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Akkus, wir brauchen Akkus!

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 10:05

Hi alle,

In diversen Beiträgen ist mir aufgefallen, dass es einige gibt, die sich exzellent mit Akkus auskennen. Tut hier mal etwas Brainstorming machen. Ich kenne mich da zu wenig aus, als dass ich mich nicht gerne darüber belehren ließe.

Also legt los.

Gruß

Kryss

Beste Antwort im Thema
am 19. Dezember 2008 um 16:51

Zitat: Das mit dem Haus ist ja ganz nett, aber sehr sehr viele Menschen (tendenz steidend) leben in Mietswohnungen

 

Du bist der typische Dampfplauderer. Und das stört mich am allermeisten.

Typisch sind solche als feststehende Tatsache in Nebensätzen (oder in Klammer) gebrachten scheinbare "Selbstverständlichkeiten" wie im obigen Beispiel der Einschub:

(tendenz steigend).

Das ist nachweisbar falsch. Kannst ja beim Statistischen Bundesamt nachschauen:

zwischen 1993 und 2003 war die Zahl der Wohnungseigentümer in Westdeutschland konstant bei 45%, in Ostdeutschland stieg diese Quote von 20 auf 30% an.

 

Unwichtig ? Mag sein. Doch diese Art von "Diskussion" hat insbesondere bei grün angehauchten Gutmenschen Methode: möglichst viele unbewiesene oder sogar falsche Argumente bringen und der Gegenseite die Last der Richtigstellung aufbürden. Getreu dem Motto "man brauchts nur lang genug wiederholen, dann werdens schon alle glauben". Womit man die Gegenseite, die wahrhaftig argumentiert und für Aussagen sowas altmodisches wie Quellen und andere Belege für guten Stil hält, wirkungsvoll ausbremst.

Sorry für solche Diskussionen auf Sub-Stammtischniveau ist mir die Zeit zu schade.

Gruß SRAM

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Gute Idee! :)

Allerdings sollte man IMHO das Thema etwas erweitern: Energiespeicher, wir brauchen Energiespeicher!

Ob Akkus verschiedenster Technologien, Wasserstoff, SuperCaps oder was auch immer hier noch an Technologien verfügbar ist oder neu entwickelt wird, es hapert nicht nur im Auto, auch in größeren Dimensionen in der gesamten Energiewirtschaft an mangelnden Energiespeichern.

Jede Technik hat ihre Vorteile, vielleicht muss man sie in Zukunft einfach nicht getrennt sondern nur in Kombination betrachten. Ein Cap hat geringe Energiemengen, kann aber dafür hohe Leistungen bringen. Ein Akku ist so das Mittelding und Wasserstoff mit Brennstoffzelle kann bezogen auf´s Gewicht viel Energie liefern, aber nur mit mittleren Leistungen und ohne direkte Speichermöglichkeit im Auto. Wer weiß, vielleicht muss es daher ein Hybrid aus kleinem Cap, Akku plus Brennstoffzelle werden. Das wäre zwar aktuell die teuerste Lösung - und damit wohl wirtschaftlich noch indiskutabel - aber rein technisch sicher gut.

Das wirtschaftliche kommt (leider) immer wieder dazu, siehe Bleiakku. Der ist von seinen Leistungsdaten her eigentlich absolut indiskutabel und Welten hinter modernen Litium-Akkus zurück, aber aufgrund der Verfügbarkeit und sehr günstigen Preise immer noch einer der meistverbreiteten Akkutypen. Pro Ah bei 12V ab ca. 1€ zu bekommen, selbst hochwertige zyklenfeste liegen meist <3€/Ah bei 12V. Das macht ihn bei Anwendungen wo ein paar kg mehr keine Rolle spielen oder keine riesigen Energiemengen mobil gespeichert werden müssen immer noch so interessant.

Für ein Hybridfahrzeug halte ich derzeit einen Cap für eine ideale Lösung sofern man keine längeren Strecken im reinen E-Betrieb einplant. Größe so das die typische Nutbremsung gespeichert werden kann und gut ist. Die Leistungsfähigkeit ist da um auch stärkere Bremsungen aufzunehmen und der Wirkungsgrad ist selbst bei hohen Leistungen gut (teils über 97%) und kann daher deutlich mehr Energie zurückgewinnen als ein Akku der bei hohen Ladeleistungen oftmals deutlich unter 90% Wirkungsgrad sinkt. Sprich einmal 6% verloren (Laden+Entladen!) und einmal >20%.

