Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotor
Hallo,
ich habe da eine Frage, die vielleicht nicht direkt mit alternativen Kraftstoffen zu tun hat, aber relevant z.B. für Elektroantriebe.
Man sagt, dass Wirkungsgrad eines Benzinmotors um die 30% liegt, weil er verschiedene Drehzahlbereiche abdecken muss. Wie effizient wäre ein Motor, der nur für eine bestimmte Drehzahl ausgelegt wäre? Welchen Wirkungsgrad haben Diesel/Benzingeneratoren?
Und noch eine: was wäre besser, ein 1-Liter Motore unter Volllast, oder ein 2-Liter Motor unter Teillast?
110 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von oink
...
Hochradioaktiver Müll, der noch in hunderttausenden von Jahren genug Strahlung abgeben wird, um bei direktem Kontakt innerhalb weniger Tage,Wochen oder Monate tödlich zu wirken, ist nirgendwo, absolut nirgendwo sicher aufgehoben...
Die Endlager müssten länger halten als die Pyramiden von Gizeh, Ruinen der Indianervölker in Südamerika und die Chinesische Mauer zusammen... Und trotzdem zu 100% dicht sein...
Es gäbe da eine Möglichkeit. Aber es scheitert wieder an der Umsetzung. Unser Energiespender die Sonne könnte diesen Müll sicher verwahren. Nur fahren da zur Zeit wenige Taxen hin :-).
ich hab zufälligerweise mit einem Physiker über das geredet. Der hat zufälligerweise an einem solchen Projekt mitgearbeitet(fragt mich nicht nach dem namen). Ist ja nicht so das wir da erst seit gestern dran forschen. Nach seiner Einschätzung (das war vor 3jahren) ist es eher unwarscheinlich das wir in den kommenden 50ig jahren damit rechnen können. Die Versuchsreaktoren sind darüber hinaus nicht ansatzweise dazu gedacht, energie zu erzeugen! d.h. in diese Richtung wurde noch so gut wie gar nichts getan. und das ist nicht mal eben zwischen brotzeit und mittag gemacht!
Darüber hinaus werden die ersten Anlagen, so groß sein das wir maximal in Europa eine anlage bauen können. Wie genau er das meinte ist mir leider entfallen. Damals war ich leider nicht so sehr drin intressiert.
Wirkungsgrad Kernspaltung:
ist genau so schlecht wie bei herkömlichen Kraftwerken. Der unterschied ist nur der das der Brennstoff so günstig ist. Kommt daher das wir gewiße Temperaturen nicht überschreiten können.
Billiger ist er weil die Kraftwerke alle auf 25 jahre abgeschrieben werden. Immo kostet die kwh einen cent. Eon hat einen gewinn von mehr als 10% ihres Umsatzes. Von denen hat bis dato noch keiner einen euro in diese Richtung investiert. Weil man auf den Atomumschwung hofft.
Die Kernenergie macht gerade mal 5% am weltweiten energiebedarf aus. *hust*
in deutschland könnten wir problemlos ohne Atomstrom auskommen. Rund 20% ließen sich ohne Probleme einsparren. Umgekehrt könnten wir rund 20% unabhängier von anderen sein.
Dummerweiße sind wir auch mit dem Uran von den anderen Abhängig.
Der Vorschlag zur endlagerung liegt doch klar auf der hand: wir produzieren keinen nuklearen Müll. Dann hat sich die Sache erledigt. Wie schon oben gesagt macht die Atomenergie gerade mal 5% aus.
Nochwas: rechnerisch müßte sich alle 46jahre ein Gau bei uns einstellen. Das ist die Sache mit dem kalkulierten Restrisiko
Zitat:
Original geschrieben von dbaaxel
Es gäbe da eine Möglichkeit. Aber es scheitert wieder an der Umsetzung. Unser Energiespender die Sonne könnte diesen Müll sicher verwahren. Nur fahren da zur Zeit wenige Taxen hin :-).
hätten wir genug energie, könnten wir den Müll transmutieren. Haben wir aber nicht, deswegen verbuddeln wir in, in der hoffnung das das zeug die nächsten 80.000jahre nicht mehr an die oberfläche kommt.
Zitat:
Wirkungsgrad Kernspaltung:
ist genau so schlecht wie bei herkömlichen Kraftwerken. Der unterschied ist nur der das der Brennstoff so günstig ist. Kommt daher das wir gewiße Temperaturen nicht überschreiten können.
Hier muss ich nochmal klar gegen sprechen, weil das einfach falsch ist.
