Wasserstofftechnik

Grundlagen, Systeme, Anwendung, Wirtschaft

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  • 978-3-446-47228-0
  • 2., überarbeitete Auflage, 03/2022
    552 Seiten, Fester Einband, Komplett in Farbe
Beschreibung
Wasserstofftechnik
Ein wichtiges Buch über das häufigste Element der Welt
Die Energieversorgung, der Verkehrssektor und die Industrie von morgen benötigen zukunftsweisende Technologien, die eine bezahlbare Speicherung großer regenerativ erzeugter Strommengen, einen treibhausgasfreien Verkehr sowie nachhaltige industrielle und chemische Verfahren ermöglichen. Der Einsatz von Wasserstoff verspricht die Lösung vieler damit verbundener Fragestellungen. In diesem Buch steht alles über

- die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff, insbesondere die Verträglichkeit mit den relevanten Werkstoffen und die unterschiedlichen Aspekte der Sicherheit im Umgang mit Wasserstoff

- die bedeutendsten Verfahren der Erzeugung, des Transportes, der Speicherung und der Nutzung von Wasserstoff

- die relevanten Technologiepfade und ihre wirtschaftlich ökologische Bewertung

Mit diesem Buch erlangen Sie als Ingenieur oder Techniker die erforderlichen Fachkenntnisse zum Wesen des Wasserstoffs und zur Wasserstofftechnologie sowie zu den betriebswirtschaftlichen Randbedingungen des Wasserstoffeinsatzes.
In der 2., überarbeiteten und erweiterten Auflage werden folgende Themen ergänzt:
- Odorierung von Wasserstoff beim Transport durch Rohrleitungsnetze
- Nachweis der Dauerfestigkeit für Stahlleitungen unter Wasserstoffeinfluss - Handlungsanweisung für die Berechnung
- Wasserstoff-Microgrids als Basis der Wasserstoffversorgung
- soziale und ökologische Bewertungskriterien für Projekte aus dem Bereich der erneuerbaren Energien (grüner H)
Wasserstofftechnik
Ein wichtiges Buch über das häufigste Element der Welt
Die Energieversorgung, der Verkehrssektor und die Industrie von morgen benötigen zukunftsweisende Technologien, die eine bezahlbare Speicherung großer regenerativ erzeugter Strommengen, einen treibhausgasfreien Verkehr sowie nachhaltige industrielle und chemische Verfahren ermöglichen. Der Einsatz von Wasserstoff verspricht die Lösung vieler damit verbundener Fragestellungen. In diesem Buch steht alles über

- die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff, insbesondere die Verträglichkeit mit den relevanten Werkstoffen und die unterschiedlichen Aspekte der Sicherheit im Umgang mit Wasserstoff

- die bedeutendsten Verfahren der Erzeugung, des Transportes, der Speicherung und der Nutzung von Wasserstoff

- die relevanten Technologiepfade und ihre wirtschaftlich ökologische Bewertung

Mit diesem Buch erlangen Sie als Ingenieur oder Techniker die erforderlichen Fachkenntnisse zum Wesen des Wasserstoffs und zur Wasserstofftechnologie sowie zu den betriebswirtschaftlichen Randbedingungen des Wasserstoffeinsatzes.
In der 2., überarbeiteten und erweiterten Auflage werden folgende Themen ergänzt:
- Odorierung von Wasserstoff beim Transport durch Rohrleitungsnetze
- Nachweis der Dauerfestigkeit für Stahlleitungen unter Wasserstoffeinfluss - Handlungsanweisung für die Berechnung
- Wasserstoff-Microgrids als Basis der Wasserstoffversorgung
- soziale und ökologische Bewertungskriterien für Projekte aus dem Bereich der erneuerbaren Energien (grüner H)
Customer evaluation for "Wasserstofftechnik"
(Geprüfte Bewertung)
22 Oct 2023

