6: Man spricht über Wasserstoff-Technologie
Motto:
In dem Forscherhirn entstehen
Grundgedanken und Ideen,
welche wir besonders schätzen,
sind sie technisch umzusetzen.
Doch nicht alles kann gewinnen,
was Gehirne sich ersinnen.
Es gilt dann, aus diesem Kuchen
das, was passt, herauszusuchen.
Lassen wir drum diese Mühen
aufmerksam vorüberziehen!
6.1: Gedanken über den Wasersoff
zurück zum Anfang Im vorgehenden Kapitel
war die Sonne groß im Titel,
dieser starke Lichtaussender,
Energie- und Lebensspender.
Dabei haben wir bedacht,
was man alles damit macht,
wie die Menschen sich bemühen,
ihren Nutzen draus zu ziehen,
auch mal über Möglichkeiten
und ihr "Für" und "Wider" streiten.
Während viele danach streben,
tunlichst darauf acht zugeben,
dass man sinnvoll das verwendet,
was das Sonnenlicht uns spendet,
suchten andre zu ergründen,
woraus Sterne denn bestünden.
Ganz besonders ging durchs Hirn
aller das Zentralgestirn,
dem die Einzigartigkeit
einen Sonderplatz verleiht,
so dass viele Enthusiasten
mit der Sonne sich befassten.
Man hat lange hingeschaut
und sich so ein Bild gebaut.
Mit dem Bilde ist gemeint,
dass die Sonne, die uns scheint,
nach dem, was man sieht und misst,
ein sehr großer Gasball ist,
der - so hat man festgestellt -
fast nur Wasserstoff enthält.
Dass der Anteil überwiegt,
hat man klar herausgekriegt.
Mancher Schöngeist mag nun schwärmen,
am Gedanken sich erwärmen,
Wasserstoff und Sonne seien
praktisch eins, und sich drob freuen.
Doch dies wäre Phantasie
und ein Märchen irgendwie.
Nehmen Sie drum hier die Zeilen
ohne längeres Verweilen
nur als kleine Vorbereitung
und geschickte Überleitung
zu dem Punkt, den wir gelassen
nunmehr hier ins Auge fassen.
Wenn man Energie betrachtet,
wird auch Wasserstoff beachtet.
Aber dieses hat ja nun
mit der Sonne kaum zu tun.
Etwas andres wird erreicht;
denn der Wasserstoff ist leicht,
und die Energie pro Masse
ist hier Extra-Güteklasse.
Außerdem ist dies bekannt:
Wird der Wasserstoff verbrannt,
dann gibt es bei dieser Nutzung
kaum Probleme der Verschmutzung,
weil nur reines Wasser bleibt,
das ja keinen Unfug treibt.
Auch deshalb erfand man die
"Wasserstofftechnologie".
Doch bevor wir daran gehen,
diese Technik anzusehen
und den Nutzen zu vermessen,
wollen wir es nicht vergessen,
auch die Dinge zu benennen,
die als Nachteil wir erkennen.
Wasserstoff ist ja recht leicht,
so dass er sehr rasch entweicht.
Damit ist das eine klar:
Was einmal auf Erden war,
stieg längst in den Raum empor.
So kommt er hier rein nicht vor
wie das Erdöl und die Kohlen,
die wir aus dem Boden holen.
Wasserstoff wird nur gebunden
auf der Erde hier gefunden.
Eine Quelle steht uns offen
in den Kohlenwasserstoffen.
Man trifft alle die Substanzen
in den Tieren, in den Pflanzen
und den Stoffen, die entstehen,
wenn sie absterbend vergehen.
Aber eine zweite Quelle
gibt es ja auf alle Fälle.
Wird auch alles andre blasser,
bleibt uns immer noch das Wasser,
welches auf der ganzen Welt
reichlich Wasserstoff enthält.
Damit kommt man ganz bequem
auf das wichtigste Problem:
Will man Wasserstoff erhalten,
muss man erst das Wasser spalten.
