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.
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Zitat:
@Primotenente schrieb am 26. Mai 2016 um 13:41:21 Uhr:
... Geld-in-den-Sand-geschickt vs. lokale Wertschöpfung etc. sind dabei noch aussen vor gelssen.
Wenn du Geld in den heimischen Sand setzen willst, nimm Braunkohle. Etwa 1100 g CO2 je kWh, damit kommt der "typische" 18 kWh je 100km Tesla auf 198 g CO2 je km. Was locker jeder aktuelle Benziner unterbietet. Saubere Gaskraftwerke wie Irsching (60% elektrischer Wirkungsgrad, ca 300-330 g je kWh) werden hingegen abgeschaltet (steht seit dem 1. April 2016 und das ist kein Witz). Dem florierenden Emissionshandel sei Dank, immerhin kostet das Verschmutzungsrecht auf eine Tonne CO2 soviel wie ne ne Pizza. Und bei diesen horrenden Kosten rechnet sich das saubere Gas eben nicht, dafür stärkts die heimische Braunkohle.
Wer Sarkasmus nicht findet, der möge noch mal suchen...
PS: Ein Tesla mit Gaskraftwerk wie Irsching gerechnet 60g/100km CO2.
PPS: Und wenn du richtig CO2 sparen willst, dann frag bitte nicht was mit der Abwärme eines "Grüne Wiese Gigawattblocks" passiert und lokale BHKW durchaus nutzen könnten. Da steckt CO2-Sparpotenzial, was keinem Endverbraucher finanziell wirklich weh tun würde.
Selbst die Wartung/Reparatur/Überprüfung einer Windkraftanlage kostet Treibstoff 😉, die wird ja nicht nur einmal im Jahr angefahren.
Zitat:
@flat_D schrieb am 26. Mai 2016 um 16:35:31 Uhr:
(...) Und welche lokale Energiequelle schlägst Du dann vor? Braunkohle, Steinkohle oder Maisfeldverbrennung? In welchem Stoff steckt so viel Energie, wie im Rohöl?
Elektrizität lokal erzeugt. Dazu Steigerung der Effizienz.
Elektrizität lokal erzeugt? Woraus denn? Aus furzenden Kühen?
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Zitat:
@GaryK schrieb am 26. Mai 2016 um 17:25:04 Uhr:
(...) Wenn du Geld in den heimischen Sand setzen willst, nimm Braunkohle. Etwa 1100 g CO2 je kWh, damit kommt der "typische" 18 kWh je 100km Tesla auf 198 g CO2 je km. Was locker jeder aktuelle Benziner unterbietet. Saubere Gaskraftwerke wie Irsching (60% elektrischer Wirkungsgrad, ca 300-330 g je kWh) werden hingegen abgeschaltet (steht seit dem 1. April 2016 und das ist kein Witz). Dem florierenden Emissionshandel sei Dank, immerhin kostet das Verschmutzungsrecht auf eine Tonne CO2 soviel wie ne ne Pizza. Und bei diesen horrenden Kosten rechnet sich das saubere Gas eben nicht, dafür stärkts die heimische Braunkohle.
Kohle ist ebenfalls fossil wie Öl und damit keine Lösung. Erdgas ist langfristig auch keine Lösung. BHKW überzeugt mich nicht wirklich.
Vom in den Sand stecken war übrigens nicht die Rede, sondern von lokaler Wertschöpfung, sprich solar. 😉
Zitat:
@flat_D schrieb am 26. Mai 2016 um 20:54:03 Uhr:
Elektrizität lokal erzeugt? Woraus denn? Aus furzenden Kühen?
PV, Eigenverbrauch, kleiner Speicher.
Ich bin im Immobilien-Geschäft tätig und dort ist es +/- das gleiche Thema in Bezug auf Heizungen. Dort sind fossile Energieträger einfacher zu substituieren (da stationärer Einsatz) als bei der Mobilität. Deswegen ist man dort 10 oder 20 Jahre weiter und auch dort gab es damals die selben Sprüche - die ich übrigens nicht von dir erwartet hätte - und es hiess dass es nicht ginge. Heute hat es sich bereits etwas herum gesprochen, dass es möglich ist. Solche Einsichten brauchen Zeit.
Solar? Wieviel willst damit denn zupflastern?
Zitat:
@andi_sco schrieb am 26. Mai 2016 um 22:04:32 Uhr:
Solar? Wieviel willst damit denn zupflastern?
