Technik: Wasserstoffantrieb für ein Boot

[Stefan09]

Inspiriert duch dieses Thema, eröffne ich diesen Beitrag. Da ich einen Austausch diesbezüglich allein über die pesöhnliche Nachrichtenfunktion für sehr gefährlich halte.

Bislang geschrieben wurde folgendes:

Wenn alles so klappt, wie ich es geplant habe, geht es im Sommer 2013 mit einem, auf regenerative Energie umgebauten Kajütenboot durch die Flüsse, Seen und Meere dieser Welt.
Angetrieben wird das Kajütenboot durch einen Elektromotor aus Eigenkonstruktion. Die Energie liefert dafür Solarkollektoren, Windkraftgeneratoren sowie Brennstoffzellengenerator (Wasserstoff und Sauerstoff aus eigener Produktion), wo mit auch der Rest des Bootes elektrisch betrieben wird.
Gegessen und Getrunken wird das, was uns die Natur uns her gibt. (Eigene Wasseraufbereitungsanlage, Entsalzungsanlage) Somit fahren ich rein theoretisch fast autark um die Welt.

Na ja, Wasserstoff aus eigener Produktion - wie trennst Du denn den Schwefel von dem von Dir produzierten H2S um den Wasserstoff zu erhalten

Schon mal was von Elektrolyse gehört zur Wasserstoff und Sauerstoff Gewinnung?
Hier mal eine vereinfachte Darstellung, wie ich Wasserstoff und Sauerstoff aus eigener Produktion gewinne:

Du willst also aus Solarzellen Strom gewinnen um diesen zur Elektrolyse zu verwenden um anschließend daraus mit Hilfe einer Brennstoffzelle wieder Strom zu erzeugen --- booooaaahhh eeeyyyy --- das ist die ultimative Energiegewinnungsmaschine ...

vielleicht solltest du einfach mal Google benutzen, dann wüstes du, das es bereit ein solches Prinzip in Kleinformat gibt und das, was in kleinen funktioniert, kann man auch auf einen größeren Maßstab anwenden.

Siehe hier: http://www.phywe.de/51/pid/2168/PEM-Sol ... tionen.htm

oder hier: http://www.vias.org/kas/de/fuel_cell.html

oder dieses hier: http://www.elweb.info/data/brennstoffzelle/index.htm

Dieses sind nur kleine Beispiele in kleinen Maßstab, Du solltest echt mal informieren, bevor Du hier Kommentare schreibst die weder Hand noch Duß haben. Denn hättest Du das gemacht, wüsstest Du, das ich nichts neues Mache, sondern bereits angewandtes Anwende, nur das ich es in einem etwas größeren Maßstab mache. ... Ich bin bereits im Besitz eines tragbaren 2.5 KW Brennstoffzellengenerators, der mit Wasserstoff und Luft elektrischen Strom erzeugt. Dieser Brennstoffzellengenerator wird mit der Apparatur gekoppelt, die das Wasserstoff und Sauerstoff produziert und an Stelle von Wasserstoff + Luft, wird zur effizienteren Stromgewinnung Wasserstoff und Sauerstoff zur besseren Leistung verwendet.

Du redest aber schon von einem Segelschiff mit Elektro-Hilfsmotor, oder?

Weil, nur den Elektromotor als einziger Antrieb, kommst du wohl nicht weit. Ausser du baust dir sowas wie die soeben zurückgekehrte PlanetSolar. Sie haben die erste Weltumrundung mit einem nur durch Strom aus Solarzellen angetriebenen Motor OHNE Segel beendet. Ihr Budget war bei über 10 Mio €

Ne kein Segelboot, ich rede von ein einfaches Kajüten Motorboot.
Der Elektro-Motor (eigen Konstruiert oder eher um funktioniert) wird angetrieben von dem Brennstoffzellengenerator (2,5 KW) und die Solarzellen sorgen dafür per Elektrolyse, das ich Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser Produziere. Klar, benötigt das auch ab und an mal eine etwas längere Pause, weil so eine Solarzelle nicht genügend Leistung aufbringt, um schnell genug genügend Wasserstoff und Sauerstoff per Elektrolyse aus Wasser auf zu spalten und zu produzieren.
Aber dennoch ist das recht simpel, wenn man weiß wie man es macht. Auch wenn das einige nicht glauben, das es funktioniert.

