Energieträger Wasserstoff:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden, Germany
Springer Vieweg
[2023]
|
| Schriftenreihe: | Energie in Naturwissenschaft, Technik, Wirtschaft und Gesellschaft
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Auszug Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XI, 211 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783658409661 3658409665 |
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|---|---|
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INHALTSVERZEICHNIS
1
CHEMISCHES
ELEMENT
WASSERSTOFF
.
1
1.1
CHARAKTERISTIKA
DES
WASSERSTOFFS
.
1
1.2
HERSTELLUNGSVERFAHREN
.
2
1.2.1
ELEKTROLYSEMETHODEN
.
2
1.2.2
THERMOCHEMISCHE
KREISPROZESSE
.
34
1.2.3
OFFENE
THERMOCHEMISCHE
METHODEN
ZUR
WASSERSTOFFERZEUGUNG
.
38
1.2.4
DAMPFREFORMIERUNG
.
39
1.2.5
KVAERNER-VERFAHREN
.
46
1.2.6
AMMONIAK-SYNTHESE
.
46
1.3
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
IN
FESTSTOFFEN
.
49
1.3.1
PHYSISORPTION
IN
POROESEN
MATERIALIEN
.
49
1.3.2
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
IN
METALLHYDRIDEN
.
65
1.4
VERFLUESSIGUNG
VON
WASSERSTOFF
.
76
1.4.1
ORTHO-PARA-UMWANDLUNG
.
76
2
GROSSFLAECHIGE
NACHHALTIGE
ENERGIEERZEUGUNG
ZUR
PRODUKTION
DES
ENERGIETRAEGERS
WASSERSTOFFS
.
83
2.1
SOLARENERGIE
.
83
2.2
SOLARTHERMIE
.
83
2.2.1
SOLARTURMKRAFTWERKE
.
84
2.2.2
SOLARFARMKRAFTWERKE
.
86
2.3
PHOTOVOLTAIK
.89
2.3.1
PERSPEKTIVEN
.
89
2.3.2
ENERGIEERTRAG
EINER
PHOTOVOLTAIKANLAGE
.
91
2.3.3
VERSCHMUTZUNG
UND
REINIGUNG
.
92
2.3.4
ERNTEFAKTOR
.
93
2.4
WINDENERGIE
.
95
2.4.1
KONZEPTION
VON
WINDKRAFTANLAGEN
.
97
2.5
STROMGESTEHUNGSKOSTEN
.100
2.6
STROMTRANSPORT
.
102
X
INHALTSVERZEICHNIS
2.6.1
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROMKABEL
.
102
2.6.2
VOR
UND
NACHTEILE
DER
HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG
.
104
2.6.3
SUPRALEITENDE
KABEL
.
107
2.7
WASSERSTOFFERZEUGUNG
DURCH
HOCHTEMPERATURKERNREAKTOREN
.
113
3
WASSERSTOFFSPEICHER
UND
IHRE
ANWENDUNG
.
119
3.1
UEBERBLICK
.
119
3.1.1
ENERGIEVERSORGUNG
MIT
WASSERSTOFF
.
121
3.1.2
WIE
SICHER
IST
DIE
NUTZUNG
VON
WASSERSTOFF?
.
122
3.2
SPEICHERTECHNOLOGIEN
FUER
WASSERSTOFF
.
125
3.2.1
GASFOERMIGE
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
(GH2)
.
128
3.2.2
FLUESSIGE
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
(LH2)
.130
3.2.3
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
IN
METALLHYDRIDEN
UND
METAL-ORGANIC
FRAMEWORKS
(MOFS)
.
131
3.2.4
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
MITTELS
LIQUID
ORGANIC
HYDROGEN
CARRIER
(LOHC)
.132
3.2.5
CHEMISCH
GEBUNDENER
WASSERSTOFF
.
132
3.2.6
GLASSPEICHER
.
134
3.2.7
NANOTUBES
.
134
3.3
EINSATZ
VON
WASSERSTOFF
SPEICHERN
.
135
3.3.1
WASSERSTOFFSPEICHER
FUER
GASFOERMIGEN
WASSERSTOFF
.
136
3.3.2
WASSERSTOFFSPEICHER
FUER
FLUESSIGEN
WASSERSTOFF
.
142
3.3.3
WASSERSTOFFSPEICHER
AUF
BASIS
VON
FLUESSIGEN
TRAEGERSTOFFEN
(LOHC)
142
3.4
MAERKTE
FUER
WASSERSTOFFSPEICHER
.
143
3.5
DIE
BEDEUTUN
VON
WASSERSTOFF
IM
ENERGIESYSTEM
.
146
3.5.1
SPEICHERSYSTEM
POWER-TO-GAS
.
