Die Grenzen des Wachstums

  • Für einen Liter verbrauchten Dieselkraftstoff mussten also in einem historischen Zeppelin 0,69 m³ Wasserstoff abgelassen werden.

    Bei einem Luftschiff, das mit Wasserstoff gefüllt ist, würde man heute sicherlich auch die Motoren mit Wasserstoff antreiben. Der Verbrauch an Flüssig-Wasserstoff kann dann durch Nutzung von Traggas als Treibstoff kompensiert werden, anstatt das Traggas abzulassen. Aber auch das würde nichts daran ändern, dass ein Flugzeug, das mit Wasserstoff angetrieben wird, deutlich schneller und unterm Strich vermutlich auch effizienter ist.

  • Die Idee, das Traggas auch als Treibstoff zu benutzen ist natürlich genial. Ich weiß nicht ob die historischen Zeppelinbauer da auch schon dran gedacht hatten. Aber selbst wenn ein Zeppelin nur einen Bruchteil seiner Auftriebskraft durch wasserstoffgefüllte Treibgas-Zellen erzeugt, würde doch vermutlich eine Zulassung als Luftfahrtzeug schwierig werden, wegen der Sicherheitsbedenken. Andererseits: Flugzeuge starten mit sehr großen Mengen an brennbarem Treibstoff. Aber so gefährlich wie Wasserstoffgas in einer oder mehreren Treibgaszellen ist das dann vielleicht doch auch wieder nicht? Und umgekehrt waren die historischen mit Wasserstoff gefüllten Zeppeline doch auch als Luftfahrzeuge zugelassen worden.


    Das Unglück der Hindenburg heißt es häufig, hätte die Gefährlichkeit der Zeppelintechnik allen vor Augen geführt. Aber das war nicht unbedingt der entscheidende Grund für das (vorläufige?) Ende der Technik. Schließlich gab es auch schon viel Flugzeug-Unglücke, trotzdem wird immer noch geflogen. (Vom sehr viel gefährlicheren Autofahren möchte ich hier gar nicht erst reden.)


    Und dann ist da natürlich der enorme Luftwiderstand, den es bei einem Zeppelin zu überwinden gibt. Andererseits ist der Luftwiderstand auch bei dem sehr viel kleineren Flugzeug sehr hoch, denn es bewegt sich ja deutlich schneller durch die Luft. Und der Luftwiderstand steigt im Quadrat zur Geschwindigkeit.

  • Angesichts der Riesengröße einerseits und geringen Verbrauchs andererseits:

    Könnte man "aufs Dach" nicht Solarzellen schrauben und mit E-Propeller fliegen? Dann entfiele das Ablassen des Heliums wegen Treibstoffverbrauchsausgleichs ...

    Oder H2-Antrieb/Brennstoffzelle und "Abwasser" auffangen ... (Mit Luftsauerstoff würde das doch sogar schwerer?!)

  • Mueck

    Du meinst einen Zeppelin mit Wasserstoff als Auftrieb-Gas, das gleichzeitig auch für den Antrieb mit Brennstoffzellen benutzt wird?

    Und darüber hinaus noch weitere Auftriebgas-Zellen mit Helium? Das müsste man natürlich alles mal nüchtern durchkalkulieren. Und darüber "schwebte das Damaklosschwert" in Form der Frage, ob ein riesiges Luftfahrzeug mit großen Mengen Wasserstoffgas in großen Auftriebgas-Zellen an Bord eine Chance auf Zulassung hätte.

    Andererseits muss man bedenken, dass längst nicht alle Zeppelinflüge endeten wie der von der LZ 127 Hindenburg am 6.5.1937 in Lakehurst. Wasserstoff als Auftriebgas wurde mehrere Jahrzehnte lang für Zeppeline benutzt. Und davor schon für Ballone.

