Brennstoffzellen und die Zukunft - 500 Beiträge pro Seite

[pfg]

Vor über einem Jahr habe ich in diversen Threads geschrieben, dass Brennstoffzellen eine tolle Technologie sind und das sie eine Riesenzukunft vor sich haben werden. Nur, und das habe ich damals schon gesagt, beginnt diese Zukunft in der Automobilindustrie fruehestens in 10 Jahren eher spaeter.Fuer CCC-Applikationen (Camcorder, Computer, Cellular Phones) ist das anders, da wird die Technik frueher kommen, aber auch das habe ich damals geschrieben.

Und auch jetzt wo z.B. Ballard wieder da angekommenen ist,
von wo sie gestartet ist, bleibe ích dabei. Es dauert einfach noch viele Jahre bis die Technik für Autos ausgereift ist.Momentan ist man einfach immer noch in der Forschungsphase,
da sind sehr viele Probleme einfach noch ungeloest.

Das Hauptproblem ist doch, was fuer einen Treibstoff verwende ich. Da gibt es im wesentlichen zwei Moeglichkeiten:

Methanol:

1. Entweder man setzt einen Reformer in das auto ein, das ist eine Chemiefrabrik die aus dem Alkohol Methanol Wasserstoff fuer die Brennstoffzelle, CO2 und andere Abgase erzeugt. Dies kostet aber viel Energie, ist sehr teuer und braucht auch viel Platz. Ausser DaimlerChrysler setzt daher niemand auf diesen Weg.

2. Direkt-Metahnol-Brennstoffzellen (DMBZ). Das ist leider noch ein reines Forschungsgebiet, es gibt keine funktionierenden Direkt-Methanol-Brennstoffzellen, die anstatt Wasserstoff, Methanol verarbeiten. Waere ein schoener Weg, aber das wesentliche Problem dabei ist, dass bei DMBZ Kohlenmonoxid unweigerlich erzeugt wird, und das ist leider ein Katalysatorgift, das heisst die Elektrode aus Platin in der Brennstoffzelle wird damit zerstört. Weiteres Problem ist, dass die Brennstoffzellenmembranen mit Methanol zu quillen beginnen, und das es zum Fluessigkeitsdurchtritt zwischen den beiden Elektroden und
damit zu Kurzschluessen kommt. Diese Probleme hat man zur Zeit nur im Kleinst-Labormassstab im Griff, bei groesseren Anwendungen hat man eine erschreckend kurze Lebensdauer der Brennstoffzelle.

Wasserstoff:

Wasserstoff als Treibstoff hat den Vorteil ohne Emissionen direkt im Fahrzeug auszukommen, weil als Rueckstand nur Wasser bleibt. Das ist aber leider nur lokal betrachtet so.
Grosstechnisch wird Wasserstoff mit der so genannten Dampf-Reformierung aus Erdgas gewonnen. Problem dabei ist, dann werden eben hier in der Raffinierie bei dieser Herstellung die schadstoffe frei und zwar nicht zu knapp. Ausserdem ist Erdgas eine ebenso endlich Resource wie Oel.

Aber nehmen wir mal an, wir koennten Wasserstoff per Elektrolyse komplett mittels Solarstrom (sehr unwahrscheinliche Annahme) herstellen. Das waere toll, aber
zur Zeit wird nur 0.002% des deutschen Stroms so hergestellt, weil es zu teuer waere. Aber egal, nehmen wird
an es haette ein Durchbruch stattgefunden, dann kommt das groesste Problem von allen:

Wie will ich den Wasserstoff speichern? Es

Es gibt bisher keinerlei Infrastruktur aber 3 grundsätzliche Moeglichkeiten.

Druckgas: Ungefähr 700 bar Druck waeren notwendig. Vorteil der Tank waere relativ leicht. Nachteil: Ich moechte nicht mit einer "Wasserstoffbombe" mit 700 bar Druck in meinem Ruecken umherfahren, wegen der Unfallgefahr. Druckgasfahrzeuge duerfen deshalb zum Beispiel in Deutschland kein Tiefgaragen benutzen. Weiterer Nachteil:
Das Herstellen von Druckgas ist sehr teuer und braucht viel
Energie.

Fluessiggas:
BMW-Methode. Hat den Nachteil, dass -220 Grad, die Temperatur fl. Wasserstoffs ziemlich kalt ist. Das heisst man muss andauernd kuehlen. Das kostet sehr viel Energie, wie auch das erstmailge Verfluessigen. Ausserdem ist fl. Wasserstoff sehr mobil. Das heisst, wenn man sein Auto eine
Woche stehen laesst, kann es sein, dass der Tank leer ist, ohne, das man einen Kilometer gefahren ist. Wasserstoff diffundiert sogar durch Stahl hindurch.

Die obigen zwei konventionenllen Methoden sind also
ziemlich unbrauchbar aus kommerziellen Erwaegungen, wobei die Druckgasmethode dabei noch im Vorteil ist.

Speicherung in Metallhydriden:
Wasserstoff kann auch in Festkoerpern gespeichert werden, wobei man sich diese als eine Art "Schwamm" für den Wasserstoff vorstellen muss. Im Gitter der grossen Metallatome ist sehr viel Platz fuer den kleinen Wasserstoff. Die Speicherdichte des Wasserstoffs pro Volumen ist in Metallen oder besser sogenannten Metallhydriden sogar groesser als im fluessigen oder im gasfoermigen Zusatnd wie oben. Uebliche Metallhydrid-Legierungen sind dabei Zirkon/Vanadium/Titan oder Magnesium-Nickel-Verbindungen. Das ist genau das Zeug das zum Beispiel in Handys auch fuer Nickel-Metallhydridbatterien verwendet. Großer Vorteil der Metallhydride: Es geht sehr viel Wasserstoff rein, er kommt sicher wieder raus, selbst im Falle eines Unfalls, wenn sich der Tank verformt, bleibt der Wasserstoff sicher im Metallhydrid, es kann dann definitiv nichr explodieren. Problem bei der Metallhydridspeicherung sind die schweren Tanks, die Metalle die da verwendet werden sind sehr schwer, das heisst man muesste ungefaehr 600 kg im Wagen nur fuer den Tank rechnen. Ausserdem sind die Materialien sehr teuer. Fuer kleine Anwendungen, wie Brennstoffzellen fuer Camcorder oder Handys ideal, aber viel zu schwer und teuer fuer ein Auto.

Letzte Moeglichkeit: Speicherung in Kohlenstoff-Nanostrukturen

Da wurde teilweise Fabuloeses in den letzten zwei Jahren berichtet. Es hiesse bis zu 70 Gew-% Wassertstoff waere in den Proben der Kohlenstoffnanröhrchen. Das waere sagenhaft gewesen. schon mit 7 Gew.% haette man einen Tank funktionierenden Tank bauen koennen. Leider konnte von anderen Forschern gezeigt werden, dass die sich maechtig vertan haben. Was die Leute gemessen hatte, war nicht Wasserstoff sondern normales Wasser aus der Luftfeutigkeit.
War etwas peinlich fuer die Betroffenen. Ausserdem kostet 1 gr Kohlenstoffnanoröhrchen etwa 1000 US-$. Das waere viel zu teuer.

Die allerletzte Chance ist nun der so genannte nanostrukturierte Graphit des japanischen Forscher S. Orimo. Dabei handelt es sich um das ueblich, gebraeuchliche Graphit, das sehr billig zur Verfuegung steht. Dieses Zeugs wird unter einer Wasserstoffatmosphaere gemahlen und nimmt dann anscheinend Wasserstoff auf (7.5 Gew-%). Wenn das stimmt, was S. Orimo behauptet waere das Klasse, da es erstens leicht und zweitens billig ist.

Die Wasserstoffspeicherung ist also ebenso wie die Frage des Treibstoffes ungeloest.

Und nehmen wir schlussendlich an, Orimos Vorschlag waere das Ei des Kolumbus (was wieder ziemlich unwahrscheinlich ist), dann besteht immer noch das Problem, dass wenn man ehrlich den Wirkungsgrad eines Diesel-Hochleistungs-verbrennungsmotor und den einer Brennstoffzelle vergleicht (also vom Bohrloch sagen wir in der Nordsee an bis zum Reifen des Autos) dann liegen beide bei etwa 11%, da bei der Brennstoffzelle, zwar ein sehr hoher elektrischer Wirkunsgrad existiert, aber die Energieverluste schon beim Herstellen des Wasserstoff auftreten. Momentan also leider noch ein Nullsummenspiel.

Und diese Aussichten, das die Serienreife halt doch noch 10 bis 15 Jahre weg ist, hat wohl zum Absturz der Boersenkurse gefuehrt. Andererseits sind Brennstoffzellen ohne jeden Zweifel immer noch die Zukunftstechnologie, die wir alle sehr dringend auf mittlere und lange Frist benoetigen, nur kurzfristig (und das will ja die Boerse) werden sie uns nicht vom Oel befreien.

[linea]

Hallo pfg,

deine Infos über die Probleme bei den Reformern und der Wasserstoffspeicherung im flüssigen oder gasförmigen Zustand decken sich ziemlich mit dem, was ich so erfahren habe.

Auch die Benzin-Reformer (als Übergang ja wohl gedacht) sollen nicht ganz verhindern können, dass alle schädlichen Kohlenmonoxide eliminiert werden - eine Tatsache, die die Lebensdauer der BZs ja erheblich einschränkt. Das macht den Entwicklern momentan noch ganz schön Kopfzerbrechen.

Die Speicherung von Wasserstoff im gasförmigen Zustand ist neben dem Druck-Problem scheinbar auch nicht besonders ergiebig. Solch ein Tank müsste ca. das 4-fache Volumen eines herkömmlichen Benzin- oder Dieseltanks haben, um die gleiche Menge Kraftstoff aufnehmen zu können.

10 - 15 Jahre beim KFZ, das ist auch meine Einschätzung, wie immer wieder hier gesagt, die ich aufgrund aller Informationen als realistisch erachte.

Andererseits, was ist schon so ein Zeitraum für so eine große Umwälzung?

Und außerdem werden ja die BZs für CCC-Applikationen vermutlich früher auf den Markt kommen. Und auf diesem Gebiet bietet meines Wissens nach die BZ eine bedeutend höhere Leistung als die herkömmlichen Akkus. Und dafür dürften viele genervte Notebook- und Camcorder-Besitzer schon bereit sein, (anfänglich) etwas mehr Geld hinzulegen. Also könnte schon vorher mit Gewinnen zu rechnen sein, was die Kurse natürlich dann auch nach oben treiben werden.

Also in diese Aktien zu investieren halte ich für eine kluge Entscheidung. Wichtig einen längeren Anlagehorizont mit oder ohne "Aktiv Trading" - und nicht gleich bei jeder Börsenhysterie kalte Füße bekommen.

Grüße
Linea

[Heizkessel]

Hallo pfg,
ich dachte, daß die Speicherung von Wasserstoff gar nicht mehr so ein Problem darstellt. Ich komme mal wieder mit ENER, und ihrem Wasserstofftank:

zu finden unter http://www.ovonics.com

On-board Solid Hydrogen Storage
On-board solid hydrogen storage system is ideal for fuel cell and internal combustion engine (ICE) vehicles. It is safe and compact with a low cost and long cycle life. In fact, the Ovonic storage system cycle life is estimated to be far greater than the life of the car! Ovonic metal hydrides have extremely fast absorption kinetics. As a result, refueling time is comparable to today`s liquid fuels.

In addition, with a pure hydrogen fuel stream, there are no poisons or diluents. The pressure operation is tailorable with no need for compressors or expanders and the need for on-board reformation has been eliminated. Ovonic metal hydrides have a very high hydrogen storage capacity. The proprietary Ovonic Solid Hydrogen Storage System™ allows a fuel cell or ICE vehicle to travel 300+ miles on one charge.


Portable power solid hydrogen storage sytem- Ovonic metal hydrides have many potential portable power marketing uses. Portable items such as cellular phones, laptop computers, cd players, video cameras, and power tools can all be powered by Ovonic solid hydrogen storage. The energy storage systems can be designed in a large variety of capacities and configurations. Ovonic`s patented modular solid hydrogen storage systems allow for the ability to add and/or move the storage systems during operation, flexibility in total fuel storage capacity, and ease of operation.

Ovonic Solid Hydrogen Storage Systems™ also provide a safe, compact, low pressure fuel storage option for hydrogen fueled internal combustion engines.
ECD is currently designing systems for home or small-scale commercial production of hydrogen that can be used to replace conventional fuels (gasoline, propane, and diesel fuel) for cooking, lawn, and garden equipment. For instance, the photo to the left shows a standard 4.5 hp lawnmower that has been modified to burn hydrogen fuel that is stored in an Ovonic Solid Hydrogen Storage System™. Our system is totally pollution free, economical, and can be scaled to any desired size.









Hydrogen distribution

Metal hydrides provide compact transport and storage with high energy efficiency. Because of its low pressure and high stability, the Ovonic Solid Hydrogen Storage System™ provides the safest means for hydrogen transportation and distribution. Ovonic metal hydrides store not only hydrogen, but also heat. At the hydrogen production plant, heat generated during refueling can be recovered to improve production efficiency. Our storage systems can be packaged into any size and shape which allows hydrogen to be transported safely and easily by land and sea. The Ovonic Solid Hydrogen Storage System™ provides the practical hydrogen infrastructure solution from storage, transportation, distribution, and compression from the central hydrogen production plant to the hydrogen retail station. Our system solves the problems that have been holding back the hydrogen economy - storage, kinetics, and infrastructure.

Hydrogen compressor

The hydrogen pressure of Ovonic metal hydrides can be regulated by controlling the temperature. Ovonic metal hydrides can also be used as a hydrogen compressor with no moving parts and easy operation.


Könntest Du was dazu sagen?

Danke
Gruß
H.

[pfg]

Du hast ganz richtig gezeigt, dass die Speicherung
im Prinzip ueberhaupt kein Problem ist. Diese
Metallhydride sind ziemlich beeeindruckend, wenn man
so eine Beladung mit Wasserstoff mal selber gesehen hat.

Man startet mit einem Stueck Material, z.B. fingergross, , pumpt ein gutes Vakuum und gibt sagen wir mal 1 bar Wasserstoff dazu. Dann sinkt der Druck wie von Geisterhand
wieder auf ungefaehr 0 mbar ab. Der ganze Wasserstoff befindet sich dann sicher im Metallhydrid. Es ist wirklich erstaunlich wie problemlos das geht. Diese Substanzklasse die so gut Wasserstoff speichern kann heisst Laves-Phase, benannt nach einem Herrn Laves aus Deutschland, der das 1931 entdeckt hat. Eine Laves-Phase ist im Prinzip eine einfache Legierung aus zwei Metallen, zum Beispiel Zirkon und Titan oder Vanadium: ZrTi2 oder ZrV2. Im Prinzip immer Metall A + 2 Metall B. Herstellen kann man das Zeug auch ziemlich einfach. Man schmilzt aus den Elementen im Lichtbogen, die zwei Elemente 8x oder so auf und hat dann seinen Wasserstoffspeicher. Und das Zeug ist wirklich wie ein Schwamm fuer Wasserstoff.

Ovonic ist im Prinzip der Inhaber aller
Patente auf Zr-Ti-V-Ni-Metallhydride auf Lavesphasenbasis.

Das Zeug wird wie gesagt auch in Handys in grossen Massstab als Metallhydridbatterie eingesetzt und funktioniert auch grossartig. Ovonic ist dabei die Legierung mit gewissen Zusaetzen zu optimieren und hat dabei auch tolle Fortschritte gemacht. Koennt ihr beim Europaeischen Patentamt anschauen (Patentinhaber Energy Conversion Devices, eine Ovonic-Tochter, Achtung Seite ist saumaessig langsam)

Das funktioniert keine Frage, von DaimlerChrysler gibt es einen fahrfaehigen Protoytpen von 1989 mit Wasserstoffverbrennungsmotor mit einer solchen Lavesphase als Speicher. Das Problem derzeit ist: Das ist einfach zu schwer. Die verwendeten Metalle sind ungefaehr so schwer, wie das Zeug in einer normalen Autobatterie, und um genuegend Wasserstoff zu speichern braeuchte man Metallhydrid-Tanks, die ohne den Wasserstoff schon 600 kg wiegen wuerden. Metallhydride haben wahrscheinlich als Speichermaterial eine Riesenzukunft fuer Laptops mit Brennstoffzellen oder Camcorder. Da gibt es tolle Prototypen in Freiburg beim Fraunhoferinstitut, die schon sehr seriennah sin. Aber fuer Autos sind die Metallhydridtanks zu schwer und die Elemente sind zu teuer. Das wuerde alleine der Tank schon mal ne halbe Million kosten. 100 gr Zirkon kosten alleine etwa 200 DM, da kann man sich einfach selber ausrechen, wass ein ganzer Tank kosten wuerde.

