Energiespeicher der zukunft (Mithilfe Gesucht)

[anpan]

Als kleiner zusätzlicher Energiespeicher (Bremsenergie bei egal wie starken Bremsen speichern), kann ich mir das auch wunderbar vorstellen, dass das Sinn machen kann. Aber als Hauptspeicher nicht. 50kWh oder gar mehr in nem Schwungrad auch Unfallsicher speichern... das halte ich für wenig machbar. Stationär vermutlich eher kein Problem aber mobil...

[STW]

Mit etwas erweiterter Schulphysik läßt sich ja ein Schwungrad berechnen. Vielleicht macht der Threadersteller ja mal den Anfang anstatt Leute zu suchen, die ihm die dazu Arbeit abnehmen. Ein wenig Integralrechnung dazu zur Schwungradberechnung, und schwuppdiewupp, hat man Material ausgewählt, Größe und Drehzahl ausgerechnet.

Dann die Sicherheitsrechnung, wieviel Unwucht man sich bei mehreren 1000 Umdrehungen erlauben kann, und danach die passenden Lager auswählen. An der Stelle mag dann die Erkenntnis reifen, dass der Dorfschmied nicht derjenige ist, der einem das Material in der benötigten Güte zurecht dengeln kann.
Dann ein passendes Gehäuse, das unfallfest ist, und ein passender Ankoppelmechanismus an den Antrieb. Die Massenträgheitsmomente und die zu übertragenen Kräfte geben die Dimensionierung der Wellen abhängig vom Material vor.

[elfo27]

naja der elektromotor ist halt ein motor und er speichert normalerweise keine energie.

Das ist sogar mir bekannt. Aber wie willst Du denn die elektrische Energie im Schwungrad speichern, ohne diese über einen Elektromotor in kinetische umzuwandeln?

Und wenn es auch zu berechnen wäre, das ist trotzdem Technik auf F1 Niveau. Ich sage nicht, daß es deswegen nicht möglich wäre das als Privatmann zu berechnen, aber man wird, um von der Theorie in die Praxis zu kommen, einige Prototypen bauen müssen, bis es dann irgendwann mal passt. Und die werden - wie das fertige Modell - so richtig teuer werden. Geprüft werden müßte es am Ende wahrscheinlich auch, bevor es zum Einsatz kommt. Da braucht man schon einen potenten Sponsor.

Wenn ein solches Gefährt geladen ist, dann steht das mit rotierendem Schwungrad rum? Beim Parken während des Einkaufs, oder über Nacht, oder ein paar Wochen während eines Urlaubs? Ja, das macht man mit geladenen Batterien auch; beim Schwungrad wäre es aber - vielleicht auch nur, weil ungewohnt - ein merkwürdiges Gefühl. Mir wäre da nicht wohl.

Aber laß Dich mal nicht entmutigen. Ich bin gespannt.

Gruß

[STW]

F1-Niveau trifft es am besten. Das Ding soll klein sein, sicher sein, ... , die Mathematik / Physik ist das geringste Problem, aber der Bau von solchen Teilen setzt mehr voraus als der Hobbyschrauber zu bieten hat. Ich finde den im Film gezeigten Ansatz bemerkenswert, die rotierenden Teile aus dünnem Material zu stapeln, so dass bei einem Schaden lediglich kleine Späne entstehen.

Für unsereins sind die passenden Werkzeuge und Materialien kaum zugänglich, und die High-Tech-Labore, die mit solchen Sachen arbeiten, warten nicht auf einen Forenteilnehmer mit mangelhaften Physik- und Rechtschreibkenntnissen, um solche Sachen zu konstruieren.

Von daher: hier im Thread noch Zeit und Energie zu investieren ist verlorene Liebesmühe. Bis dahin bleibt die elektrische Rekuperation mit Akkus, die nach Erfahrungswerten und je nach Streckenprofilen 5-10% Reichweitenerhöhung bietet. Ehe ich für 10% mehr Reichweite eine mechanische Lösung im 4-5stelligen Eurobereich investiere, kaufe ich mir lieber größere Akkus.

[maschut]

Mit etwas erweiterter Schulphysik läßt sich ja ein Schwungrad berechnen. Vielleicht macht der Threadersteller ja mal den Anfang anstatt Leute zu suchen, die ihm die dazu Arbeit abnehmen. Ein wenig Integralrechnung dazu zur Schwungradberechnung, und schwuppdiewupp, hat man Material ausgewählt, Größe und Drehzahl ausgerechnet.

