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Wasserstoff in Kavernen speichern?

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  1. Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: schily 22.05.20 - 13:09

    Wohl eher nicht, weil er dort wegdiffundieren würde.

    Vielleicht ist das auch der Grund für die 2% Regel.....

    Ein Vorteil hat die Einspeisung in Erdgasleitungen schon:

    Im Gegensatz zur Verwendung in Autos wird nicht 1/3 der Energie für die Kompression auf 800 Bar vernichtet.

  2. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: ildottore 22.05.20 - 13:52

    Gibt bereits Projekte für die Speicherung von Wasserstoff in Kavernen. Link darf ich nicht posten, aber Google und "wasserstoff speichern salzkaverne" reicht.

  3. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Ach 22.05.20 - 13:57

    HäääH, Wegdiffundieren? Weist du überhaupt wovon du redest? Soweit ich weiß sind diese Salzstöcke äußerst dicht. Außerdem wird das Gas darin bei relativ moderatem Drücken gelagert. Wo gab es denn mal konkret Probleme mit durch das Erdreich hindurch diffundierenden Gasen(bitte mit Quellen)?

  4. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: kellemann 22.05.20 - 14:08

    Wird gemacht, funktioniert und wird auch in Zukunft gemacht.

  5. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: FreiGeistler 22.05.20 - 15:20

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wo gab es denn mal konkret Probleme mit
    > durch das Erdreich hindurch diffundierenden Gasen(bitte mit Quellen)?

    Radon in schlecht belüfteten ebenerdigen Räumen und Kellern. Quelle: selber googlen.

  6. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Netzweltler 22.05.20 - 15:32

    In Form von Methan/Ethan.

  7. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Ach 22.05.20 - 16:14

    FreiGeistler schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Radon in schlecht belüfteten ebenerdigen Räumen und Kellern. Quelle: selber
    > googlen.

    Radeon hat mit der Dichtigkeit ausgespülter Salzkavernen rein gar nichts zu tun. Kann man gleich und ohne seine Suchmaschine zu bemühen, ad acta legen. Dir wäre die Diskrepanz zwischen zufällig verteiltem, natürlichem Uran und definierten Salzkavernen allerdings bereits selber aufgefallen, wenn du deinen außergewöhnlichem Gedankensprung zuvor mit einer kleinen Recherche rückversichert hättest, zwecks Belegen und zwecks eines besseren Verständnis für alle. Deswegen gilt die unausgesprochene Regel, besondere Behauptungen mit besonderen Beweisen belegen zu müssen. Um der Diskussion zu helfen anstatt sie mit qualitätsbefreiten Zufallsgedanken zu belasten, bzw. zu sabotieren. Verstehst du sicher.

  8. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: bombinho 24.05.20 - 02:03

    Es gibt keine Materialien, die diffusionsdicht gegenueber Wasserstoff sind. Und schon gar nicht Salzstoecke. Allerdings ist die Oberflaeche relativ klein im Vergleich zum Volumen, so dass die Diffusion nicht so gravierend zuschlaegt.

  9. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Ach 24.05.20 - 12:22

    bombinho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Es gibt keine Materialien, die diffusionsdicht gegenueber Wasserstoff sind.
    > Und schon gar nicht Salzstoecke. Allerdings ist die Oberflaeche relativ
    > klein im Vergleich zum Volumen, so dass die Diffusion nicht so gravierend
    > zuschlaegt.

    Einerseits schaffen es solche Salzlagen, Erdgaseinschlüsse über Jahrmillionen gegebüber der Atmosphäre abzudichten, andererseits ist der Druck in einem Kavernenspeicher auch niedriger als der Druck z.B. in einem Fahrzeugtank. 200bar statt den 700bar, was die Diffusionsneigung beim H2 natürlich weiter einschränkt. Für mich schwer zu sagen aber die Forschung ist da jedenfalls ziemlich guter Dinge. Hier eine Aussage eines an einem Zukunftsprojekt in Mitteldeutschland beteiligten Forschers :

