By Helmut Eichlseder, Manfred Klell
„Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik“ bietet einen allgemeinen Überblick über die verschiedenen Aspekte von Eigenschaften, Erzeugung, Speicherung und Anwendung von Wasserstoff. Schwerpunkte liegen auf der Thermodynamik der Speicherung von Wasserstoff sowie auf der Anwendung in der Fahrzeugtechnik und in der Energietechnik. Mit Bezug zu Forschungsvorhaben an der TU Graz und dem HyCentA wird der aktuelle Stand der Technik fundiert dargestellt. Als eigener Abschnitt wurde in dieser Auflage die Brennstoffzelle zur Stromerzeugung für Elektroantriebe
ergänzt. Ein Verfahren zur Wasserstoffproduktion durch Pyrolyse aus Glycerin wurde neu aufgenommen. Ergänzt wurden Abschnitte über aktuelle Anwendungen, über Verbrennungsmotoren für Gemische aus Wasserstoff und Methan, über Werkstoffe sowie Fragen von Wirkungsgrad und CO2-Emissionen.
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16 2 Geschichtliches 1783: Erste Anwendung fand das leichte Wasserstoffgas in Ballonen. Einige Wochen nach den ersten Ballonversuchen mit heißer Luft durch die Gebrüder Montgolfier startete der französische Physiker Jacques Charles (1746–1823) im Dezember 1783 den ersten bemannten Flug in einem Wasserstoffballon in Paris, siehe Abbildung 2-1, und erreichte eine Flughöhe von 3000 m. 1789: Dem Holländer Paets van Troostwyck (1752–1837) gelang erstmals die elektrolytische Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser.
Seine relative Atommasse beträgt 2,01 g/mol. Das Isotop Deuterium weist im Vergleich zu der Gesamtheit der Wasserstoffisotope eine Häufigkeit von ca. 0,015 % auf. 3 Chemische Eigenschaften 37 schwerer Wasserstoff, auch Tritium genannt (3H). Dieses besitzt zusätzlich zu dem Proton im Kern noch zwei Neutronen. Seine relative Atommasse beträgt 3,02 g/mol. Tritium tritt nur mit einer verschwindend kleinen Häufigkeit auf. Das Isotop ist instabil und radioaktiv und zerfällt durch ȕ-Zerfall mit einer Halbwertszeit von 12,32 Jahren in ein stabiles Heliumisotop (3He).
1986: Eine Explosion an Bord der Raumfähre Challenger kostete sieben Astronauten das Leben. Die Ursache für das Unglück war eine defekte Dichtung an einer der Feststoffraketen (Booster). Die Flamme aus der defekten Dichtung beschädigte die Hülle des wasserstoffgefüllten Haupttanks, der daraufhin explodierte. 1988: Bei einem umgebauten russischen Verkehrsflugzeug des Typs Tupolev TU 155 konnte ein Triebwerk wahlweise mit flüssigem Erdgas oder flüssigem Wasserstoff betrieben werden. 2 Geschichtliches 25 1989: Siemens installierte eine 100 kW Brennstoffzelle für das U-Boot U1 der Bundesmarine.