Was man schließlich hält in Händen,
hat man vorher aufzuwenden.
Wasserstoff - das sehen Sie -
bringt nicht neue Energie,
macht nicht energetisch reicher,
sondern ist nur Zwischenspeicher.
An der Stelle wird es Zeit,
nunmehr eine Kleinigkeit,
die wir bisher glatt verschwiegen,
hier erläuternd einzufügen.
Man erwähnt oft ungebeugt,
dass man "Energie erzeugt".
Aber wer's genauer nimmt,
weiß, dass dieses so nicht stimmt.
Energie kann nicht entstehen,
und sie kann auch nicht vergehen.
Wenn wir technisch sie behandeln,
können wir sie nur verwandeln.
Demnach können wir drum ringen,
sie in eine Form zu bringen,
die man nach der Wandlung dann
technisch gut verwerten kann.
"Energieerzeugung" meint
wohl nur dieses, wie mir scheint.
Analoges gilt dann auch
für den "Energieverbrauch".
Diese Deutung immerhin
gibt den Worten neuen Sinn.
Diesen halten wir in Händen,
wenn wir weiter sie verwenden.
Halten wir noch einmal inne,
konzentrieren unsre Sinne
zum verbesserten Verständnis
auf die folgende Erkenntnis:
Man erzeugt erst irgendwie
irgendwelche Energie.
Diese wird zu guter Letzt
ja auch sinnvoll eingesetzt,
aber keinesfalls sofort,
das heißt: nicht am selben Ort
und auch nicht zur selben Zeit.
So ist Speicherfähigkeit
eine Eigenschaft, die man
vorteilhaft benutzen kann.
Jedenfalls ist sie begehrt
und extrem erstrebenswert.
Gleiches gilt für den Transport.
Dass man Energie vom Ort
zu der Stelle transportiert,
wo sie dann verwendet wird,
ist letztendlich unentbehrlich.
Denn sonst nützte sie uns schwerlich.
Der Transport, die Speicherung
bringen uns Bereicherung.
Ohne sie - so sei erklärt -
ist die Energie nichts wert.
Kehren wir nach diesem Blick
nun zum Wasserstoff zurück,
wobei uns bei ihm gefällt,
dass er Energie enthält,
die in ihm gespeichert ist,
was man ja als Vorzug misst.
Fragen des Transports bereiten
ebenfalls kaum Schwierigkeiten.
Er ist ein anwendungsreicher,
transportabler Zwischenspeicher.
All dies ist - das lässt uns stutzen -
mit viel Vorsicht zu benutzen,
denn man ahnt wohl, was passiert,
wenn das Ganze explodiert.
Dieses Sicherheitsbedürfnis
führt zu mancherlei Zerwürfnis.
Doch es gilt, am Ball zu bleiben
und nichts vorschnell abzuschreiben.
Wenn wir in die Zukunft sehen,
brauchen wir recht viel Ideen.
Wenn man keine Auswahl hat,
findet auch kein Fortschritt statt.
Lassen wir die Forschermühen
darum still vorüberziehen!
zurück zum Anfang Mancher denkt mit wehem Blick
an die Schulzeit wohl zurück
und erinnert sich entfernt
noch an das, was man gelernt.
Man entdeckte Lesen, Schreiben,
übte sich im Unfug Treiben,
auch, was die Natur so macht,
wurde flüchtig angedacht.
Man erfuhr im großen ganzen
viel von Tieren und von Pflanzen.
Man behielt auch unbedingt,
dass "Chemie" ist, wenn es stinkt,
und man lernte also bald,
dass "Physik" ist, wenn es knallt.
Aber dies ist keines Falles
von dem, was man lernte, alles.
Sonderlich von der Physik
blieb doch sicher was zurück,
etwa wie man Wasser spaltet,
wenn man einen Strom einschaltet,
wobei Wasserstoff hier leicht
außer Sauerstoff entweicht.
Viele haben dies Geschehen
wohl schon im Versuch gesehen.
