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04.03.16

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wpe1.jpg (1435 Byte)        Antrieb: 

Mein Auto wird von vier Elektromotoren angetrieben, die direkt in den Rädern sitzen. Die Felgen stellen die Rotoren dar, das spart Gewicht. Die Motoren werden vom Bordcomputer angesteuert, der die unterschiedlichen Drehzahlen z.B. in Kurven regelt. Bremsen der üblichen Art gibt es nicht mehr. Zum Bremsen werden die Motoren als Generatoren umgeschaltet und laden die Pufferbatterien wieder auf. Beim Beschleunigen dienen die Batterien als zusätzliche Energiequelle. Damit die Räder beim Bremsen endgültig stehen bleiben, dient ein Stromimpuls nach Art eines Schrittmotors. 

Mein Auto sollte von einer Brennstoffzelle angetrieben werden, wobei kein Benzin sondern Wasser getankt wird. Das Wasser wird in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Die Energie dazu liefert die Sonne. In der Zelle werden dann die beiden Gase wieder zusammengeführt. Die dabei freiwerdende Energie wird sofort in elektrische Energie umgewandelt, die dann die vier Motoren an den Rädern antreibt. Aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf. Wissenschaftler sagen, der Wirkungsgrad sei noch zu gering, um wirklich mit Wasser fahren zu können. Aber man sollte nie „nie" sagen.

Es sollte doch eine geniale andere Art geben, Wasser zu zerlegen. Alle denken nur an Elektrolyse oder Algenzucht. Es muss doch mit weniger Aufwand gehen! An Nano hat früher auch keiner gedacht, jetzt sind die Möglichkeiten fast unerschöpflich.
Querdenker aller Länder lasst euch was einfallen

Künstliche Photosynthese ist bereits effektiver als die natürliche, jetzt muss sie nur noch wirtschaftlich werden.

 


 

Solange die Brennstoffzellen noch nicht serienreif sind, kann die notwendige Energie von einer Turbine erzeugt werden. Die Turbine läuft stetig mit ihrer optimalen Drehzahl und treibt einen Generator an, der die Batterien auflädt bzw. dessen Energie direkt in die Elektromotoren geht. Im Stand, wenn die Batterien voll sind, kann die Turbine auf Leerlauf gehen. Der Nachteil der Turbine, dass sie nur in einem eng begrenzten Drehzahlbereich ein vernünftiges Drehmoment liefert, kann sich so nicht auswirken. Eine Turbine arbeitet mit hoher Temperatur, ihr Wirkungsgrad ist hoch, sie ist leicht, klein und hat keine Kolben, die ständig die Richtung wechseln müssen. Die Turbine braucht keinen hochwertigen Kraftstoff. Sie ist sehr wirtschaftlich, solange man sie nicht direkt mit den Rädern verbindet. Sie kann für eine Übergangszeit sehr gut die Stromversorgung übernehmen.

 

http://www.focus.de/auto/neuheiten/studie/jaguar-c-x75-katzen-hammer-in-paris_aid_557540.html

Wer sagt's denn, es geht also doch!

Turbine 3

Jaguar wollte nichts anderes als die Quadratur des Kreises. Ein Supersportwagen mit 912 PS, schneller als das 1001-PS-Monster Bugatti Veyron und dabei so sparsam wie ein VW Polo, mit einem CO2-Ausstoß von unter 100 Gramm pro Kilometer. Es wäre ein tolles Projekt geworden.

Der Supersportwagen CX-75, fertig entwickelt bis zum Prototypenstadium, entsteht nun aber doch nicht in der geplanten Auflage von 250 Exemplaren. Die wirtschaftliche Lage zwingt Jaguar zur Beendigung des Projekts.

Was für eine Fehlentscheidung!

http://www.mein-elektroauto.com/2010/10/der-jaguar-c-x75-ladt-seinen-akku-mit-kleinen-turbinen-auf-mit-videos/953/

Der große Makel der Batteriemobile bleibt ihre magere Reichweite. Eine kleine Gasturbine könnte das beheben - und sogar die Kosten drücken.