    => Zwei weitere Kavernen werden seit 2009 neu errichtet, eine davon soll in den Wasserstoffbetrieb überführt werden. „Kavernen“, erklärt Frank Sauer, „sind Hohlräume in unterirdischen Salzstöcken, die durch Ausspülung mit Wasser künstlich erzeugt werden. Sie liegen viele hundert Meter unter der Erdoberfläche, haben einen Durchmesser von bis zu 100 Metern und Höhen von bis zu 500 Metern. Die Mächtigkeit der Salzstöcke und die Eigenschaften von Salz garantieren eine absolute Dichtheit.“ Ein HYPOS-Begleitprojekt heißt „H2-Untergrundspeicher“ und führt Grundlagenuntersuchungen zur Wasserstoffspeicherung in Kavernen durch. Der unterirdische Hohlraum in Bad Lauchstädt soll über ein Speichervolumen von etwa 3.800 Tonnen Wasserstoff verfügen.

    Und dann gibt es ja inzwischen schon einiges an Erfahrung, ich hab noch nie etwas von H2 Leckproblemen irgendwo gehört/gelesen und die Kritik des TE muss man, nachdem er multiple Fragen nach seinen Quellen unbeantwortet ließ, wohl als eine aus dem Bauch Kritik ohne echte Inhalte verorten. Von daher weis ich dann nicht mehr, wo es sich lohnen sollte, in diese Frage zuviel Zeit zu investieren.

  10. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: bombinho 24.05.20 - 15:22

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Und dann gibt es ja inzwischen schon einiges an Erfahrung, ich hab noch nie
    > etwas von H2 Leckproblemen irgendwo gehört/gelesen und die Kritik des TE
    > muss man, nachdem er multiple Fragen nach seinen Quellen unbeantwortet
    > ließ, wohl als eine aus dem Bauch Kritik ohne echte Inhalte verorten. Von
    > daher weis ich dann nicht mehr, wo es sich lohnen sollte, in diese Frage
    > zuviel Zeit zu investieren.

    Die gibt es in der Tat, das kann dann aber nur daran liegen, dass du dich noch nie mit dem Thema beschaeftigt hast. H+ / H2 schafft es, sich durch saemtliche Molekularstrukturen durchzuhangeln, oft lagert es sich im Material dabei an und veraendert das Material. Siehe z.B. Versproedung von Stahl durch Wasserstoff. Einer der Gruende (nebst Kohlenstoff), warum Stahl im Kohlekraftwerksbereich in den Hochtemperatur/Hochdruckzonen nicht zum Einsatz kam/.kommt (zumindestens dort, wo ich taetig war, ich bin da kein Spezialist, im Gegensatz zum leitenden Ingenieur, der mir das so erklaert hat) und statt dessen Bronzen/Messing etc. eingesetzt wurden, trotz geringerer Belastbarkeit (jedenfalls anfaenglich).

    Du waerest erstaunt, wo sich der Wasserstoff ueberall hinmogelt, wenn er nicht regelmaessig ventiliert wird. Solche Probleme findest du haeufig in Zonen mit sehr weichem (Brauch)Wasser, welches schon bei geringsten Anlaessen dazu neigt, sich aufzuspalten, da keine/wenige anderen Ionen sich anbieten. Funktionsstoerungen sind eine uebliche Folge. Es war jahrelang eine meiner Aufgaben, genau solche Funktionsstoerungen zu beheben und ich habe mir oft genug die Finger beim Abfackeln verbrannt, weil die Flamme kaum sichtbar ist. Zwar gut hoerbar, aber nicht in lauten Umgebungen. War aber ein lustiger Trick, mit dem man Unwissende immer wieder verblueffen konnte, wenn man schwer entflammbare Dinge scheinbar aus dem Nichts in Brand stecken konnte, an Stellen an denen Niemand auch nur im Entferntesten noch gedacht haette, dass sich auch dort Wasserstoff ansammeln koennte, trotz teils mehrfacher Trennung vom Wasserkreislauf. Zum Nachweis hatte ich oft eine geringe Menge ueber ein kleines Ventil abgeblasen und versucht zu entzuenden und hatte dann im Fall von Wasserstoffeintrag am Ventil eine ca. 30mm lange, schwer sichtbare Flamme mit <3000Grad Celsius.