Dann die Sicherheitsrechnung, wieviel Unwucht man sich bei mehreren 1000 Umdrehungen erlauben kann, und danach die passenden Lager auswählen. An der Stelle mag dann die Erkenntnis reifen, dass der Dorfschmied nicht derjenige ist, der einem das Material in der benötigten Güte zurecht dengeln kann.
Dann ein passendes Gehäuse, das unfallfest ist, und ein passender Ankoppelmechanismus an den Antrieb. Die Massenträgheitsmomente und die zu übertragenen Kräfte geben die Dimensionierung der Wellen abhängig vom Material vor.

Zur Berechnung kann ich nur sagen das meine mathematischen fähikeiten leider übersteigt.

ich sage ja auch nicht das es mir persönlich möglich ist, da habe ich einfach nicht die maschienen für, deswegen suche ich ja leute, es ist einfach nicht von einer person realiesierbar , für einige teile braucht man warscheinlich auch firmen ,die einzelteile fertigen.

naja zum den ankompplungsmechanismuss haben ich mir auch schon einigen gedanken gemacht, und bin zu dem schluss gekommen das der motor mehr oder weniger integriert im geheuse um die welle sein muss, so etwa http://www.rosseta.de/alledias/auf06y.htm alles andere ist kaum möglich als kuplung gäbe es nur eine magnetkupplung, alles ander würde endweder zuviel verlust mitsichbringen oder den kräften nicht standhalten.

[maschut]

F1-Niveau trifft es am besten. Das Ding soll klein sein, sicher sein, ... , die Mathematik / Physik ist das geringste Problem, aber der Bau von solchen Teilen setzt mehr voraus als der Hobbyschrauber zu bieten hat. Ich finde den im Film gezeigten Ansatz bemerkenswert, die rotierenden Teile aus dünnem Material zu stapeln, so dass bei einem Schaden lediglich kleine Späne entstehen.

Für unsereins sind die passenden Werkzeuge und Materialien kaum zugänglich, und die High-Tech-Labore, die mit solchen Sachen arbeiten, warten nicht auf einen Forenteilnehmer mit mangelhaften Physik- und Rechtschreibkenntnissen, um solche Sachen zu konstruieren.

Von daher: hier im Thread noch Zeit und Energie zu investieren ist verlorene Liebesmühe. Bis dahin bleibt die elektrische Rekuperation mit Akkus, die nach Erfahrungswerten und je nach Streckenprofilen 5-10% Reichweitenerhöhung bietet. Ehe ich für 10% mehr Reichweite eine mechanische Lösung im 4-5stelligen Eurobereich investiere, kaufe ich mir lieber größere Akkus.

Du magst mit vielem der aussagen recht haben, im kleinen fängt es nur mal an, und es geht ja nicht nur um mehr reichweite sondern um eine extrem hohe zyklenanzahl die die die hundertausende male höher ist, bis zu 5 milionen zyklen hab ich schon gelesen im klartext heist das , einmal kaufen und du kommst dein leben mit aus.

und noch viele andere vorteile die ich ja schon geschrieben habe. Ein akku eines Electroautos kostet mal eben 10 tausend das schwungrad kostet beim runterrechnen auf die zyklen und laufzeit nix.

ich wahr selber man ein jahr in der automobielteile fertigung und die masse senkt den preis später eine lenkung kostet in der produktion mal eben 50 Euro wird aber für 350 Euro wiederverkauft.

ich denke wenn man sich mit dem endsprechenden leute, firmen zusammen tut ist alles erreichbar.
Das schwungrad ist nunmal der einziege energiespcher der all das leiste kann was heute von akkus gefordert wird, du kannst einfach keinen litium akku in 10 min voll laden beim schwungrad geht das schon.

[anpan]

ich denke wenn man sich mit dem endsprechenden leute, firmen zusammen tut ist alles erreichbar.
Das schwungrad ist nunmal der einziege energiespcher der all das leiste kann was heute von akkus gefordert wird, du kannst einfach keinen litium akku in 10 min voll laden beim schwungrad geht das schon.

Gibt es sehr wohl. Nennt sich Lithium-Titanat-Akku. Kostet, als ich das letzte mal geschaut habe, ca. 30% mehr als LiFePo und hat eine etwas geringere Energiedichte. Dafür aber eben sehr schnelle Lademöglichkeit und 10-20x so viele Zyklen. Das ist aber bei den Kapazitäten, mit denen du beim Auto zu tun hast, nicht das Problem. Das Problem ist, wie an vielen anderen Stellen im Forum schon gesagt, die nötige Ladeleistung bereitzustellen. Dabei ist es völlig egal, ob da ein Akku oder ein Schwungrad aufgeladen wird, die Energie muss da rein.

