Ist bei der Verbrennung von Wasserstoff in Gasturbinen ein zusätzlicher Brennstoff nötig?

Question

Ist bei der Verbrennung von Wasserstoff in Gasturbinen ein zusätzlicher Brennstoff nötig?

Antwort

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Wortgleichung und Reaktionsgleichung zur Energiegewinnung aus Kohle.

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Nein, bei der Verbrennung von Wasserstoff in Gasturbinen ist kein zusätzlicher Brennstoff nötig. Wasserstoff kann als alleiniger Brennstoff verwendet werden, da er bei der Verbrennung mit Sauerstoff aus der Luft eine ausreichende Menge an Energie freisetzt. Allerdings können technische Anpassungen an der Gasturbine erforderlich sein, um die Verbrennungseigenschaften von Wasserstoff zu optimieren und die Bildung von Stickoxiden (NOx) zu minimieren.

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In Deutschland gibt es derzeit keine klassischen Wasserstoffkraftwerke im Sinne von großen, ausschließlich auf Wasserstoff basierenden Kraftwerken zur Stromerzeugung im industriellen Ma&sz... [mehr]

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In Deutschland gibt es derzeit keine klassischen Wasserstoffkraftwerke im Sinne von großen, ausschließlich auf Wasserstoff basierenden Kraftwerken zur Stromerzeugung im industriellen Maßstab. Es existieren jedoch mehrere Pilotanlagen, Demonstrationsprojekte und kleinere Kraftwerke, die Wasserstoff zur Strom- und Wärmeerzeugung nutzen, meist im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten oder als Teil von Power-to-Gas-Konzepten. Beispiele für solche Anlagen sind: - Das Wasserstoff-BHKW (Blockheizkraftwerk) in Hamburg-Reitbrook - Die Wasserstoff-Kraftwerksprojekte in der Modellregion „Reallabor Westküste 100“ - Verschiedene Power-to-Gas-Anlagen, wie z.B. in Falkenhagen oder Werlte Die genaue Anzahl schwankt, da ständig neue Projekte entstehen und andere beendet werden. Es handelt sich aber um eine niedrige zweistellige Zahl an Anlagen, die Wasserstoff zur Stromerzeugung nutzen. Großtechnische Wasserstoffkraftwerke, wie sie etwa für die Zukunft geplant sind, befinden sich in Deutschland noch in der Entwicklungs- oder Planungsphase. Weitere Informationen findest du beispielsweise beim [Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz](https://www.bmwk.de/Navigation/DE/Home/home.html) oder bei der [Nationalen Wasserstoffstrategie](https://www.bmbf.de/bmbf/de/forschung/energie/wasserstoffstrategie/wasserstoffstrategie_node.html).

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Kohle ist ein fossiler Energieträger, der durch die Umwandlung von pflanzlichem Material unter Luftabschluss, hohem Druck und hoher Temperatur über Millionen Jahre entstanden ist. Die wichti... [mehr]

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Kohle ist ein fossiler Energieträger, der durch die Umwandlung von pflanzlichem Material unter Luftabschluss, hohem Druck und hoher Temperatur über Millionen Jahre entstanden ist. Die wichtigsten technischen Grundlagen von Kohle umfassen: **1. Entstehung:** Kohle entsteht aus abgestorbenen Pflanzenresten, die in Sümpfen unter Sauerstoffabschluss lagern. Durch Inkohlung (Karbonisierung) werden diese Reste über geologische Zeiträume zu Torf, Braunkohle, Steinkohle und schließlich Anthrazit umgewandelt. **2. Kohlearten:** - **Torf:** Niedrigster Kohlenstoffgehalt, hoher Wasseranteil - **Braunkohle:** Höherer Kohlenstoffgehalt, noch relativ feucht - **Steinkohle:** Hoher Kohlenstoffgehalt, geringer Wasseranteil - **Anthrazit:** Höchster Kohlenstoffgehalt, sehr hart und energiereich **3. Chemische Zusammensetzung:** Kohle besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N) und Schwefel (S). Der Kohlenstoffgehalt bestimmt den Heizwert. **4. Physikalische Eigenschaften:** - **Heizwert:** Gibt an, wie viel Energie bei der Verbrennung freigesetzt wird (z.B. Steinkohle ca. 24–35 MJ/kg) - **Aschegehalt:** Rückstand nach der Verbrennung - **Flüchtige Bestandteile:** Gase, die bei der Erhitzung ohne Sauerstoff entweichen **5. Nutzung:** Kohle wird hauptsächlich zur Strom- und Wärmeerzeugung in Kraftwerken verbrannt. Sie dient auch als Reduktionsmittel in der Stahlindustrie (Koks). **6. Umweltaspekte:** Bei der Verbrennung entstehen CO₂, Schwefeldioxid (SO₂), Stickoxide (NOₓ) und Feinstaub, was zu Umweltproblemen wie Luftverschmutzung und Klimawandel beiträgt. **7. Förderung und Aufbereitung:** Kohle wird im Tagebau oder Untertagebau gewonnen und anschließend zerkleinert, gewaschen und sortiert, um Verunreinigungen zu entfernen. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Wikipedia – Kohle](https://de.wikipedia.org/wiki/Kohle).

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Bei der Verbrennung von Heizöl entsteht Wasser hauptsächlich durch die Oxidation des im Heizöl enthaltenen Wasserstoffs. Die genaue Menge hängt vom Wasserstoffgehalt des Heizö... [mehr]

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Bei der Verbrennung von Heizöl entsteht Wasser hauptsächlich durch die Oxidation des im Heizöl enthaltenen Wasserstoffs. Die genaue Menge hängt vom Wasserstoffgehalt des Heizöls ab. Für Heizöl EL (extra leicht), das in Deutschland am häufigsten verwendet wird, gilt typischerweise folgender Wert: **Heizöl EL enthält etwa 13,4 % Wasserstoff.** **Berechnung:** 1. **Masse Wasserstoff in 100 kg Heizöl:** 100 kg × 0,134 = **13,4 kg Wasserstoff** 2. **Reaktionsgleichung:** \[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \] 2 kg Wasserstoff ergeben 18 kg Wasser (Molekulargewichte: H₂ = 2, H₂O = 18). Das Verhältnis ist also: 1 kg Wasserstoff → 9 kg Wasser 3. **Menge Wasser:** 13,4 kg Wasserstoff × 9 = **120,6 kg Wasser** **Antwort:** Bei der Verbrennung von 100 kg Heizöl entstehen etwa **121 kg Wasser** (aufgerundet).

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Die Wortgleichung für die Energiegewinnung aus Kohle lautet: Kohle + Sauerstoff → Kohlendioxid + Wasser + Energie Die chemische Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Kohle (haupt... [mehr]

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Die Wortgleichung für die Energiegewinnung aus Kohle lautet: Kohle + Sauerstoff → Kohlendioxid + Wasser + Energie Die chemische Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Kohle (hauptsächlich bestehend aus Kohlenstoff) kann vereinfacht dargestellt werden als: C + O₂ → CO₂ + H₂O + Energie Hierbei steht C für Kohlenstoff, O₂ für Sauerstoff, CO₂ für Kohlendioxid und H₂O für Wasser. Die genaue Zusammensetzung der Kohle kann variieren, was die genaue Reaktionsgleichung beeinflussen kann.