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
Wasserstoff als Verbrennungsalternative ist nicht meine Empfehlung.An Wasserstoff als Energiespeicher für sonnen-und windarme Zeiten dachte ich. Mit von kostenloser, nicht versiegender Sonne in der "Wüste" erzeugte Energie (Desert-Tec)wird im Brennpunkt konkaver Riesenspiegel geführter Leitungen u.a. Öl erwärmt.Dieses Öl oder ein anderer Wärmeträger erzeugt Dampf für Turbinen zur Stromerzeugung. Der Strom kann hochgespannt , gleichgerichtet mit geringem Verlust weitergeleitet werden. Oder es werden Energieträger als Speicher produziert und an Verbraucher transportiert. Solche Verfahren sind emissionsfrei und verbrauchen ausser der Anlagen- Investition nur Wartungskosten.
Weil der Sonnenschein keine Kosten verursacht, die verwendeten Medien und Materialien langlebig sein können und kaum Entsorgungskosten entstehen, ist der Wirkungsgrad nachrangig.
Mega Projekte wie Desert-Tec entspringen eher der Phantasie der Energie Großkonzerne die um ihre Pfründe bangen. Millionen Kleinanlagen können unseren Bedarf ebefalls decken aber daran können die Großkonzerne eben nicht mehr so gut verdienen.
Mit solchen Anlagen würde wir uns wieder Abhänig machen von sehr Instabilen Regionen und Regierungen. wenn da der Richtige an die Macht kommt dreht der uns von heute auf morgen den Saft ab.
Gruß Tobias
Angesichts mittlerweile 8-12 Cent/kWh Solarstrom rechnet sich dieser sogar - er war Anfang/Mitte der 2000er größter Mist, da weit höher vergütet als der Netzpreis. Für den Heimbereich wird sich wahrscheinlich die Redox Flow Cell (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Redox-Flow-Batterie) durchsetzen. Speicherdichte geringer als bei Li, dafür weit billiger. Siehe u.a. die Arbeiten von Prof. Schubert (http://www.nature.com/nature/journal/v527/n7576/abs/nature15746.html)
Wind (ca 8 Cent/kWh) und Solar (9-12 Cent), was über lokale Redox Zellen gepuffert wird belastet das Netz wenigstens nicht wie der aktuelle "ich produziere dann mal" Kram. Egal ob CAES oder die RFC. Milliarden für Blauziegel-Solarmist mit Vergütungen weit oberhalb des damaligen Bruttostrompreises ausgeben müssen (aktuelle Vergütung jenseits 30 Cent/kWh bzw. 9 Mrd Euro nur Solar) und gleichzeitig versäumt ein paar hundert Millionen in Stromspeicher zu investieren. Wo jedes Jahr klar war was neu installiert wurde und ans Netz geht und somit im nächsten Jahr an zwingend zu vergütender Strommenge kommen wird. War daher in den letzten Jahren abzusehen, dass die billigen (abgeschriebenen) Kohlekraftwerke weiterlaufen und Rekord-Kraftwerke wie Irsching mit 60% elektrisch (basiert auf teurem Erdgas) mangels Laststunden als erste vom Netz genommen werden. Siehe http://www.br.de/.../gaskraftwerke-irsching-streit-tennet-100.html
Zitat:
@Turbotobi28 schrieb am 30. März 2016 um 12:31:10 Uhr:
Mega Projekte wie Desert-Tec entspringen eher der Phantasie der Energie Großkonzerne die um ihre Pfründe bangen. Millionen Kleinanlagen können unseren Bedarf ebefalls decken aber daran können die Großkonzerne eben nicht mehr so gut verdienen.Mit solchen Anlagen würde wir uns wieder Abhänig machen von sehr Instabilen Regionen und Regierungen. wenn da der Richtige an die Macht kommt dreht der uns von heute auf morgen den Saft ab.
Gruß Tobias
Ja und nein. In Deutschland scheint nur ein Bruchteil der Sonne, im Vergleich zu den Wüstenstaaten.
Man bräuchte hier viel mehr Fläche! Und hätte dann immer noch weniger Ertrag, weil wir die 4 Jahreszeiten haben.
Außerdem funktioniert Desertec anders. Hier wird der Strom nicht über ineffiziente Photovoltaik erzeugt, sondern mit Solarthermie (Parabolspiegel auf Vakuumröhre gerichtet zur Dampferzeugung).