Lassen Sie uns innehalten,
um einmal das Wasserspalten
zu versuchen zu verstehen
und ihm auf den Grund zu gehen!
Schon seit einigen Epochen
hat sich ja herumgesprochen,
dass die Welt, die uns vertraut ist,
aus Atomen aufgebaut ist.
Davon gibt es eine Fülle.
Alle haben Kern und Hülle.
In der Hülle gibt es Zonen
angefüllt mit Elektronen.
Die, die ganz weit außen liegen,
sind oft einfach loszukriegen.
In Metallen bildet das
dann ein "Elektronengas".
Dieses ist sehr gut beweglich
und macht großen Stromfluss möglich.
So ergibt sich daraus weiter
ein Metall als guter Leiter.
Etwas Schwierigkeit bereiten
in dem Bild die Flüssigkeiten.
In dem Wasser hat man viele
kleine Wassermoleküle.
Ein geringer Teil von allen
ist in Bruchstücke zerfallen,
die - so kann man einfach sagen -
gegengleiche Ladung tragen.
Dieser Umstand bringt sofort
Elektrizitätstransport,
weil die Ladung sich bewegt,
wird hier Spannung angelegt.
An den Enden wird dann eben
diese Ladung abgegeben.
Das gibt in der Flüssigphase
seitlich zwei getrennte Gase.
Unser Fachjargon nennt diese
Trennung hier "Elektrolyse".
Wenn wir nun die Frage stellen:
"Was sind aber 'Brennstoffzellen'?",
dann sei einfach nur erklärt:
Dort läuft alles umgekehrt!
Hier setzt man die beiden Gase
einer Zelle vor die Nase,
wo wir sie von beiden Seiten
in die Randbereiche leiten.
Passend viele Elektronen
werden in den Durchtrittszonen
zugeführt und abgenommen.
Diese Elektronen kommen
über einen Außenleiter
an das andre Ende weiter.
Dies bedeutet, wie man weiß,
Stromfluss in dem Außenkreis.
So ist diese Brennstoffzelle
gleichsam eine Spannungsquelle.
Doch der Stromfluss ist nicht groß,
nimmt man reines Wasser bloß.
Man fasst besseres ins Auge,
nimmt zum Beispiel Kalilauge.
Große Ladungsträgerdichte
bringt dann Schwung in die Geschichte.
Doch wir wollen nicht vergessen,
das bei den Umsetzprozessen
stets das Wasser, das entsteht,
in die Lauge übergeht.
Diese wird dadurch verwässert,
was die Wirksamkeit nicht bessert.
Aber man hat längst gelernt,
wie das Wasser man entfernt;
denn man muss sich stets bemühen,
dieses Wasser abzuziehen.
Tut man das, wie's sich gehört,
läuft die Zelle ungestört.
Es ist noch auf eins zu achten,
wenn wir den Prozess betrachten.
Denn ganz leise ohne Lärmen
wird die Zelle sich erwärmen.
Dies ist etwas, das hier stört
und nicht ins System gehört,
so dass es viel Vorteil zeitigt,
wird die Wärme stets beseitigt.
Es gibt da noch ein paar Tricks,
ohne diese läuft hier nix!
Aber zieh'n wir in Erwägung:
Unsern Drang nach Offenlegung
wollen wir nicht übertreiben.
Manches darf verborgen bleiben.
Wenden wir uns nun in Ruh'
einer andren Frage zu:
Wozu letzten Endes man
Brennstoffzellen brauchen kann.
Eins erkennt man auf der Stelle
beim Betrieb der Brennstoffzelle,
dass sie uns mit Strom bedenkt,
wenn man nicht am Ortsnetz hängt,
so dass sie trotz ihrer Last
für Elektroautos passt,
und es waren Astronauten,
die sich Brennstoffzellen bauten
für den Flug im Weltenraum,
diesem alten Menschheitstraum.
