Unbemanntes Wasserstoff-Flugzeug erfolgreich getestet

Diskutiere Unbemanntes Wasserstoff-Flugzeug erfolgreich getestet im Luftfahrzeuge allgemein Forum im Bereich Luftfahrzeuge; London/Los Angeles (pte) - Um das Fliegen umweltfreundlicher zu machen, soll nun das Zeitalter des Wasserstoff-Antriebs auch über den Wolken...

Moderatoren: Skysurfer
  1. #1 Bleiente, 04.07.2005
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    London/Los Angeles (pte) - Um das Fliegen umweltfreundlicher zu machen, soll nun das Zeitalter des Wasserstoff-Antriebs auch über den Wolken Einzug halten. Der "Global Observer" , so der Name des unbemannten Flugzeuges, hat es geschafft, als erstes Wasserstoffflugzeug in die Geschichte einzugehen. Das kalifornische Unternehmen AeroVironment http://www.aerovironment.com berichtet, dass der Global Observer mit vollem Tank 24 Stunden lang fliegen kann, berichtet BBC-Online http://news.bbc.co.uk . Zwei jeweils einstündige Tests hat das Flugzeug schon hinter sich.

    Der Global Observer sieht mit seiner Flügelspannweite von mehr als 15 Metern und seinem schmalen langgestreckten Rumpf aus wie ein Segelflugzeug. Betrieben wird das Flugzeug von acht Propellern, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Treibstoff bildet der flüssige Wasserstoff, der gekühlt an Bord gelagert wird, wie AeroVironment Direktor Alex Hill mitteilt. Eine der wesentlichen Voraussetzungen ist daher eine optimale Isolierung des Tanks. Unter Verschluss halten die Entwickler des Flugzeuges die Konzeption des Tanks sowie die Wirkweise der Brennstoffzellen, die den Wasserstoff mit dem Sauerstoff verbinden und damit die nötige Energie erzeugen.

    Nach Angaben von Hill gingen zahlreiche Versuche des Flugzeuges am Boden voran, ehe sich der Global Observer erstmals in die Lüfte wagte. Das Unternehmen AeroVironment war bereits einmal in den Schlagzeilen: 2001 hatte das unbemannte Solarflugzeug Helios den Höhen-Weltrekord von 29,5 Kilometern eingestellt. Die unbemannten Flugzeuge könnten in Zukunft sogar Satelliten ersetzen, zeigen sich die Experten einig. Auch das Militär hat großes Interesse am Global Observer gezeigt.
    .....

    Montag 4. Juli 2005, 12:10 Uhr
    http://de.news.yahoo.com/050704/295/4lqcc.html
     
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  3. #2 MiG-Mech, 04.07.2005
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    Wasserstoffantriebe können nicht umweltfreundlich sein, da zur Wasserstoffgewinnung elektr. Strom benötigt wird und der nicht von alleine aus der Steckdose kommt.
     
  4. #3 Bleiente, 04.07.2005
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    Hhm, aber es zumindest umweltfreundlicher als das Verbrennen von Kerosin und anderen Brennstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis in großer Höhe.
     
  5. #4 MiG-Mech, 05.07.2005
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    Dafür verbrennst Du hier unten Kohle, Gas und Öl;
    wandelst die chem. Energie in Wärme um, dann in Drehung und dann in Strom, der den Wasserstoff herzeugt, der dann auch noch runtergekühlt werden muss.
    Der wird dann wieder ein paar mal um gewandelt bis wieder Strom für die Elektromotoren heraus kommt.
    Der letztendliche Wirkungsgrad kann ja nur noch gering sein, im Gegensatz dazu, wenn man das Erdöldestilat einfach an Ort und Stelle verbrennt.
     