Dieser Dampf treibt dann eine Turbine an. Man hat den Vorteil, dass man nachts den Dampf speichern kann und so auch außerhalb der Sonnenstunden viel Strom erzeugen kann.
Eine vergleichsweiße günstige Form von Speicherung der Energie, ganz ohne Akkus.
In Deutschland PV zu fördern (in dem Maße) war ein Fehler. 110 Mrd. € für knapp 6% Anteil!. Für das Geld hätte man mehr Off-Shore-Wind und in Netze investieren müssen. Aber auch in moderne GUD-Gaskraftwerke, um von der Kohle wegzukommen.
Desertec ist als Projekt ist technisch sinnvoll und realiserbar. Es ist ausgereift und stellt extrem große Energiemengen bereit. Politisch und von der Finanzierung sieht jedoch anders aus...
Uns bleibt fast nur die Windkraft, als wesentliche Form der Erneuerbaren. Und hier am besten als Off-Shore. Zwar teuer, aber wesentlich mehr Ertag. Und das in konstanterer Form.
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Zitat:
@Cupkake schrieb am 30. März 2016 um 16:16:25 Uhr:
Uns bleibt fast nur die Windkraft, als wesentliche Form der Erneuerbaren. Und hier am besten als Off-Shore. Zwar teuer, aber wesentlich mehr Ertag. Und das in konstanterer Form.
Dazu befrag mal die Engländer, Winter, Arschkalt aber schönstes Wetter und was machen die Windräder? Nichts! Denn bei diesem Wetter ist gerne absolute Windstille und das dann immer an Tagen wo man viel Heizstrom bräuchte.
Dazu sind Off-Shoreanlagen Teuer im Bau und noch Teurer im Unterhalt und was die Langzeithaltbarkeit angeht weiss man noch nichts Genaues.
Was schlägst du denn sonst vor? Noch mehr Dächer mit PV bedecken, bei bestenfalls 24% Wirkungsgrad? Nach 30 Jahren muss alles erneuert werden. Wer bezahlt das?
Sollen wir noch mehr Windkraftanlagen auf Land bauen? Das wird auf Dauer auch nicht gehen. Wasserkraft ist in Deutschland auch nur geringfügig vorhanden.
Unsere Möglichkeiten sind begrenzt!
Scheiss auf 24% Wirkungsgrad (die nahezu alle Zellen nicht mal haben) wenn der Strom für 12 Cent je kWh zu produzieren ist. Vom Grundversorger zahlste etwa 30 Cent/kWh. Zusammen mit einem lokalen Puffer wäre das vollkommen ok. Billiger wird der Strom garantiert nicht mehr. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Strompreis ... 3.4% Teuerung im Jahr, die Masse davon entfällt auf die EEG Umlage. Bedeutet: In 10 Jahren zahlst du 40% mehr als heute, in 20 Jahren sogar das Doppelte wenns so weitergeht. Wenn die Solarzellen und Komponenten wie Umrichter leidlich halten, dann hast du für 20 Jahre Planungssicherheit.
Die Windkraft-Standorte an Land gehen langsam aus, das ist wohl wahr. Wovon Firmen wie REPOWER ganz gut leben können. Die Förderung bzw. Garantieeinspeisung ist nach 10 Jahren durch, dann kommt an den selben Standort ein größeres Windrad.
Moin
Cupcake
Zitat:
Außerdem funktioniert Desertec anders. Hier wird der Strom nicht über ineffiziente Photovoltaik erzeugt, sondern mit Solarthermie (Parabolspiegel auf Vakuumröhre gerichtet zur Dampferzeugung).
Sie machen in erster Linie Öl heis. Denn Dampf läst sich auch nur begrenzt speichern, kühlt zu schnell aus.
Das ganze hat aber einen rießen Haken. Dampfkraftwerke, nichts anderes sind dies Parabolanlagen, benötigen Wasser zum Kühlen. Denk mal nach warum AKWs und Co immer an einem Fluß liegen.
Dieses Wasser zum Kühlen hat man in der Wüste genau wo? Das ist eines der größten Probleme all dieser Pläne die unbewohnte Wüste mit solchen Anlagen voll zu stellen.
