadurch zustande, dass man sich auf die alte Bezugsgröße 'unterer Heizwert' bezieht. Die war damals notwendig, weil der Wasserdampf nicht genutzt werden durfte - er hätte zu Korrosion geführt. Heute kann man ihn - und somit seine Energie - gut nutzen. Auch die Carnot-Leistung ist keine reale Größe, sondern nur ein Modell.


Was der Typ da schreibt, kommt mir recht ökologisch-esoterisch zusammengeschustert vor. Man kann sich doch seinen Wirkungsgrad nicht so definieren wie er einem grade gefällt.
Schon die Aussage aus 1kWh Wasserstoffenergie 1,16 kWh Energie rauszuholen
sorgt dafür, daß mir die Lust zu einem tieferen Studium dieser Lektüre vergeht.


Mit dem hohen Heizwert wird oft nur geworben, weil sich das besser verkauft.



zwischen Heizwert und Brennwert besteht allerdings ein Unterschied, dementsprechend auch, ob der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle über den Heizwert oder den Brennwert definiert ist.


Über den Brennwert! Alles andere wäre deshalb Unfug, weil es bei BZ die Kondensationsproblematik nie gab. Der Brennwert bezieht sich auf die gesamte abgegebene Energiemenge, der Heizwert bezieht sich auf diese Menge minus der im Wasserdampf/Abgas enthaltenen Energie.

www.asue.de ->Grafiken ->Haustechnik ->zweites Bild von unten



Fakt ist: Brennstoffzellen umgehen die Umwandlung der chem. Energie in Wärmeenergie, die dann wiederum umgewandelt werden, bis man irgendwann beim elektr. Strom angelangt, indem sie die chem Energie direkt in elektr. Energie verwandeln und somit die Möglichkeit bieten, höhere Wirkungsgrade zu erzielen, weil auf diese Art Nutzenergieverluste vermieden werden, da sind wir uns doch einig oder?

Nein, wie Manfred schon sagte, liefern sie Strom und Wärme, im häuslichen Bereich als Grundlast mit einem Zusatzheizgerät für Spitzenlast. http://www.initiative-brennstoffzelle.de/de/live/start/8.html

Praetorianer
21.09.2005, 13:21
Nein, wie Manfred schon sagte, liefern sie Strom und Wärme, im häuslichen Bereich als Grundlast mit einem Zusatzheizgerät für Spitzenlast. http://www.initiative-brennstoffzel...ve/start/8.html

Was soll der Link jetzt beweisen??
Mithilfe von elektrischer Energie kann man selbstverständlich auch Wärme gewinnen, nichts anderes macht dein Wasserkocher!

Hier geht es darum, dass die Brennstoffzelle die chemische Enerige direkt in eletrische Energie umwandelt! Bei der normalen Verbrennung im Ggs. zur sog. "kalten Verbrennung" wird die chemische Energie zunächst in Wärme umgewandelt, auf diese Weise wird zumeist Wasser erhitzt, durch den Wasserdampf kann man dann mechanische Energie gewinnen, z.B. durch angetriebene Turbinen etc, bis man beim elektrischen Strom ankommt. Bei jeder Energieumwandlung treten Verluste an nutzbarer Energie auf. Dass man die Eletr. Energie wiederum zur Erzeugung von Wärme verwenden kann, versteht sich.

Das Prinzip der Brennstoffzelle besteht aber doch gerade darin, direkt elektr. Energie aus chemischer zu gewinnen und nicht den Weg über die gewöhnliche Verbrennung zu gehen!

AndyH
21.09.2005, 17:37
Der Sinn der Brennstoffzelle ist ja, dass die Energie der Verbrennung eben nicht erst in Wärme, sondern direkt in elektr. Energie umgewandelt wird, wodurch unnötige Verluste von Nutzenergie vermieden werden!
Es hat trotzdem ein begrenztes Wirkungsgrad und den Rest sondert es als Wärme ab.
Man spart nur die Dampfmaschine, muss dafür teure und seltene Materialien in kauf nehmen.
Wärmeabfall kann man so nicht vermeiden.

Praetorianer
21.09.2005, 18:35
Es hat trotzdem ein begrenztes Wirkungsgrad und den Rest sondert es als Wärme ab.
Man spart nur die Dampfmaschine, muss dafür teure und seltene Materialien in kauf nehmen.
Wärmeabfall kann man so nicht vermeiden.

Wärmeabfall ist genau der richtige Begriff, denn beabsichtigt ist ist diese Energieumwandlung in Wärme nicht. Logischerweise ist der Wärmeabfall deutlich geringer, als wenn man die chem. Energie fast vollständig in Wärme umwandelt, wie das üblich ist, bei einer normalen klassischen Verbrennung.

Es gelingt sowieso nie eine Energieform zu 100% in eine andere zu überführen! Je mehr der chem. Energie direkt in elektrische Energie umwandelbar ist, desto besser.

LuckyLuke
21.09.2005, 18:45
Es hat trotzdem ein begrenztes Wirkungsgrad und den Rest sondert es als Wärme ab.
Man spart nur die Dampfmaschine, muss dafür teure und seltene Materialien in kauf nehmen.
Wärmeabfall kann man so nicht vermeiden.

Man kann ihn aber nutzen - Heizen böte sich an....

AndyH
23.09.2005, 09:04
Man kann ihn aber nutzen - Heizen böte sich an....
Sicher. Aber nicht im Auto, nicht im Sommer und nicht für den Preis was man glaubt.

Lord Solar Plexus
26.09.2005, 16:31
Was soll der Link jetzt beweisen??

Na, dass das Ziel ist, elektrische und thermische Energie zu gewinnen. Sie fällt sowieso an (KWK-Prinzip).



Hier geht es darum, dass die Brennstoffzelle die chemische Enerige direkt in eletrische Energie umwandelt!


Auch, aber nicht nur. Im Laptop macht das Sinn, in der Hausenergieversorgung nicht.

Aber wenn man eine der beiden Energiearten aussen vor lässt, sinkt natürlich der Nutzungsgrad und ich kann auch direkt die Kohle verbrennen.

Der Wirkungsgrad von HT-BZ liegt um 55 %. Das ist schon recht gut, vor allem, weil das Potenzial ja noch nicht ausgereift ist.

AndyH
26.09.2005, 19:17
Der Wirkungsgrad von HT-BZ liegt um 55 %. Das ist schon recht gut, vor allem, weil das Potenzial ja noch nicht ausgereift ist.
Dummer weise ist das nur der letzte Stufe.
Wenn man die Vorbereitung der Energieträger aus normalen Energieträger mitberücksichtigt, ist es plötzlich unterhalb der normalen Dieselmotor.

Lord Solar Plexus
27.09.2005, 08:30
Das stimmt so nicht. Eine well-to-wheel-Analyse ergibt einen Vorteil von Erdgas (und ich bezog mich auf den Wirkungsgrad einer Erdgas-BZ). Schließlich ist Erdgas ein Primärenergieträger, Diesel ein verarbeitetes Produkt und bei der Verarbeitung gibt es deutliche Verluste.

Natürlich ist ein Dieselmotor heutzutage deutlich wirtschaftlicher, keine Frage. Aber meine Vergleichswerte sind andere Kraftwerkstechnologien, etwa GuD.