Martin Pehnt Energierevolution Brennstoffzelle? Perspektiven Fakten Anwendungen unter Mitarbeit von Werner Schnurnberger WILEY-VCH
Inhaltsverzeichnis Vorwort V 1 Sieben gute Gründe für die Brennstoffzelle 1 1.1 Die Mobilitätsmaschine 1 1.2 Mit Volldampf 2 1.3 Kein Rauch, kein Ruß, kein Feuer: Die Brennstoffzelle 3 1.4 Gründe für die Brennstoffzelle 4 Der erste Grund: Brennstoffzellen sollen für gutes Klima sorgen. 5 Der zweite Grund: Ressourcen, Reichweiten und Reserven 9 Der dritte Grund: Schadstoffe, Smog und saurer Regen 13 Der vierte Grund: Erneuerbare Energien im Überfluss und die gespeicherte Sonne 18 Der fünfte Grund: Der kriegerische Vater aller Dinge 23 Der sechste Grund: Amerika sorgt sich um Premium Power und sicheren Strom 24 Der siebte Grund: China-Kohle und Wasserstoff 26 1.5 Die Hemmnisse 27 2 Von der brennbaren Luft zur Brennstoffzelle 29 2.1 Fesselballons und Feuerzeuge: Die Geschichte eines leichten Gases 29 2.2 Galvanisieren" und Batterisieren" 31 2.3 Das gezähmte Knallgas: Das Prinzip Brennstoffzelle 35 2.4 Die treibende Kraft der Wärme 39 2.5 Ein Ausflug in die Natur: Die raffinierten Wege der elektrochemischen Energiewandlung 42 Nur Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht: Die Photosynthese.. 43 Pflanzenfresser und Dunkelmänner 43 Vorbild Natur 44 Der Zitteraal - die erste schwimmende Brennstoffzelle 45 2.6 Brennstoffzellen unter der Lupe 46 2.7 Technik, Typen, Temperaturen 48
VIII Inhaltsverzeichnis 2.8 Das ganze Drumherum 52 2.9 Vom Labor in die Fabrikhalle 54 2.10 Von Milliwatt bis Megawatt 57 3 Wunderstoff Wasserstoff: Der Energieträger für die Brennstoffzelle 59 3.1 Von Pferden und Pferdestärken 59 3.2 Turbulenz im Kraftstoff markt: Der Otto Normalverbraucher verabschiedet sich 60 Was tut sich auf dem Kraftstoffmarkt? 61 Die Renaissance des Wasserstoffs 61 3.3 Woher kommt der Wasserstoff? 65 Wasserstoff heute 66 Wasserstoff morgen 68 Wasserstoff übermorgen: Der Natur abgeschaut 71 3.4 Die Henne und das Ei: Die Infrastruktur 72 3.5 Gesucht: Der Spitzenspeicher 76 Kräftig unter Druck 78 Versteckspiel in Metallen 79 Kalter Wasserstoff warm eingepackt 79 Schwamm aus Kohlenstoff 80 Alkohol am Steuer 81 3.6 Kraftstoff kostet 84 3.7 Wasserstoff - mit Sicherheit 87 4 Kraftpakete auf Rädern: Brennstoffzellen im mobilen Einsatz. 91 4.1 Die mobile Gesellschaft 91 4.2 Die mobilen Anwendungen 93 Auf dem Boden, im Wasser, in der Luft 99 Die Elektrifizierung des Autos 105 4.3 Emotion statt Emission: Die Brennstoffzelle, die Umwelt und die Kundschaft 106 Sprit sparen statt Benzin schlucken: Die Effizienz 107 Wasserdampf als Auspuffgas: Die Emissionen 111 Von der Wiege bis zur Bahre: Gibt es überhaupt Nullemissionsautos? 112 Leiser Motor, laute Reifen: Der Lärmschutz 115 Wie ein Muskel 116 4.4 Die sieben Ks oder: Die großen Herausforderungen an einen neuen Antrieb 117 Die Kostenkur 118 Der Katalysator 120
Inhaltsverzeichnis IX Die Konkurrenz 122 Die Unternehmen müssen sich umschauen 126 4.5 Sind Brennstoffzellen-Autos nachhaltig? 126 5 Virtuelle Kraftwerke und sauberer Strom: Brennstoffzellen in der Energietechnik 133 5.1 Der befreite Markt": Stromerzeugung heute 134 5.2 Kopplung von Kraft und Wärme 135 5.3 Die Brennstoffzelle im Kraftwerksmarkt 139 5.4 Prima Ökobilanz 141 5.5 Ohne Netz und doppelten Boden": Das Kraftwerk im Keller... 144 Strategische Allianzen 146 Das virtuelle Kraftwerk 149 Die Betriebsführung 150 Der Haken 1: Die Kosten 151 Der Haken 2: Die Technik 152 Der Haken 3: Die Entwicklung des Gebäudebestandes 152 Neue Dienstleistungen für neue Technik 154 5.6 Das gesunde Mittelmaß: Mittelgroße Brennstoffzellen-Kraftwerke 155 Der Saurier 157 5.7 Die heißen Großen 157 Die Feste 158 Die Flüssige 160 5.8 Auf der Suche nach sinnvollen Einsatzgebieten 163 Im Krankenhaus 163 In der Industrie 164 Der Kreislauf 165 5.9 Gefahr und Chance: Die Entwicklung des Energiemarktes 166 6 Kleine Zelle, großer Markt 173 6.1 Eine Welt der Batterien 173 6.2 Das System 175 6.3 Von Kiel nach Oberstdorf: Die Anwendungen 177 6.4 Offene Fragen 181 7 Weitsicht und Visionen 183 7.1 Das Wasser ist die Kohle der Zukunft!" 184 7.2 Der Pionier 184 7.3 Der geschlossene Kreislauf 186 7.4 Die Achtzigerjahre und die Renaissance des Wasserstoffs 189 7.5 Die Neunzigerjahre und eine Hyperlösung 193 7.6 Die 2000 er: Kraftwerke mit Köpfchen 195
X Inhaltsverzeichnis 7.7 Nochmals 2000 er: Die Geister, die ich rief, werd' ich nun doch los 197 7.8 Nicht hinreichend, aber hilfreich 199 8 Zum Weiterlesen, zum Weitersurfen 203 Webtipps zum Thema Brennstoffzellen und Wasserstoff 203 Buchtipps zum Thema Brennstoffzellen und Wasserstoff 205 Abbildungsverzeichnis 207 Sachverzeichnis 209