Fuer den Laptop-Tank waere das kein Problem, da braucht man nur einen kleinen kugelschreibergrossen Tank, der immer wieder zu benutzen waere.

Aus den Kosten und Gewichtsgruenden wird deshalb in der Forschung viel Energie in Tanks auf Kohlenstoffbasis gesteckt. Und wie erwaehnt, da gab es tolle Behauptungen, aber entweder war da Wasser als Luftfeuchtigkeit involviert oder bei der tollsten Geschichte, da gab es Titan-Verunreinigungen im Kohlenstoff. Und wie oben erwaehnt Titan, speichert Wasserstoff sehr gut, da war dann der ganze Wasserstoff im Titan (Pech gehabt). Ausserdem sind Nano-Röhrchen wirklich extrem teuer (1000-2000 Dollar je Gramm). Und davon brauchte man auch etwa 50 bis 100 kg von.
Wäre viel leichter, ist aber also noch teurer als die Metallhydride. Abgesehen davon, dass inzwischen viele Wissenschaftler komplett bezweifeln, dass Nanotubes Wasserstoff in nennenswertem Ausmass speichern koennen.

Deswegen ist der Ansatz des Japaners Shin-ichi Orimo so interessant. Graphit, das ist Kohlenstoff, im Preisvergleich so viel billiger als die Kohlenstoffnanoröhrchen, und genauso leicht. Das muss jetzt sorgfaeltig ueberprueft werden, ob das wirklich stimmt, was er behauptet, wenn ja waere das ein Durchbruch. Aber da muss man sehr vorsichtig sein, es haben schon viele in dem Zusammenhang etwas behauptet, was sich anschliessend nicht halten liesse.

Bis heute sind Metallhydride die einzigen nachweislich funktionsfaehigen Festkoerper-Wasserstoffspeicher.


Wer mehr uber Lavesphasen wissen will kann zur US-Navy
gehen und sich dort die Kristallgitter anschauen:

http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/laves.html

Lavesphasen sind deshalb fuer das Militaer interessant, weil U-Boote heute schon mit Brennstoffzellen arbeiten (Howaldtswerke-Deutsche Werft) und serienmaessig Metallhydridspeicher verwenden. Beim U-Boot spielt das bisschen Gewicht keine Rolle. Ausserdem kann man das Zeug
auch als Steuerstaebe in AKWs benutzen.

Es gibt in Deutschlan einige Gruppen, die sich als Forscher LavesPhase untersuchen. Gebt einfach in die Suchmaschine Laves ein, stellt auf weltweit suchen, da gibt es mehr als genug Informationen.

Falls jemand eine Uni-Bibliothek in der Naehe hat, kann er ja mal in der Augustausgabe von

Journal of Applied Physics (5. August 2001) Autor: S. Orimo nachschauen. Ist aber natuerlich schwere Kost.

[pfg]

Ach ja,

und in der Februarausgabe 2001 von

APPLIED PHYSICS

gibt es ein Sonderheft ueber Kohlenstoffmaterialien zur
Wasserstoffspeicherung und die Zukunft.

Das sind aber wirklich Forschungartikel, die den aktuellen Stand der heutigen Forschung markieren.

Gute Suchbegriffe fuer die internationale Online-Recherche duerften:

nanostructured, graphite, carbon, hydrogen und nanotubes sein

oder bezueglich der Metallhydride:

metal hydride, laves, laves phase, AB2 und hydrogen


Viel Erfolg

[Heizkessel]

Große Güte, bei so viel Fachwissen, kann man nur ehrfürchtig verstummen.

Danke für die Antwort

Gruß
H.

[pfg]

Kannst beruhigt sein.

Ich befass mich ja damit beruflich.

[linea]

Wenn ich mir das so durchlese,
müsste doch ENER
aus Anlegersicht eine Zukunftsaktie par excellence sein - oder?

Grüße
Linea

[TommiA]

@pfg

Alle Achtung, wirklich astreine Arbeit!

Ich hab da als Laie mal eine bescheidene Frage:
Du bist also der Meinung, dass der BZ-Einsatz im
Kfz-Bereich ferne Zukunftsmusik ist.
Aber es gibt doch von zahlreichen Automobilherstellern
Kraftfahrzeuge und Busse, die mit aktzepabler Leistung
teilweise schon lange fahren. Also muss es doch jetzt
schon funktionieren, wenn auch mit (noch) erheblichen
Kostenaufwand. Damals im Mikroprozessorbereich hat man
doch zunächst auch so utopische Fertigungspreise gehabt.
Hier hat es letztendlich dann die Masse gebracht.
Warum soll das im BZ-Bereich nicht funktionieren?

Und wie kommst du zu der Vermutung, dass jetzt plötzlich
an der Börse diese Erkenntnis eingekehrt ist und zu fallenden Kursen führt?

Grüsse
TommiA

[pfg]

Funktionieren tut es, keine Frage.

Bei den Problemen moechte ich die Umstellung der Tankstellen auf eine Wasserstoffinfrastruktur mal herauslassen, was selbst dann noch eine Riesenherausforderung ist.

Das Problem sind die Kosten fuer das Fahrzeug, das Fahrzeuggewicht und die Lebensdauer der Brennstoffzelle.

Eine Brennstoffzelle ist ja im wesentlichen nichts anderes als der umgekehrte Elektrolyse-Versuch im Chemieunterricht. Also man schickt Gase rein und erzeugt kontrolliert ueber die Elektroden aus H2 und O2 wieder Wasser anstatt andersrum. So weit so gut.

In modernen Brennstoffzellen kommt die so genannte PEM-Technik zum Einsatz. Das ist eine Abkuerzung fuer zwei Bedeutungen. 1. proton exchange membrane (Wasserstoffatomkerne sind Protonen). Diese Bedeutung der Abkuerzung wird bei den Amis gebraucht. In Deutschland sagt man Polymerelektrolytmembran. Gott sei Dank meinen trotdem alle das Gleiche.

Im Gegensatz zum Chemieunterricht bei dem der Elektrolyt irgendeine eine flüssige Säure oder Lauge ist (also Fluessigkeit)ist es in den modernen Brennstoffzellen eine feste Membran.

Heutzutage wird in der Regel Nafion verwendet. Das ist eine Substanz auf den der US-Chemie-Konzern DuPont das Patent hat. Nafion ist ein sehr enger Verwandter von Teflon Im wesentlichen haengt da nur noch eine andere Atomgruppe dran, aber das Atom-Geruest ist das von Teflon. Das Problem ist: Nafion ist sauteuer (boese Zungen behaupten, die einzigen, die bisher mit Brennstoffzellen Geld verdient haetten, sei DuPont auf Grund ihrer Wucherpreise) und ausserdem wurde es nicht fuer BZ-Anwendungen designt. Diese Art von Membranen hat ein grundsaetzliches Problem den Wasserdurchtritt. In der Brennstoffzelle entsteht ja Wasser, und das quillt die Membran auf. Und wenn dann das Wasser von einer Elektrode bis zur anderen reicht, hat man zack einen Kurzschluss. Daher ist das Wassermanagement des anfallenden Abfallwassers eine sehr grosse Herausforderung. Weitere dumme Sache bei Nafion ist, das Zeug darf nicht waermer werden als sagen wir 140°C. Bei hoeheren Temperaturen zersetzt es sich naemlich und sein giftiger Bestandteil Flour kommt frei (kann man ungluecklicherweise ziemlich aehnlich einfach mit Teflon auch schaffen).

Kurz und gut: NAFION ist viel zu teuer, hat eine zu kurze Lebensdauer, zu kleine Temperaturbestaendigkeit und ist einfach nicht ideal fuer Anwendungen im Auto. Wirklich bloed ist aber: NAFION ist zur Zeit die beste Membran, die wir haben. Und fuer Prototypen, die sagen wir ein Viertel Jahr laufen muessen, reicht es sehr gut, aber nicht fuer normalen Dauerbetrieb.

Auf diesem Gebiet wird deshalb hektisch geforscht. Da gibst es dicke Foerderprogramme von Daimler, Forschungministerium und Land Baden-Wuerttemberg (www.f-cell.de, da kann man auch einen Kompetenzatlas Brennstoffzelle mit Firmenadressen und Forscheradressen bestellen; www.forum-brennstoffzelle.de) Zur Zeit gibt es aber noch keine Loesung, man denkt ueber Polymere auf Imidazol-Basis nach, falls das jemanden etwas sagt.

Naechstes Lebensdauerproblem ist die Elektrode. Sie besteht in der Regel aus Platin oder Palladium. Sehr teure Metalle, die aber in letzter Zeit 50% an Wert verloren haben (heute ungefahr 450 Dollar je Unze). Wenn Kohlenstoffverunreinigungen an die Elektrode kommt, und das laesst sich nur aufwendig heutzutage vermeiden, da der ganze Wasserstoff, wie schon in vorigen Postings erwaehnt, aus Erdgas gewonnen wird, bildet sich Kohlenmonoxid. Das ist nicht nur ein Gift fuer den Menschen, sondern viel wichtiger fuer den Katalysator Platin. Das Platin wird nicht nur deshalb eingesetzt, damit der Strom zum Elektromotor geleitet wuerde. Dafuer wuerde auch Kupfer reichen, Platin dient dazu das Wasserstoffmolekuel H2 in atomares H aufzuspalten. Und dies wird durch das Kohlenmonoxid verhindert. Abhilfe bestuende, wenn man auf etw 300°C oder mehr heizen wuerde.Doch dann geht die Membran wieder kaputt, wirklich ein Teufelskreis.

Also auch bei Platin gilt: Die Brennstoffzelle funktioniert sehr gut in Prototypen mit einer sehr begrenzten Lebensdauer.

Noch mal kurz zur Wasserstoffspeicherung: Die wird heute in der Regel als Druckgasspeicherung in Prototypen realisiert.
Wie da die Sicherheitsbestimmungen waeren, wenn man da Otto-Normal-Benutzer ran laesst, moecht ich mir lieber nicht vorstellen. 700 bar Wasserstoffueberdruck, da moechte ich bei keinem Unfall dabei sein.

Fazit: Heute kostet der Motor mit Brennstoffzelle etwa 300000 Mark, der Metallhydridtank kostet etwa 600000 Mark, die Lebensdauer der Brennstoffzelle betraegt etwa ein viertel bis ein halbes Jahr. Das ist der Grund warum Prototypen sehr gut fahren, aber die Kommerzialisierung fuer Autos noch Jahre auf sich warten lassen wird.

[detcaro]

@pfg
bietet Millennium Cell wkn 940511 nicht eine Möglichkeit Wasserstoff zu speichern ?
http://www.millenniumcell.com/
Mich würde mal interessieren wie du das einschätzt?

detcaro

[pfg]

Bis zu deinem Hinweis, hab ich von denen noch nie was gehoert, aber das scheint mir sehr verwandt mit dem POWERBALL-Prinzip, das oft auch in Form einer Startup-Firma herumgeistert:

Natriumhydrid + Wasser = Natriumhydroxid + Wasserstoff

Bei Millenium Cell ist das Verfahren leicht modifiziert:

NatriumBorhydrid + Wasser = Natriumboroxid +Wasserstoff

Prinzipiell beruht diese Speichermethode auch auf Metallhydriden nämlich in diesem Fall dem Metall Natrium.
Ich seh da das Problem, das die Reaktion zumindest im Fall
Natrium pur zu heftig ablaeuft, wenn Natrium brennt, hat loeschen mit Wasser leider eine unglueckliche Wirkung, die Verbrennung wird dann nur noch extremer.


In der Wissenschaft wird zur Zeit als neue Moeglichkeit eher eine Natrium-Aluminium-Verbindung favorisiert. Die so genannten Natrium-Alanate (NaAlH4). Da Bor zur gleichen Hauptgruppe im Periodensystem der Elemente wie Aluminium gehoert und es daher teilweise aehnliche chemische Eigenschaften besitzt, ist es zumindest auf den ersten Blick moeglich, dass das zumindest im Labormassstab funktionieren koennte.

Chemisch gesehen ist Bor im Gegensatz zu Alu kein Metall.
NaBH4 ist eine salzartige Substanz, die Alkaliboranate heissen (vgl Alanate mit Alu): Herstellung lauft ueber das elementare Hydrid ab, also:

Natriumhydrid + Borhydrid = NaBH4

Damit gelten eigentlich meine Vorbehalte gegen die Powerball-Technologie genauso, ich halte die Reaktionen fuer zu gefaehrlich. Ausserdem ist NaBH4 ist ein kristallines weisses Pulver.

Werd mich mal schlaumachen, aber soviel ist gewiss, die entsprechenden Alanate (also die Aluverbindungen) werden als Speicher ernsthaft in Erwägung gezogen. Ist aber noch sehr frueh in der Forschung.

[pfg]

Also in dem obigen Sonderheft Februar 2001 Applied Physics
kann man auch uber die Boranate was finden.

Die Technik ist sehr alt und wurde in den 60er untersucht,
sowie 1975 in den USA patentiert. Wieder modern wurde es auf der Wasserstoffkonferenz letztes Jahr in Noosa, Queensland, Australien auf der Internationalen Metall-Wasserstoff-Konferenz von einer Forschergruppe geleitet von C.M. Jensen (Uni Hawaii) kleiner Auszug:

The dehydriding of sodium aluminum hydride, NaAlH4, is kinetically enhanced and rendered reversible in the solid state upon doping with selected titanium compounds. Following the initial reports of this catalytic ef feet, further kinetic improvement and stabilization of the cyclable hydrogen capacity have been achieved upon variation in the method of the introduction of titanium and particle-size reduction. Rapid evolution of 4.0-wt% hydrogen at 100 degreesC has been consistently achieved for several dehydriding/rehydriding cycles. An improved, 4.8-wt% cyclable capacity has been observed in the material doped with a combination of Ti and Zr alkoxide complexes. Doping the hydride with Ti(OBun)(4) and Fe(OEt)(2) also produces a synergistic effect, resulting in materials that can be rehydrided to 4 wt% at 104 degreesC and 87 atm of hydrogen within 17h. The improved kinetics allowed us to carry out constant-temperature. equilibrium-pressure studies of NaAlH4 that extended to temperatures well below the melting point of the hydride. The 37-kJ/mol value determined for enthalpy of the dehydriding of NaAlH4(s) to Na3AlH6 and Al and the hydrogen plateau pressure of 7 arm at 80 degreesC are in line with the predictions of earlier studies. The nature of the active catalyst and the mechanism of catalytic action are unknown. The catalytically enhanced hydrides appear to be strong candidates for development as hydrogen carriers for onboard proton exchange membran (PEM) fuel cells. However, further re search and development in the areas of rehydriding catalysts, large-scale, long-term cycling, safety and adjust ment of the plateau hydrogen pressure associated with dehydriding of AlH6- are required before these materials can be utilized in commercial onboard hydrogen-storage systems.

4.5 Gew-% waere zu wenig, aber ist schon mal nicht schlecht.
Es arbeiten also definitiv Leute sowohl an den Alu als auch an Bor-Hydriden mit Natrium dran. Der Grund warum es sich noch nicht durchgesetzt hat, ist offensichtlich, dass der optimale Katalysator noch gesucht werden muss. Zur Zeit wird wohl mit Titan und Magnesium-Nickel-Verbindungen gearbeitet. Was mir an obiger Aussage nicht gefällt ist die Sache mit der safety von Jensen; Natrium und Wasserstoff, das ist halt ziemlich heftig.

Zusammengefasst: Das funktioniert sowohl mit Alu als auch mit Bor-Verbindungen im Labormassstab.Es muss aber laut Autorenaussage noch die zyklische Stabilitaet geprueft werden. Also kann man da ein Kreislaufsystem aufbauen, dass man nicht NaBO4 als Abfall immer zurueckbehaelt, mit dem man nichts anfangen kann. Das ist anscheinend noch nicht geklaert.Problem: Es hilft ja nicht viel eine chemische Formel hinzuklotzen, man muss ja die Ausgangssubstanz NaBH4 auch wirtschaftlich in grossen Mengen zu einem vernuenftigen Preis herstellen koennen. Ausserdem ist die Speicherdichte mit 4.5 Gew.% noch zu gering. Zudem waere es natuerlich schoen noch leichtere Materialien benutzen zu koennen. Kohlenstoff zum Beispiel alleine waere leichter und hat laut Orimo (7.4 Gew.%). Muss man schauen, wer vorne bleibt.

