Kraftstoff aus Wasser und Licht rückt näher

Neue Methode beschleunigt Suche nach Katalysatoren für die künstliche Photosynthese

Zwölf auf einen Streich: Künftig könnten Katalysatoren für die künstliche Photosynthese leichter und schneller gefunden werden. Schon im ersten Anlauf gelang es den Forschern mit einer neuentwickelten Prozesskette, auf einen Schlag zwölf vielversprechende Verbindungen aufzuspüren. Damit könnte die effektive Produktion von Wasserstoff und anderen umweltfreundlichen Treibstoffen aus Wasser und Licht einen Schritt näher gerückt sein.
Die Wasserspaltung durch Licht nach dem Vorbild der Photosynthese könnte Wasserstoff und andere umweltfreundlichere Kraftstoffe liefern.

Die Wasserspaltung durch Licht nach dem Vorbild der Photosynthese könnte Wasserstoff und andere umweltfreundlichere Kraftstoffe liefern. scinexx.de/wissen

In der Photosynthese nutzten Pflanzen schon seit Jahrmillionen die Energie des Sonnenlichts, um Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Die Reaktionsprodukte nutzen sie, um energiereiche organische Verbindungen zu erzeugen. Nach dem gleichen Prinzip könnten auch wir Menschen die photokatalytische Wasserspaltung nutzen, um aus Wasser und Licht umweltfreundliche Treibstoffe wie Wasserstoff zu gewinnen.

Fahndung nach Katalysatoren

Doch es gibt einen Haken: Die Spaltung des Wassers durch Licht funktioniert nur, wenn ein geeigneter Katalysator anwesend ist. Bisher bestehen diese Elektroden jedoch meist aus wertvollen Edelmetallen und liefern nur eine mäßige Ausbeute. Neue, bessere Photoanoden sind aber nicht leicht zu identifizieren. So sind in den letzten vier Jahrzehnten lediglich 16 aussichtsreiche Kandidaten gefunden worden.

Ein Forscherteam um John Gregoire vom California Institute of Technology (Caltech) ist nun einen großen Schritt weitergekommen. Die Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, mit der geeignete Elektroden für die Wasserspaltung künftig schneller und effektiver aufgespürt werden können.

Blick in den "molekül-"Kocher": Mit diesem Reaktor lassen sich Katalysatorkandidaten nach Rezept produzieren.

Blick in den „molekül-„Kocher“: Mit diesem Reaktor lassen sich Katalysatorkandidaten nach Rezept produzieren.

Ein Atomsprühgerät und ultraschnelle Tester

Möglich wurde dies durch eine Kombination von computergestützter Fahndung in Moleküldatenbanken und automatisierten Experimenten. Ein erstes Gerät erzeugt dafür potenziell geeignete Verbindungen quasi nach Rezept. „Das funktioniert wie eine Art Atomsprühgerät und erzeugt neue Moleküle als dünne Filme“, erklärt Gregoire. „Diese können dann durch Hitze noch weiter optimiert werden.“

Um die so synthetisierten Verbindungen auf ihre Eignung als Photoanode zu testen, setzen die Forscher die dünnen Platten dem Sonnenlicht aus und messen in einem Photospektrometer ihre Lichtabsorption. Vielversprechende Kandidaten werden dann in einem weiteren Hochdurchsatz-Gerät darauf getestet, wie gut sie die Energie des Lichts in elektrochemische Reaktionen umsetzen.

„Der photoelektrochemische Reaktor führt diese Tests hundert bis tausendfach schneller durch als traditionelle Methoden“, erklärt Gregoire.

Zwölf Kandidaten auf einen Streich

In einem ersten Praxistest nutzten die Wissenschaftler ihre Prozesskette, um 174 Verbindungen von Vanadium und Sauerstoff mit einem Metall zu überprüfen. Und tatsächlich: Im Rahmen dieser Studie entdeckten Gregoire und seine Kollegen bereits zwölf neue Elektroden-Kandidaten für die künstliche Photosynthese. Auf einen Schlag hat sich damit der Fundus möglicher Photoanoden fast verdoppelt – von 16 auf 28.

