SMART Hybrid

[bsm]

Vom 14.06.04 bis 15.06.04 gab es in Bad Homburg die Fachkonferenz "Hybridfahrzeuge auf dem Vormarsch"
(ich war da und ich habe in den Solarmobil Mitteilungen Nr. 53 vom Juli 2004 auch rund eine Seite über die Konferenz berichtet).

Programm u.a.
* Entwicklungstendenzen und Potenziale in der Hybridtechnologie
* Elektromotoren – Kosten und Gewicht
* Optimierung der Komponenten
* Systemaufbau und Integration von VM + Elektromotor + Batterie
* Energiemanagement, Emissionen und Kosten
* Innovative Betriebs-/Fahrstrategien
* Effizienter Einsatz von Supercaps und Batterien
* Serienproduktion – Was ist zu tun?

Siehe auch die Ankündigung in der Termindatenbank mit Programmübersicht: http://baseportal.de/cgi-bin/baseportal.pl?htx=/elwebt/termine&localparams=1&db=termine&cmd=list&range=0,25&cmd=all&Id=63

Nachdem in diesem Forum so heftig über den SMART diskutiert wurde, darf ich hier die Pläne von Daimler / MCC bekannt geben. Dort sind eine Reihe von Hybridfahrzeugen in der Entwicklung, z.B. wurden von Konstantin Neiss von Daimler die folgenden vorgestellt:
1. Mercedes Banz A-Klasse HyPer
2. Dodge Ram Contractor Special HEV
3. smart hyper
4. Mercedes-Benz F500 Mind und GST Hybrid
5. Mercedes-Benz S-Klasse Hybrid

hier das Bild vom smart hyper:
<img src=http://www.solarmobil.net/bilder/smart-hybrid-600b.jpg>

Gruss, RR - bsm

 

[Emil]

Hallo Roland,

das ist ja nicht gerade ein innovativer Ansatz, allerdings wahrscheinlich preiswert. Durch den Parallelhybrid kann man den Motor nicht im optimalen Drehzahlbereich betreiben. Mit dem Elektromotor kann man allenfalls das Anfahren und Abbremsen nutzen. Die Reichweite mit Elektromotor wird wohl nur einige Kilometer sein, auf Langstrecken bleibt der Verbrauch so wie bisher. Ich schätze mal dass die Spritersparnis etwa 10 % beträgt.

Interessant für genervte SMART-Fahrer ist allerdings das überbrücken der Schaltpausen per Elektromotor.

Gruß,
Emil

 

[Dirk Scharnberg]

Na das nenne ich eine Peinlichkeit:
Wozu ist in diesem Auto ein Elektromotor?

1. zum schnellen Beschleunigen (2 Sek. schneller als normal)
2. zum überbrücken der Schaltpausen.

Da steht nirgends, daß man den E-Motor auch zum Fahren verwenden kann.
Ich denke dafür ist er garnicht vorgesehen.

Das ist ein genauso innovatives Hybrid Mobil wie die Kisten von Honda, bei denen der E-Motor direkt auf der Kurbelwelle sitzt.

Wir brauchen sowas wie den Prius mit doppelter Betteriekapazität und Auflademöglichkeit an der Steckdose.

Wenn man sich die Aufsichtsräte der Mineralölindustrie anschaut findet man dort die Gesichter aus den Vorständen der KFZ Industrie:

Daraus folgt: Wenn wir schon Batterien in die Autos einbauen, dann müssen die aber auch mit Benzin aufgeladen werden!
Solange das so ist, sollten wir uns hier nicht unsere Köpfe über HÜBRIET-Fahrzeuge zerbrechen!

Ich wünsche Euch ein sonniges Wochenende

Dirk

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Dirk,

ich gebe Dir in allen Punkten bis auf Einen Recht.

Ich finde es durchaus sinnvoll mit Benzin Strom zu produzieren. Schliesslich werden 90% der Käufer den Stom aus der Steckdose, das heisst vom Schweröl oder gar Kohlekraftwerk beziehen. Da macht es dann durchaus Sinn den Strom vom Benzin zu holen und nicht zentral zu produzieren.

