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Alternativen zu Hybridautos?

Themenstarteram 13. Oktober 2006 um 9:59

Umweltfreundliche Hybridtechnologie existiert bereits seit längerem – also, was gibt es Neues? Derzeit geht der Trend dahin, dass die Industrie sowohl daran arbeitet, Hybridtechnologien zu verbessern, als auch nach Alternativen für fossile Brennstoffe zu suchen. Ich würde sagen, dass die klassische Alternative ein Auto ist, das mit Wasserstoff-Brennstoffzellen läuft (aus Wasserstoff und Sauerstoff wird Elektrizität erzeugt, um einen Elektromotor anzutreiben)... Die Komprimierung von Erdgas oder der Gebrauch von Biokraftstoff sind andere Beispiele. Klar ist es leicht zu sagen, dass es zur Zeit noch keine optimalen Lösungen gibt. Aber ich habe das Gefühl, dass wir bereits auf der richtigen Fährte sind. Was meint ihr? Bin ich ein hoffnungsloser Optimist, oder stimmt mir jemand zu? (Wenn ihr Zeit habt, schaut Euch einmal die neue Seite von Toyota an: www.toyota.eu - ist leider nur auf Englisch).

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97 Antworten
am 13. Oktober 2006 um 10:37

Hybridautos sind schon ein gutes Stück Fortschritt. Allerdings steht der Einsparung von fossilen Brennstoffen (im Prinzip werden ja "nur" verschiedene Lastzustände ausgeglichen) ein hoher technischer und materieller Aufwand gegenüber. 2 Liter /100km Einsparungen auf z.B. 150000 km gesehen sind schon eine stolze Summe, man muß halt bilanzieren, ob die 3000 Liter Minderverbrauch Anschaffung, den technologischen Fertigungsaufwand, anschließende zusätzliche Entsorgung von Halbleiterschrott, Akkus etc. rechtfertigen - ich weiß es nicht.

Sehr gut finde ich auch die Idee, Autos mit Preßluft oder Schwungrad anzutreiben. Simple Technik, im Kurzstreckenverkehr auf jeden Fall wirtschaftlich.

Vielleicht kommt auch der Stirlingmotor - oder das wirklich alltagstaugliche Elektromobil, das nicht nur aus Kohlekraftwerken gespeist wird.

Wir werden sehn.

vg Steve

Zitat:

Wasserstoff-Brennstoffzellen läuft (aus Wasserstoff und Sauerstoff wird Elektrizität erzeugt, um einen Elektromotor anzutreiben)...

Ich denke die Zukunft wird am Hybrid festhalten. Toyota arbeitet schon sehr lange an der Brennstoffzelle und dort will man das ganze mit der Hybridtechnik kombinieren, sodass eine verhältnismäßig hohe Endleistung entsteht. Es gab auch noch ejde Menge anderer Vorteile das ganze mti der Hybridtechnik zu kombinieren, aber ist schon nen paar Wochen her, das ich den Artikel gelesen habe. Habe den Namen der Studie vergessen, müsste ich mal etwas nach googln.

EDIT: Nen Artikel dazu gefunden

http://www.auto-motor.at/.../Toyota-Hybrid-Tokyo.html

Einfach mal nach dem entsprechenden Modell googln, da wird sich einiges finden lassen ;)

Der Hybridantrieb konkurriert grundsätzlich NICHT mit alternativen Treibstoffen! Der Verbrennungsmotor kann auch im Hybriden mit Benzin, Diesel, Erdgas (CNG), Biogas, Flüssiggas (LPG) oder Ethanol arbeiten. Unser Freund "Fubbel" z. B. fährt seinen Prius mit Benzin, LPG oder Ethanol.

Ersetze den Verbrennungsmotor durch eine Brennstoffzelle, und du hast einen Wasserstoff-Hybriden. So macht es Toyota mit dem FCHV (Fuell Cell Hybrid Vehicle) und Honda mit dem FCX. Einen E-Motor brauchen sie allemal und eine Batterie, um Überschussenergie zu puffern. Das zentrale Problem bleibt dabei nach wie vor die Wasserstoff-Gewinnung (wo kommt das Zeugs her, wie hoch ist der Energieaufwand, um es zu produzieren).