Was jetzt genau Millenium kann, kann ich dir nicht sagen, da sie ja nicht viel erzaehlen (waeren ja auch bloed),
aber eine schnelle Kommerzialisierung dauert auf jeden Fall.
Fuer mich sieht das noch nach viel Arbeit fuer Physiker und Ingeniuere aus, bis man von der Grundlagenforschung wegkommt.

[pfg]

Das wesentlichste Problem, duerfte sein:

bei dieser Technik muss ich ja das Wasser auch noch im Auto mitnehmen. Und um da wesentlich NaBH4 loesen, befuerchte ich, man muss man viel Wasser mitnehmen. Nehmen wir mal an, so 500 l wird man vermutlich mindestens brauchen, eher mehr, da sind dann auch gleich 500 kg nur fuer das Wasser verbraucht.

Und was macht man anschliessend mit der Alkalilauge-Soße, das ist ja ein fuerchterlicher Rueckstand, nicht ganz umweltfreundlich, freundlich ausgedrueckt, wenn man das nicht einfach wieder in die Ausgangssubstanz zurueck-verwandeln kann. Sieht fuer mich nach viel notwendiger Energie aus.

Bei konventionellen Metallhydriden oder angeblich bei den Kohlenstoffspeichern ist das sehr einfach:

Metall + Wasserstoff ergibt von alleine Metallhydrid

Heizen an Metallhydrid ergibt Metall + Wasserstoff

Dann kann das Metall problemlos weiterverwendet werden und der Vorgang beliebig oft wiederholt.

[detcaro]

Millennium Cell, Inc. (NASDAQ: MCEL) is a development-stage company that has created a proprietary technology to safely generate and store hydrogen or electricity. The company was founded in 1998 and is based in Eatontown, New Jersey. Currently Millennium Cell employs 40 people, primarily in technology development.

Millennium Cell has invented and developed a proprietary process called Hydrogen on Demand™ that safely generates pure hydrogen or electricity from environmentally friendly raw materials. In the process, the energy potential of hydrogen is carried in the chemical bonds of sodium borohydride, which in the presence of a particular catalyst either releases hydrogen or produces electricity. The primary input components of the reaction are water and sodium borohydride, a derivative of borax. Borax is found in substantial natural reserves globally. The process supplies pure hydrogen for energy applications without the need for compression or liquefaction. Hydrogen from this system can be used to power fuel cells, as well as fed directly to internal combustion engines. The fuel is emission free at the time of use, and the only byproducts are water and naturally occurring minerals called borates, like those commonly found in borax laundry aids.

We have incorporated our Hydrogen on Demand™ technology into several
automotive prototypes to demonstrate the feasibility of this technology, including retrofitting and modifying a former New York City taxi to burn hydrogen gas in its internal combustion engine. This Ford Crown Victoria was originally equipped with a compressed natural gas burning engine.

Additionally, we have modified a Ford Explorer to run exclusively on hydrogen, which is generated on-board. This sport utility hybrid vehicle`s hydrogen-burning engine powers a generator, which in turn charges a bank of batteries that powers the wheels.

Finally, the "New Jersey Genesis" is a hybrid electric fuel cell vehicle. It is powered by fuel cells and batteries and is equipped with our on-board hydrogen-generating system. The body is a prototype all-aluminum Mercury Sable donated by the Ford Motor Company. We are working on the Genesis project in cooperation with Rutgers University and the state of New Jersey.

Millennium Cell is also developing longer-life batteries based on boron chemistry. These batteries are targeted for consumer products like laptop computers and cell phones, and in addition to lasting longer, also offer environmental advantages and can be disposed of in the regular waste stream without harmful effect.

Millennium Cell has announced business relationships with Ballard Power
Systems, a leading global fuel cell manufacturer, DaimlerChrysler, a leading
global automotive manufacturer, Rohm & Haas, the world`s leading producer of
sodium borohydride, U.S. Borax, the world`s leading provider of borates, and
Air Products and Chemicals, the world`s only combined gases and chemicals
company. We also have a test agreement with Oak Ridge Laboratories and a
research agreement with Avantium Technologies. A significant part of
Millennium Cell`s business plan is to form key strategic partnerships with
leading companies like these in selected industries. These partnerships are
chosen to ensure access to substantial markets such as portable power,
transportation, and fuel supply; to give the company greater understanding
of market needs; and to provide complementary technology, manufacturing,
marketing, and distribution expertise.

Mcel hat Partnerschaften mit Ballard und Daimler Crysler

[pfg]

Na ja, also die Partnerschaften mit Daimler und Ballard sind nicht so stichhaltig:

In May 2000, Millennium Cell entered into a proprietary rights agreement with DaimlerChrysler Corporation to participate in a program to test our sodium borohydride hydrogen generation systems for vehicle applications. As part of that agreement, we have granted a non-exclusive perpetual worldwide license to DaimlerChrysler to use the technological benefits that we jointly develop in its automotive business. In addition, we have agreed to license to DaimlerChrysler, any of our technology that we developed prior to the proprietary rights agreement, provided that our obligation to license this technology will expire one year after the date we deliver our first hydrogen generator to DaimlerChrysler. Under the agreement, DaimlerChrysler will gain intellectual property rights to technology that it will fund in the program


Das heisst ja im wesentlichen, bitte, bitte lieber Daimler-Konzern hier habt ihr unser Speichersystem testet es, zahlt das Geld und wenn es funktioniert gehoeren euch all die Rechte. Welche Firma macht denn so was wenn ihr Produkt funktioniert. Die lassen Daimler/Ballard testen und Millennium geht leer aus, wenns funktioniert.

Meine Meinung ist, dass dieses System interessant ist, aber wirklich noch eher an einer Uni bei einem Forscher aufgehoben, als an der NASDAQ. Wie gesagt Prototypen bauen ist das eine (Ein Metallhydrid-Wasserstoff-Autoprototyp von Daimler existiert seit 1989, ein alter 190er)

Fahrfähige Prototypen sind was Feines, aber Lebensdauer und Kosten und Umweltfreundlichkeit, das zählt halt. Wenn man Wasserstoff prima speichern kann und dafuer handelt man sich dann konzentrierte Natronlauge ein, dann ist das so eine Sache mit der Umweltfreundlichkeit. Deswegen moechte ich hier nochmal den Typen von der Uni Hawaii zitieren (siehe vorige Postings):

However, further re search and development in the areas of rehydriding catalysts, large-scale, long-term cycling, safety and adjust ment of the plateau hydrogen pressure associated with dehydriding of AlH6- are required before these materials can be utilized in commercial onboard hydrogen-storage systems.

Das sind nämlich genau die Punkt, kann man es grosstechnisch einsetzten, gibt es einen Kreislauf (was mach ich mit der Natronlaugensoße), kann ich in das System immer wieder Wasserstoff reinstecken ohne neues Natium und Bor zu verbrauchen, und nicht zu vergessen der Sicherheitsaspekt.

Tut mir leid detcaro, aber du hast mich nach meiner Meinung und Einschaetzung gefragt und das ist sie: Skepsis.

Wenn du mehr Informationen ueber Millennium aus anderen , neutralen Quellen (also nicht von ihnen selber), poste Sie doch einfach hier.

Ich habe von denen in Fachzeitschriften nur einen Artikel gefunden (International Journal of Hydrogen Energy), der im westenlichen, die Pressemitteilung mit ein paar Graphen ist. Prompt war in der naechsten Ausgabe ein Leserbrief, mit kritischen Fragen. Der Leserbriefschreiber erhielt aber keine Antwort auf seine Fragen.

Was ich ein bisschen merkwuerdig finde:

Ich habe mal die Namen der Chefwissenschaftler in eine wissenschaftliche Suchmaschine eingegeben, man findet abgesehen von dem Artikel, den ich gerade erwaehnt so gut wie nichts. Gut die Leute arbeiten in der Wirtschaft, aber ein Senior Scientists mit einem Doktorgrad/Princeton sollten auch Spuren waehrend ihrer Forschungszeit in Fachartikeln hinterlassen. Aber vielleicht habe ich nur nicht genau genug gesucht.

[Putzteufel]

pfg, Hut ab! Du scheinst Ahnung zu haben.
Fachwissen verständlich dargelegt, das ist selten bei WO zu finden. Danke und mfG, Putzteufel

[pfg]

Leider habe ich in den naechsten Tagen nicht viel Zeit, aber hier mal das Programm einer sehr renommierten Konferenz in Amerika vom Juli diesen Jahres, um einen Eindruck zu vermittel was im Juli 2001 aktuell Stand der Technik und Forschung ist:

Und zwar handelt es sich um die so genannten Gordon Research Conferences. Das ist ein informelles Treffen der führenden Leute auf dem Gebiet aus Forschung und Industrie. Fuer die Teilnahme an dieser kleinen, aber daher um so feineren Tagung muss man sich bei einer Art Jury bewerben. Was folgt ist ein Auszug:

Wednesday Morning, 9:00 am
July 11 New Hydrogen Storage Systems

Discussion leader: Gary Sandrock, SunaTech, Inc., Ringwood, New Jersey, USA

Etsuo Akiba, National Institute of Materials and Chemical Research, Tsukuba, Japan
Hydrogen Absorption by Laves Phase Related BCC Alloys


Karim Kadir, Stockholm University, Sweden
Structural Investigation and Hydrogen Storage Capacity of New Intermetallic Compounds

Coffee Break

Wednesday Morning
July 11 Hydrogen in Novel Materials

Discussion leader: Louis Schlapbach, University of Fribourg, Switzerland (das ist der Mit-Autor von dem erwaehnten Vorschlag von Orimo, Graphit als Wasserstoffspeicher zu verwenden

Channing Ahn, California Institute of Technology, Pasadena, USA
Hydrogen Adsorption and Desorption in Novel Carbon Materials

Wednesday Evening, 7:30 pm
July 11 Quantum Motion of Hydrogen

Discussion leader: Rosario Cantelli, Universita` di Roma "La Sapienza", Italy

Vladimir E. Antonov, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
Quantum Motion of Hydrogen in d-Metals

Lincoln Lauhon, Harvard University, Cambridge, USA
Observing the Quantum Tunneling of Single Hydrogen Atoms with a Scanning Tunneling Microscope

Poster Session II

Poster Chair: Michael Baskes, Los Alamos National Laboratory, USA, das sind die, die damals die Atom/Wasserstoffbombe erfunden haben

Thursday Morning, 9:00 am
July 12 Nuclear Magnetic Resonance and Hydrogen Diffusion

Discussion leader: Alexander Skripov, Urals Branch of the Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russia

Mark Conradi, Washington University, St. Louis, USA
NMR of the Layered Hydride Compound ZrBe2Dx

Colin Sholl, University of New England, Armidale, Australia
Nuclear Spin Relaxation and Diffusion in Metal-Hydrogen Systems

Coffee Break

Discussion leader: Gunter Majer, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Germany

Peter Herzig, University of Vienna, Austria
Electric-Field Gradients in Metal Deuterides



Andere Teilnehmer kamen vom Toyota Technological Institute (Forschungszentrale von Toyota Motors), ETH Zuerich (der Laden wo Einstein studiert hat), der Uni Göttingen und dem Jet Propulsion Laboratory der NASA

Ihr seht also Kohlenstoffspeicher sind ein heisses Thema (hatten eine eigene Sitzungsrunde).

Wenn ihr ueber den Begriff Diffusion stutzt, das bedeutet stark vereinfacht, wie schnell sich der Wasserstoff in einem Material ausbreiten kann (wird in Quadratmeter pro Sekunde gemessen), das ist wichtig fuer die Betankung und die Speicherfähigkeit einer Substanz. Manche der Leute die da erwaehnt sind haben eine ganz passable Web-Seite.

[NobbiSorglos]

Hallo pfg,
Danke für Deine Erklärungen die ich voller erstaunen immer mitgelesen habe!
Da ich teilweise auch in der Entwicklung tätig bin (Ballistischer Schutz) komme ich auch mit modernen Materialien in Berührung, die teilweise noch gar nicht am Markt sind.
Die Problemstellung bei uns ist natürlich eine andere und geht immer in Richtung Festigkeit bei geringem Gewicht bzw. Schockdämpfung.

Vor einigen Wochen stellte uns jemand "Offenporige Metallschäume" vor die aus JEDER gießbaren Metallegierung hergestellt werden können.(Nachträgliche Beschichtung ist auch möglich). Der Erfinder hat zwar das Produkt, aber noch keine Anwendung! Ob man das Zeug zur Wasserstoffspeicherung bzw. für Brennstoffzellen benutzen könnte kann ich natürlich nicht beurteilen.
Falls von Deiner Seite Interesse besteht (Ich glaube du Entwickelst im Bereich Brennstoffzellen) stell mir ne mail ins Postfach, dann lass ich Dir die Adresse zukommen.
Gruß
NobbiSorglos

[pfg]

Tut mir leid,

Metallschaeume sind sehr interessant, aber bei arbeitet schon Leute ein Stockwerk höher daran, die selber Metallschaeume herstellen,
dazu benutzen wir auch Metallhydride,
vor allem Mg-Legierungen, die im Vakuum geheizt werden.

Aber vielen Dank.

[pfg]

Sieht heute wieder mal boese aus bei Ballard.

Aber ich befuerchte der Grund ist, dass mehr und mehr
Leute realisieren, dass noch sehr viel Geld und viel Zeit notwendig ist die Technik zur Serienreife zu bringen.

Leider entwickelt sich die Brennstoffzellentechnik wirklich extrem zyklisch. Und jedesmal wurde der Hype groesser, bis die BZ wieder in der Versenkung verschwand

Die BZ wurde schon 1839 von einem Englander namens Grove entwickelt. Dann geriet sie voellig in Vergessenheit, da ein gewisser Herr Siemens den Dynamo und ein gewisser Herr Daimler den schnelllaufenden Verbrennungsmotor entwickelten.

Dann hat gegen Ende des 19. Jht., der beruehmte Erfinder Thomas Alva Edison (Gluehbirne, Grammaphon, u.v.m., uebrigens auch der Gruender von General Electric) erfolglos herumprobiert, weil fuer die damalige Zeit die Materialtechnik nicht weit genug fortgeschritten war.


So um 1960 hat dann seine Firma General Electric dem heute üblichen Brennstoffzellentyp entwickelt, die PEM-Zelle. Ist also auch schon vierzig Jahre her. Der Grund waren die NASA-Apollo-Mondmissionen. Bei Apollo 13, die beinahe abgeschmiert waern, ist uebrigends die BZ verreckt.

Dann war wieder Ruhe bís Daimler so ab 97 das NECAR-Projekt (No Emission CAR) angeleiert hat.

Apropos Daimler, das JointVenture von Daimler und Ballard in Stuttgart, das die Prototypenfahrzeuge baut heisst Excellsis und ist im web unter www.excellsis.com zu finden.

[pfg]

In Bild der Wissenschaft ist in der September-Ausgabe ein Riesenbericht ueber BZs. Viel Spass beim Lesen.

Bin uebrigens wie ihr sicher merken werden, stark anderer Meinung wie der Artikel was die Riesenchancen fuer Autos in naher Zukunft angeht. Aber ihr werdet dort zum Beispiel die Probleme mit Methanol als Treibstoff und mit fl. Wasserstoff gut erklaert bekommen.

Aufpassen muesst ihr dort mit den erwähnten Nano-Graphitfasern zur Wasserstoffspeicherung mit 20 Gew.-%Wasserstoffspeicherfähigkeit sind ein schoener Traum, der aber von einer Forschergruppe um C. Ahn und R. Bowman aus Los Alamos widerlegt wurde. Das wird durch Wiederholung in der Populärpresse nicht richtiger. Die urspruenglichen Behauptungen stammen aus den Jahren 1998 und frueher von einer Amerikanerin namen N.M. Rodriguez, die ihre Rechte an den Patenten wohl an ein Unternehmen abgetreten hat. Es gibt Geruechte, dass ihr zuerst Daimler das Patent fuer viel Geld abgekauft hat, aber damit fuerchterlich auf die Nase gefallen ist und seitdem Kohlenstoffspeichersystemen sehr skeptisch gegenueber steht und deshalb die Reformertechnik mit all ihren Nachteilen praeferiert.

Ich weiss ich wiederhole mich, aber die einzige Kohlenstoffverbindung (nanostrukturiertes Graphit) zur Wasserstoffspeicherung, die noch nicht widerlegt wurde, ist eine Idee von Ende 1999 vom Japaner S. Orimo aus Hiroshima, der mit Toyota zu kooperieren scheint. Aber auch das muss noch sehr genau und eingehend untersucht und ueberprueft werden. Und er behauptet auch nur 7.4 Gew.% Wasserstoff. Un dies hat er in einer neuen Veroeffentlichung vom 5. August 2001 bekreaftigt (wo findet ihr in frueheren Postings).