Die in einsamen Gebieten,
wo sie sonst nur Schafe hüten,
eine Stromversorgung wollen,
weil sie was betreiben sollen,
können sich dazu bequemen,
Brennstoffzellen hier zu nehmen.
Doch man hat hierbei - man kennt's
eine Menge Konkurrenz:
Sonnenzellenapparate
sowie Dieselaggregate;
auch der Wind lässt sich nicht lumpen
beim Betrieb von Brunnenpumpen.
Doch es ist so dann und wann
nützlich, wenn man wählen kann.6.3: Was wir sonst noch mit Wasserstoff anfangen (können)
zurück zum Anfang In dem großen Weltgeschehen
ist besonders das Entstehen mannigfacher Lebensformen,
der Strukturen und der Normen,
die in vielerlei Gestalten
auf der Erde sich entfalten,
etwas, das den Geist bewegt.
Deshalb hat man angeregt
lange drüber nachgedacht
und sich dann das Bild gemacht,
dass in aller Erdenfrühe
in der warmen Ursprungsbrühe
Moleküle sich verbanden.
So sei Leben dann entstanden.
Dieses Abbild der Erscheinung
leitete uns zu der Meinung,
dass das Leben insgesamt
letztlich aus dem Wasser stammt.
Doch es ist zu diesen Fragen
noch was andres beizutragen.
Was hier lebt und sich bewegt,
was sich freut und sich erregt,
auch des Menschen Tun und Hoffen
fußt auf Kohlenwasserstoffen.
Denn in Menschen, Tieren, Pflanzen
wirken diese Grundsubstanzen.
Aus den wesentlichen Quellen
diese Stoffe herzustellen,
ist ein Ziel in der Chemie,
sonderlich der Pharmazie.
Auf der Basis dann gedeihen
Salben, Pulver und Arzneien,
die uns irgendwann dann alle
hilfreich sind im Krankheitsfalle.
Auch in manchen andren Fällen
wird, um Stoffe herzustellen,
aufmerksam und mit Bedacht
Wasserstoff hineingebracht,
der leicht im System verschwindet,
mit den Stoffen sich verbindet.
Dies ist ein seit vielen Jahren
oft verwendetes Verfahren.
Diese Form der Umsetzführung
heißt im Fachjargon "Hydrierung",
die in der Chemie gezielt
eine große Rolle spielt.
Wasserstoff hat das Bestreben,
fest am Sauerstoff zu kleben,
weil die Wasserbildung Ziel ist
und die Bindung sehr stabil ist.
So zeigt Wasserstoff das Mühen,
Sauerstoff an sich zu ziehen,
auch wenn der seit langer Frist
anderswo gebunden ist.
Auf die Art hat man gelernt,
wie man etwa Rost entfernt.
Bei dem Vorgang, den man fand
nimmt man Wasserstoff zur Hand.
Teile, deren Wert man schätzt,
werden ihm dann ausgesetzt,
und die Stücke, wie durch Zauber,
werden wieder glatt und sauber.
Auf die Art kriegt man gesunde,
sehenswerte Bodenfunde,
die, vom Rost schon angefressen,
in der Erde man vergessen.
In der Weise hilft Chemie
auch der Archäologie.
Etwas ist noch zu erkennen:
Man kann Wasserstoff verbrennen
und bei dem Gedanken bleiben,
damit Autos anzutreiben,
was uns wohl etwas ans Fell geht,
da der Vorgang ziemlich schnell geht.
Dies gibt Klopfen im Motor;
das ist schlecht nicht nur fürs Ohr,
und man sollte sich deswegen
etwas andres überlegen.
Statt nur Wasserstoff zu nehmen,
könnte man sich da bequemen,
ein System von Gasgemischen
unserm Motor aufzutischen.
Doch dabei tritt eins zutage,
die bekannte Abgasfrage.
Das Problem der Sauberkeit
führt vielleicht zu neuem Streit.
Bei dem Umgang mit den Stoffen
bleibt die eine Frage offen:
Es ist ja in allen Fällen
Wasserstoff erst herzustellen.