Solch unkonventionelle Mini-Triebwerke entwickeln Ingenieure tatsächlich gerade für Autos

Mit der Technik können die strengsten Abgasgrenzwerte eingehalten werden – ohne Nachbehandlung", sagt Huber. Das spart im Gegensatz zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren, die beispielsweise einen Katalysator brauchen, nicht nur Kosten, sondern auch wertvollen Bauraum.
Den häufigen Einwand, dass solche Turbinen einen Höllenlärm erzeugten, weist Huber zurück. Die ultraschnell drehende Welle sei "kaum wahrzunehmen". Auch seien die Turbinen wartungsarm.

 

 

 

 

 

Techrules AT96 und GT96 mit Gasturbinen als Range Extender

Der AT96 und der GT96 werden jeweils von einem 768 kW (umgerechnet 1044 PS) starken Elektromotor angetrieben. Das Neue daran: Als Range-Extender (zu deutsch: Reichweitenverlängerer) fungiert kein Kolbenmotor, sondern eine Gasturbine. Deshalb werden die Fahrzeuge als Turbine-Recharging-Electric-Vehicle (TREV) bezeichnet und sollen enorme Leistungs- und Verbrauchswerte ermöglichen.

Tanken - was war das nochmal?

Laut Hersteller sind mehr als 2000 Kilometer Reichweite drin. Der Verbrauch soll bei nur 0,18 Litern je 100 Kilometern liegen. Auch die Fahrleistungen lesen sich beeindruckend: Auf Tempo 100 geht es in 2,5 Sekunden, erst bei 350 km/h wird abgeregelt.
 

Schnell aufgeladener Akku

Das Range-Extender-System erzeugt Strom über eine Mikroturbine, die wiederum einen Akkupack lädt. Der Antrieb der Räder erfolgt dann über Elektromotoren. Die neu entwickelte Batterietechnik verspricht höhere Ladeeffizienz und benötigt zudem weniger Akkuzellen, wodurch Gewicht und Platz gespart werden. Eine komplette Ladung soll nur rund 40 Minuten dauern.
 

Hinter dem Fahrer sitzt die Gasturbine

Bei der Technik des Hybridantriebssystems hat sich William Jin, Gründer von Techrules, von der Luftfahrttechnik beziehungsweise der Stromerzeugung beeinflussen lassen. Die Mikroturbine ist im Vergleich zum Hubkolbenmotor effizienter, da weniger Energie durch Reibungsverluste verloren geht und die Energie des Kraftstoffes besser genutzt wird. In den Sportwagen ist die Turbine hinter dem Fahrzeuginnenraum und vor den Hinterrädern angeordnet.
 

Die Turbine frisst so gut wie alles

Zu den Nachteilen von E-Autos gehört neben der geringen Reichweite aktuell noch die schlechte Versorgung durch zu wenige Ladestationen. Um Investitionen in neue Netze zu vermeiden, wird die Turbine des TREV-Systems in verschiedenen Varianten getestet und kann mit Erdgas, Biogas, Diesel, Benzin und dem Flugzeugtreibstoff Kerosin betrieben werden.

 

 

 

Photo Release -- Hybrid Electric Supercar With Microturbine Technology to Debut at LA Auto Show

Clean Microturbine Power
Driving Modes
Stationary Modes
What makes the CMT-380 Supercar unique is its microturbine.
The Capstone microturbine is a small gas turbine or miniature
jet engine. The electric generator and turbine components
are mounted on a single shaft, which is supported by air
bearings – so there are never any oil changes. It uses a
patented combustion system to achieve extremely low
exhaust emissions, and its patented recuperator recycles
exhaust energy to get high fuel efficiency.

 

Übernächste Generation

Galerie: Studie Mercedes F125!

Richtig revolutionärer ist allerdings der Antrieb des F125!. Denn während die Brennstoffzelle an sich noch in den Kinderschuhen steckt, arbeitet Daimler bereits an derer Optimierung und präsentiert in Frankfurt
einen Brennstoffzellen-Plug-In-Hybrid mit einer leistungsstarken Lithium-Schwefel-Batterie; quasi der, nach der Lithium-Luft-Batterie, übernächsten Akku-Generation.

Auch für die Speicherung des zum Betrieb der Brennstoffzelle notwendigen Wasserstoffs hat sich Daimler was Neues einfallen lassen. Statt eines klassischen Tanks verfügt der rund 1,7 Tonnen schwere F125!
über einen strukturintegrierten Wasserstoff-Verbundspeicher, der Teil der Karosserie ist. Der Wasserstoff wird also in vielen kleinen Tanks, die die Hohlräume der Karosserie ausnutzen, gelagert.