Meine Befuerchtung ist, dass der momentan neue publizistische Hype, der laeuft (Wirtschaftsfoerderungen, GEO, nano-Fernsehsendung, Bild der Wissenschaft) das letzte Aufbäumen der BZ-Technik in der Autoindustrie vor dem ultimativen Exitus ist. Ich befuerchte, dass da einige Projekte in naechster Zeit defintiv sterben werden. Bosch ist schon ausgestiegen, die "beobachten" nur noch die Entwicklung ueber eine Stabstelle und setzen voll auf die Weiterentwicklung des Diesels.

Was ich beobachte ist, dass zur Zeit die absoluten Hype und Modethemen Nanotechnologie und Brennstoffzelle eine Ehe eingehen und einen noch groesseren Hype produzieren, der sich leider in der technischen Realitaet nicht rechtfertigen laesst. Ich sage nur Nano-Wasserstoffspeicher fuer Brennstoffzellen, besser geht es nicht um Anlegern und Regierungen Geld aus der Tasche zu ziehen.

[pfg]

Uebrigens, wen die Laptop, Handy usw. Anwendungen
interessieren, die auf Metallhydridsspeichern basieren, der kann unter

http://www.ovonic.com/hydrogen/OvSSHS_auto_2-2000.pdf

nachgucken. Die sind serioes, denen gehoeren Patente. Nur ihre Versprechungen in punkto Wasserstoffspeicher fuers Auto halte ich fuer Unsinn. Dafuer sind Metallhydride viel zu schwer und zu teuer.

Wie gesagt bei Laptops ist das dann was anderes, da braucht man viel weniger.

[zock4711]

Sag mal pfg ich kenn mich nicht so gut aus aber was ist eigentlich mit Graphite was ja ein Bestandteil der Brennstoffzelle ist.Sehe ich es richtig das die Zellen so teuer sind weil das irgendwie mit der dem Graphite zusammenhängt???Entschuldige die blöde Frage kenne mich eben nicht so gut aus aber für eine Antwort wäre ich dir sehr dankbar.

[pfg]

Kohlenstoff gibt es in verschiedenen so genannten Modifikationen:

a) Kohle: Kennen wir alle
b) Diamant:kennen wir auch alle, ist aber ein bisschen teurer, da treten die Kohlenstoffatome vereinfacht gesagt in einem quadratischen Gitter auf. Sehr hart und sehr teuer (grins)
c) Graphit: Da ist der Kohlenstoff sechseckig angeordnet, wie bei einer Bienenwabenstruktur, relativ billig und verhältnismaessig einfach herzustellen.
99.9995% reiner Graphit: 1kg kostet 800 DM

d) Nanoröhrchen/Fullerene: Im Prinpzip eine Graphitschicht, mit dem Sechseckmuster, das wie "Folie" zu einer Röhre gebogen wird. Das Röhrchen hat einen Durchmesser im Nanometer-Bereich (1 Milliardstel Meter)
sehr teuer: 1 g (ich betone 1 g) kostet 2000 bis 4000 DM

In einer BZ sind in der Regel die Elektroden aus Graphit, da das ein Leiter für elektrischen Strom ist, die Oberfläche muss aber mit Platin überzogen werden, damit die Brennstoffzellenreaktion ablaufen kann. Das Platin ist der Katalysator der Reaktion. Und das Platin ist sehr teuer.
Zwischen den Elektroden befindet sich eine Membran, sehr aehnlich zu Teflon, dies ist der so genannte Elektrolyt, er lässt nur positive Wasserstoffkerne (Protonen) durch, die negativen Elektroden (also der Strom) muessen aber einen anderen Weg nehmen, in unserem Fall über einen Elektromotor)
Diese Elektrolytmembran ist ebenfalls sehr teuer. Dann entsteht in einer BZ Wasser, das muss irgendwo hin. Diese Wassermanagementsysteme (Pumpen, Drainagen) ist ebenfalls sehr teuer.

Was anderes ist die Treibstoffspeicherung, dieser Tank kostet noch mal sehr viel Geld. Es gibt Leute, die schlagen Nanoröhrchen als Speicher vor. Das ist aber gelinde gesagt sehr umstritten:

Gregory P. Meisner, Gary G. Tibbetts (GENERAL MOTORS RESEARCH AND DEVELOPMENT CENTER)

Practical hydrogen storage is crucial for technologies such as alternative energy vehicles and has been a focus of much research in recent years. Hydrogen storage experiments seem easy but are in fact difficult to perform correctly, and the scientific literature contains many claims of incredibly large quantities of hydrogen stored in carbon-based materials. We have studied hydrogen sorption by various carbon-based materials in our lab and have tried to understand these claims. We believe that in most cases they are erroneous and due simply to experimental errors. We believe that extraordinary claims require extraordinarily careful science, complete explanation of the experiments performed, and publication of all the data. Sufficient information about the experiments is lacking and, in some cases, the presentation of results is misleading. We shall present our hydrogen sorption results for carbon-based materials and discuss sources of error in high-pressure hydrogen sorption experiments that can lead to erroneous results.

Das sind die Roehrchen(also meiner Meinung ist die Sache damit gegessen). Und dieser Orimo behauptet, er koenne Wasserstoff in gewöhlichem Graphit speichern (waere einen Faktor 2 - 4 Millionen billiger als mit Nanoröhrchen).

Das muss aber noch von unabhängiger Seite überprüft werden. Behaupten kann man viel, wenn der Tag lang ist (siehe die Bemerkungen von General Motors). Im Gegensatz zu den anderen Systemen wurde es aber auch noch nicht widerlegt.

Trotzdem ist bei so was immer zuerst Vorsicht und Skepsis angebracht. Auch Forscher und Ingenieure sind eitle Menschen und mit einer solchen Entdeckung waere die Karriere nach ganz oben bis zur Pensionierung gesichert.

[zock4711]

Wenn mann diese Graphitrörchen in einem speziellen Verfahren herstellen könnte wäre also die Brennstoffzellensache am laufen sehe ich das richtig??

[linea]

Hallo pfg,

du sagst: "Bosch ist schon ausgestiegen...". Meine Frage: Waren die eigentlich schon RICHTIG in der BZ-Entwicklung involviert? Ich meine jetzt nicht etwaige halbherzige Entwicklungsansätze in der Frühzeit.
Und sie "beobachten", wie du sagst, aber ob "nur" oder mit Interesse, ist doch wohl eine Interpretationsfrage. Wäre ja nicht das erste Mal, dass ein Unternehmen ein anderes später aufkauft, statt selbst die Grundlagenforschung zu betreiben.

Grüße
Linea

[thebull 2]

Thursday August 23, 9:34 am Eastern Time

Ballard in distribution deal with GPU

NEW YORK, Aug 23 (Reuters) - Fuel cell maker Ballard Power Systems Inc.(Toronto:BLD.TO - news) said Thursday GPU
Inc.(NYSE:GPU - news) , a New Jersey utility holding company, will market its fuel cells to residential and business customers in
the U.S. Northeast and north Ia???distribute the fuel cells.

Shares in Ballard closed Wednesday at $33.68, near a 52-week low of $30.90 and well-off a high of $179.75.

gruss
tb 2

[pfg]

Na so richtig drin waren sie wirklich nicht,
aber sie hatten zusammen mit Daimler und dem Bundesministerium fuer Forschung, dem Max-Planck-Institut-Stuttgart und ein paar anderen, sehr ausführlich Testreihen laufen lassen.

Im wesentlichen haben sie abgewartet und geschaut, ob sie was verpassen, und sie haben sich entschieden, dass sie nichts verpassen.

Grundsaetzlich sind der Hochleistungs-Dieselmotor und die Brennstoffzelle eben messerscharfe Konkurrenten um den Antrieb der Zukunft.

In in Dieseltechnologie, da macht keiner Bosch was vor, da sind die absoluter Monopolist (Pumpe-Düse, CommonRail). Kurze Zeit sah es so aus, als ob Siemens da aufholen koenne, aber das hat sich wohl wieder zerschlagen.

[Mr.Keating]

@ pfg

Sehr gute Arbeit. Einer der besten Threads.
Ich kann leider kein Wissen beisteuern, aber möchte dich
fragen was du über Impco ( Quantum ) denkst.

News:

QUANTUM Awarded Contract by AeroVironment for NASA-Sponsored Program


- QUANTUM Awarded Contract to Design Advanced Hydrogen and Oxygen Storage System for Helios Project - Design Goal: To Develop a Hydrogen Storage Tank Technology for NASA Fuel Cell Aircraft - Pushes Hydrogen and Oxygen Tank Technology Beyond Current State-of-the-Art

IRVINE, Calif., Aug 21, 2001 (Canada NewsWire via COMTEX) -- QUANTUM Technologies WorldWide, Inc. (Nasdaq: IMCO) announced today that it has been awarded a major contract by AeroVironment and NASA to design, fabricate, test and supply large advanced hydrogen and oxygen tanks for the next generation Helios fuel cell prototype aircraft.
(Photo: http://www.newscom.com/cgi-bin/prnh/20010320/QUANTUMLOGO )

The Helios fuel cell aircraft is a remotely piloted flying wing prototype for NASA`s Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST) project -- demonstrating the capability to carry a payload of scientific instruments and telecommunications relay equipment for the next generation of broadband communications.

The unique system to be developed by QUANTUM is a key enabling technology that will allow Helios to fly continuously for up to 6 months at altitudes up to 60,000 feet. Ultra-light-weight, low permeability, hydrogen and oxygen tanks are critical for achieving the high specific energy and for minimizing reactant gas loss required for the energy storage system.

Known for its world class, ultra-lightweight, all-composite, high-capacity, storage tank technology, QUANTUM is ideally positioned to advance its liner/composite tank technology beyond the current state-of-the-art. QUANTUM will apply its considerable resources to the achievement of groundbreaking technology -- signifying a major advancement in Type IV tank technology.

"QUANTUM`s experience in successfully providing enabling technologies to manufacturers of fuel cell applications positioned the company for this prestigious project," said Syed Hussain, President and CEO of QUANTUM. "This major recognition by AeroVironment and NASA demonstrates their confidence in QUANTUM`s advanced storage technology and provides further endorsement of QUANTUM`s ability to meet the demand for the lightest tank technology that can withstand temperature extremes. The application of QUANTUM`s competencies in tank technology will now be expanded to include oxygen storage -- once again marking QUANTUM as a technology and market leader."

More About QUANTUM:

QUANTUM Technologies WorldWide, Inc. is a wholly owned subsidiary of IMPCO Technologies Inc. (Nasdaq: IMCO). QUANTUM is focused on the development of fuel system enabling technologies for manufacturers of alternative propulsion and energy in emerging global markets.

QUANTUM is a defined leader in advanced fuel storage and handling technologies -- as the first to demonstrate an all-composite hydrogen storage tank that stores hydrogen at 10,000 psi (700 Bar), and the first to achieve a performance record of 11.3% hydrogen storage by weight at 5,000 psi (350 Bar). These technology achievements dramatically increase the range of fuel cell mobile applications.

In June 2001, General Motors (GM) and QUANTUM announced a partnership to collaborate on improving the range of GM`s fuel cell vehicles through the development of hydrogen storage, hydrogen handling and electronic control technologies for fuel cell applications. (See the GM - QUANTUM joint press release of June 12, 2001)



M.E. eine sehr interessante Firma.

Hoffe auf Meinungen zu Impco.

MfG Mr.Keating

[pfg]

Quantum ist definitiv Partner von General Motors.

So wie ich das ueberblicke hat GM bis vor kurzem noch auf Ovonic gesetzt, hat dann aber seine Beteiligung am Ovonic-Joint-Venture an Texaco verkauft.

Quantum stellt Druckgas-Behaelter aus Kohlefasern her. Also im wesentlichen wie beim Campen der Propangasbehälte oder beim Schweissen nur mit wesentlich mehr HiTech. Normalerweise wuerde man Stahlbehaelter nehmen, aber die sind abgesehen von Tanks fuer Prototypen (wie z.B. Necar 4) viel, viel zu schwer.

Je mehr Druck ich in einem Behälter habe, desto mehr Wasserstoffgas geht rein. Problem ist, damit ich mit so starkem Druck zurechhtkomme, muessen die Waende noch mehr verstaerkt werden. Als Beispiel (Normale Umgebunsluft hat einen Druck von 1 bar), wenn ich von 200 bar auf 400 bar hochgehe, brauche ich eine Wand die nicht nur doppelt sondern eher viermal so dick ist. Ausserdem steigt die Gefahr bei einem Unfall auch extrem. Mit Stahl ist das also nicht zu machen, da dann die Tanks viel zu schwer werden.

Deswegen geht man jetzt bei Quantum zu Kohlefaser ueber (bekannt aus der Luft- und Ruamfahrt und der Formel 1). In der Formel 1 kann man ja immer wieder besichtigen, was dieses Material aushaelt. Kohlefaser ist extrem leicht und extrem stabil.

Problem: Es ist auch extrem teuer. Wenn man den Druck um das Doppelte erhoeht, steigen die Kosten eher um mehr als das Vierfache.

[pfg]

Hier kurz zusammengefasst, was es fuer Speicher in der Erwägung gibt und als Vergleich ein heutiges Auto mit Benzin-Verbrennungsmotor. In der ersten Zeile steht die Tankgroesse in Litern. In der zweiten Zeile steht das Gewicht das Tanks ohne Treibstoff und in der dritten das Gewicht des Tanks mit Treibstoff. Bei der Erdgaszeile, muesst ihr euch noch das erheblicheGewicht hinzurechnen, dass der Reformer kostet, der aus dem Erdgas erst den Wasserstoff herstellt. Alle Zeilen gehen, davon aus, dass 5 kg Wasserstoff gespeichert wird, was ungefaehr eine Autoreichweite von 500 km entspricht.

Benzin (Flüssigkeit) 40 l 30 kg 35 kg

Wasserstoffspeicher:

Erdgas (300 bar) 80 l 20 kg 50 kg

H2-Druckgas
(300 bar) 310 5 40
(700 bar) 180 5 60 Quantum-System

Fl. H2 (-255 °C) 150 5 40 BMW-System

Metallhydrid
2 Gew.-% 130 260 280
3 Gew.-% 80 170 185 Ovonic-System

Kohlenstoff-Nanostrukturen
5 Gew.-% 200 100 110
7.5 Gew.-% 150 75 85 Orimo
10 Gew.-% 100 50 60
20 Gew.-% 50 30 35 definitiv widerlegt


Ihr seht ein 700 bar-System ist schwerer als ein 300 bar-Druckgas-System, weil die Waende dicker sind. Und aufgrund der teuren Materialien sehr sehr teuer.

Metallhydride haben den Vorteil, sehr wenig Platz zu brauchen, sind dafuer aber relativ schwer. Diese Laves-Phasen speichern aber den Wasserstoff absolut sicher. Ideal fuer Mikrobrennstoffzellen fuer Laptops und Handys

Beim Erdgas kommt noch zusaetzlich eine Chemiefabrik an Bord, die viel Geld, Platz und Gewicht kostet.

Kohlenstoffnanostrukturen waeren relativ billig, wenn sie auf Graphit beruhen. Sie waeren sehr leicht und waeren das Optimum, wenn es funktionieren wuerde. Aber das ist momentan sehr kontrovers. Die 20 Gew.-% wurden jedenfall defintiv widerlegt.

(Quelle fuer alle Zahlen: Applied Physics A - Februarsonderheft Wasserstoffspeicherung in Kohlenstoffnanostrukturen)

[pfg]

Wer mir nicht nicht ganz traut, fuer die hier brandneu aus
Spektrum der Wissenschaft September-Ausgabe. Deckt sich absolut mit dem was ich schon vor einem Jahr und in den letzten Wochen in diesem Thread geschrieben habe, aber besser und verständlicher formuliert:

Kunstvolle Membranen


Polymermembranen von Brennstoffzellen leiten den Strom mit Wasser in ihren feinen Poren. Das feuchte Element macht aber nicht nur Freude – gefragt sind alternative Konzepte.

Von Klaus-Dieter Linsmeier
Wasserstoff und Sauerstoff, durch eine für Ionen leitfähige Membran getrennt, doch über Elektroden miteinander verbunden – so einfach ist im Grunde der Aufbau einer Brennstoffzelle. Beide Elemente reagieren zu Wasser, dazu müssen nur Wasserstoff-Ionen, also Protonen, durch die Membran auf die Sauerstoffseite wandern; um kein Ladungsungleichgewicht entstehen zu lassen, fließen Elektronen durch die Leitung, passieren dabei einen elektrischen Verbraucher und verrichten ihre Arbeit.

