Wie funktioniert eine Wasserstofftankstelle?
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- Опубліковано 21 сер 2024
- Es wird ein wenig kühl an der Handfläche. Der Grund ist das Zapfventil in der Hand. Der Stutzen hängt nämlich an der Zapfsäule der neuen Wasserstofftankstelle. Wir sind in Wiener Neudorf, wo sich eine von fünf Wasserstofftankstellen Österreichs befindet. Obwohl auf den ersten Blick vieles wie bei einer gewöhnlichen Tankstelle aussieht, gibt es doch einiges, das hier anders ist.
Die Wasserstofftankstelle selbst ist eine High Tech Anlage. Das beginnt schon bei der Lagerung in Flaschenbündeln oder wie hier in einem Hochtank. Wasserstoff lässt sich leicht zusammen pressen, so ist hier Platz für rund 60 Vollbetankungen.
Damit man in einem Wasserstoffauto ähnlich viel Energie unterbringt, wie bei einem Benziner oder Diesel, braucht es eine Betankung mit deutlich mehr Druck als im Lager. Darum haben Wasserstofftankstellen Verdichter, die das Volumen des Wasserstoffs nochmal um 94% reduzieren.
Der so stark komprimierte Treibstoff kann sich beim Tanken an der Zapfsäule minimal ausdehen. Und wenn Wasserstoff das tut, erwärmt er sich. Damit es darum bei der Betankung nicht zu heiß hergeht, braucht es vor der Zapfsäule eine Abkühlung auf Minus 40°C.
Startet der Tankvorgang wird er elektronisch überwacht. Sind alle Messdaten normal, dauert eine Vollbetankung 3 Minuten. Schluss ist bei 700 Bar Druck im Tank. Dann hat hier Wasserstoff mit dem eigentlichen Volumen von 55 Kubikmeter Platz, das enstpricht etwa 250 vollen Badewannen.
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![How do Hydrogen-Powered Cars Work? Using [Fuel Cells & IC Engines]](http://i.ytimg.com/vi/NoPLxldm_ME/mqdefault.jpg)
Hallo OMV.
Woher bezieht der OMV derzeit seinen Wasserstoff, der in die Tankstellen kommt?
Eine oft angesprochene Idee lautet, dass Offshore-Windparks doch "einfach" ihren Strom nutzen sollten, um direkt vor Ort das Meerwasser in H2 und O aufzuspalten, so wie man dies vermittels eines 9V Blocks, zwei Drähten und einem Glas Salzwasser auch zu Hause nachbauen kann. Spricht rein technisch etwas gegen diese Idee? Stellt der dabei freigesetzte Sauerstoff evtl. das entscheidende Problem dar, weswegen diese Vorgehensweise derzeit nicht verfolgt wird?
Eigentlich kühlt sich H2 bei der Ausdehnung ab, zu erkennen am vereisten Tankstutzen der Fahrzeuge. Die Erwärmung passiert, wenn komprimiert wird. Deshalb wird gegengekühlt.
Ich vermute, dass die Vereisung am Tankstutzen genau daher kommt, dass der Wasserstoff auf -40°C vorgekühlt wird. Würde am anderen Ende (Tank) kein Kompression stattfinden, sondern eine Entspannung in einen großen Raum, könnte man den Joule-Thomson Effekt messen, sprich eine Erwärmung des Wasserstoffs. -40°C liegt oberhalb der Inversionstemperatur von 222K, weshalb ein negativer Joule-Thomson Effekt vorliegt.
Akademisch betrachtet wird, wenn der Tankstutzen nicht gekühlt ist, ausserdem Wärme aus der Umgebung bzw. dem Tankstutzen (Material) gezogen, was den Wasserstoff zusätzlich aufwärmt.
Servus,
das Eis kommt von der Vorkühlung.
Der Wasserstoff expandiert ja erst nach dem Stutzen in den Tank, und erst da wird er dann warm.
Ist unlogisch weils genau anders als bei den meisten anderen Gasen ist.
Bin in dem Feld tätig
Wasserstoff erwärmt sich wenn es sich ausdehnt?
Wenn das wirklich so ist würde ich mir gerne erklären lassen warum das so ist.
