Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung, insbesondere Grill und/oder Heizstrahler, mit wenigstens einer Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen von Wasserstoff, und mit wenigstens einer Reaktionseinheit zum Erzeugen von Wärme aus dem Wasserstoff.

Vorrichtungen zum Erwärmen von Speisen, insbesondere Grills, und Vorrichtungen zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung, insbesondere Heizstrahler, sind im Stand der Technik vielfach bekannt. Häufig wird zum Betreiben derartiger Vorrichtungen ein fossiler Brennstoff, wie beispielsweise Propangas verwendet. Auch umweltfreundlichere Alternativen derartiger Vorrichtungen, welche stattdessen Wasserstoff verwenden, sind im Stand der Technik bekannt.

So ist beispielsweise aus der WO 2011/062513 A1 ein Kochgerät bekannt, das mit einem Elektrolyseur einen brennbaren Brennstoff aus einer Wasserquelle erzeugt und diesen mittels Zugabe von Luft in einem Brenner verbrennt. Nachteilig daran ist, dass hierbei stets eine Wasserquelle mit vom Elektrolyseur verwendbarem Wasser verfügbar sein muss. Darüber hinaus stellt die Verbrennung des Wasserstoffs als offene Flamme ein Sicherheitsrisiko dar. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen verbrennt Wasserstoff im Wesentlichen farblos. Ein Anwender kann somit nur schwer erkennen, dass das Kochgerät betrieben wird, wodurch es zu schweren Verletzungen kommen kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beseitigen. Aufgabe ist es insbesondere eine Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung zu schaffen, die einen sicheren Betrieb gewährleistet, geringe Betriebskosten verursacht und/oder ortsunabhängig betrieben werden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung, vorzugsweise für den Außenbereich und/oder Innenbereich, mit wenigstens einer Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen von Wasserstoff, und mit wenigstens einer Reaktionseinheit zum Erzeugen von Wärme aus dem Wasserstoff.

Als Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen kann beispielsweise eine Kochvorrichtung, eine Kochstelle, ein Grill und/oder ein Herd, insbesondere für den Außenbereich und/oder Innenbereich, verstanden werden. Als Vorrichtung zum Emittieren von Wärme, insbesondere einer Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung kann beispielsweise ein Heizvorrichtung, ein Heizstrahler, ein Heizlüfter, ein Kaminofen, ein Heizstandelement, ein Heizpilz und/oder eine offene Feuerstelle, insbesondere für den Außenbereich und/oder Innenbereich, verstanden werden. Als Außenbereich und/oder Innenbereich ist dabei der Standort der Vorrichtung zu verstehen, an dem diese betrieben werden kann. So ist als Außenbereich der Standort der Vorrichtung im Freien und/oder unter freiem Himmel zu verstehen. Als Innenbereich ist der Standort der Vorrichtung in einem Bauwerk, Haus, Zelt, Boot, Wohnmobil und/oder Wohnwagen zu verstehen. Der Wasserstoff wird gemeinsam mit Luft bzw. Sauerstoff als Reaktionsgasgemisch der Reaktionseinheit zugeführt. Um die notwendige Wärmeenergie zum Erwärmen der Speisen und/oder zum Emittieren der Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung zu erhalten, reagiert der Wasserstoff in der Reaktionseinheit mit Luft und/oder Sauerstoff.

Erfindungsgemäß ist die Reaktionseinheit als Katalyseeinheit zum flammlosen Verbrennen des Wasserstoffs mit wenigstens einem Katalysator zum Katalysieren des Wasserstoffs ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ weist erfindungsgemäß die Bereitstellungseinheit einen Elektrolyseur zum Erzeugen von Wasserstoff und/oder eine Wasserversorgung zur Versorgung des Elektrolyseurs mit Wasser auf, wobei die Wasserversorgung vorzugsweise eine Auffangeinrichtung zum Auffangen von Wasser, insbesondere Regenwasser, und/oder vorzugsweise eine Aufbereitungseinrichtung zum Aufbereiten des Wassers umfasst.

Weist die Vorrichtung die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit auf, so wird die Wärmeenergie mittels Katalyse des Reaktionsgasgemischs erzeugt. Da mittels der als Katalyseeinheit ausgebildeten Reaktionseinheit das Reaktionsgasgemisch im Katalysator katalysiert wird, wird die Wärmeenergie flammlos erzeugt. Der Wasserstoffgehalt des zugeführten Reaktionsgasgemischs liegt dabei vorzugsweise außerhalb des explosiven Bereichs, insbesondere unterhalb von 4 Vol.-%. Dadurch kann eine Explosion des Reaktionsgasgemischs ausgeschlossen werden.

Weist die Bereitstellungseinheit zusätzlich oder alternativ den Elektrolyseur auf, so trennt dieser mittels Wasserelektrolyse das von der Wasserversorgung zugeführte Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Weist die Wasserversorgung vorzugsweise die Auffangeinrichtung auf, so kann beispielsweise Regenwasser aufgefangen werden. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Auffangeinrichtung der Wasserversorgung im Freien platziert ist und somit bei Regen das Regenwasser auffangen und/oder sammeln kann. Die Auffangeinrichtung kann dabei, insbesondere mittelbar, das Wasser für die Elektrolyse bereitstellen. Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtung unabhängig vom Aufstellort betrieben werden kann. Da zudem Wasser aus der Umgebung aufgefangen wird, können dadurch die Betriebskosten der Vorrichtung reduziert werden. Weist die Wasserversorgung zusätzlich oder alternativ die Aufbereitungseinrichtung auf, so kann zumindest teilweise verunreinigtes Wasser, wie beispielsweise Regenwasser, Grundwasser, Oberflächenwasser und/oder Leitungswasser, derart aufbereitet werden, dass dieses für die Elektrolyse im Elektrolyseur geeignet ist. Das aufbereitete Wasser kann dabei als Reinwasser bezeichnet werden. Beim Aufbereiten können größere und/oder kleinere Verunreinigungen entfernt werden. Ebenso ist es vorstellbar, dass mittels der Aufbereitungseinrichtung dem Wasser zur Wasserelektrolyse notwendige Zusätze zugeführt werden. Dadurch kann auch, zumindest teilweise, verunreinigtes und/oder vor der Aufbereitung ungeeignetes Wasser für die Wasserelektrolyse verwendet werden.

Wenn die Vorrichtung die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit eine katalytische Verbrennungskammer umfasst, in der der Katalysator angeordnet ist.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Katalysator derart in der Verbrennungskammer angeordnet ist, dass dieser eine durchströmbare Trennwand ausbildet, die die Verbrennungskammer in zwei Teilkammern unterteilt. Vorteilhafterweise ist der Katalysator in diesem Fall als durchström bares Gitter ausgebildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Katalysator permeabel, insbesondere als Gitter, und/oder hydrophil ausgebildet. Vorzugsweise ist der Katalysator aus Titan und/oder mit einer Metalloxid-Platin-Beschich- tung ausgebildet.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Verbrennungskammer, insbesondere in einer ersten Teilkammer, einen Gemischeinlass für ein Luft-Wasser- stoff-Gemisch und, insbesondere in einer zweiten Teilkammer, eine Auslassöffnung für einen katalytisch erhitzten Luftstrom umfasst. Dieser erhitzte Luftstrom wird zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren von Wärme zum Wärmen von Gebäuden und/oder Menschen verwendet.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Gemischeinlass in Längsrichtung der Verbrennungskammer an einem ersten Ende der Verbrennungskammer und die Auslassöffnung an einem gegenüberliegenden zweiten Ende der Verbrennungskammer angeordnet ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit eine, insbesondere elektrische, Zusatzheizung zum Erwärmen und/oder Trocknen des Katalysators. Vorteilhafterweise ist die Zusatzheizung als Mantelheizung ausgebildet und/oder erstreckt sich im Bereich des Katalysators um die Verbrennungskammer herum. Beim Starten der Vorrichtung können auf dem, insbesondere hydrophilen, Katalysator Feuchtebeläge vorhanden sein, die hinderlich für einen zuverlässigen Start der flammenfreien katalytischen Verbrennung sein können. Mit der Zusatzheizung kann der Katalysator vor und/oder während des Startvorgangs erwärmt und/oder getrocknet werden, so dass die als Katalysatoreinheit ausgebildete Reaktionseinheit zuverlässig gestartet werden kann.