Hohlraum statt Tank

 

 

Ohne eine gute Batterie geht nichts.

Es gibt auch dort Hoffnung:


 

Autobatterie der Zukunft

Die übernächste Generation der Batterien wird aus Lithium und Schwefel hergestellt.

 

 

 

Was ist nächste "Wunderbatterie"?

Die nächste 'Wunderbatterie' ist nirgendwo in Sicht, und die Batterie bleibt der 'Schwachpunkt' in der absehbaren Zukunft. Solange die Batterie auf einem elektro-chemischen Prozess basiert, müssen Einschränkungen von Leistungsdichte und kurze Lebenserwartungen in den Überlegungen berücksichtigt werden. Wir müssen diese Einschränkungen akzeptieren und unsere Geräte darum herum bauen.

Das Volk möchte eine unerschöpfliche Energiequelle mit sehr kleinen Abmessungen, die billig ist, sicher und sauber. Ein radikales Umdenken wird nötig sein, um diesen unlöschbaren Durst für mobile und tragbare Leistung befriedigen zu können. Es ist jedermanns Vermutung, dass eines Tages eine super-elektro-chemische Batterie, eine stark verbesserte Treibstoffzelle, eine futuristische Atomfusions-Batterie oder irgend ein anderes Geräte zur Energiespeicherung diesen Wunsch erfüllen wird. Für viele aber wird dieser Durchbruch nicht mehr in unserem Leben erfolgen.
 

Die Batterie der Zukunft - Methan der neue Energielieferant
Japanischen Wissenschaftler ist es gelungen eine Batterie zu entwickeln welche als Energieträger Methan
benutzt. Der Vorteil der Methan-Batterie: sie besitzt die zehnfache Leistung einer Lithium-Ionen-Batterie.

Die Batterie hat nur eine Länge von 4 bis 5 cm und eine Dicke von 5 mm. Möglicher Einsatzort der Batterie wäre
in allen tragbaren Geräten, wie zum Beispiel im Laptop. In fünf Jahren soll die Batterie serienreif sein.

Lithium-Schwefel-Akku: Durchbruch für E-Autos?

05.04.2013

Kommt mit dem Lithium-Schwefel-Akku endlich der Durchbruch für das Elektroauto? Den Forschern des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden ist nach eigenen Angaben die Herstellung einer leistungsfähigen und kostengünstigen Batterie gelungen.

http://news.illinois.edu/news/13/0416microbatteries_WilliamKing.html

 

 

800 km Reichweite mit einem Elektroauto

Sollten die Forschungsaktivitäten weiter so gut voranschreiten, könnte die neue Akkutechnologie durchaus zu einer echten Alternative werden und die Reichweite der Elektroautos auf über 800 Kilometer pro Akkuladung erhöhen – das würde der Elektromobilität zum Durchbruch verhelfen.

So schnell wird der Traum aber nicht zur Wirklichkeit: IBM plant, in den kommenden zwei Jahren einen Prototypen mit einer Energiedichte von 1.000 Wattstunden pro Kliogramm zu bauen. Um die Zielvorgabe von 800 Kilometer Wegstrecke zu erreichen, müsste der Wert aber ungefähr doppelt so hoch sein. Geduld, viel Arbeit und einiges an Zeit wird bis zur Serienreife eines Tages also mit Sicherheit noch vergehen – fünf bis zehn Jahre?

Zentraler Vorteil der Lithium-Luft-Technologie ist das geringe Gewicht, da die Kathoden leicht gehalten sind. Der Sauerstoff aus der Luft dient dabei als Reaktionspartner des Lithium-Metalls. Als entscheidende Hürde gilt noch der Ladeprozess, der derzeit noch viel zu lange dauert und zu viel Energie verbraucht.

 

UTRC-Batterie erreicht bis zu zehnfache Energiedichte herkömmlicher Flussbatterien - halber Preis wie Li-Ionen-Speicher gleicher Größe

 
15.11.13
Die Forschungsabteilung des US-Konzerns United Technologies (UTRC) hat eine Batterie mit der zehnfachen Energiedichte herkömmlicher Flussbatterien entwickelt. Die PureStorage-Batterie kann zur Speicherung von Solar- und Windenergie verwendet werden. Sie kostet laut UTRC nur halb soviel wie Li-Ionen-oder andere Speichersysteme und kann hohe Energiemengen auch längerfristig speichern.

