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Dieses Buch ist entstanden aus VerOffentlichungen, Vortragen und Vor lesungsreihen sowie im Rahmen von Forschungsarbeiten des Verfassers auf den Sachgebieten Raumfahrtenergietechnik, Energiewandlung und Energie speicherung allgemein sowie der kryogenen Energietechnik. Die Technik und Technologie des fliissigen Wasserstoffs - einst wesentliche Voraussetzung flir die rasche Entwicklung der Raumfahrt - erweist sich dabei von steigender Bedeutung auch fUr die Energietechnik der Zukunft. Wasserstoff als Energietrager allgemein kann dabei die Mittlerrolle zwischen bestehenden Gegensatzen von Kernenergie und regenerativer Energie iiber nehmen, welche beide flir die Zukunft unverzichtbar sind. Er kann als Sekundarenergietrager aus diesen Primarenergietragern nahezu im Gleichgewicht mit der Umwelt hergestellt werden, ohne dabei die mit der gegenwartigen fossilen Energietechnik verbundene, langfristig untragbare Schad stoff emission aufzuweisen, und stellt damit eine ultimative Form der Energie technik dar. Seinen ersten Einsatz als Sekundarenergietrager in gro~em M~stab erfuhr Wasserstoff als hochenergetischer Raketentreibstoff, woflir Verfahren zur Ver fliissigung, Speicherung und Handhabung im wesentlichen in den U.S.A. ent wickelt wurden, wahrend in Europa zur Zeit nur in Frankreich entsprechend vergleichbare Aktivitat festzustellen ist. Entwicklungen in der Bundesrepublik Deutschland umf~ten vor allem Untersuchungen iiber Wasserstoff-Sauerstoff bzw. Wasserstoff-Fluor-Raketen triebwerke, iiber die physikalischen und technischen Eigenschaften von Wasser stoff-Matsch (slush-hydrogen) und konzentrieren sich derzeit auf Forschungs und Entwicklungsarbeiten zum Einsatz von fliissigem Wasserstoff als Alternativ kraftstoff, wobei vergleichbare Aktivitaten in Japan und Kanada zu vermerken sind.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung.- 2. Allgemeines zur Herstellung von Wasserstoff.- 2.1 Wasserstoff aus fossilen Rohstoffen.- 2.2 Wasserstoffherstellung mittels Elektrolyse.- 2.3 Thermochemische Verfahren zur Wasserspaltung.- 2.4 Weitere Verfahren zur Wasserstoffherstellung aus Wasser.- 3. Die Verflüssigung von Wasserstoff.- 3.1 Grundlagen der Wasserstoff-Verflüssigung.- 3.2 Verflüssigungsanlagen kleiner und mittlerer Größenordnung.- 3.3 Magnetokalorische Verflüssiger.- 3.4 Industrielle Großverflüssigungsanlagen.- 4. Thermische Isolation, Speicherung und Transport von flüssigem Wasserstoff.- 4.1 Mechanismen des Wärmetransports und Isolationstechniken.- 4.2 Speicherung und Transport von flüssigem Wasserstoff.- 4.3 Leitungen für flüssigen Wasserstoff.- 4.4 Pumpen für flüssigen Wasserstoff.- 5. Flüssiger Wasserstoff als Treibstoff.- 5.1 Chemische Raketenantriebe.- 5.2 Nukleare Raketenantriebe.- 6. Flüssiger Wasserstoff als Kraftstoff.- 6.1 Luftfahrt.- 6.2 Bodengebundener Verkehr.- 7. Flüssiger Wasserstoff in Kernforschung und Kerntechnik.- 7.1 Blasenkammern mit flüssigem Wasserstoff.- 7.2 Deuterium-Darstellung mittels Rektifikation von flüssigem Wasserstoff.- 8. Ausblick auf zukünftige Anwendungen.- 8.1 Wasserstoff als zukünftiger Sekundärenergieträger.- 8.2 Anwendungen im Kraftfahrzeug.- 8.3 Schienengebundene Fahrzeuge.- 8.4 Anwendungen in der Seefahrt.- 8.5 Anwendungen in Luft- und Raumfahrt.- 8.6 Flüssiger Wasserstoff in der stationären Energietechnik.- 9. Handhabung von flüssigem Wasserstoff.- 9.1 Werkstoffe zur Handhabung von flüssigem Wasserstoff.- 9.2 Handhabung von Wasserstoff als kryogene Flüssigkeit.- 9.3 Wasserstoff als brennbare Flüssigkeit.- 10. Physikalische und technische Daten von flüssigem Wasserstoff.