Mit den chemischen Verfahren
kann man dies seit vielen Jahren.
Manchmal ist bei diesen Taten
etwas Vorsicht anzuraten,
denn dann fallen Stoffe an,
die man nicht gebrauchen kann.
Dieses Konzentrat von Gasen
einfach in die Luft zu blasen,
wäre sicher sehr betrüblich
und ist heute nicht mehr üblich.
Doch des Menschen Herz ist schwach.
Manchmal handelt er danach.
Die Gefahren zu beherrschen,
fordert Vorsicht und Recherchen.
In der Zeit der "Erdölkrise"
startete man die Devise
"Wasserstoff ist akkurat
bestes Erdölsurrogat",
und in dieser Euphorie
dachte man sich, irgendwie
müsste sich in großen Massen
Wasserstoff beschaffen lassen.
Den Gedanken fand man toll
und besonders wirkungsvoll.
Daher widmeten sich viele
Forscher diesem großen Ziele.
Um die Umwelt gut zu schonen,
dient ein Satz von Reaktionen
Schritt für Schritt der Wasserspaltung,
und für die Substanzerhaltung
wird der Rest, wie's sich gebührt,
voll im Kreis zurückgeführt.
Viele haben mitgemacht,
sich Prozesse ausgedacht.
Man vermerkt dies still verwundert,
waren es doch ein paar hundert!
Aber sagen wir es jetzt:
Keiner hat sich durchgesetzt.
Bei all diesen Kreisprozessen
störten technische Finessen.
Doch auch eines ist verständlich:
Jeder möchte ja letztendlich
auch von seinen Geistesgaben
finanziellen Vorteil haben.
Doch es ist hier unterm Strich
das Patentrecht hinderlich.
Eh' man, was man sich erdacht,
richtig auf den Weg gebracht,
muss man erst mal ziemlich scheu sein,
die Erfindung soll ja neu sein!
Das bedeutet dann für jeden:
Man darf nicht darüber reden.
Nach Patentrecht geht es nicht,
dass man offen das bespricht,
um im Kreise von Kollegen
"Für" und "Wider" abzuwägen.
So wird vieles überstürzt,
das Verfahren abgekürzt.
Die Ideen, grad geboren,
werden noch unausgegoren
zum Patentamt hingetragen,
und der Prüfer muss sich plagen,
dass er das Problem verdaut,
das er technisch nicht durchschaut.
So muss er sich drauf beschränken,
dies juristisch zu bedenken.
Was wir technisch uns erhoffen,
bleibt dabei dann aber offen.
So ward manches patentiert,
was nicht richtig funktioniert.
Klar gesagt, bedeutet das:
Auch die ändern wissen was!
So ist's klüger, will ich meinen,
all dies Wissen zu vereinen,
um gemeinsam sich zu mühen
und am gleichen Strang zu ziehen.
Weil ein jeder das Gebiet
aus versetztem Winkel sieht,
kann man Fehler leicht erspähen,
welche andre übergehen.
Wird erst einmal patentiert
noch bevor man Klarheit spürt,
so gibt dies nicht sehr viel Sinn
und auch nicht Geschäftsgewinn.
Wenn man nur noch darauf aus ist,
dass man anderen voraus ist,
so ist dies - so meine ich -
dem Erfolg oft hinderlich.
All die Wasserstoffeffekte
bieten vielerlei Aspekte.
Einiges ist gut bekannt
und wird auch schon angewandt;
manche Technik hat bis jetzt
sich nicht richtig durchgesetzt,
und noch andere Gedanken
treffen grundsätzliche Schranken.
Es hat aber heutzutage
die Veränderung der Lage
schon Ideen über Nacht
doch noch zum Erfolg gebracht.
Überschaut man diese Fragen,
kann man wohl das eine sagen:
Man befasst sich mit den Dingen,
die die Menschen weiter bringen.
Doch das Fazit heißt hier schlicht:
Manchmal klappt's und manchmal nicht!
