Geitmann / Augsten Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Technik von gestern, heute und morgen
4. überarbeitete, aktualisierte Auflage 2021
ISBN: 978-3-937863-53-5
Verlag: Hydrogeit Verlag
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 240 Seiten, Format (B × H): 148 mm x 210 mm, Gewicht: 400 g

Zunächst der Atomausstieg – dann der Kohleausstieg. Beide Großtechnologien durch erneuerbare Energien zu ersetzen, ist eine Herkulesaufgabe. Umso wichtiger ist es, endlich auf die Alternativen zu schauen.
Die Wissenschaft ist sich schon seit Jahren einig, dass die erneuerbaren Energien eine zuverlässige Energieversorgung sicherstellen können. Eine von mehreren Voraussetzungen ist aber, dass Solar- und Windstrom effizient gespeichert werden kann. Und genau an dieser Schnittstelle, bei der Energiespeicherung von „grünem Strom“, kommt Wasserstoff ins Spiel. Wasserstoff ist der aussichtsreichste Energiespeicher, um Sonnen- und Windstrom auch über längere Zeiträume bevorraten zu können.
Die Idee einer solaren Wasserstoffwirtschaft beziehungsweise von Wind-Wasserstoff ist nicht neu, aber noch nie waren die Voraussetzungen so gut wie heute, um diese Idee in die Realität umzusetzen.
Dieses Buch skizziert den Weg dorthin – von der gestrigen über die aktuelle hin zu einer zukunftsfähigen, wirklich nachhaltigen Energieversorgung. Geitmann und Augsten widmen ihre Aufmerksamkeit dafür ganz der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik – denn Wasserstoff als der Energiespeicher und die Brennstoffzelle als der Energiewandler der Zukunft können gemeinsam den Aufbau einer weltweiten Wasserstoffwirtschaft ermöglichen. Sie sind essenzielle Bausteine für das Gelingen der Energiewende.

Zielgruppe

Das Buch eignet sich weniger für Fachleute als vielmehr für den technik-interessierten Laien, Schüler, Studenten, Techniker, Unternehmer. Es ist als Ratgeber und auch als Lehrbuch zur Aus- und Weiterbildung sowie für Politiker und Entscheider geeignet.

Autoren/Hrsg.

Geitmann, Sven

Augsten, Eva

Weitere Mitwirkende

Quaschning, Volker

Leseproben

Rund 3,5 Grad Celsius betrug der mittlere weltweite Temperaturanstieg zwischen der letzten Eiszeit 20.000 v. Chr. und dem Jahr 1900. Seitdem ist die Temperatur durch den vom Menschen gemachten Klimawandel bereits um ein weiteres Grad angestiegen. Wollen wir dem Pariser Klimaschutzab-kommen gerecht werden, katastrophale Folgen des Klimawandels abwenden und dazu die globale Erwärmung möglichst auf 1,5 Grad Celsius begrenzen, muss unsere Energieversorgung spätestens im Jahr 2040 vollständig auf erneuerbaren Energien basieren. In Deutschland werden das im Wesentlichen Photovoltaik und Windkraft sein, deren Erzeugung starken Fluktuationen unterworfen ist. Die Bedeutung von Speichern wird darum schon sehr schnell zunehmen. Eine Erhöhung des Speicherbedarfs in Deutschland durch die Energiewende um den Faktor 1000 ist durchaus realistisch. Herkömmliche Speicheroptionen wie Pumpspeicher stoßen hier schnell an ihre Kapazitätsgrenzen. Wollen wir diesen enormen Speicherbedarf in Deutschland decken, werden wir an einer Technologie nicht vorbeikommen: Power-to-Gas. Untertage-Gasspeicher sind problemlos in der Lage die nötigen Speicherkapazitäten für Gase wie Wasserstoff oder Methan bereitzustellen, die aus Über-schussstrom aus erneuerbaren Energien erzeugt werden. Die heute vorhandenen Gasspeicher sind bereits so groß, dass man damit viele Wochen die deutsche Stromversorgung sicherstellen könnte. So wichtig die Power-to-Gas-Technologie auch sein wird, ein Allheilmittel ist sie allerdings nicht. Bei der Gaserzeugung und der Rückverstromung entstehen große Verluste. Darum muss anderen effizienteren Technologien wie Batteriespeichern für die Kurzzeitspeicherung oder die Elektromobili-tät, Oberleitungen für den Güterverkehr und Wärmepumpen für die Heizung der Vorzug gegeben werden. Kleinere Verluste bedeuten nämlich auch einen geringen Bedarf an Solaranlagen und Windrädern. Die Energiewende wird sicher nicht an technologischen oder ökonomischen Fragen scheitern. Aber die nötige Akzeptanz für die Aufstellung neuer Windräder ist heute schon ein Problem. Es gibt aber auch viele Anwendungen, bei denen effizientere Systeme an ihre Grenzen stoßen: Für die saisonale Speiche-rung von Strom, die Dekarbonisierung des Flug- und Schiffsverkehrs, die Bereitstellung des Treibstoffbedarfs für Fern- und Vielfahrer oder Heizungssysteme im Gebäudebestand mit hohem Temperaturniveau ist der Power-to-Gas-Pfad die Alternative für die Energiewende. Obwohl die Lösungen für die Energiewende im Wesentlichen bekannt sind und eigentlich nur noch umgesetzt werden müssen, findet die Energiewende heute nicht einmal ansatzweise in dem für den Klimaschutz benötigten Tempo statt. Für viele Menschen haben diese Themen nicht die größte Priorität und die Politik hat offensichtlich die Herausforderungen der Energiewende und des Klimaschutzes noch nicht richtig verstanden. Darum hat die Aufklärung über den Themenkomplex und die Vermittlung von Hintergrundwissen eine sehr große Bedeutung. Die bisherigen Auflagen dieses Buches und die Arbeit des Hydrogeit-Verlags zu den Themen Wasserstoff und Brennstoffzellen haben dazu in den vergangenen Jahren einen wichtigen Beitrag geleistet. Der Neuauflage des Buchs und dem Autor wünsche ich auch weiterhin viel Erfolg.
Prof. Dr. Volker Quaschning, Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin

Über Autor(innen)

Quaschning, Volker
Volker Quaschning ist ein Ingenieurwissenschaftler und Professor für Regenerative Energiesysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin.

Geitmann, Sven
Dipl.-Ing. Sven Geitmann arbeitet seit 1997 im Bereich Wasserstoff und Brennstoffzellen. Schon während seines Maschinenbau-Studiums an der Technischen Universität Berlin beschäftigte er sich intensiv mit dieser damals noch neuen Thematik. 1998 veröffentlichte der Autor seine erste Arbeit zum Thema „Wasserstoff als Kraftstoff für Fahrzeugantriebe“, bevor er im Herbst 2000 das Studium erfolgreich abschloss. Anschließend arbeitete Geitmann bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin an der Cryoplane-Studie über die Sicherheit des Kraftstoffsystems wasserstoffbetriebener Flugzeuge.
Ende 2001 machte sich Sven Geitmann selbstständig und arbeitet seitdem als Buchautor und Fachjournalist für erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe sowie für Wasserstoff, Brennstoffzellen, Elektromobilität und Energiespeicherung. Im Frühjahr 2002 veröffentlichte er im Eigenverlag seine ersten beiden Bücher, die Vorläufer zu diesem Buch. Im Februar 2004 gründete er den Hydrogeit Verlag, den ersten themenbezogenen Sachbuch-Verlag für Wasserstoff. Darüber hinaus übernahm er Ende 2005 die Zeitschrift HZwei, das Magazin für Wasserstoff und Brennstoffzellen, das seit Anfang 2006 unter seiner Führung im Hydrogeit Verlag herauskommt und seit 2014 auch als e-Journal auf Englisch erscheint – H2-international.

Augsten, Eva
Dipl.-Ing. (FH) Eva Augsten befasst sich seit 2004 mit den verschiedenen Aspekten der erneuerbaren Energien und der Energiewende. Nach dem Studium an der Fachhochschule Bingen und Praxissemester sowie Diplomarbeit an der Plataforma Solar de Almería in Südspanien arbeitete sie in der Redaktion der Fachzeitschriften Sonne Wind & Wärme und Sun & Wind Energy, zuletzt als stellvertretende Chefredakteurin. Seit 2011 schreibt sie als freie Journalistin in Hamburg für verschiedene Fachmedien (HZwei, Solarthemen, VDI-Nachrichten), technische Publikumsmedien (z. B. Technology Review) und Marktstudien (z. B die. „Weltkarte der Solaren Prozesswärme“ von solrico). Ihre Themen sind u.a. Strommarkt, Wärmenetze und Solare Prozesswärme.

Der Buchautor Dipl.-Ing. Sven Geitmann, geb. 1970, beobachtet bereits seit 1997 den Markt für alternative Kraftstoffe und verfügt über umfassende praktische Erfahrungen mit unterschiedlichen Antriebstechnologien. Schon während seines Maschinenbau-Studiums an der Technischen Universität Berlin beschäftigte er sich intensiv mit dieser Thematik, unter anderem mit der Umrüstung von Gasfahrzeugen. 1998 veröffentlichte der Autor seine erste Arbeit zum Thema „Wasserstoff als Kraftstoff für Fahrzeugantriebe“. Im Herbst 2000 schloss er das Studium mit seiner Diplomarbeit über den Einsatz von Flüssiggas in Fahrzeugen erfolgreich ab. Nach der Hochschulausbildung arbeitete er bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin an einer internationalen Studie über die Sicherheit des Kraftstoffsystems wasser-stoffbetriebener Transportmittel.
Seit dem Frühjahr 2002 arbeitet Sven Geitmann selbstständig als Buchautor und Fachjournalist für erneuerbare Energien, alternative Kraftstoffe, Wasserstoff, Brennstoffzellen und Elektromobilität. Im Frühjahr 2002 veröffentlichte er im Eigenverlag seine ersten beiden Bücher über „Wasserstoff und Brennstoffzellen“. Im Februar 2004 gründete er den Hydrogeit Verlag, den ersten themenbezogenen Fachbuch-Verlag. Darüber hinaus übernahm er Ende 2005 das Magazin für Wasserstoff und Brennstoffzellen, das seit Anfang 2006 mit dem Titel HZwei unter seiner Führung im Hydrogeit Verlag erscheint.