Keine wirkliche Innovation wird bei Verbrennungsmotoren angewandt
Da hat man zig hoch moderne Assistenzsysteme, Head-Up Displays, Scheinwerfer aus LED-Clustern, intelligente Fahrwerke und sogar optische Verbindungen werden genutzt, mit dem die Elektronik kommuniziert.
Bei den Verbrennungsmotoren gibt`s alte Ware. Man baut sie immer noch, wie vor 30 Jahren.
Dabei gibt es ein paar neue Wege, welche die Motoren sparsamer, zuverlässiger, leistungsfähiger und zugleich emissionsärmer machen.
Laserzündung
Will man nicht, oder kann man es nicht?
Beste Antwort im Thema
In der aktuellen Ausgabe der MTZ (04/2016) ist ein interessantes Interview mit zwei anerkannten Experten der Motorenentwicklung, nämlich
Prof. Dr.-Ing. Stefan Pischinger, Direktor des Instituts für Thermodynamik der RWTH Aachen University und Leiter des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen sowie Geschäftsführer der FEV GmbH, Aachen
und
Prof. Dr.-Ing. Michael Bargende, Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart, zunächst als Inhaber des Lehrstuhls für Verbrennungsmotoren, seit 2011 Inhaber des Lehrstuhls für Fahrzeugantriebe.
Zu zukünftigen Zündsystemen sagen sie:
Frage: Ein auf hohe Lambdawerte abgemagertes Gemisch beim Ottomotor zuverlässig zu zünden, ist die Crux. Rechnen Sie mit einem Durchbruch alternativer Zündverfahren?
BARGENDE: Wenn wir einerseits von 200 kW/l sprechen, sind wir bei sehr hohen Aufladegraden und sehr hohem Zündspannungsbedarf. Der wird so hoch sein, dass wir Schwierigkeiten haben werden, überhaupt noch einen Zündungsrückzug im Klopffall zu realisieren. Die Volllastzündung wird immer anspruchsvoller, durch Aufladung und eventuell auch neue Kraftstoffe. Andererseits haben wir in den homogenen oder geschichteten Teillastverfahren einen „Raumzündungsbedarf“. Beides hat seine besonderen Ansprüche. Unter dem 200-kW-pro-l-Prinzip sehe ich alle diskutierten Alternativen vor einer ganz großen Herausforderung. Egal, welche es jetzt ist. Weder Corona- noch Laserzündung halte ich in diesen Volllastbereichen für geeignet. Ganz abgesehen davon hat eine Laserzündung einen enormen Energiebedarf. Und die Coronazündung ist sehr stark von der Brennraumform abhängig. Ihr bereiten variable Ventilsteuersysteme sogar schon Schwierigkeiten.
PISCHINGER: Dann schlägt der Funken sonst wohin, nur nicht dorthin, wo er hin soll.
BARGENDE: Ganz genau – gerade unter diesem Aspekt, wenn überhaupt, sehe ich nur die Plasmazündung als mögliche Alternative zur Funkenzündung.
PISCHINGER: Zudem hat man in der Teillast und im Magerbetrieb bereits festgestellt, dass viele dieser innovativen Zündsysteme unter hoch turbulenten Randbedingungen oft gar nicht den erhofften Vorteil bringen. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und Turbulenzen wird die auf ein großes Gemischvolumen verteilte Energie alternativer Zündsysteme dissipiert – die Flamme wird förmlich ausgepustet. Ausgerechnet Magermotoren benötigen aber hohe Turbulenz für höhere Brenngeschwindigkeiten in der späteren Verbrennungsphase. Dieses Phänomen beobachtet man sowohl bei der Plasma- als auch bei Coronazündsystemen.
556 Antworten
Hi,
das Stromnetz der Zukunft soll und wird smart werden. Um beim Beispiel mit den Maschinen zu bleiben, eine Firma wird sich gut überlegen ob die Stromintensive Produktionen startet wenn das Netz gerade stark belastet ist,dann wird der Strom nämlich sehr teuer. Wenn man noch ein paar Stunden wartet wird der Strom wieder sehr viel günstiger.
