Zukunftstechnologien

Dieser Themenbereich beschäftigt sich mit Technologien die uns jetzt schon teilweise manche in naher oder ferner Zukunft zur Verfügung stehen.
Wasserstoff
DIE Energiequelle der Zukunft
 
Wasser ist rund um den Globus vorhanden und kann daher vor Ort zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet werden. Es gibt genug Überschuss an elektrischer Energie, die aus Sonnenkraft gewonnen wird und nicht zu jeder Zeit verbraucht werden kann. Es ist daher naheliegend, mit dieser überschüssigen Energie Wasser in seine Elemente Wasserstoff und Sauerstoff aufzutrennen, in Tanks zu speichern und bei Bedarf wieder in elektrische Energie zurück zu verwandeln. Die Abgase sind bei dieser Rückgewinnung reiner Wasserdampf. Wasserstoff kann aber auch über die Methanisierung zu synthetischem Erdgas (SNG=Synthetic Natural Gas) übergeführt und in das Erdgasnetz eingespeist werden.
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Herstellung

Der Elektrolyseur erzeugt gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser und Elektrizität. In einem alkalischen Elektrolyseur wird eine Spannung an Elektroden aus Nickel bzw. Stahl mit Nickelüberzug angelegt, wodurch an der einen Elektrode Wasserstoff und an der anderen Elektrode Sauerstoff erzeugt wird.
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Lagerung

Da Wasserstoff die kleinste Atomstruktur hat stellt dies bei der Lagerung ein großes Problem dar. Nahezu alle gängigen Tanks können Wasserstoff nicht lange halten. Dies lässt sich mit speziellen Polymerstrukturen lösen.

Anwendung von Wasserstoff

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Wasserstoffauto

Wasserstoffautos sind derzeit noch weniger vorhanden als Elektroautos. Auch die Versorgung über Tankstellen steckt noch in den Kinderschuhen. Dennoch ist es derzeit die einzige wirkliche Alternative zu den batteriebetriebenen Elektroautos.

Im Heimbereich

Eine Zukunftsvision ist es mittels Wasserstoff den kompletten Energiehaushalt jedes einzelnen Haushalts abzudecken. Mittels Sonnenenergie wird Wasser in Wasserstoff umgewandelt und für spätere Zwecke gespeichert. Damit kann später, zum Beispiel in der Nacht geheizt oder das eigene Wasserstoffauto betankt werden.

Ringwallspeicher Prinzip

Es wird von einem höher gelegenen Wasserbecken ähnlich wie beim Pumpspeicherkraftwerk Wasser über Turbinen in das tiefere Becken geleitet, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird, der zur Spitzenlastabdeckung verwendet wird. In Zeiten, wo durch Sonne und Wind mehr Energie produziert als verbraucht wird, kann das Wasser vom See wieder in den Speicher zurück gepumpt werden, um später wieder zur Energiegewinnung herangezogen zu werden.

6,6 km Durchmesser, 250 m hoch lässt sich zum Beispiel in einen See einbetten, der als Unterbecken dient, und mit Windkraftanlagen sowie PV-Anlagen kombinieren. Der Flächenbedarf solcher Anlagen entspricht etwa dem großer Braunkohleabbaugebiete.