Zur Überwachung des Startvorgangs und/oder der flammenfreien katalytischen Verbrennung ist es vorteilhaft, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit einen Temperatursensor umfasst. Vorzugsweise ist dieser Temperatursensor in oder im Bereich der Verbrennungskammer angeordnet. Der Temperatursensor dient zur Indikation, ob der Verbrennungsvorgang läuft und Wärme erzeugt wird. Zusätzlich oder alternativ kann dieser bzw. dessen Daten, insbesondere von einer Steuerung, dazu genutzt werden, um die Menge des zugeführten Wasserstoffs und/oder der zugeführten Luft zu regeln.

Vorteilhaft ist es, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit eine Mischkammer umfasst, in die Wasserstoff und Luft zuführbar und miteinander zu dem Luft-Wasserstoff-Gemisch vermischbar ist. Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn die Mischkammer eine Einlassöffnung für Luft, einen Wasserstoffeinlass für Wasserstoff und/oder einen Gemischauslass umfasst.

Eine konstruktiv einfache Umsetzung kann sichergestellt werden, wenn vorteilhafterweise die Einlassöffnung in Längsrichtung der Mischkammer an einem ersten Ende der Mischkammer, der Gemischauslass an einem gegenüberliegenden zweiten Ende der Mischkammer und/oder der Wasserstoffeinlass zwischen diesen beiden Enden angeordnet ist.

Um eine zuverlässige Vermischung des in die Mischkammer strömenden Wasserstoffs mit der ebenfalls einströmenden Luft sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Mischkammer von der Einlassöffnung in Richtung des Gemischauslasses einen sich, insbesondere konisch, verjüngenden ersten Abschnitt, einen, insbesondere zylindrischen und/oder durchmesserkonstanten, zweiten Abschnitt und/oder einen sich, insbesondere konisch, verbreiternden dritten Abschnitt umfasst. Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn der Wasserstoffeinlass im Bereich des zweiten Abschnitts angeordnet ist. Vorteilhaft ist es, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit ein Gebläse und/oder eine Beipass-Luftöffnung zum Zuführen von Luft in die Mischkammer, insbesondere über die Einlassöffnung, umfasst.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit einen Sensor zum Bestimmen des Mischverhältnisses des Luft-Was- serstoff-Gemischs umfasst. Diesbezüglich ist es auch vorteilhaft, wenn die Katalysatoreinheit eine Sensorkammer umfasst, die vorzugsweise zwischen der Mischkammer und der Verbrennungskammer angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Sensor zum Bestimmen des Missverhältnisses des Luft-Was- serstoff-Gemisches in dieser Sensorkammer angeordnet.

Der konstruktive Aufwand der Vorrichtung kann reduziert werden, wenn die Mischkammer, die Sensorkammer und/oder die Verbrennungskammer als ein Rohr ausgebildet sind, an dessen einem Ende die Einlassöffnung und an dessen anderem Ende die Auslassöffnung angeordnet ist. Für die einfache Wartung und Reparatur ist es ferner vorteilhaft, wenn das Rohr mehrere, insbesondere lösbar, miteinander verbundene Rohrelemente umfasst, die vorzugsweise zumindest eine der Kammern aufweisen. Demnach kann das Rohr beispielsweise ein erstes Rohrelement mit der Mischkammer, ein zweites Rohrelement mit der Sensorkammer und/oder ein drittes Rohrelement mit der Verbrennungskammer aufweisen. Diese können in entsprechend korrespondierend ausgebildeten Verbindungsbereichen lösbar miteinander verbunden sein. Vorzugsweise sind die Verbindungsbereiche als Flansche ausgebildet, die mit Schrauben miteinander verschraubt sind.

Um einen zuverlässigen Start und/oder eine zuverlässige katalytische, flammfreie Verbrennung sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit eine Steuerung zum Steuern und/oder Regeln des Mischverhältnisses des Luft-Wasserstoff-Gemischs und/oder der Zusatzheizung umfasst. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung mit dem Sensor zum Bestimmen des Mischverhältnisses des Luft- Wasserstoff-Gemischs, mit dem, insbesondere in der Verbrennungskammer angeordneten, Temperatursensor, mit dem Gebläse und/oder mit einem Wasserstoffventil zum Steuern des Wasserstoffzuflusses verbunden ist. Die Heizleistung der Vorrichtung kann von der Steuerung vorzugsweise über die der Mischkammer zugeführte Luftmenge und/oder Wasserstoffmenge gesteuert werden. Vorzugsweise erfolgt eine Regulierung der Luftmenge, indem das Gebläse von der Steuerung entsprechend angesteuert wird. Zusätzlich oder alternativ erfolgt eine Regulierung der Wasserstoffmenge, indem das Wasserstoffventil von der Steuerung entsprechend angesteuert wird. Für diese Temperaturregelung erhält die Steuerung von einem Benutzer einen Sollwert, insbesondere eine Soll-Temperatur. Diese kann von dem Benutzer vorzugsweise über eine Eingabe-ZAusgabeschnittstelle der Vorrichtung der Steuerung übermittelt und/oder vorgegeben werden. Die Steuerung erhält vorzugsweise über den Temperatursensor eine Ist-Temperatur und regelt diese durch eine entsprechende Ansteuerung des Gebläses und/oder Wasserstoffventils auf die vom Benutzer vorgegebene Soll-Temperatur ein. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung, insbesondere anhand der vorgegebenen Soll-Temperatur, ein Soll-Mischverhältnis des Luft-Wasserstoff-Ge- mischs ermitteln. Zusätzlich oder alternativ kann dieses Soll-Mischverhältnis der Steuerung vorgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ können mathematisch und/oder empirisch ermittelte und mit der Soll-Temperatur korrelierende Soll-Mischverhältnis in einem Speicher der Steuerung abgelegt sein. Die Steuerung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese anhand des Soll-Mischverhältnisses das über den Sensor sensierte Ist-Mischverhältnis des Luft-Wasserstoff-Gemischs auf den Soll-Wert einregelt.

Um die zugeführte Wasserstoffmänge regulieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit ein von der Steuerung ansteuerbares Wasserstoffventil umfasst, über das ein Wasserstoffzufluss in die Mischkammer steuerbar ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Bereitstellungseinheit einen Kompressor zum Komprimieren des erzeugten Wasserstoffs aufweist. Der vom Elektrolyseur erzeugte Wasserstoff weist häufig einen geringen Druck auf. Um den Wasserstoff anschließend effizient speichern und/oder verwerten zu können, wird der vom Elektrolyseur kommende Wasserstoff dem Kompressor zugeführt und komprimiert.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Bereitstellungseinheit wenigstens einen Speicher zum Speichern des Wasserstoffs aufweist. Der Speicher ist vorzugsweise als Druckspeicher und/oder als Metallhydrid-Speicher ausgebildet. Mittels des Speichers kann der vom Elektrolyseur erzeugte und/oder vom Kompressor komprimierte Wasserstoff gespeichert werden. Insbesondere zum Befüllen des Druckspeichers kann dabei ein erhöhter Gasdruck erforderlich und/oder gewünscht sein, welcher mittels des Kompressors bereitgestellt werden kann.

Wird als Speicher der Metallhydrid-Speicher und/oder ein sehr großer Druckspeicher verwendet, so kann bereits mittels des unkomprimierten Wasserstoffs ausreichend Wasserstoff für die Reaktionseinheit bereitgestellt werden. Bei dem Metallhydrid-Speicher handelt es sich um einen Speicher, der Wasserstoff mittels eines chemischen Speicherprozesses an ein Metallgemisch bindet. Zum Verbinden des Wasserstoffs muss diese Bindung mittels Wärmezufuhr gelöst werden. Die zum Lösen des Wasserstoffs aus dem Metallhydrid-Speicher und anschließenden Verwenden mittels der Reaktionseinheit notwendige Wärmeenergie kann durch Wärmeabluft der Vorrichtung und/oder einer separaten Wärmequelle bereitgestellt werden.

