Knallgas zum Heizen mit Solarstrom herstellen

Hat von Euch schon jemand Knallgas zum Heizen oder Wassererwärmen mit 48 Volt hergestellt? Und welche Erfahrungen habt Ihr damit gemacht? Steht das Haus noch oder hat es gut funktioniert? Das Herstellen von Knallgas ist sehr einfach und mit einfachen Mitteln umzusetzen, lediglich das es ohne Aufsicht im Haus hergestellt und verbrannt wird, macht mich etwas nervös. Erfahrungen erwünscht. Danke

Warnung!

Bitte nie Knallgas herstellen !!

Du meinst mit Sicherheit mit der Elektrolyse Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen.
Das entstehende Gasgemisch heißt Knallgas und das wird bei Entzündung richtig knallen.

In der Praxis werden Wasserstoff und Sauerstoff getrennt.

Wasserstoff wird an der negativen Elektrode abgeschieden und perlt dann aus.
Dieses Gas muss dann aufgefangen und komprimiert gespeichert werden.

Meine Exerimente sahen so aus, dass ich die Elektroden in zwei kopfüber stehende, gefüllte Plastikflaschen, die in einem Wasserbad standen, eingeführt habe.
Die Füllhöhe wurde durch eine Lichtschranke erfasst.
Mit einem Schlauch wurde der Wasserstoff aus der Flasche abgesaugt, wenn diese zu 3/4 gefüllt war (noch 1/4 Wasser) und in eine leere Propangasflasche gepresst.
Er entstand ein Gemisch aus Propan und Wasserstoff mit einem Überdruck von ca. 2bar.

Das Gasgemisch habe ich dann zum Kochen mit einem Gaskocher benutzt.

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Knallgas macht ja nur dann Sinn, wenn du zumindest den Wasserstoff zwichenspeicherst. Ansonsten wäre eine direkte Elektroheizung effizienter.

Das Speichern von Wasserstoff ist halt nicht trivial, erst recht nicht in größeren Mengen.

Oliver

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Gespielt damit habe ich - als es keine Sylvesterknaller gab :slight_smile:
Wie wsm schrieb, immer die Gase trennen.

Wenn Du es verbrennst später, dann hats in der Umgebung genug Sauerstoff für die Verbrennung. Oder willst Du es durch ne Brennstoffzelle jagen?

Das Problem ist die Effizienz - lies mal da die Effizienzauswertungen von Wasserstoffautos. Dann lässt Du es .. :slight_smile:

Das finde ich sehr spannend!

Wie muss man sich das praktisch vorstellen?

Welchen Druck hatte die Propanfüllung vorher?

Die grauen oder roten Gasflaschen sind mit einem Butan/Propan-Gemisch gefüllt.

Und was für ein Kompressor wurde dafür verwendet? Kühlschrank-Kompressor?

Solltest du ein HHO Gläubiger sein, vergiss es.

Mit dem Strom hast du genauso viel Energie.

Der Strom lässt sich leider nur "viel schlechter auf Vorrat speichern". Für 1-2 Tage den Strom zu puffern geht noch aber für 1-2 Wochen Akkus mit genug Kapazität wird schon aufwendig.

In der Nähe von Augsburg gibts da ein Wasserstoffhaus mit lauter Solarmodulen, das produziert im Sommer damit soviel Wasserstoff das das für den ganzen Winter ausreicht.
Da muss man abwägen was Priorität hat, möglichst hohen Wirkungsgrad dafür nur paar Tage zu überbrücken oder nimmt man den geringen Wirkungsgrad in Kauf und kann dafür das Haus (ich meine das war inklusive E-Auto) den ganzen Winter damit versorgen.

Ich weiss ja nicht wie groß die Batterie dafür sein müsste um damit den ganzen Winter auszukommen und wieviel die dann kosten würde.

Fürs Heizen oder Wärmen "just-in-time" würde ich eher eine Split-Klima empfehlen als den Weg über Knallgas.