Soweit so gut. Soweit keine großen technischen Probleme. Jetzt kommt die Frage wie realisiert man längere Fahrten im reinen E-Betrieb, z.B. um einen Verbrennungsmotor innerorts abzuschalten oder sogar für ein reines E-Auto. Hier sind IMHO zwei Technologien vielversprechend: Wasserstoff und die lithiumbasierten Akkus. Beide haben ihre Vor- und Nachteile und noch viel Entwicklungsarbeit vor sich. Von der Seite her warten wir mal ab welche Technik sich langfristig durchsetzt. Vielleicht kommen ja auch noch ganz neue Techniken auf von denen wir heute noch nichts wissen. Vor >10 Jahren kannte auch noch keiner LiIon-Akkus die heute bei Kleingeräten (Notebook, Handy,...) ja schon Standard sind.

Gruß Meik

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 11:50

Holla,

Auch ich habe in meinem Kart noch Bleiakkus. Tatsächlich des Preises wegen. Ich schäme mich deshalb etwas. Für meine E-KTM suche ich natürlich was Besseres.

Ganz sicher ist, dass nur die Kombination von den, von dir angesprochenen Techniken, in einem KFZ sinnvoll und zwingend ist. Wer weiß, möglicherweise kommen Technologien zum tragen, die schon längst vergessen sind.

Was ist mit den Schwungradspeichern?

Gruß

Kryss

Hallo,

http://computer.t-online.de/c/12/65/21/12/12652112.html

http://www.tecchannel.de/.../

http://www.bbs1-kl.de/.../Aktuelle_und_zuk_nftige_Akkutechnologien.pdf

Zink Luft oder Zink Matrix Akkus sollen guten 350Wh pro kg liefern können (wahrscheinlich sogar noch mehr). Das währen bei 250 kg Akku Gewicht gute 87 kWh. Bei einem Verbrauch von guten 20 kWh sind das immer hin 440 km Reichweite.

Es beleibt interessant :).

MFG Marcell

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 12:11

Hi,

Marcell kannst du mir bitte aufzeigen, wie du das gerade berechnet hast? Ich bin in der Beziehung eine komplette Nakedei.

Danke im Voraus.

Kryss

am 12. Dezember 2008 um 12:22

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/c/cd/Energiespeicher2.svg

 

Gruß SRAM

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 12:27

SRAM,

Schön wieder mal was zu sehen von dir. Danke für den Link.

Du bist sehr geschätzt in der Runde.

Ciao

Kryss

Hallo,

Zitat:

Original geschrieben von kryss

SRAM,

Schön wieder mal was zu sehen von dir. Danke für den Link.

Du bist sehr geschätzt in der Runde.

Ciao

Kryss

ich hoffe nicht nur er ;).

Zur Berechnung:

http://www.bbs1-kl.de/.../Aktuelle_und_zuk_nftige_Akkutechnologien.pdf

Ca. auf Seite 18 ist die Spezifische Energie angegeben. Diese sagt dir, wie viel Energie der Akku pro kg Speichern kann.

Wir gehen also von 350Wh/kg aus. Das währe also eine 100W Glühlampe 3,5h lang betreiben.

Wir denken uns jetzt einen Akku von 250 kg Gewicht. Diese Zahl habe ich einfach mal angenommen.

Dann währe die Energie:

E = 350 Wh / kg * 250 kg = 87500 Wh = 87,5 kWh

Unser Akku kann also 87,5 kWh Energie Speichern.

http://www.nie-mehr-benzin.de/ hier unter Downloads findest du ein Tool zur Berechnung der notwendigen Energie nach NEFZ.

Das Tool spukt für einen normalo Golf 6 14kWh mit Rekupertion an. Drauf kommen dann noch einmal gute 6 kWh für eine normale Fahrweise, Klima, Radio, Licht, ...! Also guten 20kWh pro 100km Verbrauch.

Wir haben also 87,5 kWh und Verbrauchen 20 kWh auf 100 km.