  6. #5 Gargelblaster, 05.07.2005
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    dafür ist jetzt atomstrom gut und in zukunft vielleicht (hoffentlich) mal solarzellen oder andere regenerative energie systeme

    wasser in der höhe tut der athmosphäre au net so ut, deswegen wäre ein solarflugzeug oder ein atomflieger für die athmosphäre das beste.

    Aber cool das sowas fliegt, wie sinnvoll es gerade ist ist zweitrangig.
    Hauptsache mal nn neuer energieträger im flugzeug

    MfG

    GB
     
  7. #6 MiG-Mech, 05.07.2005
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    Genau, Atomstrom ! Am Besten aus Kernfusion.
    Wenn die Kernfusion gelingt, sind alle Energieprobleme der Menschheit gelöst!
    Vor kurzem haben sie ja denn Bau eines (noch experimentellen) Kernfusionskraftwerks beschlossen.
     
  8. AE

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    28. Juni 2005: ITER-Entscheidung für Cadarache gefallen

    Das lange geplante internationale Kernfusionsexperiment ITER (lateinisch: "der Weg") wird jetzt in weltweiter Kooperation unter Federführung der Europäischen Union in Cadarache im Süden Frankreichs gebaut.
    Der unterzeichnete Vertrag sieht vor, dass die EU die Hälfte der Aufbaukosten von etwa 4,6 Milliarden Euro tragen wird, die restlichen Partner USA, Russland, Japan, China und Südkorea übernehmen jeweils 10 Prozent. Die Bauzeit wird zehn Jahre betragen. Die wissenschaftliche und technologische Nutzung von ITER soll anschließend zwanzig Jahre lang andauern. Europa stellt 40 Prozent des Personals, Japan 20 Prozent. Der Generaldirektor des ITER-Projekts wird ein Japaner sein. 80 Prozent des Finanzvolumens wird an die Industrie gehen, davon allein 20 Prozent nach Japan und 40 Prozent nach Europa.
     
  9. AE

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    Kondensationskraftwerke, also die mit Kühlturm, haben einen Wirkungsgrad der Stromerzeugung, ohne Wärmeauskopplung von ca. 33 - 36 %. Dabei spielt es nur eine geringe Rolle ob die Primärenergie im Öl, Gas oder Uran schlummert. Das heißt ökologisch 2/3 der Wärme geht in die Umwelt! Das ist bei der Kernfusion nicht anders, oder?
    Die Bedeutung des Wasserstoffantriebes liegt in der Endlichkeit der Ölreserven.
    Womit treiben wir Autos und Flugzeuge an wenn nicht mit Ölprodukten; Kohlechemie ist nur eine teilweise Alternative.
    Wasserstoff ist so umweltfreundlich wie seine Gewinnung (große Wasserkraftwerke, Solarstrom im Weltraum, Windenergie...).

    Debatten über H2 bei Flugzeugen hatten wir schon mal mit der TU-154; ganz interessant.

    http://www.flugzeugforum.de/forum/showthread.php?t=12335&page=2&pp=5
    http://www.flugzeugforum.de/forum/showthread.php?t=12219
     
  10. #9 MiG-Mech, 05.07.2005
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    Aber die Kernfusion kann eine Unmenge an Energie zur Verfügung stellen.
    z.B.:
    -wenn Uran zerfällt zu Alpha-Strahlung und Thorium entstehen etwa 4MeV pro Atom (bei der Kernspaltung)
    -wenn ein Deuteriumkern mit Lithiumkern zu Helium verschmelzen entstehen 479 MeV, selbst bei Deuterium mit 3 2 Heliumisotop noch mehr als 17MeV
    Da heißt, dass selbst bei einem Wirkungsgrad von 33-36% viel mehr Energie erzeugt werden kann.
     
  11. AE

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    Meist wird Wasserstoff aus Erdgas oder Biogas gewonnen, dieser Prozess wird auch Reformierung genannt. Die Reformierung setzt Kohlendioxid und ebenso Schadstoffe frei. Spaltung aus Wasser...

    als was?
    Mehr Energie können wir jetzt auch schon erzeugen; mehr Kraftwerke bauen. Für die nächsten 50 Jahre (mindestens) ist genug Brennstoff vorhanden. Was das umwelttechnisch bedeutet....?