Was man auch noch berücksichtigen sollte sind die Kosten für den Strombezug/Verkauf, bekomm ich fürs Einspeisen nur 8 Cent/kWh und muss dafür beim Bezug 40 Cent/kWh bezahlen kann es ja sinnvoller sein den überschüssigen Strom mit höheren Wirkungsgradverlusten selbst zu nutzen (wobei das im kleinen Maßstab wirtschaflich weniger lohnen dürfte. Eine große Wasserstoffanlage die überschüssigen Solarstrom im Netz in Wasserstoff umwandelt dürfte effizienter und günstiger sein als wenn das jeder bei sich zuhause macht :wink: ).

Naja, das ist ja auch eher nur ein interessantes Bastelprojekt.

Dass das mit Knallgas eine ausgesprochen dumme Idee ist, wurde auch schon klargestellt, NIEMALS darf Wasserstoff zusammen mit Sauerstoff gespeichert werden.

Immer nur separat, bzw. NUR der Wasserstoff wird gespeichert.

Wirtschaftlich betreiben lässt sich sowas die nächsten Jahre mit Sicherheit nicht, weder im großen Stil, noch viel weniger im häuslichen Bereich, bzw. werden die erforderlichen Investitionen, um so etwas sinnvoll zu betreiben dafür viel zu hoch sein. Und dann würde der Weg wohl am ehesten über Brennstoffzelle und WP führen.

Klar. aber dann hast du ja wieder nichts davon, weil du abhängig an deren Leitung bleibst, und es dann eben nicht das Ziel ist, dass du günstig davon kommst. ?

Trotzdem finde ich die Idee ganz witzig, aus Solarüberschuss ein wenig H2 zu erzeugen, in eine leere 11l-Gasflasche zu komprimieren, und damit zu kochen. Wie gesagt, vielleicht als kleines Sommer-Projekt.

Im Internet gibt es noch ein paar Anleitungen wie man aus seinem Bioabfall selber Biogas erzeugt :slight_smile: Als DIY-Biogasanlage. Damit könnte man auch kochen :slight_smile:

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Habe ich kürzlich im TV was dazu gesehen, mit Gas-Sack... finde ich super, wenn man den Platz dafür hat.

Bei Wasserstoff kommen halt noch zwei große Probleme dazu, das eine ist die geringe Molekülgröße des H2-Moleküls. Das führt wahrscheinlich zu Undichtigkeiten, Versprödung von Kunststoffleitungen und -dichtungen.

Das zweite Problem ist, dass sich H2 schlecht unter Druck speichern oder gar verflüssigen lässt. Das bedeutet, eine 11l Gasflasche enthält bei 2bar Überdruck nur 22l nutzbaren Wasserstoff. Also nur einen Bruchteil im Vergleich zu 11l Flüssiggas. Das heißt fleißig Flaschen tauschen, wenn die Pizza nicht kalt werden soll.

Und das Komprimieren braucht natürlich auch ganz ordentlich Strom.

Also wenn das halbwegs professionell, effizient und sicher laufen soll, wird das eine recht teuere und aufwändige Geschichte.

Man kann mit etwas know-how und handwerklichem Geschick durchaus diy HHO-Generatoren bauen, etwas aufwändiger und diffiziler wird es die Gase sauber zu trennen.

Normalerweise werden sog. 'Dyrcells' verwendet, das ist ein Stack von Edelstahlplatten (V4A oder besser noch mit Titananteil), mit Außendichtungen und Separatoren dazwischen, so dass die Platten relativ dicht beieinander liegen, dazwischen aber genug Platz für den Elektrolyten (typ. KOH 20-25%) und die Separatoren ist. Dann muß in beiden Gasräumen ein Anschluß für die Abführung von H2 und O2 angebracht werden. Mit den richtigen Werkzeugen und einer guten Anleitung ist das zu machen, Problem ist die wirklich saubere Trennung der Gase! Es reicht eine kleine Verunreinigung von H2 im O2 (oder umgekehrt) und das Ganze wird sehr explosiv und Flammen können zurückschlagen. Dagegen gibt es sog. Rückschlagsicherungen (oder Arrestoren), die mehr oder weniger zuverlässig sind.