Vorteile bringt es mit sich, wenn der wenigstens eine Speicher als Hauptspeicher und/oder Zwischenspeicher ausgebildet ist. Der Zwischenspeicher ist vorzugsweise zum Speichern des vom Elektrolyseur erzeugten Wasserstoffs vor der Komprimierung und der Hauptspeicher zum Speichern des vom Korn- pressor komprimierten Wasserstoffs ausgebildet. Der vom Elektrolyseur erzeugte Wasserstoff wird vorzugsweise mit dem Ausgangsdruck des Elektrolyseurs im Zwischenspeicher gespeichert. Der Wasserstoff weist im Zwischenspeicher und/oder am Ausgang des Elektrolyseurs einen maximalen Druck von 35 bar auf. Anschließend wird der Wasserstoff vom Zwischenspeicher in den Kompressor geleitet worin er vom Ausgangsdruck zum Speicherdruck komprimiert wird. Der komprimierte Wasserstoff wird anschließend im Hauptspeicher gespeichert. Der Wasserstoff weist im Hauptspeicher und/oder am Ausgang des Kompressors einen Druck größer 35 bar, vorzugsweise maximal 200 bar auf.

Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Aufbereitungseinrichtung wenigstens einen Filter zum Filtern des Wassers aufweist. Mittels des Filters kann das Wasser, insbesondere das Regenwasser, Grundwasser, Oberflächenwasser und/oder Leitungswasser, gefiltert und/oder gereinigt werden. Der wenigstens eine Filter ist vorzugsweise als Umkehr-Osmose-Filter, Vorfilter und/oder Siebfilter ausgebildet.

Der Siebfilter filtert die gröbsten Verunreinigungen aus dem Wasser. Weist die Vorrichtung eine Auffangeinrichtung auf, so ist der Siebfilter derart ausgebildet, dass er im Bereich der Auffangeinrichtung gröbste Verunreinigungen, insbesondere Blätter und/oder Zweige, herausfiltert. Aufgrund der Anordnung an der Auffangeinrichtung kann der Siebfilter ohne größere Umbauarbeiten der Vorrichtung gereinigt werden. Der Vorfilter filtert mittlere Verunreinigungen aus dem Wasser. Der Vorfilter ist dabei vorzugsweise als einfach zugänglicher Durchlauffilter ausgebildet. So ist auch dieser einfach zu reinigen. Als Umkehr-Osmose-Filter ist ein Filter zu verstehen, der mittels Umkehrosmose bzw. Reversosmose das hindurchströmende Wasser aufbereitet.

Das mittels Umkehrosmose aufbereitete Wasser kann als Reinwasser bezeichnet werden, wobei das Reinwasser vorzugsweise eine maximale Leitfähigkeit von 20 Mikrosiemens aufweist. Vorzugsweise ist wenigstens einer der Filter, insbesondere der Vorfilter und/oder der Siebfilter, derart an der Vorrichtung angeordnet, dass notwendige Reinigungsarbeiten schnell und einfach erledigt werden können. Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Aufbereitungseinrichtung, insbesondere im Bereich des Vorfilters einen Verstopfungssensor aufweist. Dadurch kann der Betrieb der Aufbereitungseinrichtung stets gewährleistet werden.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Wasserversorgung wenigstens einen Wassertank zum Speichern von Wasser aufweist, wobei der wenigstens eine Wassertank vorzugsweise als Zwischentank zum Speichern des aufgefangenen Wassers und/oder als Reinwassertank zum Speichern des gefilterten Wassers, insbesondere des Reinwassers, ausgebildet ist. Zudem ist es von Vorteil, wenn der wenigstens eine Wassertank, insbesondere der Reinwassertank, einen Qualitätssensor zur Überwachung der Wasserqualität aufweist.

Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Wasserversorgung wenigstens ein Ablaufelement zur Entwässerung des wenigstens einen Wassertanks, der Aufbereitungseinrichtung und/oder der Auffangeinrichtung aufweist. Dadurch kann nicht benötigtes Wasser, beispielsweise bei bereits vollständiger Füllung des wenigstens einen Wassertanks und/oder bei Verstopfung der Aufbereitungseinrichtung und/oder der Auffangeinrichtung, abgeleitet werden. Ebenso kann das wenigstens eine Ablaufelement als Notdrainage für notwendige Wartungsarbeiten dienen.

Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn die Wasserversorgung wenigstens eine Frostschutzeinrichtung zur Vermeidung von Frostschäden aufweist. Die wenigstens eine Frostschutzeinrichtung kann dabei als Wärmeisolierung und/oder Heizung ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die wenigstens eine Frostschutzeinrichtung als Ablaufelement zur Drainage der Wasserversorgung ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Reaktionseinheit als Katalyseeinheit ein Gebläse und/oder eine Beipass-Luftöffnung zum Zuführen von Luft, eine Mischkammer zum Mischen des Wasserstoffs mit der Luft, einen Sensor zum Bestimmen des Mischverhältnisses, eine Steuerung zum Steuern des Mischverhältnisses und/oder den Katalysator zum Katalysieren des Wasserstoffs aufweist. Das Gebläse und/oder die Beipass-Luftöffnung führt der Katalyseeinheit vorzugsweise Umgebungsluft zu. Beim Mischen des Wasserstoffs mit der Luft entsteht dabei das Reaktionsgasgemisch. Das Reaktionsgasgemisch wird dabei vorzugsweise derart gesteuert, dass der Wasserstoffgehalt außerhalb des explosiven Bereichs, insbesondere unterhalb von 4 Vol.% liegt. Mittels des Katalysators wird aus dem Reaktionsgasgemisch die Wärmeenergie zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung erzeugt.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Reaktionseinheit als Brennereinheit zum Verbrennen des Wasserstoffs ausgebildet ist. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Brennereinheit wenigstens einen Zünder, einen Feuerindikator und/oder ein Brennrohr aufweist. Als Brennereinheit ist hierbei eine Reaktionseinheit zu verstehen, die mittels einer offenen Flamme Wärmeenergie aus dem Wasserstoff erzeugt. An dem wenigstens einen Brennrohr tritt hierbei das Reaktionsgasgemisch aus Wasserstoff und Luft bzw. Sauerstoff aus und wird mittels des wenigstens einen Zünders entzündet, wodurch eine Flamme gebildet wird. Da die Flamme aus einem Reaktionsgasgemisch mit Wasserstoff farblos brennt, kann mittels eines Feuerindikators das Vorhandensein der Flamme detektiert und/oder angezeigt werden. So kann die Sicherheit bei der Erzeugung von Wärmeenergie aus dem Wasserstoff mittels offener Flamme gewährleistet werden.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Vorrichtung eine Stromversorgung aufweist, wobei die Stromversorgung vorzugsweise wenigstens eine Strom- quelle, insbesondere eine photovoltaische Zelle, eine Windkraftanlage und/oder eine externe Stromeinspeisung aufweist. Mittels der Stromversorgung können alle Komponenten der Vorrichtung, insbesondere der Elektrolyseur, die Aufbereitungseinrichtung, die Reaktionseinheit, der Kompressor, der Wassertank und/oder eine Recheneinheit mit Strom versorgt und deren Betrieb gewährleistet werden. Die photovoltaische Zelle und/oder die Windkraftanlage sind hierbei von Umwelteinflüssen abhängig. Die photovoltaische Zelle wandelt dabei Sonnenenergie und die Windkraftanlage Windenergie in Strom um. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn der Elektrolyseur zu den Zeitpunkten Wasserstoff erzeugt, an denen die photovoltaische Zelle und/oder die Windkraftanlage Strom liefern. Ist die Stromquelle zusätzlich oder alternativ als externe Stromeinspeisung ausgebildet, so kann diese unabhängig von Umwelteinflüssen genutzt und/oder als Unterstützung für die photovoltaische Zelle und/oder die Windkraftanlage dienen. Vorzugsweise weist die externe Stromeinspeisung einen Spannungswandler auf. Der Spannungswandler kann dabei die Eingangsspannung umwandeln, wodurch die externe Stromeinspeisung für unterschiedliche Netzspannungen geeignet ist.

Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung einen Energiespeicher, insbesondere eine Speicherbatterie aufweist. Ist die Stromquelle als photovoltaische Zelle und/oder Windkraftanlage ausgebildet, so kann mittels des Energiespeichers die eingebrachte Energie gespeichert und zu jeder Zeit wieder abgegeben werden. Dadurch kann die Vorrichtung auch bei ungünstigen Umweltbedingungen betrieben werden. Ebenso ist es vorstellbar, dass der Energiespeicher bei einer Vorrichtung mit ausschließlicher externer Stromeinspeisung bei Netzanbindung geladen wird. Diese im Energiespeicher gespeicherte Energie kann anschließend im mobilen Betrieb an die Komponenten der Vorrichtung abgegeben werden.

Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung einen

Stromverteiler zum Verteilen des Stroms aufweist. Mittels dem Stromverteiler kann der Strom der Stromquelle an alle Komponenten der Vorrichtung, insbesondere zum Elektrolyseur, zur Aufbereitungseinrichtung, zur Reaktionseinheit, zum Kompressor, zum Wassertank und/oder zur Recheneinheit, verteilt werden.

Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung einen Stromrichter zum Umrichten der Stromart, insbesondere von Gleichstrom auf Wechselstrom, aufweist.

Vorteile bringt es mit sich, wenn die Vorrichtung wenigstens eine Recheneinheit zum Steuern und/oder Regeln der Vorrichtung, insbesondere der Bereitstellungseinheit, der Reaktionseinheit und/oder der Stromversorgung aufweist. Zusätzlich oder alternativ weist die Vorrichtung wenigstens eine Bedieneinheit zur Bedienung der Vorrichtung, insbesondere der Bereitstellungseinheit, der Reaktionseinheit und/oder der Stromversorgung auf.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung eine Kühllufteinrichtung, vorzugsweise mit wenigstens einem Lufteinlass und/oder einem Ventilator, aufweist. Dadurch kann die Vorrichtung, insbesondere die Bereitstellungseinheit, die Reaktionseinheit, die Stromversorgung und/oder die Recheneinheit, mit Kühlluft versorgt werden. Hierbei ist es ebenfalls vorstellbar, dass die Frostschutzeinrichtung und die Kühllufteinrichtung durch eine gemeinsame Einrichtung bereitgestellt werden, die sowohl heizen als auch kühlen kann.

Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Vorrichtung als autark betreibbarer Grill und/oder Heizstrahler ausgebildet ist, wobei die Bereitstellungseinheit, die Reaktionseinheit, die Stromversorgung und/oder die Recheneinheit vorzugsweise in einem Gehäuse angeordnet und/oder mechanisch miteinander verbunden sind. Als autark betreibbare Vorrichtung ist eine Vorrichtung zu verstehen, die im Wesentlichen ohne von außen, insbesondere manuell, zugeführte Fremdstoffe betreibbar ist. So wird mittels der Auffangeinrichtung Regenwasser automatisch aufgefangen und nach dem Aufbereiten bzw. Filtern in dem wenigstens einem Wassertank gespeichert. Mittels der Stromquelle als photovoltaische Zelle und/oder Windkraftanlage können Energiespeicher geladen und/oder die Vorrichtung betrieben werden. So wird aus dem gefilterten Regenwasser, insbesondere dem Reinwasser, mittels des Elektrolyseurs Wasserstoff erzeugt und in wenigstens einem der Speicher gespeichert. Mittels der wenigstens einen Reaktionseinheit kann anschließend Wärme erzeugt werden. Ist die Bereitstellungseinheit, die Reaktionseinheit, die Stromversorgung und/oder die Recheneinheit zusätzlich oder alternativ in einem Gehäuse angeordnet und/oder mechanisch miteinander verbunden, so kann die Vorrichtung als Einheit transportierbar ausgebildet sein.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse einen Hauptkörper und/oder ein Dach aufweist, wobei der Hauptkörper und das Dach vorzugsweise mittels wenigstens einer Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind und/oder das Gehäuse mittels der Verbindungseinrichtung als zweiteilig, mechanisch miteinander verbundene Einheit ausgebildet ist. Das Dach kann dabei als Regenschutz und/oder Sonnenschutz dienen, wodurch der Hauptkörper, insbesondere die am Hauptkörper angeordnete Reaktionseinheit, vor Umwelteinflüssen geschützt ist.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Stromquelle, insbesondere als photovoltaische Zelle, und/oder die Auffangeinrichtung an dem Dach und/oder an einer Rückseite des Gehäuses angeordnet ist und/oder das Dach und/oder die Rückseite des Gehäuses ausbildet.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn die wenigstens eine Verbindungseinrichtung als mechanische Verbindungseinrichtung ausgebildet ist und/oder im Bereich der Verbindungseinrichtung wenigstens ein Verbindungskabel und/oder wenigstens eine Regenwasserleitung angeordnet ist. Die mechanische Verbindungseinrichtung kann dabei den Hauptkörper mit dem Dach mechanisch verbinden. Dadurch kann die mechanische Verbindungseinrichtung, zumindest teilweise, als Tragrahmen des Gehäuses ausgebildet sein. Der Tragrahmen kann dabei zusätzlich oder alternativ die Komponenten der Vorrichtung, insbesondere die wenigstens eine Bereitstellungseinheit, die wenigstens eine Reaktionseinheit, die Stromversorgung und/oder die Recheneinheit aufnehmen.

Das Verbindungskabel kann die am Dach angeordnete Stromquelle mit der im Hauptkörper angeordneten Bereitstellungseinheit, der Reaktionseinheit, der Recheneinheit, dem Energiespeicher, dem Stromverteiler und/oder dem Stromrichter elektrisch verbinden. Das Verbindungskabel kann dabei als wenigstens ein elektrischer Leiter, insbesondere Kabel, ausgebildet sein. Die Regenwasserleitung kann das von der am Dach angeordneten Auffangeinrichtung aufgefangene Regenwasser zu dem wenigstens einen Wassertank und/oder zu wenigstens einem der Filter im Hauptkörper leiten. Die Regenwasserleitung kann dabei als Fallrohr ausgebildet sein. Vorzugsweise ist, wie bereits beschrieben, im Bereich des Dachs wenigstens eines der Filterelemente, insbesondere der Siebfilter, angeordnet. So gelangen grobe Verunreinigungen nicht in das Fallrohr und verbleiben auf dem Dach.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Dach bewegbar, insbesondere verschiebbar und/oder verschwenkbar, ausgebildet ist. Dadurch kann die photo- voltaische Zelle und/oder die Auffangeinrichtung zur Sonneneinstrahlung und/oder zum Regen hin ausgerichtet werden. Zudem kann ein bewegbares Dach dazu dienen, Umwelteinflüsse vom Hauptkörper, insbesondere von der Reaktionseinheit am Hauptkörper, fernzuhalten. So kann, insbesondere bei starken Unwettern, das Dach zum Hauptkörper hin verschoben werden, um diesen zu schützen.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung als Grill eine Grilleinheit und/oder als Heizstrahler eine Heizeinheit aufweist, wobei die Reaktionseinheit vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb der Grilleinheit und/oder der Heizeinheit angeordnet ist und/oder die Gri I leinheit und/oder die Heizeinheit mit der Reaktionseinheit in Wirkverbindung steht.