    Bei Kernfusion:
    Das bedeutet, dass die globale Erwärmung, bei sinkenden Energiepreisen, noch schneller voranschreitet.

    USA 285 Mio Einwohner => 3.719 TWh Stromerzeugung(davon 70% fossil, 20% KKW)
    4.900 TWh Weltstromerzeugung im Jahre 1970
    15.000 TWh Weltstromerzeugung im Jahre 2000
    man stelle sich vor 6 Mrd. Einwohner => 7.829.500 TWh nur elt.!

    Weltenergieverbrauch 2000: 14 Mrd. t SKE = 113.000 TWh
     
  12. #11 MiG-Mech, 05.07.2005
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    Bei der Kernfusion werden keine Treibhausgase erzeugt.
    Ein Kernfusionskraftwerk könnte 50 Kernspaltungskraftwerke ersetzen, und noch viel mehr Kraftwerke,welche mit fossilen Brennstoffen betrieben werden.
    Und der größte Teil des Wasserstoff, welcher in Brennstoffzellen o.ä. verwendet wird durch die Aufspaltung von Wasser mit elektr. Strom gewonnen; aus chem.Reaktionen nur ein sehr geringer Teil.
     
  13. AE

    AE Alien
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    Richtig: bei Kernspaltungskraftwerken (Wind, Wasser, Solar) auch nicht. Hat auch keiner behauptet.
    :confused: 50 KKW ersetzen?
    Kernkraftwerke haben heute Leistungen mit Turbinensätzen von 1.000 MW. Gängige Turbinengrößen liegen bei 500 MW. Heißt dass Du willst eine 50 GW-Turbine bauen? Ich lehne mich mal weit aus dem Fenster und schreibe das ins Land der Fantasie oder dort hin wo die Sonne scheint. :FFTeufel:
    Das Ersetzen der fossilen Kraftwerke ist das Problem. KKW sind Grundlastkraftwerke und für den Spitzenlastbetrieb nicht geeignet. Dieser wird mit Öl, Gas, Kohlenstaub, Wasserkraft abgedeckt. Eine Alternative könnte H2 sein.
     
  14. Sowjet

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    KKW und damit auch Kernfusionsreaktoren müssen gekühlt werden mit Wasser..
    Das warme Restwasser ist das Problem der KKW, da sie auch einen maßgeblichen Anteil an der Veränderung der Umwelt haben vom Müll ganz zu schweigen..
    Alkohol als Treibstoff würde ich persönlich favorisieren, allerdings in Europa nicht verbreitet...
     
  15. #14 MiG-Mech, 06.07.2005
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    @ Eidner
    Mit den 50 KKW bin ich von dem Mehrwert an Energieausbeute bei der Fusion ausgegangen.
    Und wieviel die Kernfusion an Energie bereitstellt sieht man an der Sonne.

    @ Sowjet
    Bei der Kernfusion entsteht als einziger Abfall die Brenn kammern die von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden. Es gibt keinen atomaren Abfall wie in Kernspaltungskraftwerken, da keine Brennstäbe oder ähnliches verwendet werden.
     
  16. #15 Hunter75, 06.07.2005
    Hunter75

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    Nur das wir alle die Kernfusion im Serieneinsatz wohl nicht mehr erleben werden.
    Z.Z. werden im Rahmen einer internationalen Ausschreibung weltweit einige experimentelle Reaktoren gebaut.In dt. in Greifswald.Sie dienen einzig der Grundlagenforschung.
    Das Land,welches die größten Fortschritte zeigt bekommt dann den Zuschlag für einen Versuchsreaktor der Milliarden kosten wird.
    Der Versuchsreaktor soll frühestens in ca 40Jahren in Betrieb gehen.Wenn dieser Reaktor zuverlässig läuft geht der Serienbau los.