Natürlich wäre es langfristig besser den Strom mittels Erneuerbaren Energien zu erzeugen. Aber das ist eben noch lange nicht der Fall. Somit macht das Hybridkonzept von Smart doch wieder Sinn.
Mir gefällt der Smart überhaupt nicht, da er überhaupt nicht aufs Energiesparen ausgelegt ist. Aber der Smart hat doch eines gezeigt: Es gibt einen Markt für kleine Fahrzeuge mit weniger als 5 Sitzplätzen. Und, der Smart hilft ein wenig zur Trendumkehr; weg von den grossen Allradangetriebenen Playboytraktoren genannt SUV. So gesehen bin ich sehr froh dass es den Smart gibt, obwohl ich mir wohl keinen kaufen würde.

schöne Grüsse,

Wolfgang

 

[bsm]

Ich mus - danke der Recherchen von Jens aus München - jetzt zu den 5 Hybridprojekten von Daimler noch dieses sechste Modell melden (siehe auch www.solarmobil.net und dann "NEWS" - selbe Datenbank wie elweb-NEWS).

Mercedes-Benz Sprinter jetzt auch mit Hybridantrieb
Sprinter mit "Plug-In"-Hybridantrieb. "Plug-In" bedeutet, dass der Wagen eine Steckdose besitzt, über die seine Batterien – nachts beispielsweise – auch bei abgeschaltetem Motor geladen werden können. Er bezieht seine Energie aus einer Nickel-Metallhydrid-Batterie, die er als Generator während der Fahrt durch die beim Bremsen oder bei Bergabfahrt entstehende Energie wieder auflädt (Rekuperation).

Als Basisfahrzeug dient ein Sprinter 311 CDI (3,5 t zGG, Leergewicht 1960 kg) mit Automatikgetriebe.

"Plug-In"-Hybridantrieb mit 70-kW-Elektromotor
Beim "Plug-In"-Hybridantrieb ist im Mercedes-Benz Sprinter ein Elektromotor mit 70 kW Leistung mit dem Dieselaggregat kombiniert. Er bezieht seine Energie aus einer Nickel-Metallhydrid (NiMH)-Batterie, die über eine Kapazität von 14 kWh verfügen. Dies erlaubt eine Reichweite von bis zu 30 Kilometer im reinen Elektrobetrieb.
Beim Sprinter mit Plug-in-Hybridantrieb können außerdem Handwerker oder Organisationen wie Technisches Hilfswerk und Feuerwehr im Außeneinsatz den Elektromotor als Generator mit einer Leistung bis 40 kW zum Betreiben von Werkzeugen und Aggregaten nutzen.

Hier der Link zu dem Artikel in voller Länge in Druckversion:
http://www.autosieger.de/print.php?sid=2988

Gruss, Roland Reichel vom bsm
www.solarmobil.net

 

[Emil]

Hallo Roland,

das gibt ein wenig Hoffnung dass sich PHEV Fahrzeuge vielleicht auch in D eine Chance haben sich durchzusetzen. Leider steht nicht dabei welche Leistung der Verbrennungsmotor noch hat.

Neben dem Traum von einem für mich geeigneten Elektrofahrzeug zum derzeitigen täglichen Pendeln, träume ich auch noch von einem PHEV-Wohnmobil zur Nutzung im Ruhestand. Auch das Wohnmobil wäre ein geeignetes Fahrzeug für diese Technik da die täglichen Strecken eher im Bereich von weniger als 300 km liegen und gleichzeitig auf vielen Stellplätzen auch Stromanschlüsse vorhanden sind. Die Infrastruktur ist also im Prinzip vorhanden. Auch das Batteriegewicht wegen der bei größeren Fahrzeugen vorhandenen Zuladung nicht so sehr das Problem.

Dazu dann noch ein reines Elektrofahrzeug (Auto, Roller) als Beiboot und dem elektrischen Reisen steht nichts mehr entgegen.