    In seiner Internet-Firmenhistorie hebt Mercedes Benz hervor:

    "4. März 1936

    Das Zeppelin-Luftschiff LZ 129 "Hindenburg" geht auf Jungfernfahrt. Angetrieben von vier Daimler-Benz 16-Zylinder-V-Motoren DB 602 (LOF 6) mit einer Maximalleistung von je 1 200 PS / 882 kW, absolviert es innerhalb von neun Monaten drei Südamerika- und zehn planmäßige Nordamerika-Reisen über eine Entfernung von insgesamt 308 421 km."

    Dass das Luftschiff mit den Mercedesmotoren 14 Monate später beim Landen in Lakehurst verunglückt wird übrigens nicht erwähnt.

    https://mercedes-benz-publicar…rz-1936.xhtml?oid=4910060


    Was mir beim Querlesen noch ins Auge gestochen ist:

    "Den ersten bemannten Gasballonflug führten Charles und Marie-Noël Robert am 1. Dezember 1783 durch, ..." Und der war ebenfalls mit Wasserstoff gefüllt.

    https://de.wikipedia.org/wiki/…Geschichte_des_Gasballons

    Außerdem steht in dem Artikel, dass auch heute noch Personentragende Ballons mit Wasserstoff gefüllt werden. Auch Zeppeline werden in diesem Zusammenhang erwähnt, aber es bleibt etwas unklar, ob damit historische Zeppeline gemeint sind.

    Und es wird erwähnt, das Helium als einatomiges Molekül sehr viel stärker diffundiert als Wasserstoff, dass ja als H2 also ein Molekül mit zwei Atomen auftritt.


    Muss die Luftfahrt also einfach nur wieder zu Wasserstoffgas als Auftriebsgas zurückkehren? Würde wahrscheinlich zu einem Riesenproblem werden, wenn es dann erneut zu einem Unfall kommt. Andererseits steigen die Leute doch auch so jeden Tag wieder erneut in Flugzeuge oder Züge, auch wenn sie wissen, dass da schon viele Unfälle passiert sind. Und es gibt Menschen, die lieber nicht fliegen, weil ihnen das zu gefährlich erscheint, die aber mit Autofahren kein Problem haben, obwohl statistisch sehr viel tödlicher, gerade auch für die Insassen!


    "Manntragende Gasballons (wie auch Luftschiffe) werden im Ballonsport jedoch meist mit Wasserstoff gefüllt. Hauptgrund ist, dass Helium um ein Vielfaches teurer wäre und das Traggas am Zielort in der Regel einfach ausgelassen werden muss, ..."

    https://de.wikipedia.org/wiki/…Geschichte_des_Gasballons

  • Wasserstoff lässt sich entweder unter hohem Druck speichern oder tiefgekühlt und flüssig, oder er beansprucht ein großes Volumen. Für das Verdichten oder für die Kühlung wird Energie benötigt. Druckbehälter sind schwer.


    Im Luftschiff ist das Volumen nicht das größte Problem und dort könnte man Wasserstoff in einer separaten Blase im Innern der mit Helium gefüllten Hülle mitführen. Die abnehmende Masse kann bei einer Brennstoffzelle durch das anfallende Wasser ersetzt werden. Oder man hat im Innern der Hülle eine zweite Blase, die mit Luft gefüllt wird, um die entnommene Masse des Wasserstoffs zu ersetzen. Die Masse des Heliums bleibt immer gleich, bis auf Verluste durch Diffusion durch die Hülle.


    Leider können wir unser Radverkehrsforum-Luftschiff jetzt nicht mehr patentieren, weil wir die ganzen Ideen gerade veröffentlicht haben :)

  • So einfach wäre das auch dann nicht mit dem Patent, wenn wir es noch nicht veröffentlicht hätten. Ich fürchte, die Sache mit dem Wasserstoff als Auftriebsgas und Brennstoffgas für die Propeller eines Zeppelins scheitert auch an der Energiemenge von 1 kg Wasserstoff, der nicht komprimiert ist.