Weil bei diesem Vorgang lediglich Wasserdampf entsteht und der Wirkungsgrad einer solchen Brennstoffzelle theoretisch wesentlich höher ist als der von Wärmekraftmaschinen bei herkömmlicher Stromgewinnung, steht diese Technologie derzeit hoch im Kurs.

Zu hoch vielleicht, meinen Experten, denn einige Probleme benötigen Zeit bis zu ihrer Lösung. Bis diese Energiequelle für Elektromobile, als Herzstück von Block-Heiz-Kraftwerken oder als Batterieersatz in portablen Geräten Alltag sein wird, dürften Jahre ins Land gehen (Spektrum der Wissenschaft 7/1995, S. 88 und 5/2001, S. 82). Der Teufel steckt nämlich in vielen Details.

So bleibt der tatsächliche Wirkungsgrad des Gesamtsystems noch weit hinter dem theoretischen zurück. Muss etwa der Wasserstoff zuvor durch thermische Zersetzung von Methanol gewonnen werden, kostet das Energie (verlockend klingt die Idee, Wasser photovoltaisch in sonnenreichen Ländern zu zersetzen und den Wasserstoff in speziellen Tanks oder Pipelines in weniger von der Sonne bevorzugte Länder zu befördern). Bei Hochtemperaturzellen für die Gebäudeversorgung mit Strom und Wärme fällt eine solche thermische Zersetzung, Reformierungsschritt genannt, weniger ins Gewicht – man nutzt schlicht die Abwärme –, nicht so bei mobilen und portablen Systemen (SdW 7/2001, S. 48).

Eine Alternative könnte die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) sein: An der Anode wird eine wässrige Lösung des Alkohols zugeführt, der benötigte Wasserstoff entsteht in der folgenden elektrochemischen Reaktion nicht als freies Gas, sondern quasi als gebundenes Zwischenprodukt. Am Ende der Prozesskette verbleiben Wasserdampf und Kohlendioxid (beides Treibhausgase, doch das ist ein anderes Thema). Zudem entsteht bei Zwischenschritten Kohlenmonoxid und das blockiert (fachlich "vergiftet") den Platin-Katalysator, der die gesamte Reaktion energetisch überhaupt erst möglich macht. Ließe sich die Zelle bei einer Temperatur von über 130 Grad Celsius betreiben, würde das Katalysatorgift wieder losgelöst. Doch nahe dem Siedepunkt des Wassers lässt sich eine herkömmliche Membran aus mehreren Gründen nicht betreiben: Sie besteht aus einem Polymer (meist "Nafion") und Wasser. Fiele sie trocken, würde die Membran spröde und könnte reißen. Darüber hinaus übernimmt das Wasser auch den Transport der Protonen, darf also nicht fehlen.

Die notwendige Feuchte verursacht allerdings ihrerseits ein gravierendes Problem, genannt Cross Over. Denn die Protonen umgeben sich bei ihrer Passage von der Anode zur Kathode mit Wassermolekülen (Hydratation), schleppen also immer etwas Wasser mit. Im Gefolge davon reist auch eine geringe Menge Methanol mit auf die andere Seite. Das Wasser verdampft und kühlt so die Zelle, vor allem aber: Methanol geht so für die Stromgewinnung verloren. Das Resultat ist ein insgesamt leider geringerer Wirkungsgrad.

Aus diesen Gründen versuchen Wissenschaftler Nafion-Membranen zu optimieren: das Polymer durch ein anderes zu ersetzen oder das Wasser als Protonen-Transportmedium zu vermeiden. Eine der weltweit führenden Arbeitsgruppen auf diesem Gebiet sitzt im Stuttgarter Max-Planck-Institut für Festkörperforschung; dieses kooperiert eng mit dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz.

Als die amerikanische Weltraumbehörde in den 1960er Jahren Brennstoffzellen für die bemannte Raumfahrt entwickeln ließ, suchten Wissenschaftler nach einem geeigten Polymer für die Membranen. Sie wurden bei DuPont fündig, dem internationalen Chemie-Konzern mit Hauptsitz in Wilmington (US-Bundesstaat Delaware). Sein Nafion war ursprünglich für die Herstellung von Chlor aus Salz (NaCl) entwickelt worden – beispielsweise für die PVC-Industrie – und zeichnet sich durch Ambivalenz aus:

- Seine polymere Kette aus fluorierten Kohlenstoffen ist unpolar, und das bedeutet: Sie ist Wasser abweisend, fachlich "hydrophob".

- Die Seitenketten an diesem polymeren Rückgrat tragen eine Sulfonsäuregruppe (-SO3H), die in wässriger Lösung sehr leicht in ein Proton (H+) und ein Säure-Anion (-SO3-) zerfällt. Das zieht Wassermoleküle, die ja gleichfalls polar sind, elektrostatisch an: Die Seitenketten sind hydrophil.

Diese Zwiespältigkeit hat strukturelle Konsequenzen, die Martin Ise und Klaus-Dieter Kreuer am Stuttgarter Max-Planck-Institut mittels Röntgenbeugung und Kernspinresonanz-Untersuchungen genauer erforscht haben. Wie Öl in Wasser versuchen sich die beiden so unterschiedlichen Fraktionen zu entmischen und streben dabei nach Abstand. Dabei rücken die hydrophilen Seitengruppen zusammen und bilden Kanäle aus, in denen sich das Lösungsmittel Wasser befindet. Ein Teil davon umhüllt Protonen und Säure-Anionen.

In diesen Kanälen findet unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes beziehungsweise einer elektrochemischen Potenzialdifferenz die Protonenleitung statt, darüber gelangt aber auch Wasser beziehungsweise wässrige Methanol-Lösung durch die Membran. Der hydrophobe Anteile des Nafions, also das "Rückgrat" der Polymerkette, sorgt für mechanische Stabilität.

Wie wichtig diese Feinstruktur ist, zeigte den Wissenschaftlern ein Vergleich mit dem gegenüber Nafion preiswerteren Kunststoff aus sulfonierten Polyetherketonen (S-PEK). Er besteht aus Ketten ringförmiger Kohlenwasserstoffmoleküle (fachlich "Aromaten"), die selbst Sulfonsäure-Gruppen tragen, aber keine Seitenketten haben.

Dieses Material ist weniger wasserdurchlässig und der Cross Over somit schwächer ausgeprägt. Der Grund: Die Kanäle sind deutlich enger, liegen näher beisammen und verzweigen sich häufiger. Dafür ist die nähere Umgebung des Säure-Anions verantwortlich. Beim Nafion zieht das Difluorkohlenstoff-Bindeglied (-CF2-), an dem die SO3H-Gruppe gebunden ist, elektrische Ladung an sich und fördert damit die Tendenz, das Proton freizusetzen. Deshalb sind hydrophobe und hydrophile Eigenschaften der Komponenten von S-PEK nicht so deutlich verschieden wie bei Nafion, die Separation weniger ausgeprägt, das Material "feinporiger".

Den vollständigen Artikel von Klaus-Dieter Linsmeier über "Kunstvolle Membranen" finden Sie ab Seite 66 in der September-Ausgabe 2001 von Spektrum der Wissenschaft


Einen noch vollständigeren Artikel findet man auf der Homepage des MPI Stuttgart - Festkörperforschung unter Highlights. Dort wird das Forschungsprogramm an den PEM-Membranen extrem ausführlich beschrieben. In wirklich sehr verständlicher Form und ohne den ganzen Wust aus wissenschaftlichen Veroeffentlichungen

[pfg]

Hier gesammelt ein paar schoene PDFs (schon weiter oben erwaehnt)zum aktuellen Stand der Wissenschaft (Quelle: Max-Planck-Forschung:

http://www.mpi-stuttgart.mpg.de/highlights/mpf-1-2001-knallg…

http://www.mpi-stuttgart.mpg.de/highlights/mpf-1-2001-period…

http://www.mpi-stuttgart.mpg.de/highlights/mpf-1-2001-die-lu…

http://www.mpi-stuttgart.mpg.de/highlights/mpf-1-2001-retten…

[pfg]

Mal wieder ein kleiner Update:

Leider hat sich auch seit meinem letzten Posting kein Durchbruch bei der BZ-Technologie ereignet. Wie ja mittlerweile in vielen Postings (nicht von mir) hier zu lesen war wird es bei den Autos bis zu wirklichen Serienfahrzeugen noch mindestens 10 Jahre (manche Experten sprechen sogar von 20 Jahren) dauern. Und selbst Daimler und die anderen geben ja zu, dass ihre angeblichen Serienfahrzeuge im Jahr 2003/2004 eher als Feldversuche mit sehr geringen Stueckzahlen zu werten sind.

Wer sich aber nicht auf Autos als Anwendeungen kapriziert, der findet hier eine Seite von einer Vodafone-Tochter:

V-PE (Vodafone Pilotentwicklung), die beschaeftigen sich im wesentlichen mit den Komponenten, die um eine BZ herum notwendig sind.

www.p-21.de ist die Adresse.


Dann war vor kurzem Ende Oktober noch eine Tagung der DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) in Pommersfelden zu ihrem Schwerpunktthema Brennstoffzellentechnologie, und da sieht es bezueglich eines wichtigen BZ-Bauteils immer noch sehr schwarz aus, DuPont bleibt weiterhin mit seiner PEM-Membran NAFION (so was aehnliches wie Teflon) Monopolist. Und NAFION funktioniert wie schon weiter oben im Thread ausgeführt eher schlecht als recht.

Weiterhin ebenfalls nichts positives Neues gibt es in Punkto Wasserstoffspeicher. Leider ist der aktuelle Stand ebenfalls weiter oben nachzulesen und es gibt nichts neues-

Nur sind sich mittlerweile alle relevanten Leute sicher, dass die Wundermeldungen ueber Wasserstoffspeicher-moeglichkeiten in Kohlenstoffnanoröhren definitiv falsch sind.

Tut mir leid Leute, aber das ist der Stand.

PFG

[pfg]

Hier noch ein interessanter Artikel der in NATURE (der renommiertesten Wissenschafts-und Technolgiezeitschrift der Welt) wohl im November erscheinen wird.

Er ist als Vorabverion unter

http://mypage.bluewin.ch/zuttel/PUBLI/DB1812.PDF

als pdf zu erhalten. Der Artikel ist zwar in Englisch aber sehr gut verständlich. Wenngleich er nicht ganz so populaerwissenschaftlich ist, wie die obigen pfd der Max-Planck-Gesellschaft.

Aber auf jeden Fall sehr interessant und fuer alle lesenswert, die sich fuer BZ-Technologie begeistern.

[pfg]

Ganz vergessen,

worum gehts eigentlich in dem Artikel:

Um den aktuellen Stand der Wasserstoffspeichertechnologie in jedem Technologiebereich unter Berücksichtigung des allerneuesten Stands der Technik.


Unter anderem wird auch auf die NABH4-Speichersubstanzen, (Millenium Fuel)über die ich schon weiter oben ein paar Worte verloren haben berichtet, im wesentlichen konzentriert sich der Artikel als am vielversprechendstem
System auf Metallhydride (wie vor allem von ECD Ovonic) hergestellt.

[pfg]

Ganz vergessen,

worum gehts eigentlich in dem Artikel:

Um den aktuellen Stand der Wasserstoffspeichertechnologie in jedem Technologiebereich unter Berücksichtigung des allerneuesten Stands der Technik.


Unter anderem wird auch auf die NABH4-Speichersubstanzen, (Millenium Fuel)über die ich schon weiter oben ein paar Worte verloren haben berichtet, im wesentlichen konzentriert sich der Artikel als am vielversprechendstem
System auf Metallhydride (wie vor allem von ECD Ovonic) hergestellt.

Auch die frueher erwaehnte Forschungen von Orimo (von mir als letzte Hoffnung bei den Kohlenstoffsystem bezeichnet) werden erwaehnt.

[pfg]

Wer sich fuer Brennstoffzellentechnologie interessiert:

Ganz Wichtig.

In Nature ist heute (15.11.2001) ein riesiger Themenschwerpunkt
Wasserstoff und Brennstoffzelle erschienen (Insight fuel cell).

Also wer in einer Bibliothek sich Nature besorgen kann,
der wird es nicht bereuen. Keine Spekulation, sondern unverbluemt wie es heute aussieht.

das sind fast 40 Seiten nur ueber den aktuellen Stand der Technik.

Die Vorabversion, die ich euch weiter oben empfohlen habe ist ebenfalls enthalten.

An Kiosken kann man Nature nicht kaufen, nur ueber Abonnement und Internet verfuegbar (www.nature.com). Nicht-Abonnenten werden wahrscheinlich die pdfs nicht lesen koennen. Aber einen Versuch ist es wert.

Aber wahrscheinlich wird das Thema eh dann in naechster Zeit von den Wissenschaftsredaktionen von FAZ, Welt, Spiegel usw. aufgegriffen, wenn es in NATURE dermassen breit getreten wird.

[linea]

Es passiert einiges auf unserer Story BZ - auch was Autos angeht:

Was Bosch angeht, pfg, da gebe ich dir z.B. nicht recht: Da hast du wohl deine Sichtweise etwas zu stark wertend in einen Bereich transferiert, den du scheinbar nur oberflächlich kennst. Zitat: "im wesentlichen haben sie (Bosch) abgewartet und geschaut, ob sie was verpassen, und sie haben sich entschieden, dass sie nichts verpassen" - und das hast du auf mein Nachfrage auf dein Behauptung gesagt: "Bosch ist schon ausgestiegen, die "beobachten" nur noch die Entwicklung ueber eine Stabstelle und setzen voll auf die Weiterentwicklung des Diesels".) Und das simmt einfach ncicht: Zwischenzeitlich arbeitet z.B. Bosch ganz schön an den Komponenten, die auch zu einem hübschen, gut funktionierenden, HiTech-Auto gehören, wie ich erfahren habe (immerhin sollen es ja nicht nur "Müslis" sein, die diese Autos kaufen oder? )und zwar nicht nur so nebenbei. Und Bosch waren nie die schnellsten wenn es um etwas Neues geht, das weißt du auch.
Und genauso musst du wissen, dass sie immer genug Geld in der Tasche hatten, um etwas zu kaufen, wenn sie es als passend für ihre Strategie empfunden haben.
Was ich damit sagen will, nichts gegen momentane entwicklerische Skepsis - aber bitte auch keine Halbwahrheiten verbreiten.

Grüße
Linea

[pfg]

Das ist ja nichts Neues, dass Bosch sagt, dass
sie genau im Dieselbereich auch fuer die BZs "nur"
die Komponenten wie Steuerelektronik usw. bauen wollen.

Und zum Beispiel bei dem Wasserstoff-BMW mit Verbrennungsmotor wird meines Wissens auch ein Bosch-
Motorsteuerung eingesetzt.

Aber ich bleibe bei der Aussage, dass Bosch, die Sache sehr
ruhig angehen laesst und im wesentliche ausgestiegen ist.

Bei Bosch ist ein Dr. Gruenwald Projektleiter bei dieser Beobachtung und es gab wie gesagt ein Forschungsprojekt
von Daimler, Bosch, und dem Max-Planck-Institut Stuttgart und weiteren Einrichtungen, das mittlerweile definitiv ausgelaufen ist und das obwohl die Ingenieure und Physiker in den wissenschaftl. Einrichtungen eigentlich weitermachen wollten.

Und was den neuen 2. Mann bei Bosch an geht, nachdem Stephan Rojahn (der alte Kronprinz) ueber Blaupunkt ge-
stolpert ist.

Dieser Dr. Siegfried (Sigi) Dais (Bosch-Kuerzel F4, u.a. Leiter Forschung und Entwicklung), hat ueber Wasserstoffspeichermaterialien in Stuttgart 1978 promoviert,
(Niob-Tantal-Systeme) der kann die Lage sehr gut einschaetzen.

Und die sieht halt leider nicht gut aus.

Unter Annahme von Serienfertigung kostet 1 kW Leistung
halt immer noch 2000 bis 3000 Euro. Das ist einfach viel zu teuer. Niemand, ich betone niemand, zahlt alleine fuer den Antriebsstrang ohne Tank 250000 Euro.


Ich weiss, ich lehne mich weit aus dem Fenster, aber meines Erachtens ist die BZ fuer das Auto tot, auf Grund der vielerlei Probleme, die ich weiter oben beschrieben habe.

Die Zukunft liegt eindeutig im Batterie/Akku Ersatz bei Computern und Laptops und im Haushaltseinsatz.