Sobald die Batterietechnik bzgl. Lebensdauer und Reichweite konkurrenzfähig zu konventionellen Antrieben ist, kann man auf den Verbrenner verzichten. Dann reicht der E-Motor als Antrieb und die Batterie als Speichermedium ... und Hybridfahrzeuge sind folglich überflüssig geworden - haben aber ihren Beitrag als wichtige Übergangstechnologie geleistet.

seht das Hybridkonzept doch einfach als ein STück Evolution und nicht als Revolution (auch wenn es auf Grund der Kraftstoffeinsparungen und dem Abgasverhalten fast so einzuordnen ist).

Am Anfang war nur ein grßer Verbrennungsmotor. Dann kam ein kleiner E-Motor dazu. Der E-Motor wuchs und der Verbrennungsmotor wird kleiner. Ich denke, genau diese Entwicklung wird man in den nächsten 10-15 Jahren weiter erkennen können. Und dann ist es auch nur ein kleiner Schritt, den Verbrennungsmotor gegen eine Stromquelle (z.B. Brennstoffzelle) zu tauschen.

Künftiger Kraftstoff für die Brennstoffzelle kann aus Biomasse hergestellt werden. Es muss ja nicht gleich Wasserstoff sein, was sich denkbar schlecht speichern und transportieren lässt (Molekülgröße), Methan oder Alkohole können da auch dienen. Und die lassen sich relativ leicht aus Biomasse herstellen. Bei Mathan denk nur mal ans letzte Chilli (d.h. die Nacht danach, als die Freundin aufs Sofa ausgewandert ist ;)) und bei Alkoholen an Bier oder Wein.

Ich sehe den Hybrid auch als Ergänzung zu alternativen Kraftstoffen. Dies scheint mir de´r einzige vernünftige Weg zur Energierückgewinnung zu sein. Reine Elektroautos werden in absehbarer Zeit lediglich als Kurzstreckenfahrzeuge eine kleine Nische besetzen. Ich seh jedenfalls noch keine E-Tankstelle, die den Akku eines Kompaktklasseautos innerhalb weniger Minuten mit der Energie für 500km Reichweite zu laden im Stande sein könnte. Reiner Wasserstoff scheint mir auch nicht der optimale Treibstoff zu sein, da er sich nach einer gewissen Standzeit des Fahrzeugs mehr und mehr verflüchtigt...

@0li: Das Auftanken von Energie für den E-Motor kann sehr schnell gehen, in dem man keine elektrische Energie tankt, um sie chemisch zu speichern (Akku), sondern vielmehr gleich die chemische Energie tankt (Kohlenwasserstoffketten wie Alkohole oder Methan), um diese dann per Brennstoffzelle in elektrische Energie umzuwandeln.

Zu Veranschaulichung: wenn der neue Prius III wirklich (wie angekündigt) mit 3,6 Litern Super/100km auskommt, wären dass ca. 2,5 kg Methan/100km. Sprich, mit gerademal 15kg Methan (Erdgas), kann man 600km fahren, also eine ausreichend große Reichweite. 15kg erdgas sind auch in ein paar Minuten getankt. Und Erdgas zu verstromen ist prinzipiell auch nicht das Problem. Der Elektromotor reicht von der leistung her auch aus, um damit rein elektrisch zu fahren. Es fehlt lediglich der Schritt, den Verbrennungsmotor gegen ne Brennstoffzelle zu tauschen und fertig ist ein Alltagstaugliche Elektrofahrzeug.

Bei ausreichend konkurenzdruck könnte ich mir gut verstellen, dass sowas in einem Prius IV (also ca. 2015).

Nun stell ich mal provokant die Frage: wie weit sind an der Stelle andere Hersteller, die den Hybrid nur kleinreden?! Sie Planen zwischen 2010 und 2015 den ersten Hybriden zu bringen und dann in Kombination mit einem Diesel (wo sich die Kombination mit Gas eher schlecht macht). Da sieht man mal den technologischen Vorsprung...