    "LZ 126 verbrauchte beispielsweise bei der Überführung von Friedrichshafen nach Lakehurst 23.000 kg Benzin." LZ 126 (USS Los Angeles, ein reparations-Luftschiff") ist einer der Vorgänger von LZ 129 (Hindenburg) und LZ 126 fuhr mit Benzin. (Klar war ja auch für Amerika bestimmt . Scherz!;) )

    https://de.wikipedia.org/wiki/Auftriebsausgleich

    Hier ein Bild mit mehreren Luftschiffen im Größenvergleich:

    https://migenda.weebly.com/upl…z-126-lz-128-b_2_orig.jpg


    "Wasserstoff besitzt eine hohe massebezogenene Energiedichte:

    1 kg enthält fast soviel Energie wie 3 kg Benzin (33,33 kWh/kg Wasserstoff).

    Jedoch ist Wasserstoff ein leichtes Gas. Daher ist seine volumenbezogenen Energiedichte sehr gering:

    Rund 12 Kubikmeter unverdichteter Wasserstoff enthalten gerade die gleiche Menge nutzbarer Energie wie 1 Liter Benzin."

    https://www.planet-energie.de/…html~Planungsgemeinschaft

    um 23.000 kg (entspricht 30.590 l) Benzin zu ersetzen müssten also 30.590 x 12 m³ unverdichteter Wasserstoff in die Ballonhülle gepumpt werden. Das sind 367.080 m³.

    Die LZ 126 hatte aber nur ein Volumen von 73.680 m³.

    Das heißt lange bevor das Luftschiff in Amerika ankommt, ist sein Tank leergeflogen. Und es stürzt in den Atlantik. Aber für kürzere Strecken könnte das funktionieren.


    Und wie wäre es mit Solarzellen zur Stromproduktion, wie Mueck sie dem Zeppelin "auf's Dach schrauben" will? So könnte man während der Fahrt die Elektromotoren per Sonnenenergie antreiben. Das spart dann Wasserstoff. Das kann jetzt aber mal wer anderes nachrechnen, wieviel Wasserastoff dadurch eingespart werden können.


    Ich befürchte ohnehin, dass es hier nicht wirklich um "Grenzen des Wachstums" geht, sondern um Grenzen der psychologischen Zumutbarkeit. Wer würde heute noch mit einem Zeppelin aufsteigen wollen, der mit Wasserstoffgas gefüllt ist? :/

  • Ich fürchte, die Sache mit dem Wasserstoff als Auftriebsgas und Brennstoffgas für die Propeller eines Zeppelins scheitert auch an der Energiemenge von 1 kg Wasserstoff, der nicht komprimiert ist.


    Och naja, daran vielleicht nicht. Die neue 700bar-Technik erlaubt schon ganz ordentliche Reichweiten. Aber der Wasserstoff für Brennstoffzellen erfordert eine hohe Reinheit. (DIN-Norm 17124 und der ISO-Norm 14687 für die am Detail interessierten), sonst gammeln die Membrane der BZ schnell weg. Der ist also teuer.


    Der "Auftriebs"-Wasserstoff braucht das nicht. da reicht technische Qualität.

    Aber damit wird es nicht leicht mit der charmanten Idee, den Wasserstoff aus den Auftriebskörpern in die BZ umzulagern. Das ist so, als würde man Papier nur noch mit Aqua bidest herstellen.


    Für Luftfahrzeuge würde ich auch eine ganz andere Basis vorschlagen: denkbar wären durchaus Hochtemperatur-Brennstoffzellen, die mit Biomethanol laufen und elektrisch betriebene Propeller antreiben.


    BZ-Airliner


    Flugzeug mit Feststoff-BZ ist ist (noch) nicht machbar


    Das wäre komplett klimaneutral und würde auch keine Abgase in der Atmosphäre hinterlassen (ok, das stimmt nicht ganz, ich weiß).


    Übrigens Fotovoltaik: man rechnet ungefähr mit 1kW pro 10qm. Kann man dann schnell selber rausfinden, ob das geht.