[pfg]

In ein paar Threads wurde schon darueber geschrieben,
aber es scheint mir ein bisschen unterzugehen, weil das
wirklich ein Durchbruch ist:

Wasser mit Hilfe von Katalysatoren direkt aus Sonnenlicht in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Das ist cool:

Hier der Originalartikel aus Nature:

A new material helps to make clean fuel from water.
6 December 2001
PHILIP BALL


Hydrogen power could have a bright future.
© DOE/NREL



Scientists in Japan have found a more efficient way to extract hydrogen, the ultimate `green` fuel, from water. They have developed a material that uses sunlight to break water molecules into their constituent elements of hydrogen and oxygen1.

The material is not yet efficient enough to be commercially viable, but its inventors believe that it can be improved. If they are right, hydrogen may soon be on tap just like natural gas.

Hydrogen burns in air without producing the sooty pollution and greenhouse gases associated with fossil fuels. The element can also power fuel cells to generate electricity. Such fuel cells can power emission-free electric vehicles.

Unfortunately, water is reluctant to give up its hydrogen. Electricity can split water, but electricity is mainly generated using polluting and nonrenewable technology.

Several `photocatalysts` will split water quite efficiently using ultraviolet light. But this squanders most of the Sun`s energy, which lies in the visible range. Visible-light photocatalysts, on the other hand, have tended to be either unstable, decomposing with prolonged use, or bad at splitting water.

Zhigang Zou of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Tsukuba, Japan, and co-workers have developed a photocatalyst that seems to be very stable, showing no evidence of degradation after extended use. It is not terribly efficient - over 99% of the light energy is wasted rather than used to split water - but this is respectable when compared with the competition.

The material, like the majority of visible-light photocatalysts, is a metal oxide, which generates hydrogen and oxygen when immersed in water in sunlight. The oxide contains indium, nickel and tantalum; the efficiency depends on the amount of nickel in the material.

Zou and colleagues believe that they can improve the efficiency by increasing the surface area of the photocatalyst - making it porous, for example, or grinding it into a fine powder - and by further tinkering with the chemical composition.

[pfg]

Und hier noch ein bisschen ausfuerlicher (ebenfalls Nature):


Light work with water

NATHAN S. LEWIS

Nathan S. Lewis is in the Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology, 210 Noyes Laboratory, 1200 East California Boulevard, Pasadena, California 91125, USA.
e-mail: [e-mail]



Sunlight can be harnessed by semiconductors to generate a fuel, hydrogen gas, from water. This approach will be impracticable until certain materials-related constraints are overcome: photochemists are on the case.


A stable and efficient material that uses sunlight to split water into hydrogen and oxygen would be an immense blessing. Water and sunlight are both renewable resources, and cheap. And one of the end products, H2, is a clean-burning fuel that produces water as the waste product. Researchers are on the case in searching for such a material1 and — writing on page 625 of this issue2 — Zou et al. describe a step along one way towards this Holy Grail of inorganic photochemistry.

There are three fundamental requirements for any system for converting and storing solar energy3. First, sunlight must be efficiently absorbed to produce excited electron states in the light-absorbing material, the photocatalyst. Second, to obtain directed work, either chemical or electrical in form, the photoexcited electron and its accompanying electron vacancy must be separated in space to prevent their recombination, which produces heat and wastes energy. Third, the photoexcited charge must be energetically and kinetically able to perform a desired chemical transformation, for instance splitting water. Furthermore, these charges must not result in undesirable end products, such as heat, or chemically transform or otherwise degrade the photocatalyst. Satisfying all of these requirements simultaneously is a tall order.

A popular approach is to use semiconductors as the light absorbers. Semiconducting solids generally have broad, strong optical absorption characteristics, meeting the first requirement for solar-energy conversion. They also generally satisfy the second requirement, because effective charge separation is facilitated by electric fields at the interface between a semiconductor and selected liquid electrolytes. The electrolyte provides the chemical feedstock that will be transformed into the fuels formed by the photochemical reaction, and ensures that electrical charge can flow through the liquid to complete the electrical circuit of the water-splitting electrolysis cell. Figure 1 shows various strategies for converting energy from the Sun, with the semiconductor–electrolyte cell in the centre.


Figure 1 Energy-conversion strategies for creating fuel or electricity from sunlight. Full legend

High resolution image and legend (33k)



The key requirement is the third one: whether the photoexcited charge can split water efficiently. Back in 1972 a seminal paper4 described the sunlight-assisted electrolysis of water, using crystalline TiO2 photoelectrodes, and prompted a flurry of research into photoelectrochemical water splitting. In consequence, several metal oxides, including SrTiO3 and KTaO3, were identified3, 5 as being able to sustain the light-driven, unassisted photoelectrolysis of water into H2 and O2.

Unfortunately, a fundamental problem has thwarted the practical implementation of such water-splitting systems. Although SrTiO3 and KTaO3 effectively convert absorbed photons into stored chemical fuel, the band gaps of these metal oxides — that is, the energies at which light starts to be absorbed — are too large to allow the efficient absorption of most of the photons in the solar spectrum. The overall energy conversion efficiency of such systems is only 1–2%. Compounds such as CdTe (a so-called metal chalcogenide) or InP (a type III–V semiconductor) have smaller band gaps that are better matched to the spectral distribution of sunlight reaching the Earth, but these materials either corrode or become inert when used as photoelectrodes in aqueous solution3, 5. When the band gap of various metal oxides is made smaller (to obtain more overlap with the solar spectrum), as it is in ZnO or Fe2O3, the potential of the photoexcited electron in the semiconductor becomes more positive than the potential needed to reduce water to H2, and the reaction becomes thermodynamically unfavourable at a `room` pressure of one atmosphere6.

In short, the problem is this: the materials that are stable in water and can split water into H2 and O2 do not absorb sunlight effectively, and the materials that absorb sunlight effectively cannot sustain photochemically induced water-splitting. This `duality principle` limitation of photoelectrolysis does not reflect a fundamental thermodynamic barrier, because a material with a band gap of 1.5–1.6 eV is capable of providing the 1.23 V of free energy needed to electrolyse water at one atmosphere of pressure. Instead, the constraint is imposed by the interplay between the optical, electronic and chemical properties of the light-absorbing materials that have been tested.

The work of Zou et al.2 offers hope that these materials-related constraints can be overcome. The authors report that introduction of Ni into InTaO4 extends the light absorption of the composite In1-xNixTiO4 photoelectrode family into the visible region of the solar spectrum, and that the photoexcited electrons still retain enough energy to reduce water to H2. The photogenerated electron vacancies then oxidize water to O2, completing the circuit and driving the water-splitting reaction. Zou et al. show that in this system wavelengths as long as 420 nm can power a water-splitting process. They consider the system to be stable, because the amount (in moles) of H2 and O2 produced exceeds the amount of reducing equivalents in the photoelectrode sample.

This, however, is far from the end of the story, because the conversion efficiency of Zou and colleagues` system is less than 1%. The next steps involve extending the approach to produce materials that absorb still more of the visible region of the spectrum. The optimum band gap for a single-threshold device to convert sunlight into stored energy is between 1.1 and 1.7 eV, with the higher end of the range required for water splitting because of the energetic constraints that accompany the formation of H2 and O2 at a pressure of one atmosphere3. The limits to which the existing family of metal oxides can be pushed while simultaneously satisfying the energetic and light-absorption constraints are not well understood theoretically or experimentally. So advances in this area will be essential for developing an integrated photocatalytic system for converting and storing solar energy.

It is encouraging that all of the parts of a water-splitting process exist in biological systems: photosystem II in plants produces O2 from water; hydrogenase enzymes reduce water to H2; and the chlorophyll-derived energy-harvesting and charge-separating components of plant and bacterial photosynthesis provide a model for efficient light absorption and charge separation structures that can drive fuel-forming photochemical reactions. Plants, however, are far from being optimal machines for converting solar energy: only 3–4% of the total sunlight energy falling onto a leaf is converted into stored free energy by photosynthesis. Artificial photosynthetic systems are inspired by the biological process, but their goal is to outperform it. So although the results of Zou et al.2 are promising, there`s a way to go before we can beat nature.

[detcaro]

sind heute um > 70% gestiegen WKN 940511

Vielleicht löst das die Versorgungsprobleme.


Millennium Cell Hydrogen on Demand Fuel System Powers New DaimlerChrysler Mini Van
Fuel System Demonstrates Safety, Efficiency and Storage Capabilities of Millennium Cell`s Hydrogen Process for Transportation Applications
SACRAMENTO, Calif., Dec 12, 2001 (AutomotiveWire) -- Millennium Cell Inc. (NASDAQ: MCEL), a developer of hydrogen fuel systems that safely generate, store and deliver pure hydrogen for clean energy applications, announced today that its Hydrogen on Demand(TM) fuel system has been integrated into DaimlerChrysler`s (NYSE: DCX) new Chrysler Town and Country "Natrium" clean energy vehicle.

The Chrysler Group is the first U.S. automaker to integrate Hydrogen on Demand on board a new vehicle design. Millennium Cell and Chrysler`s Liberty and Technical Affairs Group have been working together for more than 18 months on the effort, collaborating on the development of a vehicle that can travel 300 miles without refueling. This range is longer than any existing fuel cell vehicle and comparable to those powered by gasoline - with a fuel system compact enough to sit under the vehicle floor. The zero-emission Natrium, Chrysler`s third-generation fuel cell vehicle, was unveiled today in Sacramento at the Electric Vehicle Association of the Americas` Electric Transportation Industry Conference & Exposition.

"The fuel for the fuel cell has long been a critical question in the design of safe, reliable, clean energy fuel cell cars," said Thomas Moore, Vice President, DaimlerChrysler`s Liberty & Technical Affairs research and development group. "We are very encouraged by the sodium borohydride-based system from Millennium Cell. The fuel is energy dense, safe to store and use, generates pure hydrogen and can be recycled."

Millennium Cell`s Hydrogen on Demand solution generates hydrogen from sodium borohydride, which is derived from sodium borate, commonly known as borax. Dissolved in water and passed through a proprietary catalyst chamber, the sodium borohydride releases a perfect stream of pure hydrogen - on demand - to power a fuel cell or an internal combustion engine. The fuel`s byproduct is water and borax. In the Natrium, the stream of hydrogen fuels the fuel cell, producing the electricity needed to drive the vehicle`s electric motors.

"It is always gratifying to work with a world leading company, and the vision of the Liberty and Technical Affairs team at DaimlerChrysler for a clean, safe vehicle that delivers on consumer expectations for range and performance aligns with our goals," said Dr. Stephen Tang, Millennium Cell President and CEO. "Our Hydrogen on Demand(TM) fuel system is now being validated for transportation use by its integration into the Natrium, and we can move forward into more commercial applications of the technology."

Millennium Cell`s renewable fuel solution produces a completely safe hydrogen fuel product based on abundant natural materials. It generates energy in a closed loop system, with the fuel byproduct regenerated into fresh fuel. New process technology for regeneration is anticipated to have a favorable impact on the overall economics of the system.

"Hydrogen on Demand is a simple yet elegant solution, unparalleled for safely carrying and storing hydrogen," said Rex Luzader, Millennium Cell Vice President, Business Development for Transportation and Hydrogen-Fuel Infrastructure. "The Natrium demonstrates that this is a technology that can be used today in vehicles indistinguishable in comfort and efficiency from those already in production."





About Millennium Cell


Founded in 1998, Millennium Cell is based in Eatontown, NJ and is focused on developing new, clean and abundant energy sources. Millennium Cell has invented and developed a proprietary process called Hydrogen on Demand(TM) that safely generates pure hydrogen or electricity from environmentally friendly raw materials. In the process, the energy potential of hydrogen is carried in the chemical bonds of sodium borohydride, which in the presence of a particular catalyst either releases hydrogen or produces electricity. The primary input components of the reaction are water and sodium borohydride, a derivative of borax. Borax is found in substantial natural reserves globally. Millennium Cell technology can be applied in transportation and portable power, including micro-power and long-life batteries.

The company is traded on NASDAQ under the symbol MCEL. For more information on Millennium Cell, visit www.millenniumcell.com or call Investor Relations at 732-544-5727.

Cautionary Note Regarding Forward-looking Statements:

This press release may include statements which are not historical facts and are considered "forward-looking" within the meaning of the Private Securities Litigation Reform Act of 1995. These forward-looking statements reflect Millennium Cell`s current views about future events and financial performance. These forward-looking statements are identified by their use of terms and phrases such as "believe," "expect," "plan," "anticipate" and similar expressions identifying forward-looking statements. Investors should not rely on forward-looking statements because they are subject to a variety of risks, uncertainties and other factors that could cause actual results to differ materially from Millennium Cell`s expectations, and Millennium Cell expressly does not undertake any duty to update forward-looking statements. These factors include, but are not limited to, the following: (i) the cost and timing of development and market acceptance of Millennium Cell`s hydrogen generation systems, (ii) competitive factors, such as price competition and new product introductions, (iii) the cost and availability of products, (iv) the cost of complying with current governmental regulations, (v) the accuracy of cash flow and earnings per share predictions and (vi) other factors detailed from time to time in Millennium Cell`s filings with the Securities and Exchange Commission. Company management does not attempt to update forecasts unless conditions materially change.

[Barbara]

The National Post reports in its Wednesday, Dec. 12, edition that
DaimlerChrysler unveiled its newest fuel cell vehicle Tuesday. The Post`s
Peter Breiger writes that DaimlerChrysler research and development group
vice-president Thomas Moore says, "The most important unresolved issue with
fuel cell vehicles is not the fuel cell, it`s the fuel." To that end,
DaimlerChrysler teamed up with Millennium Cell to build a fuel system for
its latest "green" concept vehicle, the Chrysler Town & Country Natrium.
Millennium Cell`s technology extracts hydrogen -- used to power fuel cells
-- from a substance known as sodium borohydride, a derivative of sodium
borate, or borax, a mineral used as a detergent, disinfectant and water
softener. In the Natrium minivan, powdery sodium borohydride dissolved in
water will be passed through a chamber that converts it to pure hydrogen,
providing a steady stream to the fuel cell. The fuel cell itself is made by
Ballard Power Systems. Chrysler said the vehicle can travel almost 500
kilometres on one fill -- more than any other fuel cell vehicle to date --
with all engine components fitting underneath the car.

[1121]

VW-Forschung: Wasserstoff-Brennstoffzellen frühestens in 15 Jahren

Die Serienproduktion von Wasserstoff- Brennstoffzellen als Energiealternative zu Diesel, Benzin oder Elektroantrieb wird es nach Angaben des Volkswagenkonzerns frühestens in 15 bis 20 Jahren geben. "Die Brennstoffzelle selbst ist derzeit noch teurer als ein ganzes Auto", sagte Ulrich Eichhorn, Leiter der Volkswagen-Konzernforschung am Donnerstag bei der Präsentation des VW-Umweltberichts in Berlin. Auch Wasserstoff als Treibstoff sei mit Literpreisen über drei DM noch zu teuer für einen breiten Kundenkreis.



Als realistischer bezeichnete Eichhorn die Einführung eines umweltfreundlichen Dieselkraftstoffs, der aus Biomasse gewonnen wird. Ab 2003 würden Pilot-Phasen beginnen. Das so genannte "Sunfuel", das bisher nur in Laboren produziert wird, kann nach Schätzungen des Forschungschefs später 10 bis 40 Prozent des Dieselbedarfs decken.

Bis Alternativen zu Diesel und Benzin zur Verfügung stehen, will VW laut Umweltbericht auf die Reduzierung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch bei konventionellen Motoren setzen. Bis zum Jahr 2008 will der Konzern den durchschnittlichen Kohlendioxidausstoß auf 140 Gramm pro Kilometer senken.

"Nach dem Drei-Liter-Lupo von 1999 wird auch das Ein-Liter-Auto kommen", sagte Eichhorn. Einen konkreten Zeitpunkt nannte er nicht. Vom umweltfreundlichen aber auch teureren Drei-Liter-"Lupo" hat VW bisher 17.000 Stück verkauft. Damit sei die Planzahl erfüllt, sagte Eichhorn. Zur Zeit liegt der gesamte VW-Flottenverbrauch nach Konzernangeben bei 6,4 Liter auf 100 Kilometern und einem Kohlendioxidausstoß von 161 Gramm pro Kilometer.

dpa

[detcaro]

"Die Brennstoffzelle selbst ist derzeit noch teurer als ein ganzes Auto"

Ich möchte diese Aussage von Ulrich Eichhorn doch mal im Board zur Diskussion stellen. Als Laie kann ich mir das schlecht vorstellen.
Was ist an dem Ding so teuer, das es bei einer Serienfertigung nicht erschwinglich hergestellt werden könnte.
Computer waren auch einmal unerschwinglich und sind mittlerweile fast Ramschware geworden (wer repariert denn heute noch eine Platte ?).
Fertigungstechnisch sollte die Brennstoffzelle sicher ohne viel Handarbeit machbar sein.
Sind es die Materialkosten oder exorbitante Gewinnerwartungen pro Stück ?
Oder hat VW die Entwicklung verschlafen und ist das Statement als Beruhigung für die VW-Aktionäre zu werten.