Damit das Ganze wirklich sinnvoll gespeichert werden kann, braucht es einen Hochdruckkompressor, der entspr. Gasflaschen mit bis zu 200 oder 300 bar Druck mit H2 befüllen kann. H2 ist extrem flüchtig und diffundiert sogar durch Stahlwände! Für eine kompl. Anlage in einer Größenordnung um ein ganzes Haus im Winter zu versorgen, legt man schnell mal 50 - 80.000 Euro hin! Eine kleine diy-Anlage kostet u.U. nur ein paar 100 Euro - aber dann bleibt das Problem der Speicherung und des sicheren Umgangs!

Es braucht entsprechende Überdruckventile, Abschaltautomatik, automat. Wassernachführung und Prozess-Steuerung der Anlage.

Manche 'Experten' arbeiten auch direkt mit Knallgas, aber das ist extrem gefährlich - es sei denn, man weiß ganz genau was man macht...

Diese Diskussion gefällt mir, da muss ich mich gleich mal mit einklinken.

Das HPS Picea System kennt Ihr, oder? Das ist ein kommerziell verfügbarer Wasserstoff-Speicher für zu Hause, um saisonal Energie zu speichern und komplett energieautark zu werden. Es umfasst Wasserstoff-Gasflaschenbatterien, Elektrolysezelle, Kompressor und Brennstoffzelle. Aber wie der Vorredner schon schrieb - man ist da leicht mit 80.000€ mit dabei. So etwas als DIY-Lösung - das wäre es! Leider kann es aber ziemlich heftig "Bumm" machen, wenn man es verkehrt macht.

Vor ewigen Zeiten, als Student, habe ich mir mal eine Elektrolysezelle zur Knallgas-Erzeugung an Sylvester gebaut. Ich habe mir aus einer Autowerkstatt ausgediente Reifen-Auswuchtgewichte besorgt, die damals noch aus Blei waren. Das Blei habe ich geschmolzen, auf eine Fliese gekleckst, und den entstandenen "Blei-Fladen" in rechteckige Form geschnitten. So habe ich mir Bleiplatten selbst hergestellt. Die habe ich, elektrisch gegeneinander isoliert, mit wenigen Millimetern Abstand zu einem Stapel zusammengebaut und alternierend verdrahtet, also +/-/+/-,... usw. Dieser Stack kam in ein Gurkenglas, das ich mit Batteriesäure aus ausgedienten Autobatterien gefüllt habe. War also Schwefelsäure, wahrscheinlich nur noch so etwa 10-20%ig. Deckel drauf, Batterieladegerät als Stromquelle angeschlossen (12V, max. 10A) und das Gas über einen Schlauch, der in den Deckel mündete, entnommen. Das hat ziemlich gut funktioniert. Letztlich kam es aber, wie es kommen musste: Durch einen Funken an einem schlecht angelöteten Kabel an einer Bleiplatte (dummerweise oherbalb des Flüssigkeitspegels) ist mir das Ding am Ende um die Ohren geflogen. Ging zwar glimpflich aus, ist zur Nachahmung aber definitiv nicht zu empfehlen.

@alexx jaaa, das war noch in der guten alten Zeit. Da habs noch Blei am Rad und im Benzin. Um bei kleineren selbsterzeugten Explosionen stand nicht gleich das SEK vorm Haus.

Wenn man heute irgendwelche Knallgas-Stunts probieren würde käme neben dem SEK auch gleich der Kampfmittelräumdienst und die Staatsanwaltschaft.

Knallgas im richtigen 2:1 Mischungsverhältnis ist in der Tat ein Sprengstoff der in der flammfrontgeschwindigkeit TNT in nix nachsteht.

davon drei bis vier kg unter Druck einer gasflasche räumt sicher nicht nur die eigene Bude ab sondern das Nachbarhaus gleich mit.

glaube nicht das dass noch unter DIY Technologie läuft und von der Gebäudeversicherung gedeckt ist.

Da is dann auch nix wie bei Werner, von wegen ‚ ….. zum Glück is morgen Berufsschule‘

?