Die meisten bekannten Gase kühlen sich bei Ausdehnung ab, während sie sich bei Kompression erwärmen. Dazu gehören etwa Kohlendioxid und Luft. Für diesen Fall ist der Joule-Thomson-Koeffizient (bei Raumtemperatur) positiv. Einige Gase wie der Wasserstoff oder Helium verhalten sich umgekehrt. Sie erwärmen sich bei Ausdehnung und kühlen sich bei Kompression ab. Sie besitzen einen negativen Joule-Thomson-Koeffizienten. Ob sich ein bestimmtes Gas bei der Expansion abkühlt oder erwärmt, hängt von der Inversionstemperatur des entsprechenden Gases ab und von dem Umstand, ob dabei gleichzeitig Energie in Form von mechanischer Arbeit abgeführt wird oder nicht.Für die tatsächliche Temperaturänderung ist neben dem Joule Thomson Koeffizient (bei Umgebungstemperatur) immer das komplette thermodynamische System zu betrachten.
OMV
Also wird der Wasserstofftank kalt wen er sich entleert? Ich frage deswegen, weil man dan ja vllt ohne Energie rein zu stecken das Auto kühlen kann solange er fährt.
Wir überlegen uns derzeit auch ein Wasserstoffauto zu kaufen. WIe sicher ist der Tankvorgang denn? Kann da irgendwas schief gehen oder wasserstoff in die umwelt gelangen? Alles in allem ist Wasserstoff ja auch sehr explosiv. Und gibt es irgendeine Schutzvorrichtung die prüft ob man auch wirklich ein Auto damit gerade auftankt oder ob der Wasserstoff einfach in die Luft entweicht weil man vergessen hat das teil anzustöpseln?
Danke
Hallo Lewin Deville!
Die meisten Menschen verbinden mit Wasserstoff dessen Explosionsneigung. Diese Vorstellung bzw. Wahrnehmung wird vermutlich durch das bekannte ‚Knallgasexperiment‘ aus der Schule erzeugt.
Knallgas“ ist definiert als ein Gemisch von Wasserstoff mit reinem Sauerstoff, bei dem das Mengenverhältnis genau 2:1 beträgt. Beim Austritt von Wasserstoff in Luft kann es nicht entstehen, weil immer eine Menge Stickstoff anwesend ist. Wasserstoff ist - bei ordnungsgemäßem Umgang - nicht gefährlicher als Erdgas und sogar weniger gefährlich als Benzin. Wasserstoff hat den Vorteil, dass er sich - durch die geringe Atommasse - extrem schnell mit der Umgebungsluft vermischt und dadurch die Konzentration gering bleibt, die Gefahr einer Explosion ist also geringer als bei anderen brennbaren Gasen.
wie viel Strom kostet der Tankvorgang dann bitte?
Bitte entnehmen Sie die aktuellen Kraftstoffpreise (Angabe in kg ) unserem Tankstellenfinder (www.omv.at/tankstellenfinder). Mehr zum Thema Wasserstoff finden Sie auch hier: www.omv.at/pbd_download/62/927/Factsheet_Hydrogen_DE,0.pdf
@@omv danke für die Antwort. Mich interessiert jedoch nicht der Preis für Wasserstoff... sondern der Verbrauch an Strom der während der Betankung anfällt. der Tankvorgang wirkt sehr energieintensiv.
Die erforderliche Kühlleistung ist nicht auf den einzelnen Vorgang zu rechnen da ja die
Basiskühlung permanent zur Verfügung gestellt wird und nicht in einer Abhängigkeit der betankten Menge. Zusätzlich wird hier
von einem Speicher weg betanken der wieder aufgefüllt wird. Sprich - erst wenn er
unterhalbe eines definierten Grenzdruckes fällt startet der Verdichter, füllt wieder auf und braucht Energie.