148
3.5.2
POWER-TO-GAS
ALS
ELEMENT
DER
ELEKTRISCHEN
ENERGIEVERSORGUNG
.150
3.5.3
DAS
VERFAHREN
POWER-TO-GAS
ALS
PRODUKT
.
154
3.6
TECHNISCHE
SYSTEME
ZUR
WASSERSTOFFNUTZUNG
IN
EINEM
ENERGIESYSTEM
.
157
3.6.1
SYSTEMKOMPONENTEN
EINES
WASSERSTOFFBASIERTEN
ENERGIESYSTEMS
.
158
3.6.2
DIE
WASSERSTOFFERZEUGUNGSSYSTEME
.
159
3.6.3
ANFORDERUNGEN
AN
ELEKTROLYSEANLAGEN
.
163
3.6.4
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
.
166
3.7
WASSERSTOFF
ALS
ENERGIETRAEGER
FUER
KLEINE
SIEDLUNGEN
.
167
3.7.1
DAS
SZENARIO
ALS
PLANUNGSGRUNDLAGE
.
170
3.7.2
DIE
GEBIETSANALYSE
.172
3.7.3
FUNKTIONSELEMENTE
EINER
WASSERSTOFFVERSORGUNG
.
173
3.7.4
DYNAMISCHE
ENERGIESPEICHER
ZUR
VERSORGUNGSGLAETTUNG
.
179
3.7.5
FUNKTIONSEINHEIT
SPEICHERSYSTEM
POP
.
180
INHALTSVERZEICHNIS
XI
3.7.6
FUNKTIONSEINHEIT
VIRTUELLE
PIPELINE
.
181
3.7.7
DISPOSITION
DER
ENERGIEVERSORGUNG
.
183
3.7.8
SIMULATION
VON
KLEINEN
WOHNSIEDLUNGEN
.
187
4
WASSERSTOFFNUTZUNG
IN
GEBAEUDEN
.
197
4.1
GEBAEUDEAUSFUEHRUNG
.
199
4.1.1
BEHAGLICHKEITSKRITERIUM
TEMPERATUR
UND
FEUCHTIGKEIT
.
200
4.2
SOLARENERGIENUTZUNG
DURCH
OPTIMALE
GEBAEUDEGESTALTUNG
.
201
4.3
WAERMESPEICHERSYSTEME
.
202
4.4
WASSERSTOFFNUTZUNG
UND-SPEICHERUNG
.
202
5
KRITISCHE
BETRACHTUNG
DER
ERZEUGUNG,
SPEICHERUNG,
VERTEILUNG
UND
NUTZUNG
DES
ENERGIETRAEGERS
WASSERSTOFF
.
205 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
CHEMISCHES
ELEMENT
WASSERSTOFF
.
1
1.1
CHARAKTERISTIKA
DES
WASSERSTOFFS
.
1
1.2
HERSTELLUNGSVERFAHREN
.
2
1.2.1
ELEKTROLYSEMETHODEN
.
2
1.2.2
THERMOCHEMISCHE
KREISPROZESSE
.
34
1.2.3
OFFENE
THERMOCHEMISCHE
METHODEN
ZUR
WASSERSTOFFERZEUGUNG
.
38
1.2.4
DAMPFREFORMIERUNG
.
39
1.2.5
KVAERNER-VERFAHREN
.
46
1.2.6
AMMONIAK-SYNTHESE
.
46
1.3
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
IN
FESTSTOFFEN
.
49
1.3.1
PHYSISORPTION
IN
POROESEN
MATERIALIEN
.
49
1.3.2
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
IN
METALLHYDRIDEN
.
65
1.4
VERFLUESSIGUNG
VON
WASSERSTOFF
.
76
1.4.1
ORTHO-PARA-UMWANDLUNG
.
76
2
GROSSFLAECHIGE
NACHHALTIGE
ENERGIEERZEUGUNG
ZUR
PRODUKTION
DES
ENERGIETRAEGERS
WASSERSTOFFS
.
83
2.1
SOLARENERGIE
.
83
2.2
SOLARTHERMIE
.
83
2.2.1
SOLARTURMKRAFTWERKE
.
84
2.2.2
SOLARFARMKRAFTWERKE
.
86
2.3
PHOTOVOLTAIK
.89
2.3.1
PERSPEKTIVEN
.
89
2.3.2
ENERGIEERTRAG
EINER
PHOTOVOLTAIKANLAGE
.
91
2.3.3
VERSCHMUTZUNG
UND
REINIGUNG
.
92
2.3.4
ERNTEFAKTOR
.
93
2.4
WINDENERGIE
.
95
2.4.1
KONZEPTION
VON
WINDKRAFTANLAGEN
.
97
2.5
STROMGESTEHUNGSKOSTEN
.100
2.6
STROMTRANSPORT
.
102
X
INHALTSVERZEICHNIS
2.6.1
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROMKABEL
.