  • Och naja, daran vielleicht nicht. Die neue 700bar-Technik erlaubt schon ganz ordentliche Reichweiten. Aber der Wasserstoff für Brennstoffzellen erfordert eine hohe Reinheit. (DIN-Norm 17124 und der ISO-Norm 14687 für die am Detail interessierten), sonst gammeln die Membrane der BZ schnell weg. Der ist also teuer.


    Der "Auftriebs"-Wasserstoff braucht das nicht. da reicht technische Qualität.

    Aber damit wird es nicht leicht mit der charmanten Idee, den Wasserstoff aus den Auftriebskörpern in die BZ umzulagern. Das ist so, als würde man Papier nur noch mit Aqua bidest herstellen.

    Und wie ist das mit Wasserstoff-Verbrennungsmotoren? Reicht da nicht auch der Wasserstoff mit geringerer Reinheit? Die klassischen Zeppeline sollen ja trotz der großen Verbrenner-Motoren recht ruhig geflogen sein.

    Ich wusste das gar nicht mit dem Wasserstoff, dass der von so großer Reinheit sein muss für die Brennstoffzellen. Das gilt doch dann auch für die Brennstoffzellenzüge, die weiter oben schon mal Thema waren. Dann muss der Wasserstoff, den man an rund 100 Tankstellen in Deutschland kaufen kann (für 9,50 E je kg), aber diese Kriterien und Normen erfüllen. https://h2.live/

    Denn auf der genannten Internetseite wird gesagt, dass der Wasserstoff für Brennstoffzellen geeignet sei.

    Übrigens Fotovoltaik: man rechnet ungefähr mit 1kW pro 10qm. Kann man dann schnell selber rausfinden, ob das geht.

    Und wieviel kg kommen da zusammen bei 10 Quadratmeter Solarzellen. Aber ganz ohne groß zu rechnen würde ich so schon sagen, dass das nicht ausreicht, wenn man den klassischen Zeppelin als Orientierungsgröße nimmt. Die Hindenburg etwa hatte vier Motoren mit je 882 kW Maximalleistung. Zusammen ca. 3500 kW. Und je größer und schwerer so ein Luftschiff wird, weil man immer noch mehr Solarzellen drauf packt, um so größer muss das Volumen werden, um das Gewicht tragen zu können. Ein großes Volumen bedeutet aber wieder mehr Luftwiderstand.

    https://mercedes-benz-publicar…nsgesamt%20308%20421%20km.

  • Damals waren auch Autos ohne Sicherheitsgurt zugelassen...

    Auch heute noch sind Kraftfahrzeuge ohne Sicherheitsgurte zugelassen. Lediglich eine persönliche Schutzausrüstung ist vorgeschrieben.

    Hat so ein Fahrzeug 156 kW Leistung und eine Spitzengeschwindigkeit von über 300 km/h, und wird davon gebrauch gemacht, dann ist auch die persönliche Schutzausrüstung im Falle eines Unfalls nur von begrenzter Wirkung.

    https://www.bmw-motorrad.de/de…0e737e57-section-headline

    Und das gilt auch für Motorräder, Trikes, Quads etc., und auch bei einem sehr stabil gebauten Auto sind hohe Geschwindigkeiten ein großes Sicherheitsproblem.

    Aber wer an dieser Stelle vorschlägt, die Wirkung (kW-Begrenzung, Tempobegrenzung etc.) des Fahrzeuges gesetzlich stärker zu limitieren, der erhält schnell Gegenwind von Pseudo-Freiheits-Aposteln.

  • Und wie ist das mit Wasserstoff-Verbrennungsmotoren? Reicht da nicht auch der Wasserstoff mit geringerer Reinheit?

    Ja aber da gibt es andere Probleme. Stichwort Wasserstoffversprödung.



    Dann muss der Wasserstoff, den man an rund 100 Tankstellen in Deutschland kaufen kann (für 9,50 E je kg), aber diese Kriterien und Normen erfüllen.

    Die Tankstellen behaupten das jedenfalls....