Klärt mich doch bitte hier mal auf.

Gruß detcaro

[Barbara]

Volkswagen stellt neue Kraftstoff- und Antriebsstrategie vor
SunFuel - Designer-Benzin der Zukunft

Der Motor der Zukunft soll von Designer-Benzin angetrieben werden. So lautet der Kern der neuen Antriebsstrategie von Volkswagen.

“Der Motor der Zukunft und der dazugehörige Kraftstoff müssen wesentlich stärker aufeinander abgestimmt werden als bisher. Hier sehen wir enorme Kraftstoffeinsparmöglichkeiten” so Dr. Wolfgang Steiger, Leiter der Volkswagen Aggregateforschung. “Bis zur Einführung von wasserstoffangetriebenen Brennstoffzellenantrieben, die wir für die hoffnungsvollste alternative Energiequelle halten, brauchen wir eine konsequente Übergangsstrategie.”

Die nahe Zukunft sieht Volkswagen in der konsequenten Optimierung konventioneller Motoren und des dazugehörigen Designerkraftstoffs. Volkswagen nennt diesen Kraftstoff SunFuel. SunFuel soll aus Erdgas oder regenerativ aus Biogas hergestellt werden. Er ist besonders schadstoffarm und fast geruchlos.SunFuel könnte zudem für die erste Generation der Brennstoffzellenfahrzeuge verwendet werden. Vorteil hierbei ist, daß keine parallele Tankstelleninfrastruktur aufgebaut werden muß.

Heute stellen die direkteinspritzenden Diesel- und Ottomotoren bei Betrachtung der Gesamtenergiekette die verbrauchsgünstigsten Motoren dar. Bei den Abgasemissionen sind jedoch Grenzen gesetzt. Die Karftstoffeigenschaften spielen dabei eine wesentliche Rolle. Synthetisch erzeugte, schwefel- und aromatenfreie Kraftstoffe ermöglichen wesentlich geringere Emissionen und erleichtern außerdem die Abgasnachbehandlung

[pfg]

Die Aussage von Ulrich Eichhorn kann ich leider nur bestaetigen. Ich habe Informationen von Siemens
Westinghouse, die das aehnlich sehen.

Die gehen unter Annahme von Serienbedingungen (wichtig, wirklich schon bei Serienbedingungen) von einem
Brennstoffzellenpreis von 2000 Euro / KW aus.

Bei einem 100 kw Auto kann sich ja jeder den Preis vorstellen, 200.000 Euro allein fuer die Brennstoffzelle und Elektromotor.

Der Treibstofftank ist da noch nicht dabei. Von Toyota habe ich gehoert, dass ein Metallhydrid-Wasserstofftank etwa mit weiteren 350.000 Euro zu Buche schlagen wuerde.

Bisher haben wir also fur 550.000 Euro einen Wasserstofftank, einen Elektromotor und eine BZ, nur das Auto fehlt noch.

Gehen wir davon aus, dass die Technik nicht stehen bleibt, kann man die entsprechenden Preise in absehbarer Zeit bestimmt sehr erniedrigen, aber das ist eben noch ein weiter Weg der schon noch etwa 15 Jahre dauern kann.

[pfg]

Was ist an einer BZ so teuer:

Nun einmal sind es die Elektroden, um den Strom abzufuehren,
die bestehen zu sehr großen Teilen aus Platin oder Palladium. Und wer sich ueberlegt, was Platin-Schmuck kostet, der kommt sehr schnell auf hohe Betraege.

Palladium ist tendenziell noch teurer.

Dann kommt hinzu, dass man einen so genannten Elektrolyten braucht. Im Falle einer Ballard-BZ handelt es sich dabei um
NAFION, ein sehr naher Verwandter des TEFLONS.

Leider besitzt auf diese Substanz der amerikanische Chemie-Konzern DUPONT ein Patent und nimmt sehr hohe Preise, da er Monopolanbieter ist.

Und jetzt kann man sich die BZ ja nicht als einzelner Apparart mit einer NAFION-Schicht und zwei Elektroden vorstellen. Da jede Membran-BZ nur eine sehr kleine Spannung erzeugt (etwa 1 Volt) muss man sehr viele dieser BZs in Stapel oder Stacks hintereinanderschalten, wenn man als 40 Volt braucht, eben ungefähr so viele Einzel-BZ, mit entsprechend viel NAFION-Verbrauch. Dann braucht es weiterhin sehr komplexe Gaszuführungssysteme. Der Wasserstoff und der Sauerstoff muessen zu jeder BZ, und das dabei entstehende Wasser muss abgefuehrt werden. Ueberhaupt ist das Wasser- und Gasmanagement in einer BZ eine sehr komplexe und teuere Angelegenheit. In keinem Fall duerfen der Sauerstoff und der Wasserstoff unkontrolliert zusammen kommen.

Großes weiteres Problem ist die Langzeitstabilität von NAFION, das Zeug haelt einfach unter Einsatzbedingungen nicht so lange wie ein konventionelles Auto halten muesste.
Dann muss es ausgetauscht werden. Ausserdem ist es nicht temperaturstabil genug.

Daimler und Ford setzen naemlich als Treibstoff auf Methanol. Aus diesem Methanol wir im Reformer Wasserstoff hergestellt. Dieser Wasserstoff ist aber leider nicht rein, er enthält Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen. Betreibt man eine BZ so bei ca. 100 Grad Celsius, so reagiert an der Platinelektrode der "Dreck" zu Kohlenmonoxid (CO). Dieses Gas ist aber giftig, nicht nur fuer Menschen, sondern auch fuer die Elektrode (es ist ein so genanntes Katalysatorgift). Dieses Problem koennte man beheben, wenn die BZ bei etwa 150 Grad arbeiten wuerden, dann wuerde sich kein CO bilden. Dummerweise geht bei dieser Temperatur das NAFION sofort kaputt und zersetzt sich in die Bestandteile , unter anderem Flour.

Warum sind die Tanks so teuer?

Metallhydridtanks bestehen aus Elementen wie Titan und Vanadium und aehnliche Materialien, die sehr teuer sind.
100 gr Vanadium kostet etwa 200 Mark und die Tanks wiegen am Ende so etwas wie 500 kg. Man kommt also alleine mit Materialkosten sehr schnell auf eine halbe Million Mark (250.000 Euro). Die restlichen technischen Kleinigkeiten machen den Rest zum obigen Preis aus.

Was ist die Alternative?

Druckgasbehälter mit bis zu 700 bar Druck. Das geht nur, wenn die Tankwand aus Kohlefaser besteht (bekannt aus der Raumfahrt und der Formel 1). Dieses Zeugs ist extrem stabil, aber leider auch ebenso extrem teuer,

[pfg]

kleine Korrektur zwei Threads weiter unten:

es heisst richtig 2000 DM / kW

nichr 2000 Euro / kW.

Ist trotzdem sehr,sehr teuer.

[linea]

Hallo pfg,

richtig Herr Rojahn von Bosch ist gestolpert - aber doch wegen dem travel pilot oder? Hat aber doch nichts inhärent mit der BZ zu tun, die haben dadurch ganz andere Sorgen. Dass Bosch nicht mehr an der BZ direkt arbeitet, NUR an den Komponenten (und da sind sie ganz schön dran, wie du ja auch bestätigst), schließt doch nicht aus, dass die BZ-betriebenen Autos kommen werden. Natürlich nicht so schnell, klar, da brauchen wir uns nichts vor zu machen. Und es ist klar, dass diese Autos erstmal neben Comon Rail oder Pumpe-Düse oder den modernen Benzineinspritzern ein hartes Dasein fristen werden. Und Erdgas-Autos sind ja auch noch da. Aber mit deiner Einschätzung:

"Ich weiss, ich lehne mich weit aus dem Fenster, aber meines Erachtens ist die BZ fuer das Auto tot, auf Grund der vielerlei Probleme, die ich weiter oben beschrieben habe."

habe ich schwere Probleme: So apodiktisch? Und wo bleiben die Erfahrungen aus der Geschichte? Und wo bleibt Popper mit seiner Weisheit, dass alles nur so lange wahr ist, wie nicht das Gegenteil bewiesen ist?

Schade, etwas mehr visionärer Fortschrittsglaube hätte ich eigentlich erwartet. Nur im Hier und Jetzt verfangen? Da lobe ich mir doch die Physiker.....

Grüße
und ein schönes und spannendes Jahr
Linea

[pfg]

Hi Linea,

mir ist noch nicht so ganz klar, über was wir uns hier streiten.

BZs sind eine tolle Sache keine Frage - und früher oder später sind werden sie sich als eine Loesung unserer Energieprobleme durchsetzn.

Ausserdem ist Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet von groesster Bedeutung.

Darüber gibt es überhaupt keine Diskussion - hinter diesen beiden Aussagen stehe ich voll.

Was ich aber genauso entschieden bezweifle ist, dass sich mit BZs im Automobilbereich auf absehbare Zeit (und damit meine ich die naechsten 10 Jahre) Geld verdienen läßt. Und um die kommerziellen Aspekte muss es ja nun mal gehen, wenn man auf einer Seite wie wallstreet-online diskutiert.

2003 (das ist schon naechstes Jahr) und auch 2004 wird es keine BZ-Fahrzeuge im großen Stil geben. Das ist Fakt und wer es nicht glauben will, der wird es spaetestens in einem oder in zwei Jahren merken. Das heisst auch so eine vom Entwicklerwissen tolle Firma wie Ballard wird in diesem Zeitraum nicht den finanziellen Durchbruch schaffen.

Nichtsdestotrotz ist Weiterentwicklung auf diesem Gebiet aus ökologischen Gründen unabdingbar. Aber an der Börse muss es um Gewinne in großem Umfang jetzt oder in naher Zukunft gehen. Und aus dem Automobilbereich kommen die eben nicht.

Wer soll denn die ganzen BZ-Kleinwagen kaufen fuer eine halbe Million (DM oder Euro ist in diesen Dimensionen ja egal) ohne Tankstellen. Und was ich hoffentlich ruebergebracht habe ist: Bis heute ist noch nicht einmal ein Konzept klar, wie man den Wasserstoff speichern soll. Das ist kein böser Wille von mir, der Industrie oder den Ölscheichs. Heute weiss noch keiner, wirklich keiner, wie die Loesung aussehen soll.

Damit man mir glaubt, hier ein Auszug wieder aus NATURE (und denen kann wahrlich kein mangelnder Fortschrittsgeist vorgeworfen werden, mir uebrigens auch nicht). Der Artikel gibt den Stand im Dezember 2001 wieder.

Start Artikel Nature Dezember 2001


Vehicles could use hydrogen in a variety of ways. Some researchers favour the introduction of electric cars powered solely by fuel cells, which combine hydrogen and oxygen to produce electricity. Others say that conventional car engines can be converted to run on hydrogen with relatively minor modifications. Experts are also split over whether, as an interim step towards a full hydrogen economy, vehicles should initially use on-board equipment to extract hydrogen from fossil fuels.

Infrastructure issues play a big role in the debate over which approach should be taken. The lack of an existing system for storing and distributing hydrogen presents a dilemma. Car manufacturers do not want to sell vehicles that people cannot fuel, and energy companies do not want to spend money developing a hydrogen distribution infrastructure when there are no hydrogen cars on the road. The equation becomes more complicated with fuels cells because they have yet to be produced in large numbers and their long-term reliability has not been proven.

This deadlock could be broken by `reformers`, which would allow hydrogen cars to run on fossil fuels. Reformers can break down the hydrocarbons in fossil fuels and so liberate hydrogen. Natural gas, for example, can be reformed by heating it together with water and a nickel-based catalyst. The result is a series of reactions whose products are carbon dioxide and hydrogen. Other fossil fuels, including petrol or gasoline, can be reformed in a similar way.

Hydrogen cars fitted with reformers would still run on petrol, but would reform it into hydrogen. Advocates of the technology say that this would give car companies the confidence to produce the vehicles, and so provide a fresh impetus for fuel-cell development. Several car manufacturers, including General Motors and DaimlerChrysler, are now working with Ballard Power Systems, a fuel-cell producer based in Burnaby, near Vancouver, to develop vehicles that are powered by fuel cells fed by reformers.

But reformers still produce carbon dioxide, and for many environmentalists, this is enough to rule them out. "If you are going to move to a technology that allows you to have literally no pollution, why would you want to salvage the pollution in the process of switching?" asks Dan Becker, director of the global warming and energy programme at the Sierra Club, a San Francisco-based environmental organization. "It`s like a nicotine patch that causes cancer."

-Anmerkung von PFG: Deshalb bin ich auch Reformern gegenüber sehr kritisch

Hydrogen vehicles with reformers are also technologically more complex and costly to build than straight fuel-cell cars, argues Robert Williams of the Center for Energy and Environmental Studies at Princeton University in New Jersey.

Some argue that these objections could be reduced by using methanol, rather than petrol, to power reformer vehicles. Reforming methanol, a low-mass alcohol that is liquid at room temperature, is more efficient than the process for petrol, as the hydrogen can be extracted at a lower temperature. It also produces fewer greenhouse-gas emissions. And because methanol can be produced from coal and natural gas, it could also reduce dependence on oil.

But methanol would need new infrastructure to distribute it. As a liquid, the changes required would be less than for hydrogen. A distribution system for ethanol, another liquid alcohol, is already in place in Brazil, where the fuel is produced from sugar cane. But, critics argue, developing a methanol distribution network would take us no closer to the hydrogen system that most agree is the ultimate goal.

Like petrol, methanol is poisonous. But it has only a slight odour and mixes easily with water, raising the risk that it could contaminate water supplies without people knowing. Another drawback of all reformer systems is that they currently require several minutes` heating before they can operate — far too long for drivers who expect to get in their cars and go instantly.

Given these problems, some experts argue that the most sensible route to a hydrogen economy is to tackle the infrastructure issue head on. With proper planning, says Williams, a hydrogen infrastructure could be created gradually and economically. Fleet vehicles, such as city buses, government vehicles and delivery trucks, would be the starting point. Because all the vehicles return to the same place every night, only one refuelling station would be needed for each fleet. Prototype projects of this type are currently under way in several European countries and the United States.

Williams suggests that governments could then encourage further dissemination of the technology by requiring vehicle manufacturers to sell a certain number of fuel-cell cars every year. A related scheme is being used by the California state government to encourage sales of conventional electric vehicles. Governments could also help by offering drivers the chance to earn income-tax credits if they buy hydrogen vehicles. As use grows, the energy companies would have more incentive to expand the hydrogen distribution system.

Such a plan could get hydrogen-powered vehicles powered by fuel cells on the road, but others argue that the process would be quicker if hydrogen were burned instead. All conventional engines powered by petrol, from turbines to cars, could be made to burn hydrogen with fairly minor alterations. Both Ford and BMW have developed vehicles that use hydrogen to power modified internal combustion engines (ICEs). Hydrogen ICEs still have to face the problem of developing an infrastructure for hydrogen distribution, but because only minor re-engineering of vehicles is needed, large-scale production would be cheaper and quicker than producing fuel-cell cars. Bob Natkin, leader of Ford`s hydrogen ICE programme at the company`s laboratories in Dearborn, Michigan, says he could have a hydrogen ICE available in three to five years. BMW is running on a similar timetable.

Work on modified ICE prototypes suggests that they will use hydrogen less efficiently than fuel cells. But their performance could be improved by using a `hybrid` engine that also uses battery power. Petrol-run hybrid cars, which use batteries in conjunction with ICEs, already exist. Although they consume fossil fuels, their efficiency is around twice that of normal petrol vehicles. Hybrid vehicles running on hydrogen ICEs could achieve around 80% of the efficiency of fuel-cell vehicles, says Jay Keller, manager of the hydrogen programme at Sandia National Laboratories in Livermore, California. Modified ICEs do produce additional emissions of gases such as nitrogen oxides, which are pollutants and greenhouse gases, but Natkin says the emissions from his prototypes are already well below those from normal engines and could be reduced to close to zero.

Williams says that introducing the hybrid hydrogen ICE vehicles would offer the chance to work with a hydrogen infrastructure in preparation for the full-scale introduction of fuel cells. They would then be phased out over time.