102
2.6.2
VOR
UND
NACHTEILE
DER
HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG
.
104
2.6.3
SUPRALEITENDE
KABEL
.
107
2.7
WASSERSTOFFERZEUGUNG
DURCH
HOCHTEMPERATURKERNREAKTOREN
.
113
3
WASSERSTOFFSPEICHER
UND
IHRE
ANWENDUNG
.
119
3.1
UEBERBLICK
.
119
3.1.1
ENERGIEVERSORGUNG
MIT
WASSERSTOFF
.
121
3.1.2
WIE
SICHER
IST
DIE
NUTZUNG
VON
WASSERSTOFF?
.
122
3.2
SPEICHERTECHNOLOGIEN
FUER
WASSERSTOFF
.
125
3.2.1
GASFOERMIGE
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
(GH2)
.
128
3.2.2
FLUESSIGE
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
(LH2)
.130
3.2.3
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
IN
METALLHYDRIDEN
UND
METAL-ORGANIC
FRAMEWORKS
(MOFS)
.
131
3.2.4
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
MITTELS
LIQUID
ORGANIC
HYDROGEN
CARRIER
(LOHC)
.132
3.2.5
CHEMISCH
GEBUNDENER
WASSERSTOFF
.
132
3.2.6
GLASSPEICHER
.
134
3.2.7
NANOTUBES
.
134
3.3
EINSATZ
VON
WASSERSTOFF
SPEICHERN
.
135
3.3.1
WASSERSTOFFSPEICHER
FUER
GASFOERMIGEN
WASSERSTOFF
.
136
3.3.2
WASSERSTOFFSPEICHER
FUER
FLUESSIGEN
WASSERSTOFF
.
142
3.3.3
WASSERSTOFFSPEICHER
AUF
BASIS
VON
FLUESSIGEN
TRAEGERSTOFFEN
(LOHC)
142
3.4
MAERKTE
FUER
WASSERSTOFFSPEICHER
.
143
3.5
DIE
BEDEUTUN
VON
WASSERSTOFF
IM
ENERGIESYSTEM
.
146
3.5.1
SPEICHERSYSTEM
POWER-TO-GAS
.
148
3.5.2
POWER-TO-GAS
ALS
ELEMENT
DER
ELEKTRISCHEN
ENERGIEVERSORGUNG
.150
3.5.3
DAS
VERFAHREN
POWER-TO-GAS
ALS
PRODUKT
.
154
3.6
TECHNISCHE
SYSTEME
ZUR
WASSERSTOFFNUTZUNG
IN
EINEM
ENERGIESYSTEM
.
157
3.6.1
SYSTEMKOMPONENTEN
EINES
WASSERSTOFFBASIERTEN
ENERGIESYSTEMS
.
158
3.6.2
DIE
WASSERSTOFFERZEUGUNGSSYSTEME
.
159
3.6.3
ANFORDERUNGEN
AN
ELEKTROLYSEANLAGEN
.
163
3.6.4
WASSERSTOFFSPEICHERUNG
.
166
3.7
WASSERSTOFF
ALS
ENERGIETRAEGER
FUER
KLEINE
SIEDLUNGEN
.
167
3.7.1
DAS
SZENARIO
ALS
PLANUNGSGRUNDLAGE
.
170
3.7.2
DIE
GEBIETSANALYSE
.172
3.7.3
FUNKTIONSELEMENTE
EINER
WASSERSTOFFVERSORGUNG
.
173
3.7.4
DYNAMISCHE
ENERGIESPEICHER
ZUR
VERSORGUNGSGLAETTUNG
.
179
3.7.5
FUNKTIONSEINHEIT
SPEICHERSYSTEM
POP
.
180
INHALTSVERZEICHNIS
XI
3.7.6
FUNKTIONSEINHEIT
VIRTUELLE
PIPELINE
.
181
3.7.7
DISPOSITION
DER
ENERGIEVERSORGUNG
.
183
3.7.8
SIMULATION
VON
KLEINEN
WOHNSIEDLUNGEN
.
187
4
WASSERSTOFFNUTZUNG
IN
GEBAEUDEN
.
197
4.1
GEBAEUDEAUSFUEHRUNG
.
199
4.1.1
BEHAGLICHKEITSKRITERIUM
TEMPERATUR
UND
FEUCHTIGKEIT
.
200
4.2
SOLARENERGIENUTZUNG
DURCH
OPTIMALE
GEBAEUDEGESTALTUNG
.
201
4.3
WAERMESPEICHERSYSTEME
.
202
4.4
WASSERSTOFFNUTZUNG
UND-SPEICHERUNG
.
202
5
KRITISCHE
BETRACHTUNG
DER
ERZEUGUNG,
SPEICHERUNG,
VERTEILUNG
UND
NUTZUNG
DES
ENERGIETRAEGERS
WASSERSTOFF
.
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