Bei konventionellen Kraftwerken wird ein Brennstoff unter zugabe von Sauerstoff verbrannt. Dieser Prozess läuft rein chemisch! ab. daher es verändert sich lediglich die atomhülle der beteiligten elemente und verbinden sich mit einander. so zum beispiel bei Kohlenstoff und Sauerstoff, dass zu diversen verbindungen (CO, Co2 etc.) reagiert.
Bei diesen chemischen Prozessen wird nur sehr wenig Energie frei.
Eigentlich ist diese klassische Energiequelle die eingetliche Atomenergie, da hier die gesamten Atome miteinander reagieren.
Bei der Kernspaltung, wird wie der Name schon sagt, der Kern eines Elements gespalten. Dies ist etwas völlig anderes.
Die mögliche Energiegewinnung bei der Kernspaltung bzw. der Fusion hängt von der Bindungsenergie der jeweiligen Elemente ab.
Die Bindungsenergie ist bei Wasserstoff am höchsten, fällt dann bis zur Eisengruppe ab. Ab da an steigt sie bis zu den schweren Elemente wie Uran.
Da bei der Spaltung/Fusion die Differenz zwischen alter und neuer Bindungsenergie frei wird, ist es sinnvoll Elemente mit hoher Bindungsenergie zu spalten/bzw. zu fusionieren.
Da die Bindungsenergie von Wasserstoff noch weitaus höher ist als die von Uran wird auch klar, dass die Fusion noch weitaus effektiver ist, als die Kernspaltung.
Trotzdem wird bei der Spaltung eines Uran Kerns wesentlich mehr Energie frei, wie bei jeder chemischen Reaktion.
Du siehst also, selbstverständlich ist Kernenergie (Fusion und Spaltung) effektiver wie konventielle "Atom"energie (verbrennen von Kohle etc.), da man aus viel geringen Mengen des Ausgangsstoffes viel mehr Energie erzeugen kann.
Ähnliche Themen
wirkungsgrad hat ja nix mit der energiemenge zutun.
natürlich ist es der energiebringste prozeß den wir kennen, also masse in energie zu verwandeln.
gemeint war aber der wirkungsgrad, also wieviel wir vo der freiwerdenden energie nutzen können, und das ist halt bescheiden.
weil grob gesagt macht man da doch wieder nur das selbe wie im verbennungskraftwerk, wasser erhitzen, den dampf kompremieren und ordentlich überhitzen und dann diese energie über turbinen "abzapfen".
der wirkungsgrad von dem prozeß ist immer gleich bescheiden, ob du das wasser jetzt mit chemischer oder mit kernernergie heizt spielt keine rolle
Jau, mal eben 20% Energie einsparen 🙄
Gruß Meik
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Jau, mal eben 20% Energie einsparen 🙄
Gruß Meik
was elektrische energie in privathaushalten angeht ist das kein problem, sofern man nicht eh schon nen sparfuchs ist.
was energie allgemein angeht muss man sich halt vorallem überlegen welche materialien man für was verwendet.
aluminium ist nen mega energie killer, tuts da nicht oft was anderes als verpackung ect?
lieber plastik oft verwenden wie andauernd papier herstellen (egal ob recycling oder nicht).
20% sind imho schon locker möglich, auch gesamt gesehen, aber es passt nicht in unsere "wegwerf"gesellschaft
Klar sind 20% möglich, pro Jahr nach oben ...
alles andere ist bei der Entwicklung von Ländern wie China und Indien Illusion.
Gruß Meik
meine betrachtung war gerade rein national.
wüßte auch nicht wie man den chinesen und indern klarmachen sollte das sie nicht genauso mit der energie umgehen dürfen wie wir das gemacht haben und leider auchnoohc machen.
Zitat:
Original geschrieben von colonia_space
Hier muss ich nochmal klar gegen sprechen, weil das einfach falsch ist.
Bei konventionellen Kraftwerken wird ein Brennstoff unter zugabe von Sauerstoff verbrannt. Dieser Prozess läuft rein chemisch! ab. daher es verändert sich lediglich die atomhülle der beteiligten elemente und verbinden sich mit einander. so zum beispiel bei Kohlenstoff und Sauerstoff, dass zu diversen verbindungen (CO, Co2 etc.) reagiert.
Bei diesen chemischen Prozessen wird nur sehr wenig Energie frei.
Eigentlich ist diese klassische Energiequelle die eingetliche Atomenergie, da hier die gesamten Atome miteinander reagieren.Bei der Kernspaltung, wird wie der Name schon sagt, der Kern eines Elements gespalten. Dies ist etwas völlig anderes.
Die mögliche Energiegewinnung bei der Kernspaltung bzw. der Fusion hängt von der Bindungsenergie der jeweiligen Elemente ab.