Gruß,
Emil

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Emil,

gerade bei Wohnmobilen steht das Gewicht dem sehr im Wege, da diese meistens schon total ausgereizt sind. (Es sei denn Du nimmst einen Lastwagen).
Ich würde mir allerdings das Ladegerät ab Steckdose sparen wollen und nur ab Verbrennungsmotor laden. Wenn man davon ausgeht, dass der Strom aus der Steckdose auch nicht unbedingt von der Sonne, sondern von Kohlekraftwerken kommt, könnte es durchaus sinnvoller sein den Strom direkt ab Kleinstkraftwerk zu beziehen. Hat das mal jemand durchgerechnet ?

schöne Grüsse,

Wolfgang

 

[Emil]

Hallo Wolfgang,

auch bei den schwereren Transporterfahrgestellen MB616 und Iveco 60C15 ist eine Zuladung von 1500-1900 kg vorhanden. Davon abgesehen kann man bei einem richtigen Hybrid auch den Verbrennungsmotor in der Leistung reduzieren, Tank kleiner machen und damit Gewicht einsparen. Weiteres Gewicht sparst Du ein indem Du statt der extra Wohnraumbatterie den Fahrzeugspeicher über einen DC/DC-Wandler verwendest. Das herkömmliche Ladegerät und ein eventuell vorhandener Wechselrichter wird durch einen bidirektionalen Wandler ersetzt. Auch dies ergibt praktisch kein zusätzliches Gewicht. Bleibt also nur Elektromotor und Batterien.

Bezüglich der CO2-Erzeugung sollte man beachten, dass solche kleinen Verbrennungsmotoren einen Wirkungsgrad unter 40 % haben. Dazu rechnet man dann noch die Umwandlungsverluste von 10 %. Wenn man sich gängige kleine Dieselgeneratoren ansieht dann kommen diese kaum über 30 % Stromerzeugungswirkungsgrad hinaus. Moderne fossile Großkraftwerke haben dagegen einen Wirkungsgrad von 50-60 %.

Wenn man jetzt noch berücksichtigt dass insgesamt 40 % des Stromes (30 % Atomkraft, 10 % Regenerativ) erzeugt wird dann kann man leicht abschätzen dass das Elektrofahrzeug von der CO2 Bilanz besser dasteht. Und der Anteil an regenerativer Erzeugung soll ja noch deutlich steigen. Und wenn man in Frankreich unterwegs ist dann kann man einen sehr hohen Anteil an CO2-freiem Atomstrom tanken.

Also 500 kg für Batterien könnte man durchaus spendieren. Mit TS-Zellen sind dies rund 60 kWh. Damit ist mit so einem Fahrzeug im reinen Elektrobetrieb durch eine Reichweite von 100-150 km möglich. Bei Tempo 80 schätze ich dabei mal ganz grob eine nötige Leistung von etwa 50 KW.

Gruß,
Emil

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Emil,

Das mit dem Wirkungsgrad erscheint mir ein wenig hoch gegriffen zu sein. Modernste Kraftwerke erreichen 40-45%. (http://www.energieinfo.de/eglossar/node96.html). Dann kommen noch etwa 7% Verteilverluste was dann in 37-42% resultiert. Daneben gibts auch noch ältere Bauarten. Von daher bin ich mir nicht so sicher ob das so toll ist.

Ich hatte mich letztes Jahr mal mit Wohnmobilen beschäftigt. Da ist mir aufgefallen, dass diese Dinger extremst mit dem Gesamtgewicht kämpfen. So werden bei uns in der Schweiz diverse Wohnmobile, obwohl mit 6 Schlafmöglichkeiten ausgestattet, nur für 2 Personen zugelassen, und diese dürften dann auch kein Gepäck mitnehmen.
Daher meine Bedenken wegen dem Gewicht.

schöne Grüsse,

Wolfgang

 

[Emil]

Hallo Wolfgang,

hier ein paar Links zu den Wirkungsgraden moderner Kraftwerke:
http://www.energie-fakten.de/html/wirkungsgrade.html
http://www.siemens.com/index.jsp?sdc_p=t15cs7uo1169996d1031520pn1031318fl0m
http://www.bmwi.de/Redaktion/Inhalte/Downloads/br-kohlekraftwerke,property=pdf.pdf

Nicht berücksichtigt sind auch die vielen Blockheizkraftwerke die von Stadtwerken mit Fernwärme betrieben werden. Da dort auch die Wärme genutzt werden kann beträgt der Energienutzungsgrad deutlich mehr als 80 %. Es könnte auch sein, dass sich bald Mikro-BHKW etablieren. Einen ersten großen Feldversuch gibt es bereits in England http://www.eon-uk.com/Content/Media/news_detail.aspx?NewsId=677
übregens durch eine Tochterfirma von E.ON. Die Stirlings von http://www.whispergen.com/ac.html haben zwar nur einen elektrischen Wirkungsgrad von etwa 15 %, aber da sie wärmegeführt betrieben werden beträgt der Gesamtwirkungsgrad ebenfalls deutlich über 80 %. So ein Gerät könnte durchaus neben der Wärmeversorgung auch die Stromversorgung des Elektromobils übernehmen.