    Die Fusion in gang zu bringen ist z.Z kein Problem,das wurde ja auch schon ein paar mal geschafft.Nur ist der Prozeß derzeit so empfindlich,daß er immer wieder bei der kleinsten Störung zusammen bricht.
    Ein Dr. der an dem Projekt beteiligt ist sagte mir auf einem Meeting,daß man derzeit problemlos,wenn es denn ginge,seine Hand in das Plasma halten könnte und die Reaktion sofort zusammen brechen würde.
    Das Plasma ist zwar mehrere Mio °C heiß,aber liefert zu wenig Leistung.
    Vergleichbar mit einem Feuerzeug mit 1600°C heißer Flamme,mit dem man dank mangelnder Leistung auch keinen Stahl schweißen kann.
    Bei KKWs wird durch den Reaktor Wasser erhitzt und der Wasserdampf treibt eine Turbine an.Dieser Wärmetauschprozeß bereitet beim Fusionsreaktor noch große Probleme,da dieser Prozeß eine massive Störung bedeutet und zum Zusammenbruch der Reaktion führt.
    Deshalb die Grundlagenforschung und lt. aussage des Dr. ist dieses Problem noch der größte Knackpunkt.
    Das Verhältnis von der Größe der Fusionsreaktion zur möglichen Energiewandlung ist einfach noch zu uneffektiv.
     
  17. AE

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    Mal ein Link wer sich kurz und verständlich über Fusionsreaktionen belesen will
    http://www.sfv.de/sob99208.htm bei Wikipedia steht auch eine ganze Menge.

    @Hunter siehe Beitrag #7 gebaut wird in Frankreich.
    Probleme sind vielfälltig, Magnetfeld, Temperaturen von 15 Mio °C, Heliumabsaugung, Kühlung.
    "...einer Sekunde Temperaturen von 250-300 Millionen Grad und eine Fusionsleistung bis zu 12.000 kW erreicht. Dazu mußte allerdings das 2- bis 3,7-fache an Heizenergie aufgewendet werden."
    Probleme ohne Ende, einfach ist da gar nichts. Manhattan war dagegen eine einfache Sache.

    @Sowjet: Alkohol als Brennstoff ....nicht schlecht. Bis 40% nehme ich auch welchen :D
     
  18. #17 Schorsch, 06.07.2005
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    Nur nebenbei:
    KKW haben in Deutschland bis 1400MW elektrische Leistung und das mit EINEM Generator und EINER Turbine. Da haben dann auch alle Pipi in den Augen, wenn da mal was kaputt geht.
    @Sowjet: Das Kühlwasser eines KKWs ist ungefährlich. Wenn auch jetzt im Sommer die Einleitung in die Flüsse problematisch wird.
    Kernfusion: na, das dauert noch.

    Was war nochmal das Thema!? :?!
     
  19. AE

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    Die Größe des Turbinen/Generatoresatzes ist auch unabhängig vom eingesetzten Primär"brennstoff". Die Größe dieser Sätze überschritt bei 500 MW schon 40 m! Wie gesagt WWER 1000 war für Stendal in Planung. Emsland hat z.B. einen 1,4 GW Block aber es werden dabei technologische Grenzen erreicht. Es ging nicht darum, wie groß der größte Block auf der Welt ist (wießt Du es?), sondern dass die Ver50fachung der Leistung nichts mit dem Reaktor, sondern mit den folgenden Bauteilen Turbine, Generator, Blocktrafo zu tun hat.

