Strassenbahnen mit Akkumulator-Antrieb

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Moin!
Anläßlich der Gewerbe- und Industrieausstellung im Bremer Bürgerpark 1890 beantragte Otto Bohlmann, Vorstandsmitglied der Bremer
Pferdebahn, 1889 beim Senat die Genehmigung für einen elektrischen Straßenbahnbetrieb System Thomson-Houston nebst Straßenbeleuchtung mit Bogenlampen von der Börse (am Markt) bis zum Ausstellungsgelände (ca. 2 km Streckenlänge). Senator Schultz beauftragte deswegen Professor Kittler aus Darmstadt <http://de.wikipedia.org/wiki/Erasmus_Kittler mit einem Gutachten. Kittler schrieb:
1. Die Firma Thomson-Houston in Boston zählt zu den anerkannt leistungsfähigsten Firmen der Welt. 2. Ein Gleichstrom von 500 Volt Spannung kann nicht als lebengefährlich bezeichnet werden. Immerhin ist nicht ausgeschlossen, daß bei Verwendung oberirdischer Leitungen in außergewöhnlichen Fällen (Feuer, Stürme oder dergleichen) die betreffende Betriebsspannung zu unangenehmen Zwischenfällen Anlaß geben kann. 3. Oberirdische Leitungen für Abgabe von Licht oder motorische Zwecke halte ich in der Straße Schüsselkorb-Bahnhofstraße als eine in mannigfacher Beziehung bedenkliche Einrichtung. Im allgemeinen ist man bestrebt, oberirdische Leitungen nach Möglichkeit zu vermeiden, und es ist nur eine Frage der Zeit, daß auch der Telefonbetrieb unterirdisch erfolgt. 4. Die Genehmigung dürfte daher nur eine provisorische sein, um so mehr, als für nicht zu ferne Zeit der in jeder Beziehung einfachere Betrieb mit Accumulatoren erhofft werden kann. (Aus dem Buch "Bremen und seine Straßenbahn", Bremen: Kellner, 2001, ISBN 3-927155-47-0)
Und ich frage mich jetzt gerade, ob es eigentlich nicht eine ganz gute Idee wäre, Straßenbahnen mit Akkus fahren zu lassen. Anstatt über Oberleitungen versorgt zu werden, könnte sie dann über (automatische) Steckkontakte an den Haltestellen jeweils mit Hochstromladungen nachgeladen werden.
Eckdaten: Eine Straßenbahn wiegt etwa 40 t bei einer Antriebsleistung von rund 350 kW - für 10 Vollastminuten braucht sie demzufolge ca. 50 kWh Speicherkapazität. Bei einer spezifischen Energiedichte von 80 kWh/t wäre das zusätzliche Akkumulatorengewicht also vernachlässigbar, dafür könnte man das ziemlich aufwendige Oberleitungssystem nebst Gleichrichterwerken einsparen.
Wenn man (grob) abschätzt, daß eine Straßenbahn im Mittel 100 kW verbraucht (wegen der Nutzbremsung eher weniger) und ca. 10-20 % der gesamten Fahrzeit an Haltestellen (oder verkehrsbedingten Wartepunkten) steht, dann müßten die "Ladestecker" also für eine Ladeleistung von 1 MW (2 kA bei 500 V) ausgelegt sein - liegt durchaus im realisierbaren Bereich. Die "schwellende" Belastung des Netzes sollte auch kein Problem sein: Zum einen fahren die Bahnen eines Nahverkehrsnetzes die Haltestellen nicht synchron an, so daß sich die Belastung im Mittelspannungs-Stadtnetz wegmitteln dürfte (punktuell kurzzeitig 1 MW dürfte es problemlos "wegstecken" können), zum anderen könnte man durch eine stationäre Fernwirktechnik die Gesamtaufnahme der Umrichter auf eine maximale Leistung begrenzen.
Notfalls könnte man den Antrieb auch um Hybrid-Komponenten erweitern, z. B. eine Gasturbine, die einen Generator zum Nachladen antreibt, oder auch die konventionellen Stromabnehmer beibehalten, aber nur in Außenbereichen mit langen Strecken zwischen Haltestellen Oberleitungen installieren. Notwendig wäre beides nicht unbedingt.
(Die Ausstellungs-Straßenbahn wurde als - durchaus erfolgreicher - Versuch vom 21. Juni 1890 bis zum 16. Oktober 1890 mit sechs Motorwagen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 30 km/h betrieben und dann wieder stillgelegt; am 27. September 1890 hatte der Vorstand aber die Gesamt-Elektrifizierung des bis dahin als Pferdebahn betriebenen Straßenbahnnetzes beschlossen und sich im Mai des Folgejahres von der Gesellschafterversammlung genehmigen lassen - der regelmäßige Betrieb mit der "Elektrischen" begann dann schon am 1. Mai 1892 auf der ca. 5 km langen Strecke vom Herdentor (am Hauptbahnhof) nach Horn.)
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
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Moin,
Ralf Kusmierz schrieb:

AFAIR hatte ich in einem der letzten "American Scientist" einen Artikel über eine neuartige Hochstrom-Akku Technologie (mit Lithium) gelesen, finde es aber gerade nicht wieder. Weiß jemand mehr darüber?
Falls es tatsächlich mal langlebige, bezahlbare und ausreichend leichte für Fahrzeuge geeignete Zellen gibt, die sich in Sekunden nennenswert laden lassen, wäre dies für alle Arten von Landfahrzeugen interessant.
Bis dahin bleiben elektische Fahrzeuge ein Nischenprodukt wegen der bekannten Probleme von Gewicht, Kosten, Ladezeiten/Verluste, Brandgefahren usw.
O.J.
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Ole Jansen schrieb:

Die findet man unter "lithium nanophosphat" Zellen. Kostenpunkt zur Zeit ca. 15EUR/Stück (3.6V/2Ah). Sind auch schon in einigen Elektrowerkzeugen zu finden.
Gruß Andreas
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Ole Jansen schrieb:


laden in wenigen Sekunden. Wie teuer wurde nicht gesagt, ich glaube die Haltbarkeit war auch recht gering. Man arbeitet dran. Ob es was wird?

Theoretisch ist ein Betrieb per Induktion denkbar, bedeutet aber viele Kabel.
Hybridfahrzeuge.
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Am 23.06.2015 um 22:05 schrieb Harald Klotz:

http://www.verkehr-bs.de/unternehmen/forschungsprojekt-emil.html
--
bis denn, BEN




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Geplapper "sekundenschnelles Laden", "Schritt in ein neues Zeitalter",
Offenbar reicht dem Bus eine 11-Min-Ladung mit 200 kW und 90% Wirkungsgrad an der Endstation plus eine Minute oder zwei bei Stationen unterwegs, das sind bloss 39 kWh; der Akku hat je nach Modell 60 oder
11 min Pause an der Endstation sind doch etwas mehr als was man sich von Diesel- oder Oberleitungsbussen so gewohnt ist; da sind es eher 5
Man muss also eher mit 16 Min. Aufenthaltszeit an der Endstation rechnen. Es braucht also mehr Busse und mehr Fahrer; eventuell kann der Fahrer des gerade angekommenen Busses in den bereits aufgeladenen umsteigen.
Wenn der Bus 18 h pro Tag im Einsatz ist, sind das etwa 20-30
Akku immer nur halb entladen und geladen.
- Andi
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Am 24.06.2015 um 13:07 schrieb Andreas Karrer:


Gerald
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Bernd Ohm schrieb:


Forschungsprojekt, also Geld spielt keine Rolle. Die Emissionen sind nur verlagert, auch wenn immer gern von Emissionsfrei geredet wird. Es sind wenige Busse, welche das Stromnetz
Wenn so etwas vorgestellt wird, werden ausserdem immer alle Emssionen
anfallen nicht gerechnet.
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Marc Haber wrote:


Ginge auch technisch nicht, denn 1. zittern die Elektronen in einem Wechselstromnetz nur ein paar Millimeterbruchteile hin und her, und 2. kommen die durch keinen Transformator.
vG
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heinz tauer schrieb:

Musst sie nur richtig anstreichen.
https://www.youtube.com/watch?v=vt33SL8DrT8

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Am 21.10.2007 um 19:16 schrieb Ole Jansen:




unbrennbar ist....
unterwegs sind ;-(
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On 2015-06-24 20:02, Georg Wieser wrote:


Du soeben eindrucksvoll demonstriert hast.
sondern die Schnapsidee die Dinger mit Akkus betreiben zu wollen. Das
--
rs

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Da mach ich mir keinen HAls wegen Akkus.



Ich hab einen kleinen E und 2 "normale Autos" was soll das mit "Fanboy"?
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Georg Wieser schrieb:



Und du meinst E-Autos brennen schlechter?
E-Autos nicht halt. Oder sie brennen durch Fehler in der Elektrik.
Was als allerletztes brennen wird, ist das Benzin aus dem Tank. Wenn es so weit ist, besteht beim Elektrofahrzeug allerdings extreme
Wie viele Tanks sind auf die Art in Brand geraten, wie viele Tanks
verursacht?
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Hallo,
solche Ideen gab es schon öfters, Problem werden hier die Akkus sein. Hochstromfähig, Schnelladung und lange Lebensdauer sowie Umweltfreundlichkeit sind nicht leicht unter einen Hut zu bekommen.
Einen weiteren Ansatz gab es wohl mit unterstützend wirkenden Kondensatoren mit angeblich 20% Einsparung.
Soweit ich weiß, gab es aber auch die Idee, eine Schwungmasse auf so ca 10.000 bis 20.000 Umdrehungen zu beschleunigen und die so gepeicherte Energie zum Fahren zu nutzen.
Prinzipiell ist sicher auch Druckluft als Speichermedium denkbar.
Es muß halt billig und Wartungsarm sein (Funktion wär natürlich auch nicht schlecht).Akkus könnten zu teuer sein.
Gruß Jan Conrads
Ralf Kusmierz schrieb:

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Das war keine Idee, sowas ist in mehreren Ländern Europas jahrelang rumgefahren, mit Erfolg. ----------------------
Ein Gyrobus ist ein Autobus mit Gyroantrieb, einem Elektroantrieb, der seine Energie nicht wie Oberleitungsbusse / Trolleybusse von einer Fahrleitung bezieht, auch nicht von einem Akkumulator üblicher Art, sondern von einem Schwungrad. Auf dieses weist der Wortteil Gyro hin, welcher von griech. γύρος kommt, was „Kreisel“ oder „Runde“ bedeutet.
Seine Vorteile: leise und umweltfreundlich, kommt ohne Fahrleitung aus und kann damit auch flexibel an wechselnden Strecken verkehren. Sein Nachteil ist das Gewicht, ein Bus für ca. 20 Personen muss für einen Aktionsradius von 20 km etwa 1,5 t Schwungradmasse sowie dessen Antrieb (Elektromotor/Generator) und die eigentlichen Fahrmotoren mitführen. Die Scheibe, die mit 3000 Umdrehungen pro Minute dreht, erfordert besondere Befestigung und Sicherheit - die Umfangsgeschwindigkeit beträgt bei einem Scheibendurchmesser von 1,6 m etwa 900 km/h.
Ein weiteres Problem stellt die Luftreibung und der damit einhergehende Energieverlust der Schwungmasse dar: er ist nur durch Evakuierung des Schwungradgehäuses zu vermeiden. Auch ist das Fahrverhalten eines Gyrofahrzeugs nicht ganz unproblematisch, versucht doch das Schwungrad, die Lage immer gleich zu halten: starke Änderungen der Steigung/des Gefälles der Straße führen bei senkrechter Schwungradachse beispielsweise zu Kippkräften auf das Fahrzeug.
An den Endstationen wird eine Verbindung mit dem Stromnetz hergestellt und das Schwungrad wird wieder beschleunigt. Auch die Bremsenergie kann wie bei Hybridfahrzeugen wieder zurückgewonnen und auf das Schwungrad übertragen werden. Die Versuche in den 50er Jahren waren recht hoffnungsvoll, denn die Menschen entlang der Fahrstrecke waren froh, dass sie von Dieselkraftstoffabgasen befreit werden konnten und auch nicht den Anblick der Oberleitungen ertragen mussten, doch die fortschreitende Motorisierung und der Wunsch der Betreiber nach Flexibilität haben die Forschung vorzeitig beendet.
In der Schweiz wurden Gyrobusse zwischen Oktober 1953 und Oktober 1960 zwischen den Städten Yverdon-les-Bains und Grandson auf einer 4,5 km langen Strecke im Stundentakt eingesetzt (in Spitzenzeiten im Halbstundentakt). Außerdem wurden die bei der Schweizer Firma Oerlikon hergestellten auch in Gent (Belgien) und Leopoldville (ehem. Belgisch Kongo) benutzt. ------------------------------------------------------------------------
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bastian wrote:

Ich meine, daß der größte Nachteil die Energiekurve ist. Wenn die Drehzahl runter geht, dann ist "nix mehr drin" im Speicher:
I * omega^2 / 2
Das Schwungrad muß immer auf hoher Drehzahl gehalten werden, das bedeutet, daß nur ein Teil der Energie nutzbar ist. Umgekehrt aber heißt das, daß sich der Antrieb verhält wie ein Motor, der immer auf fast gleicher Drehzahl dreht. Das Fahren ist Sache eines stufen- losen Getriebes.
Mir würde ein kleines Unterflur-Kernkraftwerk besser gefallen ;-o)
MfG
--
Seht mir doch diese Überflüssigen! Sie stehlen sich die Werke
der Erfinder und die Schätze der Weisen: Bildung nennen sie
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Hallo, Franz,
Du (franz) meintest am 21.10.07:

Im Rahmen von Vorträgen über die Energieversorgung berichtete einer meiner Studierenden, dass vor einigen Jahrzehnten die damals noch ruhmreiche Sowjetarmee auch mit Bussen experimentiert habe, die mit Mini-Atomreaktoren angetrieben wurden.
Er wusste allerdings nicht, ob für den Antrieb noch ein Elektrogenerator-/-motorsatz dazwischengeschaltet war. Dampfturbinen gehören ja nicht so recht zu den Themen dieser Newsgroup.
Viele Gruesse! Helmut
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Moin,
Helmut Hullen schrub:

Das würde ich annehmen, Turbinen laufen so richtig gut erst bei wirklich großen Drehzahlen. Solche Drehzahlen mit einem Getriebe runterzuübersetzen, dürfte ziemlich umständlich werden.
CU Rollo
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Roland Damm schrieb:

Luft nicht der Abraham Panzer der Amis mit Turbinen?
-- mfg hdw
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