Umfangreich, mit ausführlichen Grundlagen und vielen Details

Das Buch ist umfangreich und eigentlich ist es, wie in dem Vorwort der zweiten Auflage erläutert, drei Bücher von drei Autoren in einem. Das Buch wendet sich an technische Experten verschiedener beteiligter Disziplinen und die Lektüre erfordert eine gewisse Ausdauer. Das Einführungskapitel fühlt sich an wie ein Impulsvortrag, der den Bezug zur aktuellen Diskussion in Energie- und Klimapolitik herstellen will.
Kapitel 2 bis Kapitel 9 sind ein klassisches ingenieurwissenschaftlich-technisches Fachbuch mit einem tiefgreifenden Rundumschlag von physikalischen Eigenschaften des Wasserstoffs (Streifzug durch die Thermodynamik), Interaktion mit Werkstoffen (als Beispiel: Bruchmechanik spezieller Stahllegierungen im Kontakt mit Wasserstoff in Abhängigkeit von Beaufschlagung mit unterschiedlichen Drücken), betriebswirtschaftliche Einsichten in eine Wasserstoffwirtschaft, Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff (von der Dampfreformierung über verschiedene Varianten der Elektrolyse bis hin zu biologischen Verfahren), Transport des Wasserstoffs (Drucktanks, Verflüssigung, Pipelines, Herausforderungen in Verteilnetzen bis zur Odorierung), Anlagentechnik (Verdichter, Verflüssigung, Druckkontrolle), Speicherung (Druckbehälter, kryostatische Behälter, untertägige Speicherung in Salzkavernen (inklusive Bohrtechnik!)), Verwendung von Wasserstoff als Rohstoff (Chemieindustrie, Stahlerzeugung) und als Energieträger (Energiequelle im Transportsektor, Heizung, Elektrizitätserzeugung) mit Diskussion verschiedener Varianten von Brennstoffzellen.
Kapitel 10 geht auf industrielle Anwendungen an und scheint sich auf aktuelle Entwicklungen und Projekte zu konzentrieren. Es gibt eine Idee über die sich entwickelnde Wasserstoffwirtschaft in einer noch frühen Phase.

Die Lektüre als eBook ist ein wenig anstrengend, was naturgemäß mit dem verwendeten Reader zusammenhängen kann. Ich weiß nicht, ob eBooks strikt die Seitennummerierung der Printversionen reproduzieren. Jedenfalls erscheint mir in diesem Zusammenhang der verwendete Zitierstil unkonventionell (Autorenname und Seitenzahl, aber nicht Bookmark aus dem Literaturverzeichnis und Kapitelnummer). Viele Beispiele verweisen auf das Buch „Wasserstofftechnik – Aufgaben und Lösungen“, was angesichts der Detailtiefe eine gute Idee ist.

