Strassenbahnen mit Akkumulator-Antrieb



Sowohl Druckluft als auch Schwungrad wurden bei Grubenlokomotiven eingesetzt.
Schwungrad: Grubenlokomotive im ehem. Bergwerk im Gonzen bei Sargans, Schweiz, Maschinenfabrik Oerlikon, ähnliche Technik wie bei den Gyrobussen. http://www.rail.lu/materiel/mfogyrolok.html
Heute versucht man Schwungräder zu bauen, die viel leichter sind, aber mit wesentlich höheren Drehzahlen arbeiten (25000 1/min statt 3000). Das geht vernünftig nur im Vakuum und mit Magnetlagern. Konventionelle Stahlschwungräder in praktikablen Grössen fliegen bei sowas einfach auseinander, man baut solche Rotoren mit Verbundwerkstoffen und achtet peinlich darauf, dass das Berstverhalten beherrschbar ist; sie sollen zerfasern, statt dass grosse Teile durch die Gegend fliegen.
- Andi
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Andreas Karrer schrieb:
Da geht's in erster Linie um den Ex-Schutz. Wirkungsgrad ist aufgrund der eher kurzen Distanzen nicht ganz so wichtig.
Servus Christoph Müller http://www.astrail.de
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begin quoting, Christoph Müller schrieb:

"Wirkungsgrad" ist ein gutes Stichwort: Der Verbrauch eines Akkumulator-Fahrzeugs dürfte gegenüber einem Fahrdraht-Fahrzeug um ca. 30-40 % höher liegen, hauptsächlich wegen des Speicherwirkungsgrads, teilweise auch wegen des Zusatzgewichts.
Wieviel verbrauchen Straßenbahnen im Stadtverkehr eigentlich a) pro 100 Tonnenkilometer, b) pro 100 Fahrgastkilometer?
Das zweite Problem bei den Akkus ist die Heizung: Bahnen "aasen" diesbezüglich geradezu mit der E-Energie. Wäre aber bei Kurzzeit-Nachladeintervallen nicht so dramatisch, da könnten dann einfach während der Ladestopps ein Wärmespeicher aufgeladen werden.
Wie sieht das übrigens mit der Energiedichte von Schwungradspeichern aus? Bei Akkus bin ich mal konservativ von 80 kWh/t (= ca. 290 MJ/t) ausgegangen (Bleiakkus haben nur 80 kWh/t). Eine Schwungmasse hätte bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 100 m/s eine Energiedichte von 5 MJ/t, wovon vielleicht 90 % nutzbar wären, also nur etwa 1,5 % von Akkus - das dürfte die Frage beantworten. Zum Vergleich: Kraftstoff hat ca. 40 GJ/t Wärmeinhalt, wovon ca. 10 GJ/t motorisch nutzbar sind - das ist das 35-fache eines Akkus.
(Druckluftspeicher halte ich aus Sicherheitsgründen für völlig unrealistisch - das Speichermedium wiegt zwar nahezu nichts, aber die Behälter und Aggregate. Die "Explosivität" von Druckkesseln könnte man übrigens durch technische Maßnahmen stark reduzieren, aber das würde wiederum die Speichermasse erhöhen. Mal schauen: Luft hat bei 200 bar in etwa eine Dichte von 300 kg/m^3 und enthält dann ca. 100 MJ Kompressionsenergie isotherm, das sind also in etwa 330 MJ/t ohne Behältermasse - auch nicht gerade so berauschend.)
Gruß aus Bremen Ralf
--
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begin quoting, Ralf Kusmierz schrieb:

Sorry: 60 kWh/t
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf Kusmierz schrieb:

Ähnliches habe ich auch im Ohr.

Straßenbahnen haben zudem die Tür sehr lange offen stehen, weil eben oft ein- und ausgestiegen wird.

Quasi mit stationärer Strom-Wärme-(Kälte-)Kopplung.
Wenn schon Flüssigkeiten ausgetauscht werden sollen - vor längerer Zeit habe ich einen Bericht über "Flüssigbatterien" gesehen. Da wird zum Laden nur der Elektrolyt ausgetauscht, der in der Feststation wieder mit Energie aufgeladen werden kann. Habe aber schon lange nichts mehr davon gehört.

Fazit: auf mobile Energiespeicher sollte tunlichst verzichtet werden, wenn sich das irgendwie bewerkstelligen lässt. Lässt sich nicht darauf verzichten, sollten sie wenigstens so klein wie möglich gehalten werden. Das wiederum setzt praktisch eine Infrastruktur voraus, mit der man lange Strecken ohne Energiespeicher bewältigen kann. Auf der Schiene ginge das, wenn das Top-Management das will.
Servus Christoph Müller http://www.astrail.de
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begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Sollen nicht - ich meinte "Strom", nicht einen Wärmeträger. Der Speicher bleibt hübsch an Bord und wird elektrisch nachgeheizt.