Nachdem die Technologie den R&D 100 Award gewonnen hat, der auch als Oscar für Innovationen gilt, stieg die Aktie des Konzerns um 1,2 % im Wert. Nach Expertenansicht zählt die Batterie damit zu den 100 bedeutendsten technischen Produkten, die 2012 neu vorgestellt wurden.


Preisgekrönt: Flussbatterie PureStorage (BIld: UTRC)

 

Volvo: Batterie der Zukunft

— 18.10.2013

Karosserie voller Energie

Es klingt fast zu schön, um wahr zu sein: Volvo hat mit Partnern ein Material entwickelt, dass nicht nur Strom in E-Autos speichern, sondern sogar Karosserieteile ersetzen und Gewicht sparen soll.

Steckt beim Elektroauto die Batterie bald in statt unter der Haube? Volvo hat in dreieinhalb Jahren Forschungsarbeit mit anderen Firmen und Instituten ein neues Konzept zur Energiespeicherung entwickelt. Herausgekommen ist ein neuartiges Material, das irgendwann schwere und sperrige Akkus, aber auch Karosserieteile ersetzen könnte.

 

Beim Testfahrzeug, einem Volvo S80 Prototyp, wurde die Motorhaube und die Kofferraumklappe durch das neue Nano-Material ersetzt.

Der neue Energiespeicher besteht aus Kohlefaser, Nanostruktur-Batterien und integrierten Super-Kondensatoren. Laut Volvo hat er gleich mehrere Vorteile: 1. Er ist leistungsfähig und leicht. Dadurch bleibt die Speicherkapazität gegenüber einer Lithium-Ionen-Batterie gleich und das Gesamtgewicht des Fahrzeugs sinkt. 2. Er ist biegsam und stabil zugleich. Dadurch kann er in die Karosserie integriert werden oder sogar Teile wie Radhäuser, Motorhaube oder Kofferraumklappe ersetzen. So geschehen beim Testobjekt, einem Prototyp eines Volvo S80. 3. Er kann durch Bremsrückgewinnung und an einer externen Stromquelle aufgeladen werden.







Doch Hoffnung naht, an der kalifornischen Universität Stanford arbeiten Forscher an einer Batterie, die deutlich längere Ladezeiten verspricht.

Statt der herkömmlichen Lithium-Ionen-Technologie setzen sie auf einen reinen Lithium-Akku. Solche Batterien gibt es schon länger, sie galten aber bisher als instabil und gefährlich, weil sie leicht überhitzen und in Brand geraten. Das wollen die Forscher nun mit einer Nano-Schicht aus Kohlenstoff verhindern, die das extrem reaktionsfreudige Lithium im Zaum hält. Bei Lithium-Ionen-Akkus übernahmen die Ionen diese Aufgabe, verringerten aber auch die Leistungsfähigkeit der Batterie.

Mit der neuen Technologie sollen nun zwei- bis dreimal längere Laufzeiten möglich sein, außerdem soll der Lithium-Akku am Ende fast 100 Prozent der beim Laden aufgenommenen Energie auch wieder an das Gerät abgeben. Vorausgesetzt, das Verfahren stellt sich in weiteren Tests tatsächlich als ungefährlich heraus. Bis zur Marktreife dauert es deswegen noch ein bisschen.

 

 

 

Ist das der Durchbruch bei mobilen Akkus? Forscher der renommierten Stanford University haben einen neuen Typs an Aluminium-Batterien erfunden, der die Leistung gängiger Lithium-Ionen-Akkus bei Weitem übersteigen soll. Bei der neuen Batterie besteht die Anode aus Aluminium, die Kathode aus Graphit. Als Elektrolyt wird ein spezielles Salz genutzt, das bei Zimmertemperatur flüssig ist.

Diese Kombination bietet mehrere Vorteile: Zum einen lässt sich der Akku sehr schnell laden, eine Batterie in Größe eines Smartphone-Akkus ist in 60 Sekunden aufgeladen. Die Batterien seien zudem günstig in der Herstellung und hätten eine lange Lebensdauer, schreibt der britische "Guardian".