(Geprüfte Bewertung)
4 Sep 2023

Keine leichte Kost: sehr anspruchsvoll, aber höchst kompetent

Die Zielgruppe dieses Werkes sind ohne Frage Ingenieure und Akademiker. Zu empfehlen ist die Auseinandersetzung mit dem Thema aber auch der Politik und wirtschaftlichen Entscheidungsträgern.
Prof. Schmidt erkennt bereits im Vorwort vollkommen richtig, dass es im deutschsprachigen Raum schwierig bis unmöglich ist, ein wirklich umfassendes Werk zum Thema Wasserstoff im Buchhandel zu finden und das obwohl Wasserstoff als Energieträger der Zukunft bereits seit geraumer Zeit im Gespräch und ebenso von Kritikern unterschiedlicher Interessenlage umstritten ist. Schmidt beleuchtet in seinem Werk nicht nur die Physik, nicht nur die Erzeugung von Wasserstoff als technisches Gas, nicht nur die wirtschaftlichen Einflüsse, nicht nur die Anforderungen an die Infrastrukturen. Prof. Schmidt denkt systemisch! Er hat bei der Konzeption seines Buches ein Gesamtbild vor den Augen, schaut in die Potenziale, welche bereits die nahe Zukunft bieten und eröffnet mit seinem Werk die Grundlage für ein objektives Verständnis des Themas.
Bereits im ersten Kapitel fällt auf, dass sich Schmidt um eine objektive Betrachtung aus verschiedenen Blickwinkeln bemüht. Er versucht, verschiedene Seiten der öffentlich geführten Diskussion zu verstehen und wertungsfrei dem Leser zu verdeutlichen. Dies schließt einerseits die wirtschaftlichen Interessen der auf fossilen Energiequellen gegründeten Geschäftsmodelle großer, multinationaler Konzerne aber auch die geopolitischen Betrachtungen mit ein. In den Letzteren erkennt er das gegebene Risiko, wobei das Werk noch vor der russischen Intervention in der Ukraine und den damit verbundenen Einschränkungen in der Energieversorgung entstanden ist.
Deutlich wird all dies auch bei der Betrachtung der Wasserstofferzeugung. Das Werk räumt durchaus ein, dass es verschiedene etablierte Verfahren gibt, Wasserstoff aus fossilen Rohstoffen zu gewinnen, was - wie Kritiker immer wieder anführen - natürlich nicht nachhaltig sein kann. Allerdings behandelt er auch das elektrolytische Prinzip, welches es möglich macht, regenerativ (Wind, Solar, Wasserkraft) generierte elektrische Energie in Form von Wasserstoff zu speichern und biologische Verfahren. Dabei begreift der Autor auch die Wichtigkeit des erforderlichen Rohstoffes: Wasser, welches als Trinkwasser und für die landwirtschaftliche Bewässerung ein kostbares Gut ist.
Der fachliche Anspruch an den Leser ist - wie angedeutet - sehr hoch, was aber durchaus als Qualitätsmerkmal zu interpretieren ist. Für den Leser ist es von Vorteil, ein wenig Grundwissen in der Thermodynamik und zu den Gasgesetzen mitzubringen bzw. diese zu erwerben. Ohne diesen Anspruch wäre dieses Werk aber nicht das, was es sein möchte und was im deutschsprachigen Raum - nicht nur für Studenten und Studentinnen - wichtig ist. Es bietet dem Planer und Ingenieur ein hervorragendes Nachschlagewerk auf wissenschaftlichem Niveau und dem politisch Diskutierendem fundiertes Grundwissen in der Materie.
Wissen dieses Niveaus kann nicht auf dem "Silbertablett" serviert werden. Man muss es sich erarbeiten! Prof. Schmidt und seine Co-Autoren liefern jedoch hierzu eine sehr fundierte Grundlage. Dieses Werk ist deswegen sehr zu empfehlen.

(Geprüfte Bewertung)
18 Aug 2023

Eine sehr gute Zusammenfassung der technischen Grundlagen und auch wirtschaftlichen Zusammenhänge zum Thema "Wasserstoff".

Dieses Buich kann man jedem empfehlen, der beruflich oder politisch mit Wasserstoff als Energieträger zu tun hat. Es erfordert aber schon etwas Fachwissen in Chemie und Physik, oder zumindest die Bereitschaft, sich die Grundlagen anzueignen. Man kann Herrn Schmidt nur gratulieren zu diesem umfassenden Buch, das sich auch als Nachschlagewerk für Ingenieure, Fachplaner und andere Personen eignet, die beruflich mit der Verwendung von Wasserstoff zu tun haben.
Vor allem die praxisgerechten vereinfachten Formeln und die vielen Diagramme helfen dem Praktiker, wer tiefer graben möchte, findet in dem didaktisch gut aufgebauten Buch auch ein sehr ausführliches Literaturverzeichnis.

(Geprüfte Bewertung)
13 Aug 2023

Umfangreich

Das Buch ist mit seinen über 500 Seiten recht umfangreich und im Stil eines Lehrbuches verfasst. Es werden verschieden Aspekte um das Thema Wasserstoff behandelt. Als allererstes wäre da die Motivation, die nach meiner Ansicht auch eine gewisse persönliche Meinung widerspiegelt. Auf die Physik und Chemie wird umfangreich eingegangen, Dies wird durch zahlreiche Formeln untermauert. Allerdings blieb dennoch eine Sache unklar. Den Satz: "Bei Flüssigkeiten steigt die dynamische Viskosität mit ansteigender Temperatur, hierbei wird das Fluid allerdings dünnflüssiger." habe ich an anderen Stellen nicht so gefunden. Weiterhin wird auf die Auswirkungen von Wasserstoff auf andere Materialien gut eingegangen und auch die Gefahren betrachtet. Wirtschaftlichkeit, die nur den aktuellen Stand erzählen kann, ist erwähnt und auch alle wichtigen technologischen Pfade. Der Preis von ca. 100€ ist für einen Studenten sicher nicht sonderlich billig, allerdings steckt in dem Buch jede Menge gut aufbereitetes Wissen und es hat sicher viel Arbeit gemacht.