So funktioniert die neue Methode für die Fahndung nach Photoanoden

Nach Ansicht der Forscher demonstriert dies, dass ihr neu entwickelter Prozess die Suche nach geeigneten Photoanoden deutlich beschleunigen kann: „Es ist spannend, zwölf neue potenzielle Photoanoden für die Herstellung von Solarkraftstoffen zu entdecken, aber noch aufregender ist es, eine Pipeline für die Entwicklung neuer Materialien zu haben,“ so Gregoire. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; doi: 10.1073/pnas.1619940114)

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Hyundai bringt Brennstoffzellen-SUV mit 800 km Reichweite

Donnerstag, 9. März 2017

Hyundai bringt Brennstoffzellen-SUV mit 800 km Reichweite

Das klingt überzeugend: 800 km Reichweite dank Brennstoffzelle, volltanken binnen drei Minuten. Der südkoreanische Hersteller Hyundai präsentiert auf dem Genfer Autosalon einen  ,

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Foto: Hyundai

Es ist nicht das erste Brennstoffzellenauto, das Hyundai anbietet.

Und jetzt folgt das neue Modell FE Fuel Cell Concept, das Hyundai in Genf präsentiert und ab 2018 gebaut wird. Es ist schon die vierte Technikgeneration der Brennstoffzelle bei Hyundai.

Gegenüber dem Hyundai ix35 Fuel Cell hat das neue Modell eine höhere Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle, die durch Zusammenführung von Wasserstoff und Sauerstoff den Strom für den Elektroantrieb produziert.

Das Design des Brennstoffzellen-SUV ist von fließendem Wasser beeinflusst. Die Reichweite des Autos soll bei 800 Kilometern liegen.

Mehr darüber

Hyundai bringt Brennstoffzellen-SUV mit 800 km Reichweite

Laut Hyundai ist die Brennstoffzelle um 20 % leichter als bisher, bietet aber eine um 30 % höhere Energiedichte und arbeitet um 10 % effizienter. Das ermöglicht laut Werksangabe eine Reichweite von 800 Kilometern. Das sind laut Hyundai 200 Kilometer mehr als beim aktuellen Modell. Der ix35 Fuel Cell fährt mit einer Tankfüllung von 5,64 Kilogramm Wasserstoff 594 Kilometer weit. Der SUV hat die gleiche Tankkapazität wie der ix35.

Wasserdampf wird für besseres Raumklima genutzt

Weitere Details zur Brennstoffzelle nennt Hyundai noch nicht. Dafür ein nettes Detail zum Wasserdampf, der bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff entsteht. Der Wasserdampf entweicht nicht einfach dem Auspuff, sondern wird zum Teil genutzt, um das Innenraumklima zu verbessern.

Aufbau des Mirai: Die gelben Tanks fassen 5 kg des gasförmigen Energieträgers. Kostenpunkt pro Kilogramm: 9,50 €.

Ausgesprochen gelungen ist das Design des SUV. Die Linienführung sei von fließendem

Wasser inspiriert, so Hyundai. Elemente des Wasser-Designs sind die schmalen Scheinwerfer und der kleine, nur angedeutete Kühlergrill.

Dienstwagen: Simone Lange testet das Wasserstoffauto

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MODERNE ZEITEN IN FLENSBURG:Dienstwagen: Simone Lange testet das Wasserstoffauto

vom 26. Januar 2017

Aus der Redaktion des Flensburger Tageblatts

Die Oberbürgermeisterin hat gestern ihren Testwagen mit Brennstoffzelle übernommen.