Zitat:
In Deutschland PV zu fördern (in dem Maße) war ein Fehler. 110 Mrd. € für knapp 6% Anteil!. Für das Geld hätte man mehr Off-Shore-Wind und in Netze investieren müssen. Aber auch in moderne GUD-Gaskraftwerke, um von der Kohle wegzukommen.
Eine ähnliche Förderung gibt es bis heute für AKWs. Auch damals hätte man besser, spätestens aber heute, diese Gelder mal in neue Techniken stecken sollen. Solarförderungen in einer Höhe, welche bei weitem den Verkaufspreis übertreffen sind seit 2012 passe. Das bedeutet das die überhöhte Förderung jedes Jahr fällt, denn die Anlagen die noch über 50 Cent bekommen haben, werden langsam 20.... Ende der Förderung.
Wie man PV in diesen Höhen gefördert hat, da hatten ONSHORE WKAs mal gerade 500 kW. Viel zu wenig um sie Offshore zu verbauen. Rechnete sich hinten und vorne nicht. Erst jetzt, seit ungefähr 2010 rechnen sich diese Parks, wobei das auch noch keiner weis, wie schon beschrieben wurde, niemand weiß wie lange sie da draußen laufen. AUswirkungen auf die Natur sind noch überhaupt nicht bekannt.
Zitat:
Desertec ist als Projekt ist technisch sinnvoll und realiserbar. Es ist ausgereift und stellt extrem große Energiemengen bereit. Politisch und von der Finanzierung sieht jedoch anders aus...
Die Ausgereiftheit sieht man an den vielen Anlagen..... Und wie einfach es ist eine Leitung 1000 km durch ein Land zu ziehen, das sieht man gerade an den Netzautobahnen in Deutschland. Ein Kinderspiel. Abschlatungen aufgrund überlasteter Leitungen finden kaum noch statt. Oder war das gerade Einbildung?
Zitat:
Was schlägst du denn sonst vor? Noch mehr Dächer mit PV bedecken, bei bestenfalls 24% Wirkungsgrad? Nach 30 Jahren muss alles erneuert werden. Wer bezahlt das?
Sollen wir noch mehr Windkraftanlagen auf Land bauen?
Es gibt noch viel zu viele Dächer ohne PV. Dachfläche die nicht genutzt wird ist verschenkt. 24% Wirkungsgrad ist, kurz nachrechnen, wieviel mehr als eine nicht vorhandene Nutzung der Fläche? Auf einem Dach macht es wesentlich mehr Sinn als damit Ackerfläche zu belegen.
Hinzu kommt das eine Anlage auf dem eigenen Dach keine Leitungen durch Deutschland braucht. Ein kurzes Kabel ins Haus reicht. Speicher braucht man, da stimme ich dir zu, da sind unsere Politiker zu dumm um zu wissen was an Förderung denn nun Sinn macht.
Seit März 2012 verdient man mehr mit einer Anlage, wenn man den Strom selber verbraucht. Seit dem werden auch Speicher gefördert. Macht absolut Sinn.
Und eine Erneuerung nach 30 Jahren ist das kleinere Problem, wenn sich die Anlage in diesen Jahren (Und das tut sie) bezahlt hat.
Gary
Zitat:
Die Windkraft-Standorte an Land gehen langsam aus, das ist wohl wahr. Wovon Firmen wie REPOWER ganz gut leben können. Die Förderung bzw. Garantieeinspeisung ist nach 10 Jahren durch, dann kommt an den selben Standort ein größeres Windrad.
Repower gibt es unter diesem Namen nicht mehr. Garantieanspruch errechnet sich nach dem Verhältnis zum Referenzstandort, kann oft auch fast 20 Jahre sein. Es wird sich in den nächsten 15 Jahren fast nichts tun auf dem Markt, weil Erzengel Gabriel die Ausschreibungspflicht ins Leben gerufen hat, Bürgerwindparks damit fast der Vergangenheit angehören werden.
Moin
Björn
Zitat:
@GaryK schrieb am 30. März 2016 um 19:32:07 Uhr:
...
Die Windkraft-Standorte an Land gehen langsam aus, das ist wohl wahr. Wovon Firmen wie REPOWER ganz gut leben können. Die Förderung bzw. Garantieeinspeisung ist nach 10 Jahren durch, dann kommt an den selben Standort ein größeres Windrad.