(Geprüfte Bewertung)
11 Aug 2023

Für Fachleser

Das Buch ist für Fachleser (Ingenieure und Techniker) für Laien weniger geeignet.
Aufbau super. Grundlagen , Wirtschaftlichkeit wird in einigen Kapitel gewidmet.
Insgesamt bietet es eine gute und funktioniert Einführung in das Thema.

(Geprüfte Bewertung)
8 Aug 2023

Umfassendes Sammelwerk der Technik des Wasserstoffs für Studierende und Ingenieure

Das Buch ist ein umfassendes Sammelwerk über die Technik des Wasserstoffs, das auch in die Grundlagen der Physik und Chemie begleitender Prozesse einführt. Es ist für das Selbststudium von Studierende und Ingenieure gedacht, es wird immer wieder auf das Begleitbuch "Wasserstofftechnik, Aufgaben und Lösungen" verwiesen um sich tief (mit Formeln und Berechnungen) in die Materie einzuarbeiten.Trotzdem ist das Buch nicht von schwerer Kost, durch Bilder und ansprechende, praktische Beispiele gibt es den praktichen Bezug.
Das umfangreiche Literaturverzeichnis mit Verweisen auf aktuelle Literatur zeigt neben Grundlagen auch neueste Erkenntnisse der Wissenschaft.

(Geprüfte Bewertung)
3 Aug 2023

Breite Einführung in die Welt des Wasserstoffs

Wie bereits im Vorwort angedeutet, wendet sich das Buch an Studierende und Techniker, die sich in das Thema "Wasserstoff" neu einarbeiten wollen. Folgerichtig wird der Leser daher zunächst in die relevanten chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff eingeführt. Basierend auf diesen Grundlagen werden im Anschluss die unterschiedlichen Aspekte der Bereitstellung und der Nutzung von Wasserstoff erläutert.
Obwohl sich das Buch vor Allem an Techniker wendet, wird auch der Wirtschaftlichkeit ein eigenes Kapitel gewidmet.
Insgesamt bietet das Buch eine gute und vor Allem sehr breite Einführung in das Thema.

(Geprüfte Bewertung)
22 Jul 2023

für Laien nicht geeignet

Das Buch richtet sich an Ingenieure und Techniker und nur die werden daran wahrscheinlich auch ihren Spaß haben. Das Buch besticht durch sehr vielen Formeln, die es dem Leser sehr schwer machen, zu folgen. Einem Laien, der sich nur interessehalber für das Thema interessiert, würde ich das Buch nicht empfehlen.

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Autor(en)

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schmidt ist Professor im Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt an der Fachhochschule Münster, Abt. Steinfurt. Von 2011 bis 2018 war er Dekan des Fachbereichs. Von 1998 bis 2002 war er in der Gassparte des Gas- und Stromnetzbetreibers EWE AG in Oldenburg im Bereich Gasbeschaffung, Bau und Betrieb von Gasspeichern und Gasexpansionsanlagen tätig. Von 1982 bis 1998 arbeitete er als Ingenieur beim Ferngasversorgungsunternehmen Thyssengas GmbH in Duisburg, wo er für Planung, Bau und Betrieb gas- und speichertechnischer Anlagen verantwortlich war.

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schmidt ist Professor im Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt an der Fachhochschule Münster, Abt. Steinfurt. Von 2011 bis 2018 war er Dekan des Fachbereichs. Von 1998 bis 2002 war er in der Gassparte des Gas- und Stromnetzbetreibers EWE AG in Oldenburg im Bereich Gasbeschaffung, Bau und Betrieb von Gasspeichern und Gasexpansionsanlagen tätig. Von 1982 bis 1998 arbeitete er als Ingenieur beim Ferngasversorgungsunternehmen Thyssengas GmbH in Duisburg, wo er für Planung, Bau und Betrieb gas- und speichertechnischer Anlagen verantwortlich war.

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