Jedes Dach das sich vernünftig nutzen lässt. Gleichzeitig kann man noch das alte Dach sanieren und maximal isolieren, was den Heizwärmebedarf weiter senkt.
Zitat:
@Primotenente schrieb am 27. Mai 2016 um 07:32:50 Uhr:
Zitat:
@andi_sco schrieb am 26. Mai 2016 um 22:04:32 Uhr:
Solar? Wieviel willst damit denn zupflastern?Jedes Dach das sich vernünftig nutzen lässt. Gleichzeitig kann man noch das alte Dach sanieren und maximal isolieren, was den Heizwärmebedarf weiter senkt.
Wenn das die Lösung wäre, müßte das ja für die heimischen Glühlampen, Waschmaschinen und anderen Stromverbraucher ja genau so gelten und möglich sein. Man kann den Stromverbrauch eines Elektroautos nicht separiert vom gesamten Stromverbrauch und dessen Erzeugung betrachten. Wenn Du Dir Solarzellen auf's Dach packst, verbesserst Du den Deutschen Strommix um 0,000...1%. Wenn das alle Deutschen machen, dann um 0,0...1%. Aber was nützt das der Umwelt? Davon wird hier nichts sauberer. Und weltweit betrachtet schon gar nicht. Die bittere Wahrheit ist, daß es (noch) keine Energiewende gibt. Erst wenn Strom wirklich in nennenswerten Mengen aus Solarenergie genutzt wird, bringt es etwas, Elektroautos zu kaufen.
Zumal die frage ist, ob E-Autos überhaupt sinnvoll mit dem heimischen PV Strom geladen werden kann. Also ich muss tagsüber arbeiten, im Winter geh ich im dunklen und komm wieder im dunklen, das werde ich wohl nicht weit kommen mit meinem E-Auto. Man müsste also entweder zwischenspeichern was mit zusätzlichen Kosten und Verlusten einhergeht oder es müssen E-Ladeparkplätze in rauen Mengen geschaffen werden was ebenfalls Geld und Effizienz und verwaltungsaufwand kostet.
na ja, Ottonormal öko wird dann vermutlich doch einfach tagsüber das netz mit seinem gut bezahlten PV strom belasten, wo er dann zur not sinnlos verballert wird um dann nachts den guten Kohlestrom in sein Auto zu laden und somit effektiv mit höherem CO2 Ausstoß unterwegs ist.
Zitat:
@flat_D schrieb am 27. Mai 2016 um 09:04:02 Uhr:
(...) Wenn das die Lösung wäre, müßte das ja für die heimischen Glühlampen, Waschmaschinen und anderen Stromverbraucher ja genau so gelten und möglich sein. Man kann den Stromverbrauch eines Elektroautos nicht separiert vom gesamten Stromverbrauch und dessen Erzeugung betrachten.
Ironischerweise wird gerade das von den Bedenkenträgern hier getan. Natürlich braucht es Energie, um ein Elektroauto zu produzieren, doch das braucht es beim Verbrennungsfahrzeug und dessen Treibstoff auch.
Was uns langfristig ins Haus steht, ist nichts anderes als ein System- und Paradigmenwechsel in der Energieversorgung und -nutzung. Ziel wird sein, die fossilen Energieträger möglichst zu ersetzen. Es setzt sich langsam die Erkenntnis durch, dass diese zu wertvoll sind, sie stationär zu verbrennen (Heizung), es wird sich mit 10, 20, 30 Jahren Verzögerung auch irgendwann die Erkenntnis durchsetzen, dass diese zu wertvoll sind, sie für Verbrennungsmotoren einzusetzen. Stichwort Nutzungskonkurrenz.
Zitat:
@flat_D schrieb am 27. Mai 2016 um 09:04:02 Uhr:
Wenn Du Dir Solarzellen auf's Dach packst, verbesserst Du den Deutschen Strommix um 0,000...1%. Wenn das alle Deutschen machen, dann um 0,0...1%. Aber was nützt das der Umwelt? Davon wird hier nichts sauberer. Und weltweit betrachtet schon gar nicht. Die bittere Wahrheit ist, daß es (noch) keine Energiewende gibt. Erst wenn Strom wirklich in nennenswerten Mengen aus Solarenergie genutzt wird, bringt es etwas, Elektroautos zu kaufen.
Die Energieerzeugung wird langfristig semidezentral sein. Wenn (fast) jeder einen Teil selbst produziert und kurzfristig einspeichert/puffert, entlastet das die Netze, bricht die Spitzen und reduziert den Bedarf. Das wird kommen, kommen müssen, auch wenn es in den Köpfen noch nicht angekommen ist.