So long ...
Stefan

[Fritzli]

Ich bin Segler. Ich war schon mal ein Halbes Jahr lang im Mittelmeer mit dem eigenem Segelschiff unterwegs. Wir hatten, wie heute üblich, einen Dieselmotor.

In Seglerkreisen wird immer wieder die Möglichkeit vom Umrüsten auf einen Elektroantrieb diskutiert. Es gibt auch Lösungen, zum Teil Eigenbau, aber meistens mit einer Lösung von einem professionellen Bootsbauer oder Yachtausrüster. Es sind aber wenige, die diesen Umbau wagen. Warum? Alle bis heute bekannten Lösungen scheitern (noch) am Stromspeicher rspk. das Erzeugen von genügend Strom an Bord z.B. mit Windgenerator, Solarzellen oder Brennstoffzellen. So reicht die auf einem Segelboot vorhandene Energie für rund 3 bis 5 Stunden Fahrt mit dem Elektromotor. Das reicht alleweil für Hafenmanöver oder das Überbrücken von KURZEN Flautenzeiten aber mehr nicht.

Vor Jahren hat übrigens ein deutsches Ehepaar mit einer so ausgerüstetem Segelschiff die Erde umrunden. Aber eben: die meisten Zeit segelten sie, der Motor war wirklich nur als Hilfsmotor gedacht.

So, das ist das eine. Dann ein zweiter Punkt: mit einem Motorboot um die Welt. Ich habe mal im Hafen einen angetroffen, der ist mit einer Motorjacht über den Atlantik. Der hatte eine Ferretti . Vielleicht war sein Boot ein bisschen kleiner, ich weiss nicht mehr genau. Ich habe lange mit ihm diskutiert und unter anderem hat er von seinen hydraulischen Stabilisatoren erzählt, die das Geschaukel durch die Wellen auf dem Atlantik überhaupt erträglich machten. Wenn du mit einem Motorboot um die Welt willst, dann dürfte es also nicht viel kleiner sein als das abgebildete. Meiner Meinung nach. Aber vielleicht hast du da ja ganz andere Erfahrungen gemacht.

Das dritte: die Stromerzeugung. Es gibt neben den konventionellen Art immer wieder Versuche und Ideen, die im allgemeinen als unkonventionell bezeichnet werden. Wir haben weltweit gesehen ein immer grösser werdendes Energieproblem und es sind x- Tausende von Ingenieure daran, es zu lösen. Die Geschichte hat gezeigt, dass es immer wieder einzelne Tüftler waren (manchmal auch "berufsfremde"), die irgend eine entscheidende Erfindung oder Entdeckung gemacht haben. Also, nicht den Mut verlieren.
Allerdings sind Brennstoffzellen, Solarzellen und Elektromotoren nicht wirklich neu. Es wird immer wieder an den einem oder anderen Detail optimiert, aber einen Quantensprung ist hier nicht zu erwarten.
Aber, halte uns auf dem Laufendem, wir sind alle gespannt.