These plans sound promising, but one major problem — that of storing hydrogen fuel — has to be overcome first. The Partnership for a New Generation of Vehicles, an initiative that brings together the US government and vehicle manufacturers with the aim of developing environmentally friendly vehicles, estimates that to satisfy consumer demand a car needs to run for around 600 kilometres on a single tank of fuel. Using current fuel-cell technology, around 5 kilograms of hydrogen would be needed to travel this distance. But this would require a pressurized tank of roughly 180 litres — far too large for family cars, which have tanks that hold an average of about 50 litres. Buses need even larger tanks but, unlike cars, have the space in which to put them.

Higher pressures can be used to cram the hydrogen into a smaller volume, but, as with any pressurized gas, this increases the risk of explosion, so numerous alternatives are under development. Storage density could, for example, be increased by adding metal hydrides to the tanks. These absorb hydrogen molecules, increasing hydrogen density without increasing pressure. The hydrides release the hydrogen when heated, allowing fuel flow to be controlled. Carbon nanostructures, such as nanotubes, could potentially be used in a similar way.


Desert manoeuvres: last year`s Clean Energy World Tour, which demonstrated hydrogen-powered vehicles, started in Dubai.

Researchers are currently trying to increase the amount of hydrogen these metal hydrides and nanotubes can hold. In many cases, commercial secrecy prevents the exact figures from being revealed. But Sigmund Gronich, who leads the US Department of Energy`s Hydrogen Program Team, says that some government-funded groups have created mixtures of metal hydrides and hydrogen in which the hydrogen makes about 5% of the weight of the two. This would get the size of a fuel tank required for 600 km of motoring down to around 100 litres.

Although this is still too large for a family car, Keller argues that it could serve as a practical storage density if drivers can be convinced to accept the need to fill up more frequently. He suggests that a target of 320 km per tank, or around four hours` continuous driving, is reasonable. This would require a more practical 55-litre tank, at current hydride storage densities.

Meanwhile, some groups have claimed hydrogen-storage figures of 8% by weight for nanotubes, although others have found their claims hard to replicate (see Nature 410, 734–735; 2001), and it is unclear how successfully these laboratory experiments would scale up into commercial fuel tanks. But with interest in both storage mechanisms currently intense, many in the field remain confident that the problem of hydrogen storage will be cracked.

Artikel Ende


Wie ihr seht ist im Dezember 2001 noch so ziemlich alles unklar.

a) BZ oder Verbrennungsmotor?
b) Methanol, Ethanol oder gar Benzin mit Reformer?
c) Direktmethanol-BZ?
d) Speicherung Druckgas, Flüssiggas, Metallhydrid, Nanotubes?

Und wenn so grundlegende Fragen noch geklaert werden muessen, dann dauert es halt noch ein paar Jahre bis sich die BZ-Technologie durchsetzen kann.

Und diese Einschaetzung ist eben kein mangelnder Fortschrittsglaube, sondern nur Realismus. Es wird 2003 keine größeren Serien von BZ-Autos geben, Popper hin oder her.

[pfg]

Leute,

ihr müsst euch immer bewusst sein. In diesem Thread werden ihr wirklich über den aktuellen Stand der Forschung und Entwicklung informiert. Und das wirklich topaktuell.

Das ist eben nicht das Zeug, das vorher durch 3 PR-Abteilungen gelaufen ist oder von irgendwelchen, teilweise sehr einseitigen Newsletter vorgekaut wird.

Die BZ-Technik ist leider in der Realität noch nicht so weit, wie wir alle sie gern hätten.

Da muss noch viel dran gearbeitet werden. Und da wird auch noch viel daran gearbeitet.

P.S.: Zur Zeit scheint das Interesse an Wasserstoffspeicherung in Alanaten und Boraten (siehe Nature-Artikel von A. Züttel. Den Link findet ihr weiter unten) seitens der Autoindustrie zuzunehmen. Guckt mal im Netz was ihr unter Prof. Borislav Bogdanovic vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung findet.

[Gandolf]

Schaut euch den Link mal an
www.n24.de/auto/SMS_200001261335000139.shtml?SMS2002010209520007875024000

[linea]

Hallo pfg,
wir beide uns streiten? Na hör mal.
Ich wollte doch nur, dass du deine Aussage, die BZ für das Auto wäre tot nochmals überdenkst und in einen vernünftigen (Vernunft hier zu verstehen als "ich weiß, dass ich nichts weiß" - sokratischer Gedanke) Kontext stellst. Hast du ja auch getan, danke
Ich mag es, wenn ich kompetent informiert werde, ich mag es aber nicht, wenn ein Wissenschaftler meint, Gott oder das Orakel von Delphi (wie beliebt) spielen zu müssen. Das ist alles.

Grüße
Linea

[pfg]

Hi,

hier mal was aus Japan zum Thema (National Hydrogen Alliance):

For the past several years, many venture companies have been developing fuel cells adaptable for
portable devices in the U.S. and in Europe. In Japan, the development has just started by some
electronics makers. It is easy to imagine that the competition between these companies will become
more and more intensified in the next few years.
However, fuel cells currently under development require a lot of improvement on fundamental
characteristics to meet the demands of portable device makers.
The targets of current development of these fuel cell technologies are roughly categorized as
follows; (1) a polymer electrolyte membrane, (2) an electrode, (3) a fuel, and (4) a system structure in
which to lay the parts mentioned above. Among these, most makers put emphasis on the
development of materials, or (1) to (3). Many specialists point out that once good materials are
developed, it will be easy to solve other problems. In fact, recent research achievements successively
released by several makers are mostly focused on the material developments.
Most of the research experts are searching for new materials for a polymer electrolyte membrane.
Many of them assert that once they obtain a highly effective membrane, the development of a fuel cell
for a portable device will be completed soon after.
Why is a new material for a membrane needed? Because the existing membrane is not suitable
for the "Direct Methanol System", which is considered to be a most promising system for a portable fuel
cell. The existing membrane which is used widely in fuel cells functions all right when hydrogen is fed
as a fuel, but when methanol is directly put in, methanol can go through the membrane without having a
reaction, and naturally disappears as time goes by without making any electric current. This is called
the crossover phenomenon.
The second active development is of electrode materials. Platinum coated on an anode has an
important catalytic function of separating electrons from hydrogen. The speed of this reaction, a
critical factor which affects the cell discharge power, is proportional to the surface area of platinum
particles. Therefore, increasing the effective particle size of platinum and the improvement of the
coating technologies are the main critical elements in the development.
The third target is the fuel itself. It is a widely spread belief that using methanol as a fuel is best for a
portable fuel cell. In fact, most of the portable fuel cell developers in the U.S. and Europe are
concentrating on the development of the Direct Methanol System. However, some specialists have a
divergent view.
"Why using methanol? It has more problems than benefits," says Seijiro Suda, a professor of
Department of Environmental & Chemical Engineering of Kogakuin University. In his Chemical
Energy Laboratory, fuel cells using "borohydride-based fuel", a compound of hydrogen and boron, are
under development.
Using borohydride, a fuel cell can have the significantly high voltage of 1.64V, where that of a
methanol system is 1.24V. "If we use hydrogen peroxide as a source of oxygen supply in the cathode
side, it is possible to obtain the theoretical voltage of 2.25V. It works at ordinary pressure and
temperatures. I can`t imagine using other fuel for a portable fuel cell," Professor Suda appeals.
Considering that the effective voltage of a current trial fuel cell of methanol system is up to 0.3 to
0.4V, the voltage of this new type of fuel cell is marvelous. Suda`s research group has already
succeeded in making a prototype fuel cell applying borohydride-based fuel, and 1.6V of the effective
voltage per cell has been proved.
This borohydride-based fuel cell has more advantages over the methanol system. First of all,
borohydride-based fuel does not have the crossover phenomenon. Methanol discharges a small
amount of poisonous chemical compounds such as formaldehyde as a result of the reaction, but
borohydride does not have this problem either. Many material makers, who are surprised at the
characteristics of borohydride-based fuel such as high discharge voltage and no crossover
phenomenon, are visiting Professor Suda every day.
In the borohydride-based fuel cell, a protide, a negative ion of hydrogen (H-), is used for the
electrochemical reaction. A protide electrochemically contains two electrons per proton, and releases
twice as many electrons in one chemical reaction as ordinary hydrogen reactions.
For the catalyst, Suda`s group is also targeting the use of hydrogen absorbing alloys which are
much less expensive than platinum which is being used for the existing system.
Professor Suda has been studying hydrogen absorbing alloys for more than 20 years. At first, the
development of a fuel cell started as an application of hydrogen absorbing alloys in his laboratory.
However he and his group gave up studies of that kind once for all, because they concluded that metal
hydride fuel cells are too heavy to apply to automobiles.
"I was devoted to the research and development of hydrogen absorbing alloys for more than 20
years, but succeeded in only one; Ni hydrogen secondary batteries. Other than that, nothing matured
or materialized or commercialized. We finally reached conclusions from a long period of study;
hydrogen absorbing alloys are applicable to only (1) electrodes, (2) hydrogen deduction materials, and
(3) catalysts. We use hydrogen absorbing alloys for the electrodes of the borohydride-based fuel cells,
making the best use of them," says Professor Suda.
By using hydrogen absorbing alloys instead of platinum, it is possible to lower the cost. By his
calculation, two to three yen per gram for hydrogen absorbing alloys, where it is 2000 to 3000 yen for
platinum.
They are conducting research and development of making a prototype borohydride-based fuel cell
for portable devices by March 2002. It will be effective for 60 hours for a laptop computer, and for one
month for a cellular phone on standby.
However, there is one issue. There is no production infrastructure for borohydride-based fuels,
and this makes the fuel currently expensive. It is 6000 to 7000 yen per kilogram, where methanol is
only 400 to 900 yen. To commercialize borohydride-based fuel cells, the production cost of
borohydride must be reduced.
For this reason, they are conducting research and development of reclaiming the used borohydride
solution. By his calculation, if the fuel is reusable for a few hundred to a few thousand times, the cost
of one kilogram of borohydride can be reduced to around 600 to 700 yen.
(Excerpt from the October 22, 2001 article of the Nikkei Electronics)

[greengold]

Ist zwar nicht ballard, trotzdem interessant:

http://www.ewe.de/dwelt_set.html?dwelt_p_archiv2002.html&3

Brennstoffzelle: EWE nimmt erstes Serienmodell in Betrieb

Die Oldenburger EWE AG treibt die Einführung der Brennstoffzellentechnologie weiter voran: Am Freitag (11. Januar) präsentierte EWE-Chef Dr. Werner Brinker im Rahmen einer Pressekonferenz in Oldenburg das erste Brennstoffzellenheizgerät aus der Testserie des Schweizer Unternehmens Sulzer Hexis. Gäste waren unter anderem der niedersächsische Umweltminister Wolfgang Jüttner und der Geschäftsführer der Sulzer Hexis AG, Roland Diethelm. Auf der ganztägigen Veranstaltung im EWE-Zentrum für Aus- und Weiterbildung informierte EWE auch Vertreter des regionalen Fachhandwerks über weitere Pläne zur Einführung der neuen Technologie.

Das neue Gerät mit der Seriennummer 00001ergänzt die Strom- und Wärmeversorgung der EWE-Ausbildungsstätte und gehört zum Brennstoffzellentyp, der in Ein- und Zweifamilienhäusern eingesetzt werden soll. "Wir unterstützen die Hersteller von Brennstoffzellengeräten, um möglichst schnell die Serienreife zu realisieren", sagte Dr. Werner Brinker. Der Vorsitzende des EWE-Vorstandes fügte hinzu: "Ich bin überzeugt davon, dass die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung langfristig große Chancen hat, im eigenen Keller stattzufinden." Brennstoffzellen erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme, Fachleute sprechen hier von "Kraft-Wärme-Kopplung".

Die Installation der Testserie soll Betriebserfahrungen für den Aufbau der Serienproduktion liefern. EWE wird bis 2003 insgesamt 155 Brennstoffzellenheizgeräte bei interessierten Kunden installieren und so unter realen Einsatzbedingungen testen. "Dabei ist die Nachfrage größer als unser Geräteangebot", so Brinker. Um die Kunden mit möglichen "Kinderkrankheiten" des Gerätes so wenig wie möglich zu belasten, wird EWE für die gesamte Wartung der Anlagen verantwortlich sein. Die Brennstoffzellengeräte werden an ein Dezentrales Energiemanagementsystem (DEMS) angeschlossen. Dadurch können dezentrale Erzeugungsanlagen zentral im Sinne eines optimierten Lastmanagements gesteuert und überwacht werden.

"Die Brennstoffzellentechnologie ist eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur dezentralen Energiebereitstellung und zu höherer Energieeffizienz", begrüßte Umweltminister Jüttner das Vorhaben. "Die Brennstoffzelle hat das Zeug, im stationären und langfristig auch im mobilen Einsatz die Kraft-Wärme-Maschine mit den besten Umweltnoten zu werden." Und die Brennstoffzelle werde zur Lösung insbesondere des Klimaproblems noch mehr beitragen, wenn ihr Brennstoff - Wasserstoff oder Methanol - künftig aus Windenergie oder Biomasse gewonnen werden könne.

Roland Diethelm bezeichnete EWE als zuverlässigen und engagierten Partner beim gemeinsamen Vorhaben, die neue Technologie möglichst schnell zu etablieren.

Mit serienreifen Brennstoffzellengeräten, die den technischen und wirtschaftlichen Ansprüchen gerecht werden, rechnet die EWE AG ab 2005.

Das Oldenburger Unternehmen wird die Installation und Wartung der Geräte in Kooperation mit dem regionalen Handwerk durchführen. Aus diesem Grund wurden bereits die ersten Handwerksbetriebe geschult. Weitere sollen mit dem Fortschritt dieser Technologie folgen.

EWE hat gemeinsam mit der Ruhrgas AG, der Verbundnetz Gas AG (VNG) sowie der Mannheimer MVV AG die "Initiative Brennstoffzelle" gegründet. Mit dieser Initiative soll die bundesweite Markteinführung und -vorbereitung durch die Gaswirtschaft unterstützt werden. Die Ergebnisse aus der Testserie im EWE-Netzgebiet werden einen Baustein der Initiative bilden.

Oldenburg, 11. Januar 2002

[Barbara]

Es werden Studenten gesucht (Maschinenbau, Elektrotechnik), wer hat Lust?

http://www.newsclick.de/corem/resources/ids/1654680?version=…

[thebull 2]

Ballard records loss in 2001
Canada (Mar. 04, 2002 - 17:09)

VANCOUVER (CP) -- Ballard Power Systems (BLD) said Monday that
its losses increased by 80 per cent in 2001 over the previous year, in
part because of increased research and development expenses as
the company brings its products to market.

Net loss was $96.2 million US, or $1.05 per share, for the year ended
Dec. 31, compared with a net loss of $53.8 million US, or 61 cents a
share, in the same 2000 period.

Revenue for the year
was $60.7 million US,
up from $53.7 million in
2000, a 13 per cent
increase. Revenue in
the fourth quarter
declined to $17.98
million from $19.5
million, the
Vancouver-based
company said after
stock markets closed.

In the fourth quarter,
Ballard`s net loss was
$36 million, or 37 cents
a share, up from a
$29.3-million loss, or
33 cents a share, in
the same period of 2000.

Shares of Ballard Power Systems, which is beginning to commercialize
its hydrogen fuel cells after years of research and development,
closed at $46.10 Cdn at the Toronto Stock Exchange, up $3.05 from
the previous close.

gruss
tb 2

[Schalom_qed]

An alle


Wenn man alle Meldungen über Brennstoffzellen außen vor läßt, wie ist eure persönliche Einschätzung/Meinung dazu


Schöne Tage wünscht euch
Schalom_qed
http://www.aktienplus.de.vu

[timekiller]

http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,177662,00.html

[thebull 2]

Ballard Power meldet Zahlen zum abgelaufenen Quartal

29.04.2002 23:06:00




Der kanadische Brennstoffzellenhersteller Ballard Power meldete die Ergebnisse zum
abgelaufenen ersten Quartal.

Der Verlust exklusive Sonderaufwendungen belief sich auf 42,8 Mio. Dollar oder 41 Cents je
Aktie nach 14,1 Mio. Dollar oder 16 Cents je Aktie im entsprechenden Zeitraum des Vorjahres.
Analysten erwarteten einen Verlust von 39 Cents je Aktie.

Die Umsätze stiegen auf 12,1 Mio. Dollar von 3,8 Mio. Dollar. Im Jahr 2002 rechnet das
Unternehmen mit einem Umsatz von 82 Mio. Dollar. Die Aktie schloss bei 25,34 Dollar

gruss
tb 2