FLENSBURG | Ein Elektroauto als Dienstwagen? Fährt seit fast drei Jahren bereits Flensburgs Stadtpräsidentin Swetlana Krätzschmar. Aber ein Politiker, der ein Wasserstoffauto mit Brennstoffzelle fährt? Ist nicht einmal Bürgerwindpark-Betreiber Reinhard Christiansen bekannt. Und der Windlobbyist sollte das eigentlich wissen: „Das Grundproblem ist, dass es noch keine Wasserstofftankstellen gibt“, sagt der Landeschef des Bundesverbandes Windenergie. Dabei hat das Wasserstoffauto zwei grundsätzliche Vorteile. Mit weit über 500 Kilometern habe diese Technik deutlich mehr Reichweite als Elektroautos – und sei problemlos innerhalb von drei Minuten aufzutanken, berichtet Christiansen. Zusammen mit seinem Handewitter Projektleiter Marko Bartelsen brachte er gestern einen Hyundai ix35 nach Flensburg – zunächst auf einem Trailer bis zur Exe.

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Wind to Gas in Brunsbüttel

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Im Februar 2017 den 15.2.2017 werden wir das Projekt, an unserem Stammtisch in Flensburg vorstellen. Dazu laden wir sie natürlich recht herzlich ein.

 

Runder Tisch fürs Wasserstoff-Auto

DEUTSCH-DÄNISCHER SCHULTERSCHLUSS

vom 9. Dezember 2016

Aus der Redaktion des Flensburger Tageblatts

Energiestammtisch: Aktive beiderseits der Grenze wollen den Anfang für ein regionales Tankstellennetz machen

 

Moderne Mobilität ohne fossilen Sprit: Reinhard Christiansen plant eine mobile Tankstelle für Brennstoffzellenautos mit Wasserstoff.

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„Foto: (c) Willi Schewski“.

Sie wollen nicht mehr und nicht weniger, als Flensburg zur Hauptstadt der neuen Energien machen. Seit fünf Jahren kämpft der Verein Erneuerbare Energie & Speicher (EES) mit seinen knapp 80 Mitgliedern in der Region für den Durchbruch der grünen Wasserstoffwirtschaft. Was diese Region dafür prädestiniert? Neben Flensburg mit seinem beispiellosen Fernwärmenetz die Tatsache, dass Windstrom vor allem von der Westküste und der Geest für Millionen und Abermillionen Euro nicht den Weg in die Netze findet: Insgesamt 500 Millionen Euro würden so ungenutzt verschenkt, erklärte Vorstand Johnny Mahnke am Mittwochabend in Flensburg, wo rund 60 Aktive und Interessierte zum Sonder-Energiestammtisch gekommen waren. „Schleswig-Holstein verbrennt jeden Tag 20  000 Euro an der Westküste“, hatte Ingo Dewaldt von der Norddeutschen Eisenbahngesellschaft (NEG Niebüll) bereits beim November-Treffen gewettert. Dewaldt, der die Linie Niebüll-Dagebüll betreibt, würde gerne die ersten Triebzüge mit Wasserstoff nach Nordfriesland holen: „Hier ist es so, dass uns der Strom aus den Ohren quillt“. In Niedersachsen fahren solche Züge bereits.

Mittwochabend hatten die Wasserstofffreunde in Flensburg Besuch aus Sonderburg. Uffe Borup hat mit seiner Firma NEL (North Elektro-Lyse/Herning) bereits zehn Tankstellen zwischen Kopenhagen und Esbjerg in Betrieb. Wenn er aus Herning, wo der Elektrolyseur-Hersteller 2017 eine neue Zentrale einweiht, nach Berlin fährt, müsse er in Hamburg immer abfahren, um in der City Wasserstoff zu tanken, erzählte der Däne. Wenn die Grenzregion die erste Tankstelle hätte, wäre dieser zeitraubende Umweg nicht mehr notwendig. Horup hofft, dass sich die Wasserstoff-Technologie zuallererst bei Bussen durchsetzt. London mit seinem Pool von 9000 Bussen wolle aufgrund der Schadstoffbelastung keinen Diesel mehr. Borup berichtet, wie er mit dem H2-Bus lautlos durch London gerollt ist: „Die Überproduktion von Energie kann man mit Wasserstoff sehr gut zusammenbringen“, findet Uffe Borup. Was der Wasserstoff-Mobilität fehlt, ist allerdings die Masse. In ganz Dänemark fahren derzeit 70 Autos, nächstes Jahr sollen es 200 sein und 2018 rund 500. So richtig viel zu tanken gibt es da also noch nicht.

ees7-12637„Foto: (c) Willi Schewski“.