Als Gril leinheit ist hierbei eine Einheit zu verstehen, innerhalb und/oder auf welcher die Speisen erwärmt werden. Vorzugsweise ist die Gril leinheit als geschlossene Gri I leinheit ausgebildet, bei welcher ein Deckel geöffnet werden kann und/oder ein Boden feststehend ausgebildet ist. Die Reaktionseinheit ist dabei im Bereich des Bodens angeordnet und/oder bringt die Wärmeenergie im Bereich des Bodens in die Grilleinheit ein. Mittels des Deckels können Speisen die Grilleinheit eingelegt und wieder herausgenommen werden. Als Heizeinheit ist hierbei eine Einheit zu verstehen, welche insbesondere mittels Wärmestrahlung und/oder eines Wärmeluftstroms Wärme an die Umgebung emittieren kann. Hierbei ist die Reaktionseinheit, insbesondere von außen sichtbar, in der Heizeinheit angeordnet.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Gril leinheit wenigstens einen Grillrost und/oder ein Prallelement aufweist, wobei das Prallelement vorzugsweise derart zwischen dem Grillrost und der Reaktionseinheit angeordnet ist, dass auf dem Grillrost liegende Speisen, insbesondere ausschließlich, indirekt erwärmt werden. Das Prallelement kann dabei vorzugsweise als Platte und/oder als einseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet sein. Ist das Prallelement als einseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet, so ist die Hauptöffnung in eine Hochrichtung zur Reaktionseinheit hin ausgerichtet. In Hochrichtung ist der Hohlkörper geschlossen ausgebildet. Vorteilhaft weist der einseitig geschlossene Hohlkörper zusätzliche seitliche Nebenöffnungen auf, wodurch dieser in Querrichtung zumindest teilweise geöffnet ausgebildet ist. Durch diese Nebenöffnungen kann von der Reaktionseinheit erwärmte Luft, insbesondere indirekt, zum Grillrost und somit zu den darauf liegenden Speisen strömen. Dadurch ist eine indirekte Erwärmung der Speisen realisierbar. Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Vorrichtung, insbesondere im Bereich der Grilleinheit, wenigstens eine Leuchteinrichtung, wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens einen Temperatursensor aufweist. Mittels der Leuchteinrichtung kann die Vorrichtung, insbesondere im Bereich der Grilleinheit und/oder zum Boden hin, beleuchtet werden. Mittels der wenigstens eine Kamera und/oder des Temperatursensors kann die Vorrichtung, insbesondere im Bereich der Gri lleinheit, überwacht werden. Dadurch können die Speisen, insbesondere in ihrer Garstufe, überwacht werden.

Vorteile bringt es mit sich, wenn die Vorrichtung eine Gefahrenerkennungseinrichtung und/oder eine Gefahrenmeldeeinrichtung aufweist.

Vorgeschlagen wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung, wobei mittels wenigstens einer Bereitstellungseinheit Wasserstoff bereitgestellt wird, und wobei mittels wenigstens einer Reaktionseinheit aus dem bereitgestellten Wasserstoff Wärme erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird mittels eines Elektrolyseurs Wasserstoff aus dem von einer Wasserversorgung bereitgestellten Wasser erzeugt, wobei Wasser, insbesondere Regenwasser, mittels einer Auffangeinrichtung aufgefangen und/oder mittels einer Aufbereitungseinrichtung aufbereitet wird. Zusätzlich oder alternativ wird der Wasserstoff erfindungsgemäß mittels einer als Katalyseeinheit ausgebildeten Reaktionseinheit mittels wenigstens einem Katalysator katalysiert.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.

Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung, insbesondere mittels der Bedieneinheit, in eine Betriebsstellung, in welcher durch die Reaktionseinheit der Wasserstoff zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung verbraucht und/oder der Wasserstoff von der Bereitstellungseinheit der Reaktionseinheit bereitgestellt wird, und nach dem Beenden der Betriebsstellung die Vorrichtung, insbesondere mittels der Recheneinheit, in eine Produktionsstellung, in welcher mittels der wenigstens einen Bereitstellungseinheit der Wasserstoff hergestellt wird, gestellt wird. Erfindungsgemäße Vorrichtungen, insbesondere Grills und/oder Heizstrahler, werden selten in ihrer Betriebsstellung betrieben. Die Vorrichtung nimmt somit meist die Produktionsstellung und nur selten die Betriebsstellung ein. Dadurch kann für eine lange Zeitspanne mittels der Bereitstellungseinheit Wasserstoff hergestellt werden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass stets genug Wasserstoff zum Betreiben der Vorrichtung zur Verfügung steht.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und

Figur 2 eine stark vereinfachte schematische Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden für in den verschiedenen Figuren jeweils identische und/oder zumindest vergleichbare Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet. Die einzelnen Merkmale, deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise werden meist nur bei ihrer ersten Erwähnung ausführlich erläutert. Werden einzelne Merkmale nicht nochmals detailliert erläutert, so entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der bereits beschriebenen gleichwirkenden o- der gleichnamigen Merkmale. Figur 1 zeigt eine stark vereinfachte schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei der hier dargestellten Vorrichtung 1 handelt es sich um eine Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen, insbesondere um einen Grill für den Außenbereich. Zusätzlich oder alternativ kann die Vorrichtung zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung ausgebildet sein.

Die Vorrichtung 1 weist eine Bereitstellungseinheit 2 zur Bereitstellung von Wasserstoff auf. Die Bereitstellungseinheit 2 kann, wenn die Bereitstellungseinheit 2 wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, als Wasserstoffproduktionseinheit ausgebildet ist, eine Vielzahl an Komponenten aufweisen, welche in vielen Bereichen der Vorrichtung 1 verteilt sind. So weist hier die Bereitstellungseinheit 2 eine Wasserversorgung, einen Elektrolyseur 3, wenigstens einen Speicher 4, 4‘ und einen Kompressor 5 auf.

Die Wasserversorgung versorgt hierbei den Elektrolyseur 3 mit Wasser. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird Regenwasser mittels einer Auffangeinrichtung 6, welche an einem Dach 7 der Vorrichtung 1 angeordnet ist, aufgefangen. Das Regenwasser wird dabei über das gesamte Dach 7 gesammelt und aufgrund der Dachneigung nach unten geführt. Das aufgefangene Regenwasser wird anschließend mittels einer Aufbereitungseinrichtung 8, 8', 8" aufbereitet. Ein Siebfilter 8, welcher im Bereich der Auffangeinrichtung 6 am Dach 7 der Vorrichtung 1 , insbesondere an der tiefsten Stelle des Dachs 7, angeordnet ist, filtert grobe Verunreinigungen aus dem Regenwasser. Mittels einer Regenwasserleitung 9, die im Bereich und/oder innerhalb einer Verbindungseinrichtung 20 der Vorrichtung 1 angeordnet ist, wird das Regenwasser vom Dach 7 der Vorrichtung 1 in einem Hauptkörper 10 der Vorrichtung 1 geleitet. Die Verbindungseinrichtung 20 verbindet dabei das Dach 7 und den Hauptkörper 10 der Vorrichtung 1 mechanisch miteinander, wodurch ein Gehäuse gebildet ist. Im Hauptkörper 10 wird das Regenwasser mittels der Regenwasserleitung 9 in einen Vorfilter 8‘ geführt. Dort wird das Regenwasser weiter aufbereitet und weitere Verunreinigungen herausgefiltert. Das nun aufbereitete Regenwasser wird zu einem Zwischentank 11 geleitet. Daran anschließend wird das aufbereitete Regenwasser vom Zwischentank 11 zu einem Umkehr-Os- mose-Filter 8“ geführt, worin das aufbereitete Regenwasser weiter aufbereitet wird. Das mittels der Aufbereitungseinrichtung 8, 8', 8" mit dem Siebfilter 8, dem Vorfilter 8‘ und/oder dem Umkehr-Osmose-Filter 8“ aufbereitete Wasser kann dabei gefiltertes Wasser und/oder Reinwasser genannt werden.

Das gefilterte Wasser und/oder das Reinwasser wird anschließend zu einem Reinwassertank 11 ' geleitet und darin gespeichert. Hierbei ist es ebenso vorstellbar, dass anstatt des Zwischentanks 11 das Wasser aus dem Vorfilter 8' direkt in den Umkehr-Osmose-Filter 8“ geleitet wird.

Ist der Zwischentank 11 und/oder der Reinwassertank 11 ‘ vollständig gefüllt, kann mittels wenigstens einem Ablaufelement 12, 12' das überschüssige Wasser aus der Vorrichtung 1 transportiert werden. Die Steuerung zur Öffnung dieser Ablaufelemente 12, 12' kann mittels einer Recheneinheit 13 erfolgen. Wie hier dargestellt, sind alle Komponenten der Wasserversorgung, insbesondere die Auffangeinrichtung 6, der Siebfilter 8, der Vorfilter 8‘, der Zwischentank 11 , der Umkehr-Osmose-Filter 8“, der Reinwassertank 11 ‘ und/oder die beiden Ablaufelemente 12, 12‘, mit wenigstens einer Wasserleitung miteinander verbunden.