Beim Laden des E-Car wird das ähnlich. Den schließt man an und gibt an in 12h soll er voll sein, es wird dann automatisch geladen wenn der Strom günstig ist innerhalb der 12h. Evtl. kann der Akku innerhalb der 12h sogar teilweise als Puffer für das Netz genutzt werden.
Schnellladen wird in Zukunft sicher die teuerste VAriante sein,aber das ist die Autobahntankstelle auch. Wird trotzdem genutzt weil es eben bequemer ist als von der Autobahn runter zu fahren 😉
Gruß Tobias
Zitat:
Um beim Beispiel mit den Maschinen zu bleiben, eine Firma wird sich gut überlegen ob die Stromintensive Produktionen startet, wenn das Netz gerade stark belastet ist,
Da können wir nix überlegen.
Wir produzieren so, wie es die Kunden bestellen. Und jenachdem was sie bestellen, laufen die Maschinen.
Da gibt's dann auch mal Aufträge, die sehr viel Handarbeit erfordern und schon können auch mal alle drei Maschienen einen halben Tag lang still stehen.
Wenn der Strom das doppelte kostet dann hat der Auftrag auf einmal doch ein paar Stunden mehr Zeit 🙂
Es gibt eh nur wenige einzelne Anlagen die so viel Strom brauchen das sie Netzbedeutend sind.
Große Gießereien mit ihren schmelzöfen die müssen schon heute bescheid geben bevor sie los legen dürfen.
Moin
warnkb
Zitat:
Das ist kein Problem, das verteilt sich im Netz.
Wie gut sich das im Netz verteilt sieht man ja derzeit an den Problemen der Windkraft im Norden. Die wird, weil sich das so gut verteilt, regelmäßig abgeschaltet, wenn, und jetzt kommts: Skandinavien gerade viel Ökostrom ins europäische Netz drückt.
Sprich: Das Europäische Netz ist nur so gut wie eben seine Leitungen, und die sind oft schlicht zu klein.
Nochmal das Beispiel Autobahn und Schnellladen. Es gab hier mal die Vision von in 5 Minuten zu ladenden Akkus. Nehmen wir nur einen kleinen Akku von 40 kWh, dann will der minimal alle 200 km laden. Also alle 200 km (eher deutlich weniger da Autobahn) muß für ein Auto, welches in 5 Minuten 40 kWh speicher will 480 kW an Leistung bereit stehen. In real noch deutlich mehr, da die Verluste hier nicht beachtet werden. Schon mal eine Tankstelle im Reiseverkehr gesehen an der AB? Da stehen dann auch gerne mal 8 Autos Zeitgleich an einer Tanke, auf der Gegenseite das gleiche. Also 16x480 kW= 7,6 MegaWatt an Anschlußleistung, alle 200 km. Und das nur für die Reisezeit. Vergiss es.
Turbotobi
Es ging ja ums schnelladen im Reiseverkehr. Nicht ums Laden zu Hause. Da geht es noch viel weiter. Du sagst deinem Auto per Smartphone das du morgen früh um 6 bitte 50 km Reichweite haben willst, den Rest regelt dann die Elektronik. Sprich: Netz durch zu viel Strom überlastet, ich lade deinen Akku, zur not auch schnell, Netz überfordert, zu wenig Strom dank FLaute, ich entlade deinen Akku wieder. Am nächsten Morgen sind mindestens 50 km drin, und mein Auto hat mir Geld verdient ohne das ich dabei war.....
Moin
Björn
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Hallo Friesel,
die in Deinen Beiträgen genannten Bedenken, die auch von einigen Wissenschaftlern geteilt werden, gab es auch bevor man wußte , dass die Erde eine Kugel ist. Seit Frau Berta Benz das Benzin in der Apotheke gekauft hat, hat Shell & Co. für unseren Nachschub gesorgt. So wird auch das europ. Stromnetz mit geeigneter Regelung für Stromnachschub sorgen. Ber. seit zig Jahren mußte der Bedarf zu Schichtbeginn und dem Start zahlloser Industrieanlagen vorgehalten werden. Der derzeitige Netzverbund mit geeigneten Speichern kämpft noch mit Anfangsproblemen , vorwiegend nicht techn. Art.
