Neues Antriebskonzept

[Horst_Martin]

Anfang des Jahres habe ich meine Idee, eines neuen Linearkolben Zweitaktmotor, zum Patent angemeldet. Ich möchte damit kein Geld verdienen, sondern der Sinn darin lag, vielleicht mögliche Interessenten zu finden, die an einer Prototypenentwicklung Interesse hätten. Ich habe mein Patent nur für Deutschland angemeldet und muss mich bis zum 23.12.2017 entscheiden ob ich es Weltweit anmelden möchte.
Bei der Entwicklung meines Motors stellte sich heraus, dass er nur mit Wasserstoff funktionieren würde. Das war der Grund, dass ich einen Vergleich der bestehenden Antriebskonzepte einmal durchgeführt habe. Verglichen habe ich das bestehende Verbrennungsmotorantriebskonzept, das batteriegepufferte Elektroantriebskonzept und ein wasserstoffbetriebenes Antriebskonzept.
Die Hauptfragen für mich waren dabei:
Inwieweit lassen sich möglichst viele vorhandene und zukünftige Fahrzeuge umrüsten, so dass sie möglichst wenig die Umwelt belasten (CO2, NOx und Feinstaub).
Was für Kosten entstehen für die Allgemeinheit (Erstellung der notwendigen Infrastruktur).
Was für Entwicklungszeiten müssen eingeplant werden.
Welche Genehmigungszeiten – Ausschreibungszeiten sind dabei zu berücksichtigen.
Was würden diese Fahrzeuge kosten (gibt es da denn noch Fahrzeuge in der Golfpreisklasse).

Das Ergebnis hat mich doch erstaunt.
Ich habe meine Erkenntnisse und auch eine Vorstellung meiner Motoridee auf meiner Homepage
www.hhab-motor.de
zusammengefasst.

Hier eine Zusammenfassung des Ergebnisses:
Elektrofahrzeuge auf Batteriebasis sind nicht geeignet die bestehenden Verbrennungsmotoren zu ersetzen. Sie sind höchstens eine Ergänzung. Der Hauptgrund dafür ist nicht die schlechte Reichweite, sondern die Ladezeit der Batterie. Es dauert zu lange und die benötigte Infrastruktur ist nicht vorhanden und teuer.

Für den Ersatzt von nur 10% aller Verbrennungsmotoren, also 4.506.793 Fahrzeugen, werden 120.000 Schnellladesäulen benötigt, um zu erreichen das jede Ladesäule max. 6 Stunden pro Tag genutzt werden kann.

Weitere Gründe gegen dieses Konzept sind:

Die Reichweite eines Elektrofahrzeugs ist stark temperaturabhängig, im Winter liegt diese ca. 20% geringer als im Sommer.
Das Recyceln der Lithiumbatterien ist noch nicht gelöst.
Ein Elektrofahrzeug mit Speicherbatterie ist zu schwer.
Die Lebensdauer der Batterien ist begrenzt, das bedeutet für den Besitzer, wenn er nach ca. 150.000 km eine neue Batterie einbauen lässt, das er dafür min. 10.000€ bezahlen muss. Auch lassen sich Gebrauchtwagen mit hohen Kilometerstand nicht einfach verkaufen, weil die Batterie nicht mehr lange nutzbar ist. Heute werden viele Gebrauchtfahrzeuge mit hohen Laufleistungen verkauft, das wäre nicht mehr möglich.

Besser wäre es, sich jetzt schon für ein zukunftssicheres Antriebskonzept zu entscheiden. Die notwendigen Entwicklungen für die Einführung und Verwirklichung eines Wasserstoff-Antriebskonzept sind überschaubar und lassen sich zeitnah durchführen. Folgende Komponenten müssen noch zur Serienreife weiterentwickelt werden:

1. Der benötigte Wasserstoffverbrennungsmotor, Idealerweise der HHAB-Verbrennungsmotor, der aus sehr wenigen Teilen besteht und sich takten lässt. Mit diesem Aufbau wäre es möglich, auf eine schwere Pufferbatterie zu verzichten. Der ist aber noch nie gebaut wurden und es könnte sein, das er nicht wie gedacht funktioniert. Als Alternative könnte man den Linearkolbenmotor der Fa. DLR einsetzen oder aber einen konventionellen Verbrennungsmotor auf Wasserstofftechnik umrüsten, wie es die Münchner Firma Keyou bereits tut.
2. Ein Wasserstoffflaschensystem das für ein Flaschenwechselsystem geeignet ist. Dieses Flaschensystem besteht aus einem CFK Schutzgitter, einer 55 Liter Wasserstoffflasche mit 2,1 kg Wasserstoff Inhalt, einem Notabschaltventil, was im Notfall die Flasche verschließt und einem Entnahmeanschlussventil mit einer Anschlusskupplung. Das Ganze muss so entwickelt werden, dass es absolut sicher funktioniert. Also alle Sicherheitsvorrichtung werden doppelt ausgelegt und funktionieren nach verschiedenen Kriterien und werden nach jeder Nutzung und während der Nutzung überprüft (Flugzeugsicherheitsprinzip). Einen möglichen Lösungsansatz stelle ich hier auf meiner Homepage vor.

3. Eine Tankstelleninfrastruktur. Einen möglichen Lösungsansatz stelle ich hier auf meiner Homepage vor.

Über interessante Kommentare würde ich mch sehr freuen

[ortler]

Zitat:

@GaryK schrieb am 14. Januar 2018 um 20:30:15 Uhr:

Garzweiler gehört dem RWE Konzern und ist tiefstes NRW (SPD) Land. Die quasi insolventen NRW (SPD) Kommunen hängen am Dividendentropf der RWE. Nicht wundern, da werden politisch manch rational komische Entscheidungen getroffen. Pure Existenzangst.

Was gegen Pufferakkus spricht: Hohe Investkosten und Ladeverluste. Daher glaube ich eher an den RE/Seriellen-Hybriden als einen Akkuwechsel. Weil ein guter Akku etwa 250 Wh/kg hat - Brennstoffe deren 8-11 abzüglich Wirkungsgrad. Was bei 30% immer noch eine Zehnerpotenz Vorteil ist.

Garzweiler hatte ich als Beispiel für unzeitgemäße Entscheidungen genannt, die nur zustande kommen, weil zeitgemäße Entwicklungen verschleppt werden. Andalusien, erhebl. ärmer als NRW setzt auf Solarfelder von 30 Fußballfeldern und Windanlagen in 50iger Gruppen(gesehen auf der Fahrt von Sancti Petri nach Gibralta).
Die Kosten für Pufferakkus werden mit zunehmender Prod.-Menge und Substitution teurer Elemente billiger und müssen mit den Kosten zum Aufbau des Tankstellennetzes einschl. der Logistik verglichen werden.
Ich denke an das Ziel mit regenerat. Energieträgern, optimierten Speichermedien und Leitungsausbau in 30 Jahren.
Die Amis rüsten zunehmend auf autonom.Energieversorgung und Akkus im Keller um. Tesla prod. diese Akkus in Nevada in großer Menge,vermutl. künftig auch für den EU-Markt.
Gary, die beiden letzten Sätze habe ich nicht verstanden.

[GaryK]

In Arabien bzw. "näher am Äquator" hast du eine doppelt so hohe solare Einstrahlung wie bei uns, also halbe Kosten bei Solar. Und nie vergessen - bereits NewYork liegt auf dem selben Breitengrad wie Madrid (40°N).

Was Speichermedien angeht - da denke ich eher an CAES, weil die Degressionsfaktoren im Upscaling weit kleiner als "1" sind, dies lässt sich bei Akkus nicht vermeiden. Vielleicht kommt was Richtung organischer Redox-Flow Zellen, aber diese Systeme brauchen sicher noch 5-10 Jahre. Und selbst dann ist deren Wirkungsgrad nicht viel besser als ein technisch bereits heute verfügbares CAES/Biogas System.

Zudem wird der künftige Brennstoffbedarf im Automobilbereich IMHO überschätzt. Wenn du die ganze Kurzstreckenfahrerei aus dem Akku machst und nur Langstrecke abdecken musst, das senkt den Brennstoffbedarf des privaten Sektors enorm. Somit wird Zellolose-Ethanol, Erd- und Biogas, Biobutanol einen ganz anderen Anteil haben als es heute überhaupt möglich ist. Den LKW Anteil bekommst du runter, wenn du konsequent LKW Verkehr von der Strasse auf die Schiene bringst. Für die "letzte Meile" lässt sich LKW nicht vermeiden, aber die Dinger müssen nicht von bulgarischen Scheinselbstständigen in schrottigen LKWs Alpenmilch nach Hamburg "just in Time" karren um dann übermüdet oder Fußnägel-schneidend in einem Stauende zu landen. Und auf dem Weg dahin die Strassen kaputtzufahren.