Die Frage ist, wieviel Energie bei den jeweiligen Umwandlungsschritten verloren geht. Möglicherweise machts Sinn, die chemische Energie (aus Erdgas/Methanol/Ethanol oder was auch immer), wenn erforderlich, direkt in Bewegungsenergie (also mittels Verbrennungsmotor) umzuwandeln, oder wandelt man die erst in elektrische Energie und dann in Bewegungsenergie um, was jeweils mit Verlusten verbunden ist?

Am wichtigsten ist meiner Ansicht nach dabei, dass die beim Bremsen frei werdende Energie genutzt wird (ansonsten wird sie in Hitze umgewandelt und trägt damit direkt zur Klimaerwärmung bei :D). Das läßt sich wohl am besten elektrisch bewerkstelligen (allerdings wäre auch eine Variante mit Schwungrad möglich! Sauerstoff und Kohlendioxid in den Motor pumpen, damit Benzin zurück in den Tank läuft, hat wohl noch niemand versucht :D). Außerdem trägt dies zu vermindertem Bremsenverschleiß bei.

Was die europäischen, insbesondere deutschen Hersteller angeht:

Wenn früher oder später die Schadstoffgrenzwerte der hier propagierten Dieselmotoren (und auch die Mineralölsteuer!) gänzlich den für Benziner geltenden Grenzwerten (bzw. Mineralölsteuern) angeglichen werden, wird sich zeigen, ob Dieselmotoren (ob in Hybridantrieben oder ohne) dem Benziner gegenüber überhaupt noch Vorteile bieten. Spätestens dann müssen die hiesigen Hersteller sich umorientieren. D hilft auch kein Rußfilter mehr. Eine Unterscheidung zwischen Benziner und Diesel macht jedenfalls keinen Sinn.

Apropos Benzin/Diesel: Man sollte Preise und Steuern für Benzin und Diesel jeweils auf die Masse (nicht auf das Volumen) beziehen. Dann würde jedem einleuchten, dass Diesel nicht so viel sparsamer sind!

Zitat:

Original geschrieben von 0li000

Die Frage ist, wieviel Energie bei den jeweiligen Umwandlungsschritten verloren geht. Möglicherweise machts Sinn, die chemische Energie (aus Erdgas/Methanol/Ethanol oder was auch immer), wenn erforderlich, direkt in Bewegungsenergie (also mittels Verbrennungsmotor) umzuwandeln, oder wandelt man die erst in elektrische Energie und dann in Bewegungsenergie um, was jeweils mit Verlusten verbunden ist?

Bei Toyota/Lexus-Hybriden wird beides gemacht: Der Verbrenner bringt einen Teil der Energie direkt mechanisch an die Räder, der andere Teil geht vom Verbrenner über den Generator zum E-Motor und von dort an die Räder, was natürlich mit gewissen Umwandlungsverlusten verbunden ist. Überschussenergie wird zusätzlich in der Batterie gepuffert.

Zitat:

Am wichtigsten ist meiner Ansicht nach dabei, dass die beim Bremsen frei werdende Energie genutzt wird (ansonsten wird sie in Hitze umgewandelt und trägt damit direkt zur Klimaerwärmung bei :D). Das läßt sich wohl am besten elektrisch bewerkstelligen (allerdings wäre auch eine Variante mit Schwungrad möglich! Sauerstoff und Kohlendioxid in den Motor pumpen, damit Benzin zurück in den Tank läuft, hat wohl noch niemand versucht :D). Außerdem trägt dies zu vermindertem Bremsenverschleiß bei.

Das ist alles richtig. Untersuchungen haben allerdings ergeben, dass der Beitrag der rekuperierten Bremsenergie bei Hybriden gar nicht so groß ist, wie man sich das bisher vorstellte. Viel wichtiger ist, dass der Verbrenner automatisch im günstigsten Drehzahlbereich gehalten wird (bzw. dass elektrisch gefahren wird, wenn der Verbrenner nicht mehr ökonomisch arbeiten kann). Außerdem muss man berücksichtigen, dass jeder Zugriff auf die Batterie wiederum mit Umwandlungsverlusten einhergeht: beim Bremsen wird Motoren-Wechselstrom in Gleichstrom für d. Batterie umgewandelt. Beim Beschleunigen wird analog Batterie-Gleichstrom --> Motoren-Wechselstrom konvertiert.