Ich habe es mal mit einem 20W 12V Modul, Meerwasser und einer alten Opferanode vom Speicher gemacht.
Die H2 Herstellung hat funktioniert, die Speicherung vom H2 war das Problem. Habe es aufgegeben weil es einfach nicht wirtschaftlich ist.
Die Elektrode löst sich auf und die Speicherung ist auch nicht einfach.
Mein Tipp:
Besser eine kleine Powerbank kaufen/bauen und entweder direkt heizen oder die HP damit versorgen.

@alexx Ich freue mich hier eine schöne Diskussion angeregt zu haben, Ich hatte mir das mit einem Stapel Metallplatten und einer Dichtung aus Teichfolie an den Rändern der Stahlplatten vorgestellt. Es gibt dazu auch ein Video bei YT. Die Idee war halt das zu speichern und zur Verbrennung im Winter zu nutzen. das dies aber so aufwendig ist, das Speichern, hatte ich nicht so auf dem Schirm. Das man seine Nachbarn gleich mit beglücken kann wenn es nicht richtig läuft ist allerdings nicht uninteressant. :slight_smile: Spaß muß sein, da das Speichern so kompliziert und teuer ist, werde ich es auf ein paar kleinere oder auch je nach Erfolg größere Experimente beschränken. Danke an alle für die Informationen und das Wissen, war halt mal etwas Abwechslung zum Batterieprojekt oder Solar. Tolles Forum Danke

Ich frag mich warum es eigentlich keine Membranen gibt, mit denen man den Wasser- und Sauerstoff trennen könnte und so die Elektrolysezelle vereinfachen könnte. Hab da zumindest nichts gefunden. Nachdem das ja auch zur Stickstoff und Sauerstoffgewinnung aus Luft geht, sollte es mit Wasserstoff ja eher einfacher sein. DIY mit größeren Mengen Wasserstoff würde ich mir als jemand der mal Chemie studiert hat trotzdem verkneifen ...

Das HPS Picea funktioniert, ein Freund von mir arbeitet in ner Solarbude und sein Chef lebt seit einigen Jahren schon komplett autark mit dem System, ja es kostet Geld und ja die Frage nach dem Wirkungsgrad sollte man sich nicht unbedingt stellen. ABER er lebt seit Jahren komplett autark und kann sogar sein E-Auto damit laden. Sein HAK ist zwar vorhanden, aber da geht nur ein Kabel rein, das vom EVU.
Das mit dem HHO hab ich mir auch schon mal reingezogen, sogar mit einem Dozent der das dann gemessen und gerechnet hat, was dazu an Leistung notwendig ist und was dabei raus kommt. Sowas gibts halt leider nur als DIY Lösung. Das HHO wird katalytisch in einem Behälter mit Sand verbrannt und es kommt dabei dann nur Dampf und Wärme raus, die elektrische Leistung ist deutlich geringer als die Heizleistung die dabei raus kommt. Als offene Flamme gibts das auch, aber das ist eigentlich dann nur zum Schweißen gedacht. Das Problem warum das vermutlich keiner verwendet, ist die Gefahr des sehr leicht entzündlichen Gemisches im freien Raum. Vom HHO Generator zum Brenner, sei es offen oder im Sand, ist immer ein Flammrückschlagdings drin! Ich weiß nicht mehr wie das heißt!

Ja stimmt, das waren noch Zeiten! Wenn man damals ein Auto hatte, das mit bleifreiem Benzin betankt werden konnte, oder gar schon einen Katalysator hatte, und man dann im Winter auch noch ein Türschloss-Enteisungsspray*) in der Manteltasche hatte, das ein FCKW-freies Treibmittel enthielt, dann galt man seinerzeicht schon als Öko-Champion :slight_smile:

*) Ja liebe Kinder, damals musste man sein Auto noch über das mechanische Fahrertürschloss auf- und zusperren. Und wenn das im Winter eigefroren war, kam man nicht rein!