Der neue EES-Vorsitzende Peter Helms hofft, dass auch in und um Flensburg bald die ersten zehn Wasserstoffautos rollen. Wenn aus dem Kreis der Wasserstofffreunde zehn Wagen abgenommen würden, sinke nicht nur der Stückpreis unter 40  000 Euro – zugleich würde der Hersteller der Flensburger Region eine Tankstelle spendieren. Als idealen Tankstellenstandort sähen die EES-Aktiven am ehesten den Scandinavien-Park in der Nähe zu Dänemark und zur A7. Aber auch Pattburg nördlich der Grenze oder die Stadtwerke im Flensburger Norden seien vorstellbar. Wobei Wasserstofftanken nördlich der deutsch-dänischen Grenze einen großen Vorteil hätte: Mit einer Zapfsäule in Pattburg würden die komplizierten deutschen Bestimmungen umgangen. „Der Anfang muss gemacht werden. Hier oben brauchen wir eine Tankstelle“, verlangte EES-Vorstand Helms.

„Foto: (c) Willi Schewski“.

Womöglich steht die erste Säule bald aber etwas weit südwestlich auf Handewitter Gemeindegebiet. reinhard-christiansenBürgerwindpark-Betreiber Reinhard Christiansen und sein Projekt „Energie des Nordens“ haben in dieser Woche den Förderbescheid für das Vorhaben bekommen, das Windstrom zur Gastankstelle bringen soll. In Haurup in den kommenden beiden Jahren eine mobile Tankstelle entstehen. „Die Wasserstoffbranche sollte gebündelt Autos kaufen“, sagte Christiansens Projektleiter. Der Standort Haurup sei gewählt worden, weil man den produzierten Wasserstoff zunächst direkt in die große Nord-Süd-Gasleitung ein speisen will.

Ein Runder Tisch könnte die Interessen bündeln. Ein Bürgerwindpark-Vertreter aus dem Lübcke-Koog wies daraufhin, dass man mit dem ungenutzten grünen Strom aus Schleswig-Holstein 200  000 Autos antreiben könne: „Was wir bisher machen, ist absoluter Wahnsinn.“

Nun hoffen die Aktivisten auf eine Wasserstoffpolitik. Flensburgs künftige Oberbürgermeisterin Simone Lange haben sie bereits auf ihrer Seite: „Ob diese Technik oder Batterie – Konkurrenz belebt das Geschäft“, sagt sie, seit langem Vereinsmitglied. Sie liebäugelt bereits mit einem Wasserstoff-Dienstwagen

 

 

 

Bericht vom 16ten Energiestammtisch „Dezentrale Energiewende als Chance für Flensburg und Umgebung?“

Monthly Archives: Dezember 2016
Bericht vom Öffentlichen EES-Stammtisch am 7.Dez. 2016 im Restaurant Borgerforening
Thema: H2 der Rohstoff der Zukunft und die große Chance für die Nordregionen in S-H