Weiß jemand von euch näheres zu diesem Thema:

http://www.oekonews.at/index.php?mdoc_id=1017195

Welche Fahrzeuge werden das sein? Wurden dazu schon Studien gezeigt?

Zitat:

Am wichtigsten ist meiner Ansicht nach dabei, dass die beim Bremsen frei werdende Energie genutzt wird (ansonsten wird sie in Hitze umgewandelt und trägt damit direkt zur Klimaerwärmung bei )

Ich mus sagen, ich fand die Idee von BMW mit einer Art kleinen Zusatz-Dampfantrieb auch nicht schlecht, den die meiste Wärme geht nicht an den Bremsen verloren, sondern am Motor/im Motorraum. Dabei handelt es sich immerhin um 60-70% der Energie!

Ich vermute dass Biokraftstoffe, hier vorallem BTLs wie Sunfuel über Wasserstoff siegen werden.

Warum? Biokraftstoffe können in bestehenden Infrastrukturen und Technologien nahtlos eingesetzt werden. Sun Fuel kann an jeder handelsüblichen Tankstelle in jedes handelsübliche Auto mit Dieselmotor getankt werden.

Wenn man nun mit sehr wenig Aufwand den Motor schon von Anfang an auf diese Kraftstoffe auslegt, so sind Fragen wie Russpartikel oder Stickoxyde Geschichte.

Im Gegensatz dazu wird für den Einsatz von H2 alles neu sein müssen. Erzeugung, Transport, Tankstellen und Fahrzeuge. Ich weiss nicht her Heute soviel Geld investieren will/kann.

Andererseits sehe ich aber auch beim Hybriden Zukunft, da dieser zwar nicht den Motorwirkungsgrad aber sehr wohl den Gesammtwirkungsgrad des Fahrzeugs erheblich verbessern kann, je nach Einsatzzweck.

Also mein Tipp für die Zukunft: Ein Vollhybird mit Dieselmotor der BTL Kraftstoff verbrennt.. ;)

Alle wollen immer den Diesel-Hybrid. Aber die Hauptvorteile der Bezin-Hybriden: Geräuscharmut und Abgasarmut,

wären damit erledigt. Deswegen halte ich den Benzin-Hybriden für den ökologisch (auch Geräusche stellen eine Umweltbelastung dar) besseren Weg.

Gruß

Christian

Wie ich schrieb würde dieses Auto nicht mit mineralischem Diesel sondern mit einem BTL Treibstoff wie Sun Fuel fahren. Somit wäre bei einem entsprechenden Motor die Abgasproblematik gelöst.

Und was den Lärm betrifft: Schon mal in einem aktuellen Dieselauto gesessen? Ich meine jetzt nicht PD Traktoren eines deutschen Herstellers.

Ich wohne auch an einer Hauptstrasse. Mich pers. stören spätpubertierende die mit 6000 1/min vorbeiknallen deutlich mehr als all die Familienpappis mit Pampersbomber im Heizölbrenner und 2, 2500 Umdrehungen.

Und: Auch Benzinmotoren können mit Biokraftstoffen wie Ethanol betrieben werden. Nur ist der Vorteil eines BTL Kraftstoffes dass ich dazu nicht nur einen bestimmten Teil einer bestimmten Pflanze benötige sondern JEGLICHE Biomassen heranziehen kann. Das kann von Haushaltkehrricht über Altpapier bis zu Schlachtabfällen oder Altreifen alles umfassen. Somit bin ich beim BTL Kraftstoff sehr viel flexibler.

Die Nachteile des Dieselfahrzeugs bei der Umweltbelastung liegen weniger im Treibstoff, sondern vor allem im Funktionsprinzip. Die Regierungen sollten Benzin(-motoren) und Diesel(-motoren) gänzlich steuerlich gleich behandeln (d.h. identische Schadstoffgrenzwerte, gleiche Kfz-Steuer, gleiche Mineralölsteuer - diese bezogen auf das Kilogramm, nicht auf den Liter Kraftstoff). Dann wird sich das bessere (=effektivere) Antriebssystem durchsetzen, auch jeweils in Verbindung mit Hybriden. Dass ich als Fahrer eines Benziners den Dieselfahrer subventionieren muß, ärgert mich sehr.

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