Die Lebensdauer "alter Autos" kann mit Pflege und Korrosionsvorsorge verlängert werden.Die Werbung versucht natürlich mit Belanglosigkeit und Schicki Micki dem Konsumenten einzureden, dass sein Golf IV oder 190E nicht mehr zeitgemäß ist.Die realisierbare øGeschwindigkeit sinkt von Jahr zu Jahr obwohl uns immer höhere Motorleistungen und bessere Fahrwerke aufgeschwatzt werden.In den Städten werden auch infolge länger werdender Staus die Schadstoffgehalte höher , sodass letztlich im E-Antrieb eine Alternative gesehen wird.
Obwohl nie eine Generation an die nächste gedacht hat, sollten wir daran denken was wir den Urenkeln hinterlassen, für z.B. den Atommüll hat man seit 40 Jahren keine Weiterverwendung gefunden.
Moin
orler
Zitat:
die in Deinen Beiträgen genannten Bedenken, die auch von einigen Wissenschaftlern geteilt werden, gab es auch bevor man wußte , dass die Erde eine Kugel ist.
Mir war nicht bekannt, dass wir schon vor mehreren tausend Jahren Probleme mit dem Stromnetz hatten. ;-) Es sei denn du möchtest ansprechen das es einige "heilige Kühe" gibt, die gerne Probleme darstellen die es nicht gibt wie z.B. Eon.... (Die Kirche erfand um 1000 nach Christi das Märchen von der Scheibe. Die Menschen weit vor dem Christentum wußten seit Anbeginn der Seefahrt das die Erde eine Kugel ist.)
Zitat:
Der derzeitige Netzverbund mit geeigneten Speichern kämpft noch mit Anfangsproblemen , vorwiegend nicht techn. Art.
Nun, mit Speichern haben wir derzeit tatsächlich noch technische Probleme. Der mangelhafte Netzausbau ist ein Politikum mit dem Eon versucht diese dämlichen Privaten Windparks los zu werden, oder besser sie endlich unter ihre Fittiche zu bekommen.
Zitat:
Die Lebensdauer "alter Autos" kann mit Pflege und Korrosionsvorsorge verlängert werden.
Was hin und wieder teurer kommt als ein neues Auto... Mercedes kann da ein Lied von singen. Bevor man merkte das die keine 5 Jahre halten war es schon zu spät. Außerdem gibt es da noch so Unwegsamkeiten wie Gräben, unachtsame andere Autofahrer, mangelnde Wartung durch Werkstätten, Fehlkonstruktionen, die den einen oder anderen Wagen schlicht aus dem Rennen nehmen.
Zitat:
In den Städten werden auch infolge länger werdender Staus die Schadstoffgehalte höher , sodass letztlich im E-Antrieb eine Alternative gesehen wird.
Oder halt im, warte, es kommt gleich: Hybrid.
Zitat:
Obwohl nie eine Generation an die nächste gedacht hat, sollten wir daran denken was wir den Urenkeln hinterlassen, für z.B. den Atommüll hat man seit 40 Jahren keine Weiterverwendung gefunden.
Ja, das ist ja das schöne an den konventionellen Energien. All diese Kosten werden nirgends genannt. Nirgends steht geschrieben was ein AKW eigentlich wirklich pro kWh kosten müßte. Aber Die Lobby von Eon und Co hat fein dafür gesorgt das doch bitte alle Kosten durch das EEG fein säuberlich in jeder Stromabrechnung steht. Kein Wort von nicht vorhandener Haftpflichtversicherung eines AKW, von den Kosten der Sicherung des Atommülls, von den Kosten der Sicherung der AKWs durch Polizei und teils Bundeswehr, von....
Moin
Björn
Zitat:
@Cupkake schrieb am 25. März 2016 um 14:19:59 Uhr:
Das mit der Vermeidung von zu viel NOx bezog sich auf die Zündverfahren, nicht auf die Kraftoffzuführung! Habe ich doch geschrieben. Bei Direkteinblasung geht es nur um Effizienz und mehr Drehoment.
Wie? Wenn der Abbrand gegenüber der Kolbengeschwindigkeit sehr schnell ist, dann ist das Potenzial einer neuen Zündung nahe Null. Inhomogene Gemische brennen prinzipiell langsamer als homogene, deswegen hat DI erst "obenrum" richtige Vorteile.