Das Wasser aus der Wasserversorgung, insbesondere aus dem Reinwassertank 11 ', wird zum Erzeugen von Wasserstoff an den Elektrolyseur 3 geleitet. Der Elektrolyseur 3 stellt mittels Elektrolyse aus dem Wasser den Wasserstoff her. Der hieraus erzeugte Wasserstoff wird zu einem Zwischenspeicher 4 transportiert. Um den Wasserstoff in einem Hauptspeicher 4' mit einem höheren Druck abzuspeichern, wird dieser zuerst mittels des Kompressors 5 komprimiert. Aufgrund der Komprimierung kann im Hauptspeicher 4' deutlich mehr Wasserstoff gespeichert werden. Die Verbindung der einzelnen Komponenten erfolgt je nach zu leitenden Mediums, insbesondere Wasser oder Wasserstoff, als Wasserleitung oder Gasleitung ausgebildet. Diese Leitungen sind in der Figur 1 als gestrichelte Linien zwischen den einzelnen Komponenten angedeutet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hauptspeicher 4' als Druckspeicher für komprimierten Wasserstoff ausgebildet. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass der Hauptspeicher 4' als Metallhydrid-Speicher ausgebildet ist. Für einen derartigen Metallhydrid-Speicher ist der Kompressor 5 und der Zwischenspeicher 4 nicht zwingend erforderlich, wodurch diese bei einer derartigen Ausbildung der Vorrichtung 1 eingespart werden können.

Aus dem Hauptspeicher 4‘ kann anschließend der Wasserstoff zum Betreiben wenigstens einer Reaktionseinheit 14 entnommen werden. Da, wie bereits beschrieben, der Hauptspeicher 4‘ als Druckspeicher den Wasserstoff mit einem erhöhten Druck speichert, kann zum Betreiben der Reaktionseinheit 14 ein Druckminderer benötigt werden. Darüber hinaus kann zum Betreiben einer Mehrzahl an Reaktionseinheiten 14 eine Druckverteilung benötigt werden.

Die Vorrichtung 1 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel zudem eine Stromversorgung auf. Die Stromversorgung umfasst dabei wenigstens eine Stromquelle 15, 15‘, wenigstens einen Energiespeicher 16, wenigstens einen Stromverteiler 17 und/oder wenigstens einen Stromrichter 18. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Stromquellen 15, 15' als eine externe Stromeinspeisung 15 und eine photovoltaische Zelle 15' ausgebildet. Die externe Stromeinspeisung 15 ist im Bereich des Hauptkörpers 10 der Vorrichtung 1 angeordnet. Mittels der externen Stromeinspeisung 15 kann extern erzeugter Strom in die Vorrichtung 1 eingebracht werden. Die externe Stromeinspeisung 15 kann dabei einen Spannungswandler aufweisen, der die Spannung des Stroms derart umwandelt, dass dieser innerhalb der Vorrichtung 1 verwendet werden kann. Hierbei ist es ebenfalls vorstellbar, dass lediglich eine der Stromquellen 15, 15' und/oder stattdessen eine Windkraftanlage als Stromquelle verwendet wird.

Die photovoltaische Zelle 15' ist im Bereich des Dachs 7 der Vorrichtung 1 angeordnet. Hierdurch kann die photovoltaische Zelle 15' die darauf einfallende Sonnenstrahlung in Elektrizität bzw. Strom umwandeln. Mittels einem Verbindungskabel 19, welches im Bereich und/oder innerhalb der Verbindungseinrichtung 20 angeordnet ist, wird der Strom der photovoltaischen Zelle 15' vom Dach 7 zum Hauptkörper 10, insbesondere zu dem darin angeordneten Stromverteiler 17, geleitet. Vom Stromverteiler 17 kann der von der/den Stromquelle/n 15, 15' eingespeiste und/oder im Energiespeicher 16 gespeicherte Strom an alle Komponenten der Vorrichtung 1 verteilt werden. Zudem kann der am Stromverteiler 17 angeordnete Stromrichter 18 die Stromart umrichten. Zuviel oder gerade nicht benötigter Strom bzw. Energie kann in der Energiespeichereinrichtung 16 gespeichert werden. Diese Energie kann von der Energiespeichereinrichtung 16 dann wieder an Komponenten der Vorrichtung 1 abgegeben werden, wenn diese den Strom bzw. die Energie benötigen. Dies kann eben dann der Fall sein, wenn beide Stromquellen 15, 15' gerade keinen Strom liefern.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Strom mittels des Stromverteilers 17 zum Umkehr-Osmose-Filter 8“, zum Reinwassertank 11 ‘, zum Elektrolyseur 3, zum Kompressor 5, zur Recheneinheit 13, zum Energiespeicher 16, zu einer Bedieneinheit 21 und/oder zu einer Frostschutzeinrichtung 22 verteilt. Die Verbindung, insbesondere elektrische Verbindung zur Stromversorgung und/oder Datenverbindungen, zwischen den oben genannten Komponenten ist in Figur 1 jeweils als Strichpunkt-Linie dargestellt. Die Bedieneinheit 21 der Vorrichtung 1 dient im gezeigten Ausführungsbeispiel zur Bedienung der Bereitstellungseinheit 2, Reaktionseinheit 14 und/oder der Stromversorgung. So kann durch Aktivierung der Reaktionseinheit 14 der von der Bereitstellungseinheit 2 erzeugte und bereitgestellte Wasserstoff beispielsweise zum Erwärmen von Speisen innerhalb einer Grilleinheit 23 verbraucht bzw. verwendet werden. Die Reaktionseinheit 14 ist hierbei innerhalb der Grilleinheit 23 angeordnet. Alternativ kann die Reaktionseinheit 14 außerhalb der Grilleinheit 23 angeordnet sein und mit dieser in Wirkverbindung, beispielsweise mittels eines Wärmeleitelements, stehen. Die Grilleinheit 23 kann zudem ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ausgebildet sein.

Die Vorrichtung 1 ist während dem Verbrauchen und/oder Verwerten des Wasserstoffs durch die Reaktionseinheit 14 in die Betriebsstellung gestellt. Die Bedieneinheit 21 gibt dabei ein Signal an die Recheneinheit 13 ab, welche die einzelnen Komponenten entsprechend steuern kann. Hierbei ist es vorstellbar, dass in der Betriebsstellung lediglich der zuvor durch die Bereitstellungseinheit 2 erzeugte Wasserstoff zum Betreiben der Reaktionseinheit 14 verwendet wird. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass zusätzlich, während dem Betreiben der Reaktionseinheit 14, mittels der Bereitstellungseinheit 2 Wasserstoff bereitgestellt und/oder unmittelbar oder mittelbar durch die Reaktionseinheit 14 verwertet wird.

Wird mittels der Bedieneinheit 21 die Betriebsstellung beendet, so stellt die Recheneinheit 13 die Vorrichtung 1 , insbesondere automatisch, in eine Produktionsstellung. Die Reaktionseinheit 14 ist in der Produktionsstellung abgeschaltet. Wasserstoff wird somit nicht verbraucht. In der Produktionsstellung wird mittels der Bereitstellungseinheit 2 Wasserstoff erzeugt bzw. hergestellt. Sollte die Vorrichtung 1 danach erneut in die Betriebsstellung gestellt werden, so kann der durch die Bereitstellungseinheit 2 neu erzeugte bzw. hergestellte Wasserstoff mittels der Reaktionseinheit 14 verwertet werden. Da die Vorrichtung 1 meist in der Produktionsstellung gestellt ist, kann die Erzeugung und/oder Herstellung des Wasserstoffs je nach Umwelteinflüsse derart geregelt werden, dass die Betriebskosten minimal sind. So kann Regenwasser vorab in den Wassertanks 11 , 11 ' gesammelt und bei darauffolgendem Sonnenschein der Elektrolyseur 3 mittels Sonnenenergie der photovoltai- schen Zelle 15' betrieben werden. So wird der Energieverbrauch, welcher mittels der externen Stromeinspeisung 15 einspeisbar ist, minimiert.