Die Bindungsenergie ist bei Wasserstoff am höchsten, fällt dann bis zur Eisengruppe ab. Ab da an steigt sie bis zu den schweren Elemente wie Uran.
Da bei der Spaltung/Fusion die Differenz zwischen alter und neuer Bindungsenergie frei wird, ist es sinnvoll Elemente mit hoher Bindungsenergie zu spalten/bzw. zu fusionieren.
Da die Bindungsenergie von Wasserstoff noch weitaus höher ist als die von Uran wird auch klar, dass die Fusion noch weitaus effektiver ist, als die Kernspaltung.Trotzdem wird bei der Spaltung eines Uran Kerns wesentlich mehr Energie frei, wie bei jeder chemischen Reaktion.
Du siehst also, selbstverständlich ist Kernenergie (Fusion und Spaltung) effektiver wie konventielle "Atom"energie (verbrennen von Kohle etc.), da man aus viel geringen Mengen des Ausgangsstoffes viel mehr Energie erzeugen kann.
mhmmm. intressant. Du hattest lk physik? Reden wir von Birnen oder Äpfel?
Wirkungsgradtechnisch sind GUD Kraftwerke (59%) KKWe (umd die 40%) weit überlegen! nur zur info mal wieder:
Etha = Nutzen zu Aufwand
6,5% lassen sich allein in der Industrie einsparren, indem man Drehstrommotoren mit drehzahlbegrenzern etc. ausrüsten würde. Es gibt aber noch tausend andere dinge die man sinnvoller nutzen könnte.
das das andere Länder nicht machen, muss das doch kein Freischein für uns sein oder? im gegenteil, machen wir das jetzt haben wir diese entwicklung hinter uns, und profitieren in zukunft davon! Den wir haben dann die Technologien die andere später dringend benötigen. Ich sehe darin eine große Möglickeit für uns. Nur Nutzen muss man sie.
Nunja, das man mit regenerativen Energien kein Land autark versorgen kann, ist so nicht ganz korrekt, wie man am Beispiel Norwegen sehen kann.
Sicherlich stellt Norwegen aufgrund seiner geografischen Gegebenheiten eine Ausnahmeerscheinung dar, aber es deckt 100% seines Bedarfes durch Wasserkraft...
Wenn man sich alleine die Fläche anguckt die in Deutschland auf Hausdächern und Fabrikhallen zur Verfügung steht für Solaranlagen, die Küsten zum Bau von Windparks ausnutzt, sich Gedanken über Gezeitenkraftwerke in der Nordsee macht und diese Potenziale auch nur teilweise ausschöpft, ist man schon um einiges weiter...
Natürlich muss man dafür erstmal ordentlich investieren...
Das mit dem Aluminium ist auf den ersten Blick zwar einleuchtend, allerdings muss man sich auch über die Eigenschaften von Aluminium klar werden...
Es ist bei gleicher Festigkeit wie Stahl (die Bauteile werden stärker Dimensioniert) 40% leichter, von Natur aus Korrosionsbeständig, fast zu 100% wiederverwertbar, ein ausgezeichneter Leiter...
Ein vergleichbarer rostfreier Chrom-Nickel-Stahl ist teurer, schadet der Umwelt durch Chrom und Nickelgewinnung um einiges mehr, ist schwerer...
Allgemeine Baustähle müssen lackiert oder verzinkt werden zum Korrosionschutz, Lacke und Lösungsmittel sind hochgiftig, genauso wie Zink...
Dazu kommt das die Bearbeitung von Stählen verschleißender und energieintensiver als die von Aluminium ist...
Aber das mit den Drehzahlbegrenzern musst du mir nochma erklären. Wie soll das funktionieren? Wie ist das gemeint? Bei uns werden die Motoren so dimensioniert das sie bei Bemessungsdrehzahl unter Bemessungslast laufen, weil sie da ihr Bemessungsmoment haben... Wenn ich jetzt die Drehzahl begrenze, fliegen mir regelmäßig die Motorschutzschalter raus wegen Überstrom, die Motoren überhitzen aufgrund geringerer Lüfterdrehzahl oder oder...
Zitat:
Original geschrieben von oink
Wenn man sich alleine die Fläche anguckt die in Deutschland auf Hausdächern und Fabrikhallen zur Verfügung steht für Solaranlagen, die Küsten zum Bau von Windparks ausnutzt, sich Gedanken über Gezeitenkraftwerke in der Nordsee macht und diese Potenziale auch nur teilweise ausschöpft, ist man schon um einiges weiter...
Solarenergie in Form von Solarzellen ist Schwachsinn - vor allem in Mitteleuropa. Um die Energie wieder hereinzuholen die für die Produktion der Zellen benötigt wurde müssen die über Jahre Strom liefern.