@@Otte74 Die Tankdauer ist auch nur für den ersten. Wenn jedesmal neu vorverdichtet und gekühlt werden muss...das dauert. Wenn ich mir jetzt noch überlege wiviel H2 unter wirtschaftlichen/besteuerten Gesichtspunkten kosten würde (also mal angenommen selber Faktor zwischen Gestehungskosten und Abgabepreis wie bei Benzin, Diesel und Strom) dann reden wir von 25-30Euro pro 100km. Ich frage mich ernsthaft wer das zahlen wird wenn man mit Strom für 6 Euro pro 100km unterwegs sein kann.
Also 9,50 / KG, was ungefähr 100 KM entspricht. Ansonsten das mit dem Aufladen kann ich nicht nachvollziehen, da die meisten Autos für eine volle Aufladung 7 (Tesla) bis 30 Stunden (Kia, Renault) brauchen.
Sobald 1 H2 Auto vollgetankt wird, kanm direkt danach das nächste Auto ohne Verzögerung (Druckaufbau) tanken? Bzw wieviele Autos könnten (theoretisch) direkt hintereinander an einer Säule betankt werden?
Hallo Floriny,
danke für Ihren Beitrag. Wir haben die Wasserstofftankstellen bereits einem Stresstest unterzogen und es ist mindestens eine aufeinandervolgende Betankung von 10-15 Autos möglich. Der Stand der Technik passt für die heutige Marktsituation und die Hersteller arbeiten laufend an der Verbesserung. Nähere Details finden Sie auch in unserem Blogbeitrag: www.omv.com/de/blog/wasserstoff-marsch-unterwegs-im-wasserstoffauto
Floriny
Nicht der Druckaufbau ist das problem sondern die Kühlung.
Bei Linde wird das Auto aus den Speicherbanken zusammen mit der Kryopumpe gefüllt. Die Kryopumpe bekommt Flüssiges Wasserstoff also -253 Grad und mischt ihn mit den Wasserstoff aus den Speicherbanken (umgebungstemperatur) und kühlt ihn dadurch ab. Funktioniert aber nur bei Flüssigen Wasserstoff (LOHC)
Hallo ÖMV - mich würde mal der Stromverbrauch in der gesamten Kette interessieren bis 1kg H2 im Autotank ist?? Könnt ihr bitte ein paar Zahlen nennen?! DANKE lg
Lieber Herr Swob, in Österreich betreibt die OMV derzeit fünf Wasserstoff-Tankstellen. Per Ende 2018 waren 24 H2-PKW´s (Quelle: Statistik Austria) in Österreich angemeldet. Der Stromverbrauch hängt u.a. von der Frequenz bzw. dem Absatz an den Tankstellen ab. Da die genannten Projekte sich im Forschungs- und Entwicklungs- bzw. Pilotstadium befinden, ist es zu früh realistischen Zahlen zu nennen.
@@omv schade - aber danke für die Rückantwort!!
Hallo OVM, was soll denn die verklausulierte Antwort? Für die Druckspeicherung des auf 700 bar im Tank des FCEV lässt sich doch wohl ein konkreter mindest- Energiebetrag/kgH2 für die Verdichtung angeben der nicht erst erforscht werden muss.
24/5 macht 4,8 PKWs/Tankstelle. Das ist doch schon mal sehr komfortabel für die Wasserstoffautofahrer! Ich glaub ich zieh nach Ö. und kauf mir so ein Auto;-)
@@kurts2651 - Wartezeiten hast du bestimmt keine 😂😂
Woher kommt der Wasserstoff, wenn der Preis nur so hoch ist wie von Benzin?
Zur Zeit vor allem aus Erdgas, zum Teil als "Abfallproduckt" in der chemischen Industrie ...
Hallo Christian Humer,
nähere Details zu Ihrer Frage finden Sie hier: omv.online-report.eu/de/nachhaltigkeitsbericht/2019/schwerpunktbereiche/innovation/wasserstoff.html
Es geht hierbei um den sogenannten blauen Wasserstoff der ebenfalls aus Erdgas produziert wird. Neben der offensichtlichen Problematik der weiteren Abhängigkeit von Erdgas werden hier bereits bei der Förderung des Erdgases enorme Mengen an Treibhausgasen in die Luft geblasen. Leider handelt es sich hier um ein Werbevideo der seine fraglichen Aussagen nicht mit der zugrundeliegenden Kalkulation untermauert. Die Fragen lauten doch was kostet eine Tankstelle was kostet die Infrastruktur zu dieser Tankstelle wie ist es mit der Belieferung und wie hoch ist der Energiebedarf zum Betreiben dieser Tankstelle.