Die Vorrichtung 1 weist zudem die Frostschutzeinrichtung 22 auf. Die Frostschutzeinrichtung 22 kann dabei Komponenten der Vorrichtung 1 , insbesondere den wenigstens einen Wassertank 11 , 11 ' wärmen und/oder isolieren. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass die Frostschutzeinrichtung 22 zusätzlich o- der alternativ als Kühllufteinrichtung ausgebildet ist und so Komponenten der Vorrichtung 1 kühlt.

Zusätzlich oder alternativ ist es vorstellbar, dass die Auffangeinrichtung 6 und/oder die photovoltaische Zelle 15' an einer Rückseite 24 der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Hierfür kann die Rückseite 24 beispielsweise ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen der Auffangeinrichtung 6 und/oder der photovoltaische Zelle 15' aufweisen und/oder die Rückseite 24 ähnlich zum hier dargestellten Dach 7 geneigt ausgebildet sein.

Figur 2 zeigt eine stark vereinfachte schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 1 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel. Auch das Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zum Erwärmen von Speisen, insbesondere einen Grill für den Außenbereich. Zusätzlich oder alternativ kann die Vorrichtung zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung ausgebildet sein.

Die Bereitstellungseinheit 2 zum Bereitstellen des Wasserstoffs ist im gezeigten Ausführungsbeispiel stark vereinfacht dargestellt. Die Bereitstellungsein- heit 2 kann dabei als einfacher Wasserstoffspeicher und/oder als Bereitstellungseinheit 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ausgebildet sein. Die Reaktionseinheit 14 ist hierbei als Katalyseeinheit ausgebildet. Die nachfolgend im Detail erläuterte als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 kann auch im Ausführungsbeispiel der Figur 1 zur Anwendung kommen.

Die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 weist ein Gebläse 25 und eine Beipass-Luftöffnung 26 zum Zuführen von Luft und/oder Sauerstoff, eine Mischkammer 27 zum Vermischen des Wasserstoffs mit der Luft und/oder mit dem Sauerstoff, einen Sensor 28 zum Bestimmen des Mischverhältnisses des Reaktionsgasgemischs, eine Steuerung 29 zum Steuern des Mischverhältnisses und/oder einen Katalysator 30 zum Katalysieren des Reaktionsgasgemischs auf.

In der Mischkammer 27 wird hierbei die zugeführte Luft und/oder der Sauerstoff vom Gebläse 25 und/oder von der Beipass-Luftöffnung 26 mit dem von der Bereitstellungseinheit 2 bereitgestellten Wasserstoff vermischt. Mithilfe des Sensors 28, eines Wasserstoffventils 51 , des Gebläses 25, der Beipass- Luftöffnung und/oder der Steuerung 29 kann das Mischverhältniss des Reaktionsgasgemischs aus Wasserstoff und Luft und/oder Sauerstoff gesteuert und/oder geregelt werden. So kann gewährleistet werden, dass das dem Katalysator 30 zugeführte Reaktionsgasgemisch ein passendes Verhältnis aufweist. Hierbei sollte das Reaktionsgasgemisch zur Vermeidung von Explosionen maximal 4 Vol.% Wasserstoff aufweisen. Hierfür kann die Bereitstellungseinheit 2 einen Massendurchflussmesser aufweisen, der derart mit der Steuerung 29 in Verbindung steht, dass der Wasserstoff optimal der Mischkammer 27 zugeführt wird.

Die Reaktionseinheit 14 ragt mit dem Katalysator 30 in eine Hochrichtung HR in die Grilleinheit 23 hinein. Zum Erwärmen der Speisen weist die Grilleinheit 23 einen Grillrost 31 und/oder ein Prallelement 32 auf. Das Prallelement 32 ist, wie hier dargestellt, derart zwischen dem Grillrost 31 und der Reaktionseinheit 14 angeordnet, dass auf dem Grillrost 31 liegende Speisen indirekt erwärmt werden.

Hierfür ist das Prallelement 32 als einseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet, wobei eine Hauptöffnung 33 des Prallelements 32 in Hochrichtung HR zur Reaktionseinheit 14 hin geöffnet ausgerichtet ist. In Hochrichtung HR ist der Hohlkörper somit geschlossen ausgebildet. Um eine gleichmäßige indirekte Erwärmung der Speisen zu erhalten, weist das Prallelement 32 seitlich geöffnete Nebenöffnungen 34 auf, wodurch sich die Wärme der Reaktionseinheit 14 in der gesamten Grilleinheit ausbreiten kann.

Die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 umfasst eine katalytische Verbrennungskammer 35, in der der Katalysator 30 angeordnet ist. Der Katalysator 30 ist derart in der Verbrennungskammer 35 angeordnet, dass dieser eine durchströmbare Trennwand ausbildet, die die Verbrennungskammer 35 in zwei Teilkammern 36, 37 unterteilt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Katalysator 30 als durchström bares Gitter ausgebildet. Ferner kann der Katalysator 30 hydrophil ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Katalysator 30 aus Titan und/oder mit einer Metalloxid-Platin- Beschichtung ausgebildet.

Die Verbrennungskammer umfasst in der ersten Teilkammer 36, einen Gemischeinlass 38 für das Luft-Wasserstoff-Gemisch und in der zweiten Teilkammer 37 eine Auslassöffnung 39 für den katalytisch erhitzten Luftstrom. Dieser erhitzte Luftstrom wird gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zum Erwärmen von Speisen verwendet. Ebenso kann dieser gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel zum Emittieren von Wärme in die Umgebung, insbesondere zum Wärmen von Gebäuden und/oder Menschen, verwendet werden. Gemäß Figur 2 ist der Gemischeinlass 38 in Längsrichtung der Verbrennungskammer 35 an einem ersten Ende der Verbrennungskammer 35 und die Auslassöffnung 39 an einem gegenüberliegenden zweiten Ende der Verbrennungskammer 35 angeordnet. Die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 umfasst eine, insbesondere elektrische, Zusatzheizung 40 zum Erwärmen und/oder Trocknen des Katalysators 30. Demnach können beim Starten der Vorrichtung auf dem, insbesondere hydrophilen, Katalysator 30 Feuchtebeläge vorhanden sein, die hinderlich für einen zuverlässigen Start der flammenfreien katalytischen Verbrennung sein können. Mit der Zusatzheizung 40 kann der Katalysator 30 vor und/oder während des Startvorgangs erwärmt und/oder getrocknet werden, so dass die als Katalysatoreinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 zuverlässig gestartet werden kann. Die Zusatzheizung 40 kann als Mantelheizung ausgebildet sein. In diesem Fall befindet sich die Zusatzheizung 40 bzw. ein ringförmiges Heizelement der Zusatzheizung 40 außerhalb der Verbrennungskammer 35. Die Mantelheizung ist dann am Außenumfang der Verbrennungskammer 35 im Bereich des Katalysators 30 angeordnet. Infolgedessen wird der Katalysator 30 von der Zusatzheizung 40 mittelbar über das Gehäuse der Verbrennungskammer 35 beheizt.

Zur Überwachung des Startvorgangs und/oder der flammenfreien katalytischen Verbrennung umfasst die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 einen Temperatursensor 41 , der in der Verbrennungskammer 35 oder im Bereich der Verbrennungskammer 35 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Temperatursensor 41 , wie in Figur 2 dargestellt, in der zweiten Teilkammer 37 angeordnet. Mit den vom Temperatursensor 41 an die Steuerung 29 übermittelten Daten, kann von der Steuerung 29, insbesondere durch eine Regelung der Zusatzheizung 40 und/oder des Wasserstoffventils 51 , ein Entzünden des Luft-Wasserstoff-Gemischs und/oder eine Explosion vermieden werden. Wie vorstehend erwähnt, wird in die Mischkammer 27, insbesondere über das Wasserstoffventil 51 und/oder von der Steuerung 29 geregelt und/oder gesteuert, Wasserstoff zugeführt und mit Luft vermischt. Hierfür umfasst die Mischkammer 27 eine Einlassöffnung 42 für Luft, einen Wasserstoffeinlass 43 für Wasserstoff und/oder einen Gemischauslass 44. Über den Gemischauslass 44 wird das Luft-Wasserstoff-Gemisch einer Sensorkammer 48 zugeführt. Eine konstruktiv einfache Umsetzung kann sichergestellt werden, wenn die Einlassöffnung 42 in Längsrichtung der Mischkammer 27 an einem ersten Ende der Mischkammer 27, der Gemischauslass 44 an einem gegenüberliegenden zweiten Ende der Mischkammer 27 und/oder der Wasserstoffeinlass 43 zwischen diesen beiden Enden angeordnet ist.