[mystd]

Sehr interessante idee, ich denke das es funktionieren kann. Aber hast du auch die lebensdauer der brennstoffzelle berücksichtigt? Soweit ich weiss haben die mobilen nur 650 stunden. Ich plane einen transporter autark zu machen, daher beschäftige ich mich derzeit auch stark mit alternativen energien. Als alternative könnte man eine trockenzelle für die elektrolyse verwenden, die sollte wenn sie gut gemacht ist länger halten als eine brennstoffzelle. Ich hab mir auch ein system mit einer Reversiblen Brennstoffzelle ausgedacht. Problem warum ich es verworfen habe ist die lebensdauer, der wirkungsgrad und die kosten. Daher werde ich zyklenfähige akkus um energie zu speichern verwenden und eine trockenzelle um wasserstoff zu produzieren. An einen motor eigenbau trau ich mich nicht dran, da fehlen mir die kenntnisse, aber ich denke ein wasserstoffmotor wär um einiges effizienter als ein elektromotor. Ausserdem musst du zwingend destilliertes wasser benutzen sonst geht dir die brennstoffzelle ganz schnell flöten wenn es eine reversieble ist. Wenn nicht fehlt bei dir noch ne gescheite elektrolyse in der skizze. Einfach strom durch wasser jagen ist sehr ineffizient und gefährlich. Der wasserstoff hat zwar viel energie und ich denke das er das energiespeicher-medium der zukunft ist, aber mit dem speichern wär ich vorsichtig, gerade weil wasserstoff viel energie hat.

[boppel]

Hallo Thomas,

freut mich zu hören, daß Deine Idee langsam konkrete Formen annimmt und Du tatsächlich reale Experimente durchführst, um Deine Theorien zu untermauern.

Bei der Beschreibung Deines Versuches ist mir allerding etwas aufgefallen, das ich Dich bitten möche uns Technik-Interessierten hier im Forum etwas näher zu erläutern:

Du sagst, daß Du mit Hilfe Deines Solarpanels (220W max.) im Laufe von 2 Stunden eine gewisse Menge von Knallgas erzeugt hast.

Nach den mir derzeit bekannten und allgemein anerkannten technischen Formeln hast Du somit Energie von:

E(Eingang) = 220W * 2h = 440Wh bzw. 0,44kWh erzeugt.

Auf der anderen Seite hast Du Deinen 1,5kW-Motor ca. 5h bei maximaler Leistung betrieben, also:

E(Ausgang) = 1500W * 5h = 7.500Wh bzw. 7,5kWh verbraucht.

Für mich ergibt sich dabei eine Energiedifferenz von ca. 7.000Watt, die irgend wo in Deinem Versuchsaufbau erzeugt wurden, für die ich aber keinerlei Hinweis in Deiner Versuchsbeschreibung finde.

Mit Diesem Versuchsaufbau müßte man also an einer Steckdose 0,44kWh entnehmen um an einer anderen Steckdose 7,5kWh einspeisen zu können!? - Sozusagen eine Gelddruckmaschine.

Oder was habe ich hier jetzt falsch verstanden.

Bitte um Aufklärung.

Gruß

Boppel

[mystd]

Ach sorry 650 waren die batterie aufladungen ich meine 5000 stunden.

[Hickoton]

Einen friedlichen Gruß an Thomas Prinz Nuada,

wenn Du Deinen Versuch wie dargestellt durchgeführt hast, dann würde ich Dir folgende realitätsnähere Ergänzung empfehlen:

Baue eine (passende) Schiffsschraube an den Motor und tauche diese in eine (gefüllte) Badewanne. Führe Deine Versuche danach nochmals durch und berichte uns bitte!

Vielleicht können uns noch ein paar "Weltumsegler" helfen. Aber ich persönlich halte es für kritisch, evtl. Stunden oder Tage ohne Antrieb auf den Meeren herumdümpeln zu müssen. Und 1,5kW Antriebsleistung - reicht das wirklich auf den Weltmeeren für ein Kajütboot?

Viel erfolg, Grüße

Hicko

[boppel]

oops,

mir fällt ein, daß ich einen Rechenfehler gemacht habe, Der Strom wird ja auch während dem Motorbetrieb von der Solarzelle erzeugt, damit also:

E(Eingang) = 220W * 7h = 1,54kWh

Ist aber dennoch immer noch deutlich weniger als die verbrauchte Energie von 7,5kW und somit immer noch erklärungsbedürftig.

Gruß

Boppel