Senvion bitte
Die Förderung der Solaranlagen , das 100 000 Dächerprogramm(glaube ich) sollte den Einstieg in die "Erneuerbaren" erleichtern.Parallel wurde entspr. des Entwicklungsstandes die Windenergie gefördert(rd. 100 000 Arbeitsplätze wurden genannt).Ich entsinne mich noch an den "Growian" in Schläfrig Holstein , mit dem Einflügligen wollte Siemens den Einstieg in die Windenergie ad absurdum führen , zugunsten der Kernenergie. Statt jetzt zur Leistungserhaltung die effizienten Gaskraftwerke zu erhalten,hat man sie , wie GaryK richtig bemerkte (nicht ohne Fäkalsprache), die alten Kohlekraftwerke reaktiviert und in Hamburg ein Neues gebaut.
Desert-Tec erzeugt den Prozessdampf über den Wärmetausch mit von der Sonne mittels konkaver Spiegel erwärmten Öls.Die Spiegel sind konkav und keine konvexen Schüsseln.Der Grund des Cancelns war wohl auch politisch. Die Lieferunsicherheit mag bei den Leuten Skepsis hervorgerufen haben.Der Erhalt der Einnahmen wäre für diese unterstrukturierten Länder (Marokko, Tunesien)unverzichtbar.Wie für Russland , was auch nicht unser Freund ist , die Gaslieferung.
Hätte man einen Teil des Geldes, das in die Kernernergie investiert wurde und noch auszugeben ist , für die Wind-,Sonnen-, Wasser-, Geothermie-und Speicherforschung ausgegeben, wären wir einige Sorgen los.
Gut ist, dass die Energiefrage wieder thematisiert wird.
Moin
MBB hat mal welche zu Testzwecken gebaut. Ob Siemens da groß dabei war, keine Ahnung. Siemens war aber wohl bei der MAN 60 mit dabei.
Im Grunde sind alle Growiane nur zu einem Zweck geschaffen worden, zeigen das es nicht geht. Über einen MW an Leistung.... Man muß sich vor Augen halten das alles was Serie gebaut wurde, ab den 90ern mit unter 50 kW angefangen hat. Noch 1994 war ein MW ein absolutes Novum für Enthusiasten.
Heute würde man sowas kleines gar nicht mehr bauen, selbst Growian ist heute ein Spielzeug.
Moin
Björn
Zitat:
@Friesel schrieb am 31. März 2016 um 09:04:49 Uhr:
MoinMBB hat mal welche zu Testzwecken gebaut. Ob Siemens da groß dabei war, keine Ahnung. Siemens war aber wohl bei der MAN 60 mit dabei.
Im Grunde sind alle Growiane nur zu einem Zweck geschaffen worden, zeigen das es nicht geht. Über einen MW an Leistung.... Man muß sich vor Augen halten das alles was Serie gebaut wurde, ab den 90ern mit unter 50 kW angefangen hat. Noch 1994 war ein MW ein absolutes Novum für Enthusiasten.
Heute würde man sowas kleines gar nicht mehr bauen, selbst Growian ist heute ein Spielzeug.
Moin
Björn
Ich hatte dieses Beispiel nur ausgegraben, um zu zeigen, dass ber. damals die einschlägige Industrie diese Ideen sabotiert hat. Man hatte in den 70ern ber. die Erkenntnis , der Endlichkeit fossiler Energieträger und wohl auch schon den Umweltgedanken.
Zitat:
@Sir Donald schrieb am 30. März 2016 um 19:00:00 Uhr:
Zitat:
@Cupkake schrieb am 30. März 2016 um 16:16:25 Uhr:
Uns bleibt fast nur die Windkraft, als wesentliche Form der Erneuerbaren. Und hier am besten als Off-Shore. Zwar teuer, aber wesentlich mehr Ertag. Und das in konstanterer Form.Dazu befrag mal die Engländer, Winter, Arschkalt aber schönstes Wetter und was machen die Windräder? Nichts! Denn bei diesem Wetter ist gerne absolute Windstille und das dann immer an Tagen wo man viel Heizstrom bräuchte.
Dazu sind Off-Shoreanlagen Teuer im Bau und noch Teurer im Unterhalt und was die Langzeithaltbarkeit angeht weiss man noch nichts Genaues.
Absolute Windstille kommt Offshore durchaus mal vor, das dauert aber selten länger als ein paar Stunden. Und absolute Windstille gleichzeitig Offshore und an Land gibt es fast nie, deshalb macht man das ja.