Was die Zuladungen von Wohnmobilen betriff so hast Du sicherlich recht bei Fahrzeugen die bei einem Gewicht von 3,5 t bleiben. Hier ist eine Hybridnutzung kaum möglich. Aber wie oben geschrieben haben moderne Transporter Fahrgestelle max. Gesamtgewichte von 6-6,6 t und hier gibt es durchaus noch Luft.

Gruß,
Emil

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Emil,

Dein erster Link beschreibt ja genau die 45%. Das Ziel von 55% ist eben ein Ziel, nicht Realität. Das zweite Dokument stammt von einem Hersteller, ist daher nicht als sehr objektiv einzuschätzen. Im dritten Link (Auch von Kraftwerksverbänden gesponsort) redet man wiederrum von 45%, In der durschnittlich installierten basis allerdings nur von 30%.
Wenn die Wärme genutzt wird, sieht es natürlich anders aus. Das gilt natürlich nur für die neueren Kraftwerke.
Daher sehe ich als ein von Dir beschriebenes Mikrokraftwerk genau Dein Wohnmobil, dessen Motor natürlich dementsprechend ausgelegt sein muss. (Und entsprechend sauber, ich meine Partikelfilter und Kat sein muss.)

Das immer neue Technologieen mit tollen Aussichten irgenwo getestet werden ist wohl bekannt. Ich selbst habe in einer Firma gearbeitet, die Brennstoffzellen für den Hausmarkt herstellt (und damit Dein oben beschriebenes Microkraftwerk). Aber bis sich das auf dem Markt etabliert, muss noch einiges passieren, vor allem politisch.

Na ja, mit meinem Führerschein könnte ich Dein Wohnmobil nicht fahren... aber wenn Du es darfst, kann ich Dich nur beneiden.

schöne Grüsse,

Wolfgang

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Emil,

ich habe noch vergessen den Link zu meinem ehemaligen Arbeitgeber hinzuzufügen:
http://www.hexis.com
Die reden von 1kW elektrisch was ca. 30% Wirkungsgrad entspricht.

schöne Grüsse,

Wolfgang

 

[Emil]

Hallo Wolfgang,

dies ist ähnlich wie das System von http://www.initiative-brennstoffzelle.de/de/live/ibzintern/ibzmitglieder/detail/5.html

Leider ist die Brennstoffzelle noch weit von der Serienreife entfernt. Insbesondere die Lebensdauer ist ein großes Problem. Vor diesem hintergrund sehe ich auch die Einführung der Smart-Fuel-Cell A50 als Stromversorgung im Campingbereich mit gemischten Gefühlen.
Ich denke die Brennstoffzelle braucht noch 5-10 Jahre bis sie den Anforderungen des Marktes gerecht wird.

Gruß,
Emil

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Emil,

als einer der am Projekt beteiligt war kann ich Dir sagen: es geht nicht mehr so lange. (Zumindest beim HEXIS System). Dieses System ist aber nicht für mobile Anwendungen geeignet. Die Lebensdauer ist kein Problem mehr, womit die grössten Kämpfe gefochten werden sind die Fertigungskosten.

schöne Grüsse,

Wolfgang

 

[Emil]

Hallo Wolfgang,

also wenn ich von Lebensdauern der Membranen von 5.000 h lese dann ist das einfach zu wenig. So eine Heizung wird wohl im Jahr rund 2.000 h laufen müssen.

Soll man sich dann alle 3 Jahre einen komplett neuen Brennstoffzellenstack kaufen?

Normale Heizungen halten heute 20 Jahre ohne große Wartungs- und Betriebskosten. Solange die Brennstoffzellenheizung bei gleichen Kosten nicht eine ähnliche Lebensdauer erreicht wird sie sich nicht am Markt durchsetzen.

Gruß,
Emil

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Emil,

das HEXIS System ist ein SOFC System und hat daher keine Membranen. Ausserdem trägt der Kunde bei HEXIS kein technisches Risiko, da er die Anlage nicht besitzt, sondern nur den Platz dafür zu Verfügung stellt.

schöne Grüsse,

Wolfgang