  • Auch heute noch sind Kraftfahrzeuge ohne Sicherheitsgurte zugelassen. Lediglich eine persönliche Schutzausrüstung ist vorgeschrieben.

    Hat so ein Fahrzeug 156 kW Leistung und eine Spitzengeschwindigkeit von über 300 km/h, und wird davon gebrauch gemacht, dann ist auch die persönliche Schutzausrüstung im Falle eines Unfalls nur von begrenzter Wirkung.

    Das liegt simpel daran, das ein festbinden am Motorrad keinerlei positive Auswirkung hat im Falle eines Unfalls, oft eher im Gegenteil.

  • Das liegt simpel daran, das ein festbinden am Motorrad keinerlei positive Auswirkung hat im Falle eines Unfalls, oft eher im Gegenteil.

    Wie jetzt?

    Weil man den Fahrer nicht dran festbinden kann, ist es wichtig, dass man Motorräder mit über 150 kW Leistung und Spitzengeschwindigkeiten über 300 km/h für den öffentlichen Straßenverkehr zulässt. Und da man sie nun schon mal zugelassen hat (die vielen völlig übermotorisierten und viel zu schnellen KFZ), ist es dann wohl auch wichtig, dass man den Fahrern die entsprechenden Rennstrecken zur Verfügung stellt in Form von Autobahnen auf denen es kein generelles Tempolimit gibt. Und darüber hinaus zahlreiche Abschnitte, auf denen es gar keine Tempobegrenzungen gibt.(?) ;)

    Einmal editiert, zuletzt von Ullie () aus folgendem Grund: Korrektur des letzten Satzes aufgrund der Anregung von MichiHH, vielen Dank für den Hinweis!

  • Ich hab da ein kleines Verständlichkeitsproblem

    Habe den Satz noch mal ein bisschen geändert:

    "Und da man sie nun schon mal zugelassen hat (die vielen völlig übermotorisierten und viel zu schnellen KFZ), ist es dann wohl auch wichtig, dass man den Fahrern die entsprechende Rennstrecken zur Verfügung stellt in Form von Autobahnen, auf denen es kein generelles Tempolimit gibt. Und darüber hinaus zahlreiche Abschnitte, auf denen es gar keine Tempobegrenzungen gibt.(?)


    Es ist wie so oft: Der Versuch, etwas ein bisschen ironisch darzustellen, ist verführerisch, aber führt regelmäßig zu Verständnisproblemen. Und leider manchmal auch zu unnötigen Missverständnissen oder gar Anfeindungen.


    Worum es mir geht: "Grenzen des Wachstums" können natürliche Grenzen sein, die sich irgendwann einstellen, wenn bestimmte Entwicklungen sehr weit fortgeschritten sind. Oder es können durch die Parlamente beschlossene gesetzliche Grenzziehungen sein, um Fehlentwicklungen zu verhindern, die mit Schäden verbunden sind, die nicht unbedingt immer jeder sofort erkennt.


    Und deshalb plädiere ich für deutlichere Grenzen im Fahrzeugverkehr. Eine Maßnahme (aus meiner Sicht ein Minimalkonsens) wäre ein generelles Tempolimit auf Autobahnen.


    Und darüber hinaus halte ich es unter anderem für sehr wichtig, dass sehr viel deutlicher Leistungsbegrenzungen dazu führen, dass Fahrzeuge in ihrer Möglichkeit zu beschleunigen und Höchstgeschwindigkeiten zu erzielen limitiert werden. Zumindest was die Höchstgeschwindigkeiten angeht, gibt es Auto-Bauer, die von sich aus die Leistungen der von ihnen hergestellten Fahrzeuge limitieren:

    "Volvo begrenzt die Höchstgeschwindigkeit:

    Bei Tempo 180 ist Schluss

    Autohersteller hätten eine Verantwortung, sagt der Chef des Unternehmens. Mit dieser technischen Begrenzung wolle man Leben retten."

    taz vom 4.3.2019

    https://taz.de/Volvo-begrenzt-…geschwindigkeit/!5577923/