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Wenn Schäuble wirklich auch Ökosteuer auf Solaranlagen einführt, kann man eh nochmal neu rechnen.
mfg
Es geht nicht darum, daß es in den Köpfen nicht ankommt, sondern daß es extrem viel teurer ist. Und dieses extrem viel teurer können sich eben nur wenige Leute leisten. Und nur die wenigsten haben überhaupt die Möglichkeit dazu. Wer kann als Mieter eine PV-Anlage auf das Dach seines Vermieters montieren lassen? Und das würde eine recht große Fläche werden.
Aktuell verbrauchen die Deutschen im Jahr etwa 700.000 GWh. Davon sind 160.000 GWh allein für den nicht kommerziellen Verbrauch. Wenn alle 45 Mio Autos in Deutschland Elektrofahrzeugen wären, käme bei einem Verbrauch von 25kWh/100km mal 15.000km/Jahr mal 45 Mio Autos noch einmal 169.000 GWh im Jahr dazu. Der private Verbrauch an Strom würde sich also verdoppeln, wenn man die Millionen LKWs bei Dieselantrieb beläßt.
Die nötige Fläche für die Erzeugung des Stroms aus Photovoltaik betrüge schon beim aktuellen Gesamt-Verbrauch etwa 5% der Gesamtfläche Deutschlands, also weit mehr, als die gesamten Dachflächen zusammen. Also ein sinnloses Unterfangen, zumal im Winter die vierfache Fläche benötigt würde.
Zitat:
@flat_D schrieb am 27. Mai 2016 um 10:07:36 Uhr:
Es geht nicht darum, daß es in den Köpfen nicht ankommt, sondern daß es extrem viel teurer ist. Und dieses extrem viel teurer können sich eben nur wenige Leute leisten.
- Ist es wirklich extrem viel teurer?
- Oder ist das alte Konzept momentan mit den Preisen für fossile Energieträger nicht einfach zu günstig und setzt falsche Anreize?
- Ist die Mobilität wie wir sie bisher kennen der richtige Weg?
- Ist es nicht der falsche Ansatz, auf zukunftsfähige Lösungen zu verzichten, nur weil es mehr kostet?
- Können wir uns diesen Verzicht denn langfristig leisen?
Du siehst, Fragen über Fragen....
Ich persönlich halte die ganzen Rendite- und Amortisationsrechnungen mehr oder weniger für unglücklich. Primäres Ziel ist es, den Primärenergieverbrauch zu senken und nicht möglichst günstig zu heizen und herum zu karren.
Zitat:
@flat_D schrieb am 27. Mai 2016 um 10:07:36 Uhr:
Und nur die wenigsten haben überhaupt die Möglichkeit dazu. Wer kann als Mieter eine PV-Anlage auf das Dach seines Vermieters montieren lassen? Und das würde eine recht große Fläche werden.
Das ist richtig, aber es gibt auch noch den Vermieter und mit steigenden Preisen für fossil steigt auch die Motivation. PV und passende Speicher werden immer besser und günstiger.
Zitat:
@flat_D schrieb am 27. Mai 2016 um 10:07:36 Uhr:
(...) Die nötige Fläche für die Erzeugung des Stroms aus Photovoltaik betrüge schon beim aktuellen Gesamt-Verbrauch etwa 5% der Gesamtfläche Deutschlands, also weit mehr, als die gesamten Dachflächen zusammen. Also ein sinnloses Unterfangen, zumal im Winter die Vierfache Fläche benötigt würde.
Neubauten haben mittlerweile einen sehr geringen (aber immer noch zu hohen) Energieverbrauch. Reduziert man auch noch denjenigen im Bestand, lässt sich die Spitze im Winter brechen.
Keiner hat behauptet, dass das einfach wird. Wenn ich mich umschaue, wie viel Energie täglich ohne Not, ohne Hirn und Verstand und aus Nachlässigkeit verschwendet wird, sehe ich auch hier noch Potential. Das Einzige was wirklich spart, ist Suffizienz/Verzicht. Das ist sicher eine Stellschraube, ich bin jedoch der Meinung, dass es ohne nennenswerten Verzicht gehen soll und sparen Spass machen kann und soll - und das geht mit intelligenter Technik.
5% Fläche ist wahrscheinlich genau die Fläche , auf der die Lanwirtschaft die Überschüsse erwirtschaftet , die dann wieder , gegen viel Geld natürlich , vernichtet werden müssen .
Gruß :Rostklopfer