Die Anmerkung mit der Erdkugel/Scheibe sollte zeigen, dass fortschrittliche Erkenntnisse immer interessengesteuerte Widerstände zu überwinden hatten.Mal war es die Kirche, mal sind es Wissenschaftler die teilw.anonym, teilw. offiziell in Diensten von Unternehmen stehen(z.B. Pharmaindustr.).
Der Ausbau des EU weiten Netzverbundes ,incl. Norwegen mit Wasserkaftüberschuss ist kein techn.Problem, wie auch Wasserspeicher ,nur um ein Medium zu nennen(Speicherkraftwerk Geesthacht nahe Hamburg arbeitet seit über 25 Jahren).
RWE,EON u.A. versuchen aus Gründen der Haftung von der Kernkraft und der Kohle wegzukommen und den Steuerzahler in Regreß zu nehen.Die Förderung der Erneuerbaren haben sie verschlafen.
Mit dem Korrosionsschutz bzw. vorausschauender Wartung muß zeitig begonnen werden.Nur eine Minderheit verliert sein FZ durch Unfall und Konstr.Mängel und Betrügereien(VW u.A.) häufen sich in der Neuzeit.
Der Hybrid ist ein Verbrenner , deshalb teurer und schwerer. Die Leistungsdichte der Akkus der Zukunft und ein dichteres Ladesäulennetz macht den Hybrid künftig unnötig.
Ich bin kein Anhänger der Kernenergie und Nutzung fossiler Energieträger ich bin für den forcierten Ausbau der erneuerbaren Energie bzw. Sonne ,Wind,ggf. Wasser.
Hinsichtlich der Substitution seltener Erden/Metalle ist das Helmholtz-Inst. Dresden auf gutem Wege. Wenn denen nicht wg. Pegida weitere Profs. weglaufen und Studienplätze unbesetzt bleiben. Aber das ist ein anderes Thema.
VG
Zitat:
@Friesel schrieb am 27. März 2016 um 15:44:06 Uhr:
MoinNun, mit Speichern haben wir derzeit tatsächlich noch technische Probleme. Der mangelhafte Netzausbau ist ein Politikum mit dem Eon versucht diese dämlichen Privaten Windparks los zu werden, oder besser sie endlich unter ihre Fittiche zu bekommen.
Das ist Unfug. Eon hat schon seit 10 Jahren nichts mehr mit Höchstspannungsverteilernetzen zu tun. Und deren mangelnder Ausbau liegt nicht an fehlendem Willen sondern an der heutzutage üblichen Nimby-Haltung, wenn Infrastrukturprojekte gebaut werden müssen.
Moin
ortler
Darum sprach ich bei der Scheibe die Kirche an, wir meinen glaube ich das gleiche.
Zitat:
Der Hybrid ist ein Verbrenner , deshalb teurer und schwerer.
Weder sonderlich teurer, insbesondere zum Diesel sogar billiger, noch wesentlich schwerer da kleinerer Tank und fehlendes Getriebe.
Ja, er ist ein Verbrenner, verbrennt aber eben deutlich weniger wie ein normaler PKW, braucht dafür aber derzeit wesentlich weniger Infrastruktur im Vergleich zum E-Auto auf Langstrecke. Was in Zukunft sein wird, das zeigt sich, dann ist der Hybrid evtentuell auch über, aber daran zweifel ich persönlich einfach.
warnkb
Zitat:
Das ist Unfug. Eon hat schon seit 10 Jahren nichts mehr mit Höchstspannungsverteilernetzen zu tun.
Was meinst du wohl wer da mit wem wann Golf spielt...... Eine Leitung durch einen Nationalpark zu legen ist da leichter als sie über einen Acker zu verlegen, und dabei liegt es dann nicht am Besitzer des Ackers.
Warum wohl sollen in Zukunft Windeignungsflächen zwingend ausgeschrieben werden? Damit sie weiterhin als Bürgerwindpark laufen, oder damit Eon und Co wieder alleine Strom erzeugen können? Wer hat das wohl dem Erzengel Gabriel geflüstert.