Vorwort von Peter Helms: ees-stammtisch-7-12-2016
– ! Freue mich über den vollen Saal zum heutigen „Stammtisch“.
Peter Helms betont die Wichtigkeit einer CO2 freien und generell schadstofffreien Umwelt.
Wir können uns nicht mehr leisten Feinstaub und andere Schadstoffe in die Luft zu „blasen“.
Smog-Alarm jetzt schon vieler Orts.
Grenzwerte werden in letzter Zeit immer häufiger und höher überschritten, d.h. dass der Energiesektor drastische Änderungen erfahren muss.
– Wir können in der Region um Flensburg ausreichend Energie aus Wind und Sonne beziehen.
– Da ein wesentlicher Faktor die Speicherbarkeit ist, ist es angebracht die Energie in H2 zu speichern
Es ist unser GOLD in dieser Region ausreichend Wind und Sonne (aber vor allem Wind) zu haben, denn es ist das Beste für uns ALLE, für unsere Gesundheit, für unser Leben, und für die Zukunft unserer Kinder.
– Keine Ab-Regelung der Windkraft sondern sie in Form von H2 speichern und nutzen.
Diese Energieform sollte, und sie wird am Ende Weltweit eingeführt werden müssen.
– Leider ist es im Moment noch ein bisschen wie mit der Henne und dem Ei , kein Auto keine H2 Tankstellen und ….keine Tankstellen dann auch kein Autokauf.
Dieser Lapsus muss durchbrochen werden und es gibt Ansätze wie im Laufe des Abends sich noch herausschälen wird.
Herr Uffe Borup DK:herr-dr-uffe-borup-dk
Herr Uffe Borup berichtet von der Fa. „NEL“ (Norske Elektro-Lyse) in Herning/Dänemark.
Die Fa. stellt H2 aus Wind u.a. Energieträgern her.
Mittels eines 8 MW Elektrolysers wird H2 produziert und anschließend in einer Tankstelle abgelagert.
Mit dem kleinsten „Elektrolyser“ werden 600 kg H2 /Tag hergestellt.
Es ist vorgesehen den Primär Energieträger komplett aus Windkraft bzw. EE-trägern zu nehmen.
Das Konzept der Fa. sieht vor die H2- Wirtschaft in 3 Phasen aufzubauen.
– Phase 1 ist die H2 Produktion mittels Elektrolyser
– Phase 2 ist die Bereitstellung und Befüllung von H2-Tankstellen
– Phase 3 ist die Beteiligung am Tankstellen-Netz.
Herr Borup berichtet, dass London seine Bussflotte auf H2 umrüsten will, weil die Luftbelastung aus den Dieselmotoren unerträglich wird.
Während des Vortrags herrscht eine rege Beteiligung von Fragen an den Vortragenden.
Die Fragen kommen aus den verschiedensten Richtungen bis zu rechtlichen Fragen zur Machbarkeit im deutschen Recht usw.
Die Frage nach dem deutschen Recht bzgl. Bau von H2 Tankstellen beantwortet Herr Borup folgend:
In ca. 10 Tagen wird eine Tankstelle in Rostock von seiner Fa. errichtet. Alle Papiere sind genehmigt. Die Norm-Zulassung aus Braunschweig liegt vor.
Außerdem gibt es schon einige Tankstellen in Süddeutschland usw. Also geht doch !!
Letztlich ist sein Appell, dass es dringend geboten ist Öl und Gas nicht weiter in die Luft zu „blasen“.
Es geht um unser ALLER Gesundheit und um die „verschmutzende Ausbeutung fossiler Ressourcen“ zu stoppen.
WIND Nutzung stellt jedenfalls keine Verschmutzung und keine Ausbeutung dar.
Frau Simone Lange: ees7-12638
(zukünftige Ober-Bürgermeisterin, Flensburg)

Frau Simone Lange erklärt Ihre Unterstützung zu diesen Projekten. Es wäre Ihr „Ding“ schon immer gewesen.
Sie meint das der Energiewandel auch einen Wandel im Bewusstsein der Menschen voraussetzt.
Also Wandel durch Bewusstseinswandel, denn es wäre schon auch wichtig alle Menschen mitzunehmen, und das ist auch Ihr Anspruch als Oberbürgermeisterin.
Die Gesundheit der Menschen sollte den höchsten Stellenwert haben.
Aus Ihrer persönlichen Einstellung zu erneuerbaren Energien würde sie gerne in Zukunft (wenn Sie im Amt ist) es bevorzugen ein H2 Auto als Dienstwagen zu haben.