Windenergie und Sonnenenergie sind wegen der starken Schwankungen nicht in der Lage eine ausreichende Versorgungssicherheit herzustellen.
Zitat:
Das mit dem Aluminium ist auf den ersten Blick zwar einleuchtend, allerdings muss man sich auch über die Eigenschaften von Aluminium klar werden...
Es ist bei gleicher Festigkeit wie Stahl (die Bauteile werden stärker Dimensioniert) 40% leichter, von Natur aus Korrosionsbeständig, fast zu 100% wiederverwertbar, ein ausgezeichneter Leiter...
Nein
Aluminium hat zwar nur ~ 1/3 der Dichte von Stahl, dafür beträgt der E-Modul auch nur 1/3 des E-Moduls von Stahl - was letztendlich dafür sorgt dass sich die Gewichtsersparnis in Grenzen hält.
ich dachte bei alu ehe an verpackungsalu, die vorzüge diese werkstoffes sind mir bekannt, ich erinnere mich sogar an die transportweg hochrechnungen alu gegen stahl getränkedosen wo es ab gewissen distanzen tatsächlich energetisch sinnvoller ist alu zu nehmen, wegen dem gewicht, aber mir gings hauptsächlich um müllmaterialien.
oder allgemein an sachen die auf wegwerfen ausgelegt sind, die 1000 und mehr kaffebecher die hier in der fh jeden tag im müll landen, die aluschlchen von essen auf rädern usw usf.
für die bereitstellung von dem ganzen krust braucht es auch unmengen energie.
und das wahr ja auch nur auf das thema energiesparen bezogen, weil es halt bisschen versteckter ist wie heizung kälter drehen.
Ich zitiere:
"Der Elastizitätsmodul von Aluminium und seinen Legierungen hat mit 70000N/mm² nur 1/3 des Wertes von Stahl. Aluminiumbauteile zeigen daher bei gleicher mechanischer Spannung eine um den Faktor 3 größere elastische Dehnung als entsprechende Stahlbauteile. Sind die zulässigen elastischen Verformungen von Aluminiumbauteilen begrenzt, müssen die Spannung durch Vergrößerung der Bezugsflächen, bzw. der Flächenträgheitsmomente verringert werden. (Anmerkung, das heisst soviel wie das Bauteil größer, dicker, schwerer auslegen)
Trotz des dadurch größeren Bauteilvolumens sind Aluminiumbauteile in der Regel etwa 50% leichter als vergleichbare Stahlbauteile
Quelle "Werkstoffkunde/Werkstoffprüfung für technische Berufe" von Greven/Magin, Seite 155
Aluminium ist medizinisch unbedenklich, geschmacksneutral und lässt sich prima wiederverwerten. Es spricht daher eigentlich nicht viel gegen die Verwendung als Verpackung, denn diese wird zu 99% wieder eingesammelt und umgeschmolzen zu neuer Packung...
Es geht erstmal nicht darum 100% unseres Energiebedarfes damit zu decken. Durch eine Kombi aus Wind und Sonne, gepaart mit Wasser lässt sich doch schonmal eine Menge erreichen... Und wenn man die Energie nur dazu nutzt, Wasserstoff herzustellen für Brennstoffzellen und die Kohlekraftwerke erstmal laufen lässt...
Es wäre ein Anfang, wenn niemand den ersten Stein schmeisst, sitzen wir im Dunkeln wenn in 100Jahren der allerletzte Tropfen Öl verfeuert worden ist...
@golf16v
wenn das stimmt was du behauptest, so wandelt ein Kernkraft Werk zwar nur 40% der entstehenden Energie in Strom um, aber die Gesamteffizienz liegt trotzdem weit höher da pro KG weitaus größere Energiemengen freigesetzt werden.
Bei Der Fusion würde sich dies dann nochmals deutlich steigern.
Chemische Reaktionen an sich sind nicht effizient. Das man von der entstehenden Energie immer nur einen Teil in Strom umwandeln kannst kommt natürlich auch noch hinzu, ist aber im gegensatz zum unterschied in der energiefreisetzung zu vernachlässigen.
Wie auch immer, will ich ja keinen Streit mit dir :-)
ich denke nur ohne kernenergie (welche auch immer) wirds nicht klappen. und es war eine denkerische meisterleistung, dass die Menschheit auf diese dinge erstmal gekommen ist, also sollten wir sie auch nutzen (natürlich nur vernünftig!)
MAn stelle sich vor ein Auto mit kleinem Fusionsreaktor..müsste wahrscheinlich während seiner ganzen Lebensdauer nie tanken hehe wär doch nett! (ich weiß das sowas noch sehr sehr sehr lange unmöglich ist)