Langlebig und ungefährlich

Ausdauernd ist die neue Wunder-Batterie auch noch: In einem Test überstand der Akku mehr als 7500 Ladezyklen, ohne nennenswert an Kapazität zu verlieren. Zum Vergleich: Ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku, wie er in den meisten Smartphones verbaut ist, verliert bereits nach rund 1000 Ladezyklen an Kapazität.

Ein weiterer Vorteil: Der Akku ist elastisch. Er kann problemlos gebogen und gefaltet und in völlig neuen, flexiblen Geräten verbaut werden. Das wirkt sich auch positiv auf die Sicherheit aus: "Unsere neuen Akkus geraten nicht in Brand, selbst wenn man sie durchbohrt", erklärt Hongjie Dal, Chemieprofessor an der Stanford University. Wird bei einem Lithium-Ionen-Akku das Gehäuse zerstört, kann das für den Nutzer lebensgefährlich werden. Immer wieder kommt es zu explodierenden oder brennenden Akkus.

Der große Wermutstropfen: Die angebliche Wunder-Batterie ist noch lange nicht serienreif. Bislang schafft sie nur eine Spannung von 2 Volt, für ein Smartphone oder gar einen Laptop reicht das nicht aus. Ein Lithium-Akku produziert etwa eine doppelt so hohe Spannung.

Doch schon jetzt wäre der Aluminium-Akku eine Alternative zu Einweg-Batterien: "Millionen von Verbrauchern nutzen 1,5-Volt-AA- und AAA-Batterien. Unsere wiederaufladbaren Aluminium-Akkus erzeugen ungefähr 2 Volt. Das ist mehr, als je zuvor mit Aluminium erzielt wurde." Mit einem neuen Kathodenmaterial wollen die Forscher nun die Energiedichte und die Spannung erhöhen.

 

 

 

Batterien aus Kohlenstoff-Nanoröhren

Ein vielversprechender Ansatz sind modifizierte Lithium-Batterien, bei denen die Elektrode aus Kohlenstoff-Nanoröhren besteht. Damit ist es Wissenschaftlern möglich, 70 Prozent des Akkus in nur zwei Minuten aufzuladen. Andere Forscher experimentieren zudem mit Silizium. Mit dieser Technik reduziert sich nicht nur die Aufladezeit, auch die Anzahl der Ladezyklen wird erhöht. Durch die gleiche Energiedichte ändert sich die Akkulaufzeit allerdings nicht - Smartphones müssen auch mit diesen neuen Akkus jeden Tag, wenngleich auch ungemein kürzer, an die Steckdose.

Schwefel-Batterien

Ein weiterer hoffnungsvoller Kandidat für die Batterie der Zukunft sind schwefelbasierte Akkus. Kommerzielle Varianten dürften doppelt so viel Energie speichern können wie eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie, in einigen Experimenten konnten Forschar gar fünfmal mehr Energie pro Gramm unterbringen. Der Haken: Batterien in Größe eines Smartphone-Akkus gibt es noch nicht, die Premiere wird es wohl 2016 in einem Elektroauto geben.

Metall-Luft-Batterien

Bei diesem Batterietyp werden die aus Kohlenstoff bestehenden Kathoden durch Sauerstoff ersetzt. Dadurch wird Gewicht eingespart, was die Energiedichte erhöht. In einem Versuch des Herstellers Tesla konnte ein Elektroauto 1800 Kilometer mit einer einzigen Akkuladung fahren. Derzeit krankt die Technik aber noch an der geringen Lebensdauer der Batterien, außerdem sind sie schwer wiederaufzuladen.

 

 

 

Batterie der Zukunft:

http://www.batteriezukunft.de/news?page=2

 

 

 

 

 

 


 

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Toyota    Toyota Brennstoffzellen-Auto

 

 


 

Gute Reichweite, lange Lebensdauer anvisiert

Mit einer Reichweite von rund 100 Kilometern liegt das Wasserstoff-Rad zwar nicht vorn - diese Marke erreichen die meisten Pedeles auch. Dafür nutzen sie jedoch eine Antriebsbatterie mit begrenzter Lebensdauer, die irgendwann aufwendig entsorgt werden muss.

Der von Linde hergestellte Prototyp soll besonders sauber fahren, da der verwendete Wasserstoff mithilfe von Windenergie oder aus Biogas nachhaltig produziert wurde.

 

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Stand: 04.03.16