Jetzt aber zurück zur Elektrolyse:

Ich habe damals anfänglich Kupferelektroden und Kochslazlösung als Elektrolyt probiert. Das funktionierte an der Kathode gut, an der Anode hingegen entstand kaum Sauerstoff. Dafür löste sich dort das Kupfer auf und gab einen bläulichen Schleim in das Wasser ab. Das wäre für diese Anwendung hier, wo man am liebsten reinen Wasserstoff haben möchte, zwar an sich gut, aber der Kupferverbrauch ist einfach zu hoch.

Graphitelektroden habe ich wohl auch mal probiert. Damals waren Einwegbatterien (wie Mignon- oder Babyzellen) oft noch Zink-Kohle-Batterien. Wenn man ein entladenes Exemplar aufsägte, konnte man aus der Mitte einen Kohlestift bergen. Ich erinnere mich aber nicht mehr, welche Elektrolyse-Eigenschaften diese Elektroden hatten. ich bin davon aber wieder abgerückt. Vielleicht war einfach die Fläche zu gering.

Der Ansatz mit Bleielektroden und Schwefelsäure als Elektrolyt funktionierte gut. Es gab innerhalb der Betriebszeit meines damaligen Aufbaus keinen erkennbaren Elektrodenverschleiß.

Wasserstoff und Sauerstoff nachträglich zu trennen dürfte schwierig sein. Destillieren würde ein Abkühlen auf -119°C erfordern, das ist der kritische Punkt von Sauerstoff. Das ist die höchste Temperatur, bei der er flüssig wird, allerdings auch erst bei 50 bar O2-Partialdruck. Ist wohl nicht wirklich praktikabel, zumal man Knallgas (H2 zu O2 2:1) dafür auf 150 bar komprimieren müsste, was per se keine gute Idee sein dürfte. Besser also schon in der Elektrolysezelle trennen. Ob es geeignete Diaphragmen gibt, die man zwischen die Elektroden packen kann, weiß ich ad hoc nicht. Ansätze wie beim klassischen Hoffmann'schen Wasserzersetzungsapparat aus der Schulchemie, wo es separate Steigrohre über den Elektroden gibt, führen zu großem Elektrodenabstand, was Effizienz kosten dürfte (resistives Heizen des Wassers).

Man müsste mal ein HPS Picea zwecks reverse-engineering auseinanderschrauben. Oder sich mal dieses Teil von ebay genauer anschauen (hat aber wahrscheinlich genau das o.g. Problem - großer Elektrodenabstand):

https://www.ebay.de/itm/144710373519

Auch wenn der Wirkungsgrad nur bei angenommenen 30% liegt - das ist vollkommen OK!

Zahlenbeispiel: Wenn man über den Winter zum Beheizen eines Einfamilienhauses 3500 kWh an Strom braucht (für eine Wärmepumpe oder Split-Klimas), dann kann man davon vielleicht 500 kWh an sonnigen Wintertagen direkt aus der PV bekommen. Entsprechend muss man 3000 kWh durch Verstromung von Wasserstoff freisetzen. Dafür muss man im Sommer bei 30% Wirkungsgrad dann 10.000 kWh hineinstecken. Die bekommt man aus einer PV-Anlage mit etwa 10-12 kWp durchaus heraus, und die passt auf das Dach eines Einfamilienhauses, und ist in der heutigen Zeit (400 W PV-Module liegen um 140€) auch nicht arg teuer.

In Wirklichkeit ist das Bild sogar noch etwas besser: Nur die Abwärme bei der Elektrolyse im Sommer ist weitgehend verloren. Abwärme bei der H2-Verstromung im Winter, sei es in einer Brennstoffzelle oder einem Verbrennungsmotor, kann dagegen direkt zum Heizen mit eingesetzt werden.

Jetzt bräuchte es nur noch eine kostengünstige DIY-Lösung. Am Preis für die Gasflaschen kommt man nicht vorbei. Verstromung würde ich im Zweifelsfall mittels umgebautem Benzingenerator machen, das spart Unsummen für eine teure Brennstoffzelle. Bleibt eben die Frage der Elektrolysezelle...