Reichweite = 87,5kWh / 20kWh * 100km = 440km Reichweite.

MFG MArcell

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 12:58

Marcell,

Es sei dir mit tausend Kindern vergolten;)

Natürlich ist jeder willkommen und geschätzt:D

Was ist nun mit den Schwungradspeichern?

Tschö

Kryss

Hallo,

Zitat:

Original geschrieben von kryss

Was ist nun mit den Schwungradspeichern?

so etwas haben wir mal in Physik durchgerechnet. War sehr interessant ;).

Hier mal ein paar Berechnungsdaten für einen Bus:

Stahlscheibe mit 1m Durchmesser, 20 cm dick, dichte von Stahl 7,6g/cm^3.

Benötigte Drehzahlen sind bei guten 20.000 U/min. Das hört sich alles noch ok an.

Aber bei einer Kurvenfahrt von 5 s in denen ein 90° Winkel Durchschrtten wird, liegen an den Lagern ein Drehmoment von 93110 Nm an!!! Somit leider unbrauchbar.

MFG MArcell

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 13:24

Hi,

Dank, und nochmal Dank. Es gibt doch aber andere Dinger, die aus Kohlefasermaterialien bestehen und nicht mit diesen Durchmessern, sondern kleiner.

Gruß

Kryss

Leider kommt es auf das Gewicht an, deswegen ist Kohlefaser das falsche Material. Um Energie zu speichern muss es schwer sein und sich schnell drehen.

Wobei, wenn ich nicht allzu falsch gerechnet habe, hat die Beispielscheibe ein Gewicht von ca. 1,2 Tonnen, also ungeeignet für einen PKW.

Dieselfan, könntest du das mal für eine leichtere Scheibe von ca. 100-200kg berechnen?

Einen unfall möchte ich aber nicht haben, 20.000 Upm sind mehr als eine Flugzeugturbine dreht - ein Unfall mit Lagerschaden... Oder nur ein Lagerschaden an der Ampel ;)

Hallo,

also die Drehzahl bei normaler Fahrt mit 90 km/h (Normalo Golf 1400 kg) währe ungefähr 22.000 - 23.000 U/min. Annahme 0,5 m Durchmesser der Scheibe.

Formel :

W Auto = 0,5 * m * v^2

m = Masse des Autos

v = Geschwindigkeit in m/s --> einfach (Geschwindigkeit in km/h / 3,6) einsetzten

n = 60 * Wurzel ( (2 * WAuto ) / (0,5 * r^2 *m ) )

n = Drehzahl

r = Scheibenradius

m = Masse der Scheibe

MFG MArcell

Themenstarteram 12. Dezember 2008 um 16:27

Holla,

Es sind ja Versuche am Laufen, die seit Anfang der 1980-er schon in Gange sind. Da geht es nicht nur um schiere Masse, sondern um die Massenkonzentration am Umfang eines Glockenankermotors, der halt bei Bedarf zum Generator wird. Die Dinger drehen auch nicht mit 20000 1/min sondern mit dem Zehnfachen und mehr. Aber ich werde mich mal besser umsehen. Bin einfach manchmal zu faul dazu.

Aber danke für die anschauliche Berechnung.

Tschüß

Kryss

Zitat:

Original geschrieben von Abbuzze_0

Leider kommt es auf das Gewicht an, deswegen ist Kohlefaser das falsche Material. Um Energie zu speichern muss es schwer sein und sich schnell drehen.

Nicht unbedingt, es kommt auf ein günstiges Verhältnis aus Festigkeit zu Masse an. Bei 20000/min und 1m Durchmesser hast du irrwitzige Zentrifugalkräfte, die muss das Material erstmal aushalten können. Die Höchstdrehzahl bei Schwungradspeichern ist durch die Materialfestigkeit begrenzt. 20000/min sind rund 333/sek * 3,14m Umfang = 1048m/s = 3772 km/h am Umfang - 4fache Schallgeschwindigkeit und 223000fache Erdbeschleunigung!

Was da alleine die Luftreibung ausmacht (~v²), geschweige denn was es für Geschosse bei einem Unfall geben kann, eine Kanone ist nichts dagegen :eek:

Gruß Meik

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