Wie kann es wohl angehen, das eine WKA besser versichert ist als ein AKW? Umgedreht Buchstaben bedeutet hier auch umgedrehtes Versicherungsverhältnis.
Einfach mal nachdenken wer mit wem wann Golf spielt.
Moin
BJörn
Zitat:
@GaryK schrieb am 24. März 2016 um 12:04:31 Uhr:
Zitat:
@slv rider schrieb am 24. März 2016 um 09:16:32 Uhr:
nennt sich power to gas? und wird schon gemacht?Power to gas ist eine energetische Katastrophe. Aus 1kWh Strom werden 0.8 kWh Wasserstoff, was zusammen mit CO2 und nochmal 40% Verlusten Methan ergibt. Somit kommt die Hälfte der Energie im Methan an. Wenn man das zurückverstromt landet man bei 30% Wirkungsgrad bezogen auf die eingesetzte Stromenergie.
...
Ohne Methan liegst doch schon nur bei ca. 30% Wirkungsgrad
Zitat:
@Friesel schrieb am 24. März 2016 um 13:19:37 Uhr:
Moinslv rider
Jop, und ist positiv abgeschlossen worden. War bei uns hier oben, zumindest eines. H2 bis zu 10%, aber wesentlich mehr ist auch Machbar. Spart man sich das Verdichten.
...
Ist Altentreptow nicht rein mit Wasserstoff gelaufen? Bin der Meinung, das der Windprojekt Mitarbeiter so zu mir gesagt hatte.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 29. März 2016 um 10:08:17 Uhr:
Ohne Methan liegst doch schon nur bei ca. 30% Wirkungsgrad
So schlimm ists nicht. CO2 plus Strom für Wasserstoff enden etwa mit 60% als Methan, Bilanzgrenze ist der Brennwert Methan zu aufgewendeter Strommenge. Der reverse Sabatier Prozess ist relativ exotherm, was z.B. mit einem CO2 Wäscher gekoppelt werden kann um die Wärme nicht ungenutzt zu verballern.
Blöd halt, wenn man Methan dann nur zu 55% bis maximal 60% wieder in Strom verwandeln kann (Combined Circle Gasturbine), dann siehst du die tiefen 30% Gesamtwirkungsgrad. Angesichts der Wasserstoffmassen, die z.B. die Petrochemie für Entschwefelungen oder gar die Ammoniakherstellung braucht (geht in Düngemittel) ist es idiotisch mit so einem Aufwand und horrenden Stromkosten "Windgas" herzustellen, während woanders Erdgas in Wasserstoff verwandelt wird.
Unter Berücksichtigung der CO²-Ziele wäre grundsätzlich die Substitution fossiler Energieträger wünschenswert. D.h. auch unter Inkaufnahme schlechter Wirkungsgrade.Der schlechte Wirkungsgrad unserer Motoren wurde in Jahrzehnten nur marginal verändert, ohne dass das jemanden gekümmert hat. Desert-tec wurde leider gecancelt. Der dort ideal erzeugte Strom , hochgespannt und gleichgerichtet mit minimalen Verlusten nach Mitteleuropa transportiert war wohl auch pol. nicht gewollt.Auch nahe der Wüste billig erzeugter Wasserstoff wäre zu tranportieren gewesen , so man gewollt hätte.
Moin
Politisch nicht gewollt stimmt sicher auch. Auch die politische Lage in den dann Erzeugerländern ist zu beachten. Dazu kommt das es dort schlicht teils zu warm ist, die Wirkungsgrade einfach in den Keller gehen.
Und ja, natürlich ist es zunächst egal wie der Wirkungsgrad ist, hauptsache keine Kohle mehr. Nur muß sich dieser EgalWirkungsgrad immernoch auf dem Markt messen können. Dies gelingt oft nur mit Stützung durch den Staat.
Wenn man dann einen schlechten Erzeugungswirkungsgrad auch noch durch die Weiternutzung weiter verschlechtern will.....
Solange wir nicht ausreichend Primärenergie erzeugen können, solange ist eine Überlegung in RIchtung Wasserstoff AUTOS absolut Kontraproduktiv.
Meine Meinung.
Moin
BJörn