Simone Lange 2016

Simone Lange

Sie würde sich dafür einsetzten dass im öffentlichen Bereichen „Dienstflotten“ wie Busse etc. angeschafft werden sollten.
Auch im privaten Bereich wirkt sie gerne darauf hin, dass Firmen sich engagieren H2 Autos oder auch H2-Lastwagen zu beschäftigen.
Ein weiterer Aspekt wäre die Ausrüstung der Bundesbahn mit H2 Antrieb.
H2 Infrastruktur muss kommen und würde auch Ihre Unterstützung erfahren.
Auch währen des Vortags von Frau Lange ist reger Bedarf an Zwischenfragen.
Ein Landesbediensteter aus dem Publikum führt folgendes aus:
In der Landesgesetzgebung gäbe es durchaus Möglichkeiten H2-Tankstellen in SH zu installieren.
Dazu müssten bestimmte Vorbedingungen erfüllt werden. Er würde diesbezüglich unterstützen.
Peter Helms wirkt nochmal auf eine grenzüberschreitende Zusammenarbeit mit Dänemark und den dort ansässigen Firmen ein. Das Ganze benötigt politische Anschub und zwar von Kiel und Berlin.
Denn wir sitzen alle in einem Boot.
Johnny Mahnke vom EES regt an, heute und hier eine H2 Fachinitiative zu Gründen.
Bei Ansammlung von so viel „H2“ Fachkompetenz ist dies absolut von Nöten, so sein Kredo.
„Johnny“ stellt offiziell den Antrag.
Es wäre sehr erfreulich wenn in der nächsten Stammtischsitzung Anfang Februar 2017 die erforderliche Kompetenz am Ball bleibt.
Herr Burmeister von der Entwicklungsagentur „Region Heide“ erklärt das Projekt der Entwicklungsagentur.
Unter dem Synonym „Entree 100“ und „Power to Gas“ soll H2 zur Energieversorgung produziert werden.
– Nutzung von grünem H2 für Raffinerien und chemische Betriebe
– Aufbau von Bürgerwindparks sowie weitere angedachte Projekte
– Es fahren Schiffe mit H2 aus Heide
Des Weiteren ist die Agentur an den H2-Tankstellen der Fa. „nel“ aus Dänemark höchst interessiert
Persönliche Anmerkung des Schreibers:
Alle haben am Ende den Eindruck, dass sich was bewegt weil es sich bewegen muss.
Gesundheit, Ressourcenknappheit, zunehmende Erderwärmung, und der weitere Anstieg des Verkehrs zwingen zum Handeln.
„Wind geht vorne rein und Wind kommt hinten raus“.
WIND-Nutzung stellt keine Verschmutzung und keine weitere Erderwärmung dar und das ist unser großes „Pfund“.

Nächster Stammtisch: Februar 2017 – Info kommt entsprechend zeitnah
Schreiber:
Hans Kötzner
Osterallee 14, 24944 Flensburg
Tel 0461/37243

STROM UND WASSERSTOFF FÜR FLENSBURG

Zeitungsartikel shz vom 14.11.2016

: Sie wollen Flensburg zur Energiehauptstadt machen

vom 14. November 2016 Aus der Redaktion des Flensburger Tageblatts

Verein Erneuerbare Energie & Speicher will Windstrom von der Westküste an der Förde nutzen

Drei Engagierte mit viel Energie: (von links) Johnny Mahnke, Peter Hamann und Peter Helms

Drei Engagierte mit viel Energie: (von links) Johnny Mahnke, Peter Hamann und Peter Helms

ees-pressemitteilung-vom-14-11-2016

Mit neuen Gesichtern an der Spitze hat sich der Flensburger Verein Erneuerbare Energie & Speicher zum Ziel gesetzt, die Stadt an der Förde zur Energiehauptstadt zu machen. Neuer Vorsitzender ist Peter Helms (74) aus Ausacker, neu im Vorstand ist zudem der Wirtschaftsingenieur Peter Hamann (63, Mahnken & Partner), der beruflich im Bereich der Wasserstoffspeicherung und Energieeffizienz arbeitet und mehrere Patente besitzt. Continue reading