Wassermotor

Die Idee, ein Auto mit Wasserstoff zu betreiben, ist verlockend. Der Gedanke, einfach Wasser zu tanken und daraus Wasserstoff zu erzeugen, der den Motor antreibt, klingt nach einer idealen Lösung für die Energieprobleme der Welt. Doch die Realität ist komplizierter. Ein herkömmlicher Verbrennungsmotor, der auf Wasserstoff umgerüstet wird, entwickelt in der Regel nicht genügend Kraft, um effizient zu arbeiten. Dies liegt daran, dass Wasserstoff eine geringere Energiedichte als herkömmliche fossile Brennstoffe wie Benzin oder Diesel hat.

Ein weiteres Problem ist die Energie, die benötigt wird, um Wasserstoff durch Elektrolyse aus Wasser zu gewinnen. Die benötigte elektrische Energie übersteigt die Energie, die durch die Verbrennung des erzeugten Wasserstoffs gewonnen wird. Daher kann ein Auto, das durch eine Autobatterie und eine Lichtmaschine den notwendigen Wasserstoff für seinen Betrieb erzeugen soll, nicht effizient arbeiten. Es ist ein geschlossenes System, das mehr Energie verbraucht, als es erzeugt.

Eine weitere, weniger bekannte Technik, um die Effizienz von Wasserstoff in Verbrennungsmotoren zu steigern, besteht darin, einen feinen Wassernebel zusammen mit dem Wasserstoff einzuspritzen. Diese Methode nutzt das hohe Expansionsverhalten von Wasserstoff bei der Verbrennung und kann die Effizienz leicht verbessern, ist jedoch keine umfassende Lösung für die Energieprobleme moderner Fahrzeuge.

Unter dem Strich kann man sagen, dass wie bei vielen freie Energie Ideen der Energieerhaltungssatz einen Strich durch die Technik macht. Sofern man nicht von außerhalb des Systems in irgend einer Form Energie zuführt, ist allein die Kapazität der Starterbatterie vom Auto für die Reichweite verantwortlich.

Wasserstoffherstellung durch die Joe Zelle

Geschichte und Erfinder

Die "Joe Zelle" war eine alternative Methode zur Herstellung von Wasserstoff, die in den späten 1990er Jahren bekannt wurde. Sie wurde von einem Australier namens Joe entwickelt, dessen vollständiger Name nie öffentlich bekannt gegeben wurde. Die Joe Zelle basiert auf Prinzipien der Elektromagnetik und nutzt hochfrequente elektrische Felder, um Wasserstoff aus Wasser zu erzeugen.

Die Methode wurde von Enthusiasten und Anhängern freier Energie verbreitet, allerdings gibt es bis heute keine wissenschaftlich fundierten Beweise, die die Effizienz oder Funktionsweise der Joe Zelle bestätigen. Die Zelle bleibt ein umstrittenes und von der Wissenschaft weitgehend abgelehntes Konzept.

Aufbau der Joe Zelle

Die Joe Zelle besteht aus mehreren konzentrisch angeordneten Metallrohren, die als Kathode und Anode fungieren. Zwischen den Rohren befindet sich Wasser, das als Elektrolyt dient. Hier ist eine detaillierte Bauanleitung:

Materialien

• 3 Edelstahlrohre mit unterschiedlichen Durchmessern (z.B. 2 cm, 4 cm und 6 cm Durchmesser, jeweils 20 cm lang)
• PVC-Rohre zur Isolation
• Ein Gleichspannungsnetzteil mit regelbarer Spannung (0-12V)
• Wasser mit geringem Mineralgehalt (destilliertes Wasser wird empfohlen)
• Drahtanschlüsse für die Kathoden- und Anodenverbindungen

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Vorbereitung: Stellen Sie sicher, dass die Edelstahlrohre sauber sind und keine Öl- oder Fettspuren aufweisen. Dies kann die Elektrolyse behindern.
2. Isolierung: Isolieren Sie die Rohre voneinander, indem Sie die PVC-Rohre zwischen die Edelstahlrohre einsetzen. Stellen Sie sicher, dass die Rohre fest und parallel zueinander sitzen.
3. Verkabelung: Verbinden Sie die äußeren beiden Rohre mit der positiven Klemme des Netzteils und das innere Rohr mit der negativen Klemme.
4. Befüllung: Füllen Sie den Zwischenraum zwischen den Rohren mit destilliertem Wasser.
5. Stromversorgung: Schließen Sie das Netzteil an und stellen Sie eine Spannung von etwa 12V ein. Beobachten Sie die Blasenbildung an den Elektroden; dies ist der erzeugte Wasserstoff.
6. Optimierung: Experimentieren Sie mit unterschiedlichen Spannungen und Abständen zwischen den Rohren, um die Wasserstoffproduktion zu maximieren. Achten Sie jedoch darauf, dass die Stromstärke im sicheren Bereich bleibt, um eine Überhitzung oder Kurzschlüsse zu vermeiden.

Weitere Methoden und Erfinder

Im Laufe der Geschichte gab es mehrere Erfinder, die Methoden zur Herstellung von Wasserstoff entwickelt und Konzepte für Wasserstofffahrzeuge vorgestellt haben:

Stanley Meyer (1990er Jahre)

Stanley Meyer entwickelte die sogenannte "Wasser-Brennstoffzelle", die angeblich Wasser effizient in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen konnte. Seine Erfindung erhielt in den 1990er Jahren viel Aufmerksamkeit, wurde jedoch nie erfolgreich reproduziert und Meyer wurde schließlich wegen Betrugs verklagt. Meyer behauptete, seine Technologie könne ein Auto mit minimalem Wasserverbrauch antreiben, doch wissenschaftliche Überprüfungen konnten keine Beweise für seine Behauptungen finden.