    Der von dir angesprochene Druck hat nur Einfluss auf die Geschwindigkeit.



    4 mal bearbeitet, zuletzt am 24.05.20 15:41 durch bombinho.

  11. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Ach 24.05.20 - 16:19

    H+/H2, was stellt das denn genau dar? Kommt sowas auch aus dem Elektrolyseur oder ist das ein Produkt, das an irgendeiner Stelle in der Kohleverbrennung auftaucht? Und in unserm Fall muss man auch bedenken, dass der Kontakt mit Metall ja erst am Einlass des Kavernenspeichers beginnt. Zudem wird die Anlage voll und ganz auf die Speicherung von H2 ausgerichtet, denn allein dafür wird sie ja überhaupt gebaut. Darüber hinaus bedanke ich mich aber bei dir für die wertvolle Praxisinformation. Wusste tatsächlich nicht, wie fieß das Zeugs sein kann.

  12. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: bombinho 24.05.20 - 18:53

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > H+/H2, was stellt das denn genau dar?

    H2 oder fuer dich moeglicherweise besser erkennbar H_2 (H tiefgestellt 2) ist ein simples Wasserstoffmolekuel.
    H+ ist ein einzelnes Wasserstoffatom ohne Elektron, wie es (kurzzeitig) immer wieder vorkommt (Wenn auch verhaeltnismaessig selten => temperaturabhaengig).
    H_2 ist zwar recht stabil, aber nicht so stabil, dass es nicht doch gelegentlich zur Auftrennung kommt, jedenfalls nicht in unseren natuerlichen Umgebungen. Je hoeher die Temperatur, desto hoeher die Wahrscheinlichkeit, dass ein H+ (=> hoehere Reaktivitaet) Ion da auf der Suche ist.

    Also gasfoermigen Wasserstoff kannst du als H_2 annehmen, weil das die normale Form bzw. Bindung darstellt. Deswegen gilt Helium (He) als fluechtigstes Gas, weil es im Regelfall atomar vorliegt. Helium ist aber als Edelgas unter normalen Bedingungen nicht zu nennenswerten Reaktionen zu bewegen. Atomarer Wasserstoff versucht sich zu binden, dazu bieten sich dann andere Wasserstoffatome an. Gelegentlich geht so ein Atom fremd und bindet sich woanders, der Partner tut es dann ebenso. Metalle sind beliebt fuer Metallhydridbindungen.

    "Die aktuellen Brennstoffzellenautos führen den Wasserstoff gasförmig in 700-bar-Drucktanks mit. Mit den Tanks sammelte man nicht zuletzt bei Erdgasautos (Druck bis 200 bar) Erfahrungen. Sie haben mehrlagige Wände aus verschiedenen Materialien, so dass selbst die kleinen Wasserstoffatome nicht durch die Tankwände diffundieren können. Die Verluste durch entweichenden Wasserstoff sind daher inzwischen marginal."
    https://www.auto-motor-und-sport.de/tech-zukunft/alternative-antriebe/wasserstoffauto-brennstoffzelle-co2-neutral-batterie-lithium/#anchor_2

    Es ist nicht so, dass die Diffusion ein unbeherrschbares Problem darstellt, sie ist durchaus begrenzbar. Nur nicht vollstaendig. Allerdings ist es klar geregelt, solange keine entzuendbaren Gemische entstehen koennen, sind Verluste tolerierbar. Solange die Verluste auf ein irrelevantes Masz begrenzt werden koennen, wird das Problem aus technischer Sicht als behoben angesehen.
    Was als irrelevant angesehen wird, wird normalerweise festgelegt, diese Festlegung wird aber gelegentlich an den Stand der Technik oder entstandene Probleme angepasst.

    Was den Versuch der chemischen Erlaeuterung angeht, da gibt es Forumsteilnehmer, die da wesentlich besser geeignet waeren (Eheran?), also Fehler bitte entschuldigen oder besser noch, korrigieren.

    PS: Dank deiner Frage konnte ich ein Raetsel meiner Jugend loesen. Der H2O2-Siedepunkt war des Raetsels Loesung. Danke :) .



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 24.05.20 19:02 durch bombinho.