Und dann hätten wir noch kein einziges Kilogramm Wasserstoff produziert
55 Kubikmeter sollen 250 volle Badewannen entsprechen?
Das müssen aber ganz schön große Badewannen sein, von denen er hier spricht 🤔
Und das jetzt an jedem Ort und es gibt keinen Grund mehr kein Brennstoffzellenauto zu haben... ja ich weiß das ist verflucht teuer so ne Station aufzubauen.
Aber am Ende hängt es nur daran das die infrastruktur da ist. Ich frag mich nur sind die Kosten einer Station nach Errichtung hoch?
Ich sag nur in den nächsten 5 Jahren hab ich sicher ein Auto mit Zelle.
Hyundai Nexon und Toyota Mirai fallen auf. Natürlich derzeit noch hohe Preise aber sowas gibt sich mit der Stückzahl und die gibt sich mit der infrastruktur.
Es gibt Länder da gibts einige Tankstellen für. Diese Fahrzeuge kann man dort sogar schon gebraucht zur hälfte kaufen.
Hallo Legion495,
vielen Dank für Ihr Interesse an Wasserstoff. Unser H2 Tankstelleninfrastrukturausbau ist in Österreich auf hold, bzw. wird seitens OMV nur bedarfsorientiert vorangetrieben. 5 Tankstellen für nur ca. 40 Autos haben uns zu diesem Schritt veranlasst. Wir sind fortlaufend auf der Suche nach Partnern, die sich auch zu entsprechender Abnahme verpflichten, um einen weiteren Ausbau in Angriff zu nehmen.
@@omv Cool. Danke für die info.
Sehr gerne.
Wird immer ein teurer "Spaß" bleiben, neben Anschaffung, die teure Betankung und der Wartungsaufwand ist gegenüber dem viel effizienteren reinen Elektroauto auch höher. Auch Toyota schwenkt um: www.spiegel.de/auto/aktuell/toyota-setzt-verstaerkt-auf-elektroautos-mit-batterie-a-1271332.html
Lieber Herr Pakebusch, wenn es in der E-Mobilität um rasche
Betankungszeiten, große Reichweiten oder auch schwerere Fahrzeuge wie LKWs oder Busse geht, sind Energieträger mit einer hohen Energiedichte notwendig. Der Energiegehalt von einem Kilogramm Wasserstoff entspricht 2,8 Kilogramm Benzin. Wasserstofffahrzeuge bieten lokale
Emissionsfreiheit. Ein Vergleich der Treibhausgasemissionen von alternativen Antrieben zeigt, dass Brennstoffzellenfahrzeuge am gleichen Niveau wie batteriebetriebene Fahrzeuge mit österreichischem Strom-Mix sind.
Wasserstoff als Treibstoff zu bezeichnen ist aber auch etwas komisch, zumindest wenn er in einem Brennstoffzellenauto eingesetzt wird.
Naja. Tust du ja auch aufs Gas treten auch wenns eigentlich kein Gas.
Es geht hier ja rein darum das "Treibstoff" die Bezeichnung für den Primären Energieträger beim jeweiligen Fahrzeug ist.
Also finde ich das es absolut Sinn macht und was anderes wäre ja eh nur rumwerfen mit Worten.
solange wir keinen anderen sauberen energieträger finden, der keine gifte erzeugt, nicht giftig ist, nicht importiert werden muß und nicht zuende geht, sollten wir wasserstoff (wasser) verwenden.
Wasserstoff macht für den PKW keinen Sinn. ua-cam.com/video/ji8VRbHlnD0/v-deo.html , ua-cam.com/video/Q0j0p3NKRQw/v-deo.html
Tankt mal 60 Autos nach einander 😉 😂😂😂
2 hintereinander geht schon nicht weil der Zapfhahn festfriert und vor dem 2. Fahrzeug der Verdichter erst wieder den benötigten Druck aufbauen muss. Dauert bloß 20 Minuten...