Ich werde immer wieder zu Wasserstoff- und Wasser-Autos befragt.
Die Grundlagen hierzu möchte ich an dieser Stelle vermitteln.
Wasserstoff-Herstellung
Die Herstellung von Wasserstoff beruht auf einem relativ einfachen Prinzip. Befinden sich zwei Platten, zwischen denen eine Spannung angelegt ist, im Wasser (H2O), so beginnen sich die Wassermoleküle ab einer bestimmten Spannung zu teilen. Der Vorgang findet umso schneller statt, je höher die Spannung und der Strom eingestellt werden. Am +Pol (Anode) sammeln sich dabei die Sauerstoff-Atome (O2) und am -Pol (Kathode) die Wasserstoff-Atome (H2). Der Aufbau entspricht dabei dem eines Kondensators aus der Elektrotechnik. Der Begriff erhält durch die Kondensation der Gase an seinen Polen seine spezielle Bedeutung für diesen Fall.
Das Problem bei diesem Verfahren ist, dass Wasserstoff und Sauerstoff zwischen den beiden Platten vermischt bleiben und zusammen hochsteigen. Man erhält damit ein explosives Gemisch: H2 + 2O2 oder Knallgas, braunsches Gas.
Die Trennung der beiden Gase wird erreicht, indem die beiden Platten aus einem porösen Material bestehen (Membranen aus gesintertem Edelstahl), dessen Struktur so fein ist, dass nur einzelne Atome durchgelassen werden, nicht aber ganze Wassermoleküle. Dazwischen befindet sich ein schwammartiges Material, das sich mit Wasser vollsaugt, um die gleichmässige Wasserzufuhr zu gewährleisten. Durch den Druck des Wassers werden die entstehenden Gase in den Platten gehalten und nach aussen abgegeben, statt zwischen den Platten als Bläschen aufzusteigen. Dies verringert den Widerstand im Wasser und erhöht die Effizienz.
Wasserstoff-Auto
Das Wasserstoff-Auto ist ein Elektro-Auto, das mit einem Wasserstoff-Tank anstelle einer Batterie ausgerüstet ist. Der Strom für den Elektro-Motor wird dabei durch eine Wasserstoff-Brennstoffzelle gewonnen. Die Einheit, bestehend aus Wasserstoff-Tank und Brennstoff-Zelle, entspricht dabei einer Batterie. Im Wesentlichen besteht dabei kein Unterschied zu einer gewöhnlichen Batterie: Beide sind irgendwann "leer" und müssen wieder aufgeladen werden, wenn man sie wieder gebrauchen möchte. Beide haben einen Wirkungsgrad, der heute bei maximal 98% liegt, zumindest unter Labor-Bedingungen. Egal ob es sich beim Fahrzeug um einen Tesla, einen ZOE, einen Fiat oder einen Toyota handelt, alle eAutos könnten mit beiden Technologien ausgerüstet werden.
Brennstoff-Zelle
Die Brennstoff-Zelle entspricht dabei ungefähr dem Aufbau der zuvor beschriebenen Vorrichtung für die Herstellung von Wasserstoff, ausser dass an den Platten aus porösem Material auf der Innenseite, also der Seite zum Wasser hin, zusätzlich eine dünne Schicht aus Platin oder Palladium als Katalysator aufgebracht ist. Dies bewirkt eine selbständige Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, wobei gleichzeitig Spannung und Strom an die Platten abgegeben wird.
Wasser-Auto
Das interessanteste, was ich hier bisher zu sehen bekam, entsprach etwa der folgenden Darstellung:
Das Auto fährt "nur" mit Wasser. Es funktioniert auf Basis der Elektrolyse und das entstehende braunsche Gas wird direkt anstelle von Benzin in die Brennkammer eines Verbrennungs-Motors gespeist. Dabei wird von Over-Unity gesprochen oder von unglaublicher Effizienz. Dabei werden Baupläne verkauft, die einerseits unvollständig sind und andererseits versuchen, die tatsächliche Wirkungsweise zu verschleiern.
Das "nur" mit dem Wasser stimmt nicht. Die Elektrolyse findet durch die Einspeisung der Energie einer Auto-Batterie statt. Die Effizienz dabei dürfte irgendwo bei 20 ... 30% liegen. Der Aufbau birgt das Potential, die Verbrennung des Gases zurück in den Vorratstank mit dem Wasser zu tragen. Die Explosion dabei war wahrscheinlich für den Tod des Erfinders verantwortlich und nicht ein angeblicher Anschlag, um zu verhindern dass die Erfindung bekannt wird.
Die nächste Erfindung ist da schon realistischer:
Statt das bei der Elektrolyse entstehende Gas direkt in den Motor zu leiten, wird es in einer Brennstoffzelle zu Strom gewandelt, der dann einen Elektro-Motor antreibt. Auch hier wird damit geworben, dass der Antrieb rein auf Wasser, bzw. Wasserstoff basiert. Darauf dass auch hier eine Batterie benötigt wird, wird nicht näher eingegangen. Angeblich sollen damit Tausende von Kilometern gefahren werden können, lediglich das Wasser muss von Zeit zu Zeit nachgefüllt werden.
Na ja, und die Batterie müsste man auch alle paar Kilometer wieder nachladen, doch das erwähnt der Erfinder nicht. Ich empfehle ihm, ein Batteriepack von Tesla oder Renault zu verwenden, damit das Nachladen nicht zu häufig geschehen muss. Zur Erhöhung der Effizienz kann er auf die zweifache Umwandlung der Energie über Elektrolyse und Verbrennung verzichten und den Motor direkt an die Batterie anschliessen, oder er baut für die Brennzelle einen Hochdrucktank für Wasserstoff ein, dann kann er auf eine grössere Batterie und die Elektrolyse verzichten.
Zusammenfassung
Was hier geboten wird, faszieniert die Interessenten nur, weil sie nicht wirklich wissen, welche Funktion tatsächlich vorhanden ist. Die Iden wären ja fantastisch toll, nur eben nicht realistisch und schon gar nicht effizient!