Das Kapitel behandelt die physikalischen Grundlagen, technischen Verfahren und thermodynamischen Aspekte der Druckspeicherung und der Bereitstellung von Wasserstoff. Es beschreibt die wesentlichen Speicherformen der CGH2-, CcH2- und LH2-Speicherung sowie die weiteren grundsätzlichen Möglichkeiten der Speicherung von Wasserstoff. Im Anschluss werden die stationäre und instationäre Prozesse der Verdichtung in Kompressoren erläutert und hinsichtlich Energieaufwand, Temperaturentwicklung und Wirkungsgrad bewertet. Die Einspeicherung von Wasserstoff in Druckbehälter wird auf Basis des realen Gasverhaltens beschrieben. Die Ausspeicherung wird als isenthalper oder adiabater Entspannungsprozess analysiert; der dabei auftretende Temperaturabfall und dessen Einfluss auf den Massenstrom und die Leistungsfähigkeit des Systems werden diskutiert. Mithilfe von Berechnungsmodellen werden Energie- und Exergiebilanzen erstellt und der Einfluss von Druck und Massenstrom auf Effizienz und Speichervermögen untersucht. Das Kapitel bildet eine praxisorientierte Grundlage für die Auslegung, Bewertung und Optimierung technischer Wasserstoff-Druckspeicher und deren Integration in Energiesysteme.

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Druckspeicherung und Bereitstellung von Wasserstoff

  • Uwe Feuerriegel

摘要

Das Kapitel behandelt die physikalischen Grundlagen, technischen Verfahren und thermodynamischen Aspekte der Druckspeicherung und der Bereitstellung von Wasserstoff. Es beschreibt die wesentlichen Speicherformen der CGH2-, CcH2- und LH2-Speicherung sowie die weiteren grundsätzlichen Möglichkeiten der Speicherung von Wasserstoff. Im Anschluss werden die stationäre und instationäre Prozesse der Verdichtung in Kompressoren erläutert und hinsichtlich Energieaufwand, Temperaturentwicklung und Wirkungsgrad bewertet. Die Einspeicherung von Wasserstoff in Druckbehälter wird auf Basis des realen Gasverhaltens beschrieben. Die Ausspeicherung wird als isenthalper oder adiabater Entspannungsprozess analysiert; der dabei auftretende Temperaturabfall und dessen Einfluss auf den Massenstrom und die Leistungsfähigkeit des Systems werden diskutiert. Mithilfe von Berechnungsmodellen werden Energie- und Exergiebilanzen erstellt und der Einfluss von Druck und Massenstrom auf Effizienz und Speichervermögen untersucht. Das Kapitel bildet eine praxisorientierte Grundlage für die Auslegung, Bewertung und Optimierung technischer Wasserstoff-Druckspeicher und deren Integration in Energiesysteme.