    Thema war:
    Woraus wird der Wasserstoff für das wasserstoffgetriebene Flugzeug gewonnen! :D

    Das Kühlwasser gefährlich ist hat @Sowjet auch nicht behauptet. Wir haben Untersuchungen durchgeführt, was passiert wenn das KKW Stendal mit 4 x 1000 MW ans Netz geht. Die Erwärmung der Elbe bei Durchflußkühlung war mehr als kritisch/unmöglich; ich kann mal raussuchen um wieviel Grad die Elbe sich aufheizen würde. Der Wasserverbrauch allein für die Kühlung (mit 8 Kühltürmen) war erheblich. Im Sommer wäre die Versorgung kritisch geworden. In Frankreich gibt es Abschaltungen von Kraftwerken, weil Flüsse nicht genug Wasser führen. Die Kühlung mit Luft war bei der Leistung im Sommer auch nicht möglich. Umwelteinflüsse sind auch sehr gut bemerkbar , wenn Kraftwerke an Seen und Meeren stehen. Die Kühlwasser/Wirkungsgradproblematik hat nätürlich nichts mit dem Brennstoff zu tun, sie betrifft alle Kondkraftwerke.
     
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  21. #19 Schorsch, 07.07.2005
    Zuletzt bearbeitet: 07.07.2005
    Schorsch

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    Ich habe neulich so ein Kernenergie-Fachblatt in den Fingern gehabt, wo alle KKWs dieses Planeten verzeichnet waren. Die deutschen (leistungsgesteigerten) KKWs mit 1400 MW sind die größten Blöcke. Der neue EPR in Finnland hat etwa die gleiche Größe. Das mit der Turbine ist vollkommen richtig. Es ist eine Frage der Kosteneffizienz, ein Reaktor ist nahezu immer gleich teuer in punkto Personal, egal wieviel er leistet. Daher haben wir in Deutschland schon sehr früh Kraftwerke großer Leistung gebaut (anders als Amis, Franzis, UKis, Russkis). Deshalb ist die Kernenergie in Deutschland auch recht profitabel (vor allem ohne Obrigheim und Stade).
    Die Kühlwasserproblematik könnte man am Unterlauf der Elbe (wo ja immerhin 3 KKWs mit insgesamt 3300MW in die Elbe pinkeln) mit Kühltürmen lösen. Bei kleineren Flüssen oder praktisch versiegten Flüssen (wie etwa derzeit der Po) käme das einer Verdampfung der Flüsse gleich.

    Thema H2 für Flugzeuge: Ich glaube mittel- und sogar langfristig wird sich H2 im Flugzeugbau nicht durchsetzen. Rein marktwirtschaftlich lohnt sich eine Umstellung wohl erst bei exorbitanten Rohölpreisen. Anders sieht es bei Fahrzeugen aus.
    Die Problematik wäre bei Flugzeugen auch, dass man zwar das CO2 los ist, aber das in meinen Augen wesentlich problematischere H20 und NO2 immer noch da hat. Dazu habe ich mal einen wirklich sehr interessanten Bericht gehört: Es ging um die USA nach 9-11. Da war ja für drei Tage lang absolut kein Flugverkehr und man hat Klimaveränderungen zu vergleichbaren Tagen festgestellt, wegen der verschwundenen Kondensstreifen.
     
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  22. AE

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    Fachblatt - woher?
    Kann ich da auch mal ein Blick reinwerfen?
    Leistungsgrenzen der Turbinen (in HD-, MD- und ND-Teil geteilt) werden mit 4 GW theroretisch bewertet, dann wäre nach heutigen Erkenntnissen Schluß. So meine Recherche.

    Gibt es zum Wasser in der Athmosphere noch ein paar Ausführungen? Klimaeinfluß (messbar?) von Kondensstreifen?

    NOx bei Wasserstoffverbrennung lässt sich mit Katalysator (noch mehr tote Masse im Flugzeug) gut vermeiden, da es sich nur um thermisches NOx aus dem Luftstickstoff handelt. Reduktion ist auch durch Temperaturreduzierung möglich (höherer Luftdurchsatz/Rezirkulation).
     
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