"Irgendwie" läßt sich fast alles bewerkstelligen. Oberleitung ist trotzdem ein Fossil und gehört abgeschafft. Die verschandelt das Stadtbild und gibt nicht selten Anlaß zu Betriebsstörungen, mit Folgestaus im MIV.

Also Diesel? ;-)
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz schrieb:

Elektrisch zu heizen ist aber nicht grade der große Hit. Insbesondere dann nicht, wenn man gleich um die Ecke jede Menge Wärme einfach wegwirft.

Das Rad auch...

Darauf gibt's ein ganz entschiedenes Jein ;-)

zweifellos.
Sofern der Straßenbahn wirklich noch auf der Straße fährt. Meistens gönnt man ihr ja eine eigene Fahrbahn. Dann stören Störungen nur die Straßenbahn und sonst niemanden.

Tja... ;-)
Servus Christoph Müller http://www.astrail.de
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Ralf Kusmierz wrote:

Warum ist sie ein Fossil? Nur weil sie sich bewährt hat?

Das ist hochgradig subjektiv, genau wie Windkraftanlagen.

Ich bin schon einige Jahre in Städten mit oberleitungsgespeisten Straßenbahnen unterwegs und ich kann mich nur an zwei Störungen im Zusammenhang mit der Oberleitung erinnern. Ich sehe da kein systematisches Problem -- oder kannst du beweisen, dass wie auch immer akkugespeiste Straßenbahnen zuverlässiger sind?

Die gibt's auch mit havarierten Bussen oder Unfällen im MIV. Und Unfälle passieren meiner Beobachtung nach häufiger als Oberleitungsprobleme vorkommen.
Außerdem soll es Gerüchten zufolge auch Straßenbahnen geben, die auf Hauptverkehrsstraßen auf von der Straße getrenntem Gleiskörper unterwegs sind.
Grüße,
Fup2 de.sci.ing.elektrotechnik
Björn
--
BOFH excuse #307:

emissions from GSM-phones
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begin quoting, Bjoern Schliessmann schrieb:

Weil sie nicht mehr notwendig ist.

Logik-Error.
Weder, noch. (Du hast die Hochspannungsleitungen vergessen. Und ich die Minarette.)

Na, das reicht doch wohl.

Natürlich: Bau einfach ein paar Versuchsstrecken, dann beweise ich es Dir.

Solche Unfälle sind Punktereignisse - man hat sie üblicherweise relativ schnell geräumt und kann auch gut umleiten. Oberleitungsschäden erfordern umfängliche Streckensperrungen zwecks Reparaturen, außerdem geht von runtergefallenen spannungsführenden Oberleitungen Gefahr aus. (Letztere wird IMHO überschätzt, aber wir wollen ja nicht unsinnigerweise verglimpfen.)

Logik-Error. Das sind unabhängige und deswegen nicht vergleichbare Ereignisse.

Noch ein Logik-Error?

Ignoriert.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Moin,
Ralf Kusmierz schrub:

Hast du mit deinen vielen Logik-Errors auch bedacht, dass du für den Vergleich selbstverständlich nagelneue Straßenbahnen mit Oberleitungen heranziehen musst?
Es dürfte leicht sein, mit beliebiger moderner Technik, gleich welchen Konzeptes, ein Verkehrssystem zu bauen, welches zuverlässiger als 40 Jahre alte Straßenbahnsysteme ist.

Eine ausgefallene Ladestation kann auch eine ganze Linie lahm legen. Andererseits wenn du jetzt mit Bussen kommst, die für den Norfall einen Diesel drin haben - sowas würde man auch in Straßenbahnen mit Oberleitungen einbauen können - und deshalb ist das kein Argument für den Vergleich.

Die Auswirkungen beider Ereignisse sind aber gleich - die Transportlinie transportiert nicht mehr. Wenn ich ein System optimieren will, dann mache ich mich immer erst daran, die Fehlerquelle zu beseitigen, die am häufigsten Schaden anrichtet. Dadurch werden verschiedene Fehlerquellen vergleichbar.
CU Rollo
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Nun ja, es ist ein bewährtes Prinzip, einfach zu warten (an sich Schlossertätigkeit), technisch simpel und meines Erachtens durchaus störungsarm. Bei den anderen Verfahren sehe ich weitaus höhere Fehlerträchtigkeit in der Mechanik und Elektronik...
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begin quoting, "Ralph A. Schmid, dk5ras" schrieb:

Zu deutsch: Es gibt nichts anderes.

Den Aufwand muß man eben in Kauf nehmen.

Das dürfte höchst subjektiv sein. Wann ist Dir letztens ein Tank ausgelaufen?

Steckverbindung?
Ach?
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Er hält sich in Grenzen. Oder denkst Du, ein Ladesystem läuft wartungsfrei? Nicht einmal in der grauen Theorie!

Mir ist auch noch keine Oberleitung abgefallen. Spontan passiert sowas nicht allzu oft, und wenn, dann sehr oft durch äußere Einflüsse, oder auch mangelhafte Wartung (defekte Stromabnehmer).