Um mal den Tesla mit seinen 85kWh Speicher heranzuziehen: Wenn du den mit Schwungrad ausstattest und in 10 Minuten aufladen willst, musst du da mal eben so 510kW anstöpseln. Da hebst du dir bei den Kabeln schon nen Bruch, mal abgesehen davon, dass du überhaupt erstmal so einen Netzanschluss haben musst. Und einen Elektromotor, der diese Leistungen abkann, brauchst du auch noch (zaubert sich ja nicht von allein in das Schwungrad, der Strom). Motoren, die solche Leistungen vertragen, kosten schon mal ein paar Euro mehr.

[dirk74]

Interessant wäre ein Schwungrad, um die Bremsenergie aufzunehmen - alternativ zur Rekuperation bei Akkus. Das müsste dann auch nicht so groß ausfallen.
Für Stop & Go-Fahrer durchaus sinnvoll. Aber nix zum selber basteln.

Gruß
DIrk

[HELIX]

Hi,

zunächst einmal möchte ich sagen, dass ich dem Ersteller für diesen Post danke!
Und all die überheblichen Nörgler die sich über die Rechtschreibung aufregen, euch sei gesagt, dass es keine Kunst ist, all das schon gedachte perfekt zu beherrschen, sondern es kommt auf neue Ideen, Einfälle und Gedanken an. Denn das ist es, was Entwicklung und Inovation bedeutet. Wenn man für etwas eine Leidenschaft eintwickelt hat, sollte man sich durch nichts und niemanden davon abringen lassen. Fehlende Mathematik- oder Physikkenntnisse sind nichts was man sich nicht aneignen kann. Ich denke die Vergangenheit hat gezeigt, dass viele Erfindungen von Menschen gemacht wurden, die kein umfangreiches Studium durchlaufen haben und eben diese hatten sicher auch viele Kritiker.
Wo ein Wille ist, da ist auch ein Weg!
Leider ist unsere Gesselschaft so abgestumpft und festgefahren, dass der Glaube daran, etwas zu erreichen oder neues zu schaffen nicht mehr existiert.
Natürlich ist eine gesunde Diskussion erwünscht und es lässt sich nicht alles schön reden aber jemand der etwas schaffen will sollte ermutigt und nicht entkräftet werden.

Wo ich mir den Einsatz von Schwungradspeichern vorstellen könnte, ist im stationären Betrieb. Durch die immer mehr werdenden "regenerativ" umgewandelten Energien, ist es notwenidg Energiespeicher bereitzustellen. Denn Wind-/ Solar-/ ...kraftwerke wandeln Energien flukturierend, d.h. möglicher Überfluss bei geringem Bedarf oder auch Mangel bei hohem Bedarf. Da es in unserem Energienetz um relativ große Mengen an Energie geht, gibt es momentan noch keine kaufbaren Speicher die eine genügend hohe Kapazität aufweisen. Möglicherweise könnten Schwungradspeicher diese Lücke füllen.
Was Magnetlager angeht, ist zu sagen, dass auch diese unter gewissen Verlusten leiden. Natürlich spielt hier die Lagerreibung keine Rolle aber durch induzierte Spannungen in der Welle enstehen Wirbelströme die die Welle erwärmen, was evtl. bei hohen Drehzahlen eine Kühlung vorraussetzt.
Bei magnetgelagerten Schwungradspeicher im Fahrzeug sind bedingt durch die wirkenden Fliehkräfte, für die aktive Posiotionsregelung hohe Stellernergien nötig. Was evtl. darauf schliesen lässt, dass sich mechanische Lager besser eignen würden. Aber das ist nicht ohne Weiteres zu sagen.

[STW]

Lösungen für den stationären Bereich gibt es schon. Wenn es die Umgebung erlaubt, Pumpspeicherkraftwerk. Oder das gute alte Prinzip der Uhrengewichte, nur in großem Maßstab (Hubspeicher). Damit läßt sich überschüssige elektrische Energie erst einmal abführen. Oder eben Akkubänke. All diese Prinzipien sind nicht neu, und insofern hat der Threadersteller nichts dazu beigetragen, eine sinnvolle Diskussion zu eröffnen.
Diese Ansätze und viele mehr sind aufgeführt unter http://de.wikipedia.org/wiki/Energiespeicher
Selbst Druckluftspeicherkraftwerke wurden durch entsprechende Rangierlokomotiven vor einigen Jahrzehnten im Prinzip vorweggenommen.

Aber es ist im Einzelfall zu beurteilen, ob derartige Anlagen unter Berücksichtigung aller Verluste aufgrund begrenzter Wirkungsgrade wirtschaftlich zu nutzen sind. Bei E-Antrieb ist jede Diskussion außer Rekuperation recht sinnlos. Warum Energie mehrfach verlustbehaftet "konvertieren"?