Um eine zuverlässige Vermischung des in die Mischkammer 27 strömenden Wasserstoffs mit der ebenfalls einströmenden Luft sicherstellen zu können, umfasst die Mischkammer 27 von der Einlassöffnung 42 in Richtung des Gemischauslasses 44 einen sich, insbesondere konisch, verjüngenden ersten Abschnitt 45, einen, insbesondere zylindrischen und/oder durchmesserkonstanten, zweiten Abschnitt 46 und/oder einen sich, insbesondere konisch, verbreiternden dritten Abschnitt 47. Hierbei ist der Wasserstoffeinlass 43 im Bereich des zweiten Abschnitts 46 angeordnet. Vom Gebläse und/oder der Beipass-Luftöffnung wird der Mischkammer 27 über die Einlassöffnung 42 Luft zugeführt.

Die Sensorkammer 48 ist zwischen der Mischkammer 27 und der Verbrennungskammer 35 angeordnet. Der Sensor 28 zum Bestimmen des Mischverhältnisses des Luft-Wasserstoff-Gemisches ist in der Sensorkammer 35 angeordnet.

Der konstruktive Aufwand der Vorrichtung 1 kann reduziert werden, wenn die Mischkammer 27, die Sensorkammer 48 und/oder die Verbrennungskammer 35 als ein Rohr ausgebildet sind, an dessen einem Ende die Einlassöffnung 42 und an dessen anderem Ende die Auslassöffnung 39 angeordnet ist. Für die einfache Wartung und Reparatur ist es ferner vorteilhaft, wenn das Rohr mehrere gemäß Figur 2, insbesondere lösbar, miteinander verbundene Rohrelemente 49 umfasst. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist in Figur 2 nur eines dieser Rohrelemente 49 mit einem Bezugszeichen versehen. Demnach umfasst das Rohr gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes Rohrelement mit der Mischkammer 27, ein zweites Rohrelement mit der Sensorkammer 48 und/oder ein drittes Rohrelement mit der Verbrennungskammer 35. Diese können in entsprechend korrespondierend ausgebildeten Verbindungsbereichen 50 lösbar miteinander verbunden sein, wobei auch hier zur Wahrung der Übersichtlichkeit nur einer der Verbindungsbereiche 50 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Vorzugsweise sind die Verbindungsbereiche 50 als Flansche ausgebildet, die miteinander verschraubt sind.

Um einen zuverlässigen Start und/oder eine zuverlässige katalytische, flammfreie Verbrennung sicherstellen zu können, ist die Steuerung 29 zum Steuern und/oder Regeln des Wasserstoffventils 51 , des Gebläses 25 und/oder der Zusatzheizung 40 ausgebildet. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung 29 mit dem Sensor 28 zum Bestimmen des Mischverhältnisses des Luft-Wasserstoff-Gemischs und/oder mit dem Temperatursensor 41 elektrisch verbunden ist.

Die Heizleistung der Vorrichtung 1 kann von der Steuerung 29 vorzugsweise über die der Mischkammer 27 zugeführte Luftmenge und/oder Wasserstoffmenge gesteuert werden. Vorzugsweise erfolgt eine Regulierung der Luftmenge, indem das Gebläse 25 von der Steuerung 29 entsprechend angesteuert wird. Zusätzlich oder alternativ erfolgt eine Regulierung der Wasserstoffmenge, indem das Wasserstoffventil 51 von der Steuerung 29 entsprechend angesteuert wird. Für diese Temperaturregelung erhält die Steuerung 29 von einem Benutzer einen Sollwert, insbesondere eine Soll-Temperatur. Diese kann von dem Benutzer vorzugsweise über eine vorliegend nicht dargestellte Eingabe-ZAusgabeschnittstelle der Vorrichtung 1 der Steuerung 29 übermittelt und/oder vorgegeben werden. Die Steuerung 29 erhält vorzugsweise über den Temperatursensor 41 eine Ist-Temperatur und regelt diese durch eine entsprechende Ansteuerung des Gebläses 25 und/oder Wasserstoffventils 51 auf die vom Benutzer vorgegebene Soll-Temperatur ein. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung 29, insbesondere anhand der vorgegebenen Soll-Temperatur, ein Soll-Mischverhältnis des Luft-Wasserstoff- Gemischs ermitteln. Zusätzlich oder alternativ kann dieses Soll-Mischverhält- nis der Steuerung 29 vorgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ können mathematisch und/oder empirisch ermittelte und mit der Soll-Temperatur korrelierende Soll-Mischverhältnisse in einem vorliegend nicht dargestellten Speicher der Steuerung 29 abgelegt sein. Die Steuerung 29 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese anhand des Soll-Mischverhältnisses das über den Sensor 28 sensierte Ist-Mischverhältnis des Luft-Wasserstoff-Gemischs auf den Soll-Wert einregelt.

Die als Katalyseeinheit ausgebildete Reaktionseinheit 14 wurde vorstehend exemplarisch für das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben. Grundsätzlich kann diese jedoch in jeder Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Speisen und/oder zum Emittieren einer Wärme, insbesondere Wärmestrahlung und/oder Wärmeluftstrom, an die Umgebung, vorzugsweise für den Außenbereich und/oder Innenbereich, eingesetzt werden. Demnach kann diese beispielsweise in einer Kochvorrichtung, einer Kochstelle, einem Grill und/oder einem Herd, insbesondere für den Außenbereich und/oder Innenbereich, integriert sein. Ebenso kann diese in einer Heizvorrichtung, einem Heizstrahler, einem Heizlüfter, einem Kaminofen, einem Heizstandelement, einem Heizpilz und/oder einer offenen Feuerstelle, insbesondere für den Außenbereich und/oder Innenbereich, integriert sein. Als Außenbereich und/oder Innenbereich ist dabei der Standort der Vorrichtung zu verstehen, an dem diese betrieben werden kann. So ist als Außenbereich der Standort der Vorrichtung im Freien und/oder unter freiem Himmel zu verstehen. Als Innenbereich ist der Standort der Vorrichtung in einem Bauwerk, Haus, Zelt, Boot, Wohnmobil und/oder Wohnwagen zu verstehen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.

Bezuqszeichenhste

1 Vorrichtung

2 Bereitstellungseinheit

3 Elektrolyseur

4, 4' Speicher

5 Kompressor

6 Auffangeinrichtung

7 Dach

8, 8‘, 8“ Aufbereitungseinrichtung

9 Regenwasserleitung

10 Hauptkörper

11 , 11 ' Wassertank

12, 12' Ablaufelemente

13 Recheneinheit

14 Reaktionseinheit

15, 15' Stromquelle

16 Energiespeicher

17 Stromverteiler

18 Stromrichter

19 Verbindungskabel

20 Verbindungseinrichtung

21 Bedieneinheit

22 Frostschutzeinrichtung

23 Grilleinheit

24 Rückseite

25 Gebläse

26 Beipass-Luftöffnung

27 Mischkammer

28 Sensor 9 Steuerung 0 Katalysator 1 Grillrost 2 Prallelement 3 Hauptöffnung 4 Nebenöffnung 5 Verbrennungskammer 6 erste Teilkammer 7 zweite Teilkammer 8 Gemischeinlass 9 Auslassöffnung 0 Zusatzheizung 1 Temperatursensor 2 Einlassöffnung 3 Wasserstoffeinlass 4 Gemischauslass

45 erster Abschnitt

46 zweiter Abschnitt

47 dritter Abschnitt

48 Sensorkammer

49 Rohrelemente

50 Verbindungsbereich

51 Wasserstoffventil

HR Hochrichtung

QR Querrichtung