DE10027549A1 - Solar betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung - Google Patents
Solar betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich WasserstoffnutzungInfo
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Abstract
Die Unstetigkeit der Strahlungsintensitäten der Sonne und damit der Stromproduktion durch Photovoltaik-Anlagen kann über einen Zwischenspeicher in Form von Wasserstoff ausgeglichen werden. Zur Zeit gibt es noch keine Kombination von solar betriebener Wasseraufbereitung, Wasserstoffproduktion, -speicherung und -nutzung. Das neue Verfahren ermöglicht das Betreiben einer mit einer Photovoltaik-Anlage gekoppelten Wasserstoffproduktions- und -nutzungsanlage mit Meer-, Brack-, Grau- oder Schwarzwasser. Dieses System liefert zudem zu jedem Zeitpunkt annähernd die gleiche elektrische Leistung. DOLLAR A Das zugeführte Wasser wird in der ersten Stufe der Wasseraufbereitung (2.) zu Trinkwasser und dann in der zweiten Stufe (4.) zu Reinstwasser aufbereitet. Daraus wird in den Elektrolyseuren (5.) H¶2¶ und O¶2¶ gewonnen. Die Gase werden in Drucktanks (6. u. 7.) zwischengespeichert und bei Bedarf als Treibstoff für Brennstoffzellen oder Verbrennungskraftmaschinen verwendet. Die gesamte Anlage wird durch eine Photovoltaik-Anlage (1.) mit Strom versorgt. DOLLAR A Einsatz der Anlage zur Trinkwasseraufbereitung und Stromversorgung in Ländern mit mangelnder Versorgungssicherheit.
Description
Bei der Nutzung von regenerativen Energieträgern - wie der Strahlungsenergie der Sonne -
stellt sich immer das Problem, dass das Energieangebot nicht konstant ist, sondern mitunter
zeitlich stark schwankt. Da elektrischer Strom schlecht speicherbar ist, muss man andere
Wege suchen, wie man sowohl in Zeiten hoher als auch niedriger Sonneneinstrahlung eine
gleichbleibende Versorgung des Endverbrauchers mit elektrischer Energie sicherstellen stellen
kann.
Eine solche Möglichkeit bietet eine Speicherung der Energie in Form von Wasserstoff. Im
Vollastbetrieb kann die Leistung der Photovoltaik-Anlage dazu verwendet werden,
Wasserstoff zu produzieren, der dann in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung (z. B. nachts)
beispielsweise über eine Verbrennungskraftmaschine oder eine Brennstoffzelle rückverstromt
wird und somit eine ausreichende Stromversorgung garantiert.
Am 28.03.2000 wurde vom Antragsteller ein Patentantrag für ein "mit Windkraft betriebenes
System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung"
(Aktenzeichen 100 15 402.6) eingereicht. Das vorliegende System ist insofern eine
Erweiterung dieses Patentantrages, als das System nicht nur mit einer Windkraftanlage als
Energiequelle betrieben werden kann, sondern auch mit einer Photovoltaik-Anlage, die die
Strahlungsenergie der Sonne in elektrischen Strom umwandelt.
Bisher gibt es noch keine Kombination einer solar betriebenen Wasseraufbereitung und einem
System zur Wasserstoffproduktion, -speicherung und -nutzung.
Das neue Verfahren ermöglicht das Betreiben einer mit einer Photovoltaik-Anlage
gekoppelten Wasserstoffproduktions- und nutzungsanlage mit Meer-, Brack- Grau- oder
Schwarzwasser.
Dadurch kann eine Speicherung von elektrischem Strom in Form von Wasserstoff und die
anschließende Rückverstromung in Zeiten niedriger Sonneneinstrahlung auch in solchen
Regionen problemlos zur Anwendung kommen, in denen kein Trinkwasser zur Verfügung
steht (z. B. in Schwellen- und Entwicklungsländern).
Dort kann man mit dem System gleichzeitig das Problem des Mangels an sauberen Trink- und
Brauchwassers, als auch das der unzureichenden Stromversorgung in abgelegenen Gebieten
lösen.
Die Erweiterung dieser Zusatzanmeldung (solares System) zur Hauptanmeldung ("Mit
Windkraft betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser
einschließlich Wasserstoffnutzung") besteht darin, dass statt der Windkraftanlage hier nun
auch eine Photovoltaik-Anlage als Energiequelle für das Gesamtsystem verwendet werden
kann.
Claims (6)
1. Solar betriebenes System zur Gewinnung von Trinkwasser und Wasserstoff
einschließlich Wasserstoffnutzung
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil des durch die Photovoltaik-Anlage produzierten elektrischen Stroms für
die Versorgung von Haushalt und Gewerbe, der Rest mittels Elektrolyse zur
Gewinnung von Wasserstoff verwendet wird, welcher gespeichert und bei Bedarf in
elektrische Energie zurückgewandelt wird. Das für die Elektrolyse benötigte Prozeß-
und Kühlwasser kann in Form von Meer-, Brack- Grau- oder Schwarzwasser zugeführt
werden und wird in einer vorgeschalteten, kaskadenförmigen Wasseraufbereitungs
anlage zu Trinkwasser aufbereitet. Das Prozeßwasser wird in einer zweiten
Aufbereitungsstufe soweit aufbereitet, dass die Elektrolyseure damit betrieben werden
können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das System sowohl an ein Stromnetz angeschlossen werden kann, als auch als
Stand-Alone-Variante netzunabhängig eine Versorgung der angeschlossenen
Verbraucher gewährleistet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wasserstoff in 30 bis 300 bar Drucktanks gespeichert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wasserstoff mittels einer Brennstoffzelle oder einer
Verbrennungskraftmaschine in Strom zurückverwandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das zu Trinkwasser aufbereitete Wasser gespeichert oder entnommen werden
kann und das System somit auch vorrangig der Trinkwassergewinnung dienen kann.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abwärme, die bei der Umwandlung des Wasserstoffs in elektrischen Strom
entsteht, zu Heizzwecken genutzt werden kann oder zum Betreiben einer
Wärmepumpe dienen kann.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10015402A DE10015402A1 (de) | 2000-06-02 | 2000-03-28 | Mit Windkraft betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung |
DE10027549A DE10027549A1 (de) | 2000-03-28 | 2000-06-02 | Solar betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10015402A DE10015402A1 (de) | 2000-06-02 | 2000-03-28 | Mit Windkraft betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung |
DE10027549A DE10027549A1 (de) | 2000-03-28 | 2000-06-02 | Solar betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10027549A1 true DE10027549A1 (de) | 2002-04-25 |
Family
ID=26005063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10027549A Withdrawn DE10027549A1 (de) | 2000-03-28 | 2000-06-02 | Solar betriebenes System zur Gewinnung von Wasserstoff und Trinkwasser einschließlich Wasserstoffnutzung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10027549A1 (de) |
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-
2000
- 2000-06-02 DE DE10027549A patent/DE10027549A1/de not_active Withdrawn
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