Alles, auch ggf. Spulen für induktive Übertragung.

Ja. Enorm viele Ausfälle moderner Fahrzeuge passieren wegen der Elektronik. Freilich, auch eine moderne Straßenbahn hat Elektronik an Bord, aber z.B. eine wiederaufladbare Bahn dann eben noch einen Packen mehr davon, dazu noch wartungsintensive Akkus.
Dazu ist ein Akkusystem prinzipbedingt weniger effizient, und es muß neben der Masse der Antriebsmotoren auch noch die Masse des Energiespeichers durch die Gegend karren.
Meines Erachtens sind das alles nette Hirnfürze; hört sich schön an, aber unter Abwägung aller Punkte kommt man immer wieder zu leitergeführter Energieversorgung - einfach, billiger, effizienter.
Ralph.
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Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

Eigentlich ist die Pannenrate, Anzahl Stillstände, die den Einsatz des Pannendienstes fordern, seit mindestens 40 Jahren etwa konstant. Sie liegt irgendwo bei 8%/Jahr. War zur Zeit des Citroen CX etwas höher :-], das war das einzige Fahrzeug, dass mal auf doppelten Durchschnitt gekommen ist.
Was aber ständig zugenommen hat, sind die jährlichen Fahrleistungen.
Diese Legenden von den Unkaputtbaren Käfern und Enten bezog sich wohl eher auf 3'000 km/a. (Wer mehr fahren musste, hatte Benz-Diesel.) Heute sind es sicher das fünffache. Pro km hat damit die Pannenrate drastisch abgenommen. Früher war das halt eher ein Kolbenklemmer, heute Elektronikprobleme. Dennoch insgesamt weniger.
Erinnert an die Diskussionen zur Zeit, als die Elektrizität eingeführt wurde. Dort wurde geunkt, damit nähmen Brände und Todesfälle durch Elektrizität zu. Das hat man auch zugegeben (im Gegensatz zu heutiger Politik), aber auch darauf hingewiesen, dass Brände und Todesfälle durch Energieträger insgesamt abnehmen werden. Was dann auch gestimmt hat.
--
mfg Rolf Bombach

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Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

allerdings, Low-Tech ist meist zuverlässiger als High-Tech.
Man muss nur mal an die Peinlichkeit bei BMW denken, wo reihenweise die Super-Boliden liegen geblieben sind wegen Elektronikfehler. Und die waren dann nicht so einfach zu reparieren. Das wäre einem mit einer Unterbrecherzündung nicht passiert.
Einfache Lösungen, die einfach nicht anderst können als zu funktionieren sind elegant, zuverlässig und kostengünstig. Ich könnte jetzt eine Reihe von Beispielen aufzeigen wo sich genau das gezeigt hat. Die Oberleitung vs. komplexer Akkutechnologie dürfte da wohl auch darunter fallen. Solange es um eine festen Strecke geht und die Oberleitung aus anderen Gründen nicht verwendet werden kann, dürfte das wohl immer die Technik der Wahl sein.
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Christoph Müller schrieb:

Hallo,
nur finden bei den üblichen Akkus die Veränderungen zur Energiespeicherung und -entnahme beim Laden und Entladen in den Elektroden Anode und Kathode statt und nicht im Elektrolyt. Die Säuredichte verändert sich zwar beim Bleiakku auch, aber mit einer Änderung der Säuredichte alleine wird aus einem ungeladenen Bleiakku kein geladener.
Bye
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Uwe Hercksen schrieb:

er hatte es wohl von Batterienkonzepten die aus Metall und einer Säure bestehen. Mir fallen da nicht mehr die genauen Bezeichnungen ein, aber es gabe einige Kombinationen die als Antrieb für PKWs diskutiert wurden.
Ein "Aufladen" der Batterie (nicht Akku) bestand aus einem Austausch der Säure und einem neuen Barren Metall.
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Martin Freiberger schrieb:

Säure und Zink? Da gibt es einige Konzepte. Der Grundgedanke ist dabei, dass das Zink solarthermisch erzeugt wird. Damit wird Sonnenenergie speicher- und transportierbar. http://www.psi.ch/medien/Medienmitteilungen/mm_sonnenenergie/mm_sonnenenergie_bild.html
--
mfg Rolf Bombach

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Moin,
Martin Freiberger schrub:

Es gibt auch mindestens ein Konzept, bei dem quasi die Elektroden flüssig sind (bei Raumtemperatur), die Elektroden sind druch eine Membran getrennt. Man kann die Elektrodenflüssigkeiten aufladen, dann in einem Tank speichern und später wieder in die Batterie leiten um sie zu entladen. Hier:
http://www.geo.de/GEO/technik/54159.html
steht was dazu.
CU Rollo
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Roland Damm schrieb:

Genau an so was dachte ich. Die Forscher waren dem Gedächtnis nach ebenfalls aus Australien.
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