Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen
1 Einleitung: Rettet Wasserstoff das Klima?
2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2.1 Der Energiebedarf wächst
- 2.2 Heutige Energiequellen
- 2.3 Grenzen der heutigen Energieversorgung
- 2.4 Ausweg Atomenergie?
- 2.5 Das richtige Timing: Speicher und Lastmanagement
- 2.6 Zukunftsszenarien für die Energiewende
- 2.7 Der Beginn der solaren Wasserstoffwirtschaft
- 2.8 Die Nationale Wasserstoffstrategie
3 Wasserstoff und seine Eigenschaften
4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4.1 Zukünftiger Wasserstoffbedarf
- 4.2 Herstellungsprozesse im Überblick
- 4.2.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.1.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.2 Reformierung von Kohlenwasserstoffen
- 4.2.2.1 Dampfreformer
- 4.2.2.2 Partielle Oxidation
- 4.2.2.3 Autothermer Reformer
- 4.2.3 Pyrolytische Prozesse auf Basis fester Kohlenwasserstoffe
- 4.2.4 Methanpyrolyse: Ein Traum in türkis
- 4.2.5 Kværner-Verfahren
- 4.2.6 Mikrobiologische Herstellung: Von Natur aus grün
- 4.2.7 Dissoziation: Wasserstoff aus dem Solarturm
- 4.2.8 Methanhydrat: Wasserstoff aus der Tiefsee?
- 4.3 Reinigung
- 4.4 Herstellungskosten
5 Speicherung von Wasserstoff
6 Transporte
7 Tankstellen-Infrastruktur
9 Brennstoffzelle
10 Einsatzgebiete
11 Wasserstoffmotor
12 Wasserstoff für die Industrie
13 Katalytischer Brenner
14 Kosten der Wasserstofftechnologien
15 Fazit und Ausblick
16 Anhang
17 Literatur
Teil 4.2.2.3 | Autothermer Reformer
Der autotherme Reformer ist aus einer Kombination der Dampfreformierung und der partiellen Oxidation hervorgegangen, wobei er seine benötigte Wärme selbst erzeugt, weshalb dieses Verfahren die Bezeichnung „autotherm“ bekommen hat. Durch eine Dosierung der Luftmenge gelingt es bei diesem Prozess, die Reaktionen so zu steuern, dass die bei der Verbrennung erzeugte Wärme genau der bei der Reformierung benötigten Wärme entspricht. Dadurch kann die energetische Ausbeute gegenüber den zuvor benannten Verfahren wesentlich gesteigert werden. Da die Arbeitstemperatur oberhalb der des Dampfreformers liegt, entstehen durch die Reaktion mit dem Stickstoff der Umgebungsluft allerdings wesentlich mehr Stickoxide.
Gegenüber der Dampfreformierung und der partiellen Oxidation ermöglicht dieses Verfahren einen schnelleren Start und weist generell eine bessere Dynamik auf. Für großtechnische Anwendungen ist dies jedoch gar nicht notwendig. Hinzu kommt eine aufwendige Nachreinigung, wegen derer sich dieses Verfahren noch nicht verbreitet hat. Ein Vergleich hinsichtlich des erzeugten Wasserstoffgehaltes bei den drei bis hierhin erläuterten Herstellungsverfahren ergibt folgendes Bild:
Tab. 1: H2-Herstellungsverfahren durch Raffinierung im Überblick
|
|
Dampfreformer |
partielle Oxidation |
autothermer Reformer |
|
max. H2-Gehalt |
80 % |
34 % |
45 % |
|
typischer H2-Gehalt |
75 % |
31 % |
40 % |
|
zusätzl. Energieaufwand |
> 0 |
< 0 |
= 0 |