Yull Brown (1970er Jahre)

Yull Brown entwickelte in den 1970er Jahren eine Methode zur Herstellung von "Braungas", einer Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff, die durch Elektrolyse von Wasser erzeugt wird. Brown's Gas wurde für industrielle Anwendungen wie Schweißen und Schneiden eingesetzt, aber seine Verwendung als Kraftstoff für Fahrzeuge blieb begrenzt.

Historische Entwicklungen in der Wasserstofftechnologie

Die Geschichte der Wasserstofftechnologie reicht weit zurück. Bereits im 19. Jahrhundert experimentierten Wissenschaftler wie Ludwig Mond und Carl Langer mit den ersten Prototypen von Brennstoffzellen (1889). In den 1960er Jahren präsentierte General Motors mit dem Chevrolet Electrovan das erste wasserstoffbetriebene Fahrzeug, doch die kommerzielle Nutzung blieb aus.

Seitdem haben sich Wasserstofftechnologien weiterentwickelt. Wichtige Meilensteine in der jüngeren Geschichte umfassen:

• Toyota Mirai (2014): Eines der ersten kommerziell verfügbaren Wasserstofffahrzeuge, das in Japan und weltweit verkauft wurde.
• Hyundai Nexo (2018): Ein SUV, das Wasserstoff als Hauptenergiequelle nutzt und als eines der effizientesten Modelle gilt.
• BMW iX5 Hydrogen (2021): Ein weiterer Meilenstein, der zeigt, dass auch Luxusfahrzeuge auf Wasserstoff setzen können.

Brennstoffzellen

Die Brennstoffzelle wurde 1839 von William Grove erfunden, fand jedoch erst im 20. Jahrhundert größere Beachtung. Sie wurde in der Raumfahrt eingesetzt, bevor sie für den Automobilbereich weiterentwickelt wurde.

Aufbau und Funktionsweise einer Brennstoffzelle

Eine Brennstoffzelle erzeugt Strom durch die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff und emittiert dabei nur Wasser. Die wichtigste Komponente ist die Protonenaustauschmembran (PEM), die als Elektrolyt dient und die Protonen von der Anode zur Kathode leitet.

Materialien

• Platinbeschichtete Elektroden
• Protonenaustauschmembran (PEM)
• Wasserstofftank
• Sauerstoffzufuhr (aus der Luft)

Bauweise

1. Die Elektroden werden auf beiden Seiten der PEM angebracht.
2. Wasserstoff wird an der Anode zugeführt, wo er in Protonen und Elektronen aufgespalten wird.
3. Die Protonen wandern durch die Membran zur Kathode, wo sie sich mit Sauerstoff verbinden und Wasser bilden, während die Elektronen einen Stromkreis durchlaufen und elektrische Energie erzeugen.

Diese Anleitung verwendet spezialisierte Materialien, die nicht im Baumarkt verfügbar sind. Eine genaue Nachbildung erfordert Zugang zu industriellen Ressourcen und Know-how.

Herstellende Unternehmen

Mehrere Unternehmen haben begonnen, Wasserstofffahrzeuge herzustellen, darunter:

• Toyota - Hersteller des Toyota Mirai, eines der ersten kommerziell verfügbaren Wasserstofffahrzeuge.
• Hyundai - Hersteller des Hyundai Nexo, eines Wasserstoff-SUVs.
• BMW - Hersteller des BMW iX5 Hydrogen, eines Luxus-Wasserstofffahrzeugs.
• Honda - Hersteller des Honda Clarity Fuel Cell, ein weiteres Beispiel für ein Wasserstofffahrzeug.

Vor- und Nachteile von Wasserstofffahrzeugen im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren

Vorteile

• Emissionsfrei: Wasserstofffahrzeuge emittieren nur Wasser als Abfallprodukt, was sie umweltfreundlicher als herkömmliche Verbrennungsmotoren macht.
• Schnelle Betankung: Wasserstofffahrzeuge können in wenigen Minuten betankt werden, ähnlich wie Benzin- oder Dieselfahrzeuge.
• Hohe Reichweite: Moderne Wasserstofffahrzeuge bieten eine Reichweite, die mit herkömmlichen Fahrzeugen vergleichbar ist.

Nachteile

• Hohe Kosten: Wasserstofffahrzeuge sind derzeit teurer in der Anschaffung als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren.
• Infrastruktur: Die Infrastruktur für Wasserstofftankstellen ist noch unterentwickelt und nicht flächendeckend vorhanden.
• Energieaufwand: Die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse ist energieintensiv und kann die Umweltbilanz beeinträchtigen, je nach Energiequelle.

Fazit

Die Selbstherstellung von Wasserstoff und die Nutzung in modifizierten Verbrennungsmotoren sind faszinierende Konzepte, die jedoch in der Praxis auf erhebliche technische und physikalische Herausforderungen stoßen. Während Methoden wie die Joe Zelle und Wassernebel-Einspritzung interessante Experimente darstellen, sind sie keine praktikablen Lösungen für die Energieversorgung von Fahrzeugen im großen Maßstab.

Die Geschichte der Wasserstofftechnologie zeigt, dass Fortschritte erzielt wurden, aber auch, dass es noch viele Herausforderungen zu bewältigen gibt. Die modernen Entwicklungen, insbesondere im Bereich der Brennstoffzellen, bieten jedoch vielversprechende Ansätze für eine emissionsfreie Zukunft.