  13. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Ach 24.05.20 - 21:25

    Also atomarer Wasserstoff, was ich nicht aussprechen wollte, weil ich dachte, dass es den überhaupt nicht gibt auf der Erde. Dass es den halt nur im Innern der großen Gasriesen gibt(metallischer Wasserstoff) und man ihn bisher vergebens versuchte auf der Erde mit Hilfe von extrem-Hochdruck-Pressen herzustellen. Also Chemie ist auch nicht mein Ding, aber mir ist schon klar, dass so ein Wasserstoff Isotop recht verbindungsfreudig sein wird. Kommt halt dann wohl drauf an, wieviele davon im Tank landen.

    Ansonsten, wie du es ja selber ausführst, es gibt da nicht so unbedingt den Grund nen großes Drama draus zu machen. Es ist doch so, dass Erdgas ja schon von sich aus einen gewissen H2 Anteil mit schleppt, und laut den Ingenieuren sind diese Kavernen bei ihren 200bar trotzdem "zu 100% Dicht". Und diese Erfahrung beruft sich nicht auf gestern sondern auf viele Jahrzehnte. Dass sich das eine oder andere Atom da durch schummelt, dass will ich ja gar nicht abstreiten. Aber der Fokus ist wohl sinnvoller auf ein paar anderen der vielen spannenden Aspekte unter gebracht.

    Und wenn ich dir helfen konnte bei deinem ungelöstem Rätsel, und selbst wenn das pur zufällig war, dann freut mich das natürlich auch für dich :].

  14. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: bombinho 24.05.20 - 22:48

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Kommt halt dann wohl drauf an, wieviele davon
    > im Tank landen.

    Es kann sich theoretisch um atomaren Wasserstoff handeln, wahrscheinlicher ist aber, dass es H+, also ein Wasserstoffion ist. Und die landen da nicht, die entstehen kurzzeitig oder auch bei chemischen Bindungen. Ich muesste raten, aber ich wuerde annehmen, dass z.B. bei molekularen Kollisionen gelegentlich Paare getrennt werden. Oder eben, wenn ein Atom/Ion sich anderswo anlagert z.B. als HCl in einem Salzstock.

    Es ist nicht so, dass chemische Reaktionen nur unter bestimmten Bedingungen stattfinden, das tun sie immer. Lediglich eine lawinenartige Zunahme erfolgt nur unter spezifischen Bedingungen. Ausserhalb dieser Bedingungen passiert das sehr langsam, stetig und ohne Gewichtung, zufaellig. Solche Prozesse sind teils als Korrosion bekannt, wobei Korrosion je nach Definition alles moegliche ein- und ausschliessen kann.

  15. Re: Wasserstoff in Kavernen speichern?

    Autor: Ach 25.05.20 - 14:05

    bombinho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ach schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Kommt halt dann wohl drauf an, wieviele davon
    > > im Tank landen.
    >
    > Es kann sich theoretisch um atomaren Wasserstoff handeln, wahrscheinlicher
    > ist aber, dass es H+, also ein Wasserstoffion ist. Und die landen da nicht,
    > die entstehen kurzzeitig oder auch bei chemischen Bindungen. Ich muesste
    > raten, aber ich wuerde annehmen, dass z.B. bei molekularen Kollisionen
    > gelegentlich Paare getrennt werden. Oder eben, wenn ein Atom/Ion sich
    > anderswo anlagert z.B. als HCl in einem Salzstock.
    >
    > Es ist nicht so, dass chemische Reaktionen nur unter bestimmten Bedingungen
    > stattfinden, das tun sie immer. Lediglich eine lawinenartige Zunahme
    > erfolgt nur unter spezifischen Bedingungen. Ausserhalb dieser Bedingungen
    > passiert das sehr langsam, stetig und ohne Gewichtung, zufaellig. Solche
    > Prozesse sind teils als Korrosion bekannt, wobei Korrosion je nach
    > Definition alles moegliche ein- und ausschliessen kann.


    OK, danke, schön, wieder was dazu gelernt! Wenn in dem Falle auch, dass etwas wesentlich komplizierter ist und mir viel fremder als ursprünglich gedacht :].

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