C
Christoph Müller
Guest
Der Generalist ist einer, der von Allem nichts versteht.
Der Spezialist ist einer, der von Nichts alles versteht.
Am 11.06.2015 um 09:45 schrieb Volker Staben:
Prof. Dr.-Ing. Volker Staben
Fachhochschule Flensburg
Lehrgebiete
Messtechnik nichtelektrischer Größen, Grundlagen und fortgeschrittene
Methoden der Regelungstechnik, Modellbildung und Simulation,
Qualitätsmanagement
Sozusagen also "Spezialist".
wer solche Sprüche nötig hat...
> in Sachen Regelungstechnik.
Die Regelungstechnik ist nur ein Detail im Astrail-Konzept. Das
Astrail-Konzept beabsichtigt, in Industrieländern wie Deutschland etwa
50% des Primärenergiebedarfs einzusparen und die verbleibenden 50% rein
regenerativ, davon 70% aus heimischen Quellen, zu bestreiten. (100%
wären auch möglich, aber nur mit Klimmzügen.) Und das, OHNE Abstriche an
Leistungsfähigkeit, Komfort und Demokratie im Land!
Hintergrund:
Die Primärenergie teilt sich in etwa 3 gleich große Bereiche auf.
Industrie, Haushalte und Verkehr.
Der landgebundene Verkehr wird fast ausschließlich mit
Verbrennungsmotoren betrieben, die ganz spezielle Treibstoffe brauchen.
Im Rahmen der Treibstoffherstellung gehen schätzungsweise 50% der
geförderten Rohölenergie verloren (Exploration, Förderung, Transport,
Treibsthoffherstellung mit Cracken...).
Die anderen 50% kommen in den Tank, wovon etwa 80% Energie via Abgas,
Kühler und Bremsen verloren geht.
Könnte man auf der Langstrecke wie ein Waggon im Windschatten fahren und
hätte man im Stadtverkehr eine gute Bremsenergierückgewinnung, ließe
sich der Energiebedarf etwa halbieren. Wir könnten unsere Mobilität also
prinzipiell mit nur 5...10% des heutigen Energiebedarfs betreiben.
Dazu muss es uns nur gelingen, sie mit allen verfügbaren Energieformen
anzutreiben und die Abwärme dort hin zu bringen, wo sie auch gebraucht
wird (also Heizanlagen ersetzt) und nicht auf die Straße.
Der Hauptenergiebedarf in Haushalten ist Wärme. Diese könnte von der
Mobilität also etwa komplett bestritten werden. Vorausgesetzt, man hat
dafür die geeigneten Strukturen geschaffen.
In der Stromproduktion leisten wir uns Verluste von typischen 60%. Man
kann auch sagen, dass nur deshalb in den Häusern Heizkessel betrieben
werden. Sie produzieren diesen Verlust für teures Geld NOCHMAL.
Dann geht es auch noch darum, wie man die regenerativen Energieformen am
Besten ins Spiel bringen kann. Dass speziell Sonne und Wind nicht
ständig verfügbar sind, wird trotz ihres riesigen Potenzials als großes
Problem gesehen. Kann man allerdings schnell genug die ausgefallene
Leistung ersetzen, erübrigt sich dieses Problem. Das setzt aber
Stromerzeuger voraus, die schnell genug Strom aus Energiespeichern
produzieren können. Je flinker Anlagen reagieren können, desto kleiner
werden sie i.d.R. auch sein.
Nun stehen aber gerade Kleinanlagen im Ruf, exorbitant teuer und zudem
auch noch ineffizient zu sein. Damit stellt sich also die Frage, wie man
sie billig hin bekommt und ihre Effizienz trotzdem steigert.
Geringe Stückkosten erreicht man, wenn man die Entwicklungskosten auf
möglichst viele Einheiten verteilen kann und wenn man gleichzeitig eine
gut durchorganisierte, hoch automatisierte Fertigung hin bekommt. So
eine Fertigung ist allerdings wirklich teuer.
Da wollen die Investoren zumindest einen halbwegs sicheren Absatzmarkt
sehen. Aktuell existiert dieser Markt nicht. Er muss erst geschaffen
werden. Aber Märkte sind genauso menschengemacht wie andere Produkte
auch. Wo ein Wille, da auch ein Weg. Sie sind NICHT einfach so, wie sie
sind, vom Himmel gefallen, weshalb man sich damit einfach abzufinden
hätte. (Meinen aber nicht Wenige.) Die Aufgabe von ASTROHS ist es in
erster Linie, einen solchen Markt zur Verfügung zu stellen, um dann den
typischen Stückpreisvorteil von etwa dem Faktor 10 gegenüber Werkstatt-
und Kleinserie realisieren zu können und damit auch eine hinreichend
große Marktdurchdringung zu erreichen.
WENN schon viel Geld in eine solche Fertigung gesteckt wird, dann will
man natürlich auch ein gut verkäufliches Produkt haben. Das ist Grund
genug, dieses Produkt auch mit entsprechend großem Aufwand zu
entwickeln. Das wird sich mit Sicherheit auch in der elektrischen
Effizienz deutlich bemerkbar machen. Mit der Effizienz über Alles sind
sie ja von Haus aus jedem Großkraftwerk überlegen, weil die Abwärme
damit als Nutzwärme betrachtet werden kann. Mit mehr elektrischer
Effizienz kann allerdings der Gesamtnutzen gesteigert werden.
Jetzt muss auch noch die Mobilität in das Konzept mit einbezogen werden.
Wird sie elektrisch betrieben, hat man eine große Hürde genommen. Das
wird aktuell mit großem Aufwand versucht. Allerdings spielen die Akkus
mitsamt zugehöriger Ladeinfrastruktur wie auch die Preise nicht mit.
Aber immerhin - es fließt Geld in diese Richtung.
Das größte Problem der Elektromobilität ist die Langstrecke. Für
Kurzstrecken taugen ja selbst die "guten alten" Bleiakkus seit über 100
Jahren.
Aber es gibt sehr wohl längst bewährte elektrische
Langstreckenfahrzeuge, deren Technologie man sich zunutze machen könnte.
Die Eisenbahn zeigt, wie's geht.
Allerdings wird die Eisenbahn nach dem Viel-Auf-Einmal-Prinzip
organisiert. Das erfordert oft sehr umständliche Fahrpläne und andere
Unannehmlichkeiten mit dem Effekt, dass mehr als 10% Marktanteil im
relevanten Entfernungsbereich kaum realisiert werden können. Das
wiederum hat zur Folge, dass man überwiegend auf das Auto ausweicht, das
deshalb auch einen langstreckentauglichen Antrieb braucht. Und den
gibt's bis dato halt nur mit Verbrennungsmotoren mit den oben genannten
Problemen.
Will man also die Langstrecke am Draht fahren (wie es Züge machen), dann
muss der Verkehr auf den Gleisen ganz anders abgewickelt werden. Wegen
der Kurzstreckenantriebe der E-Autos müssen insbesondere SEHR viele
Anschlusspunkte zu den Gleisen realisiert werden, die den fließenden
Verkehr darauf NICHT BEHINDERN. Wie sowas geht, sieht man an jeder
Autobahn mit ihren Anschlussstellen.
Wegen der vielen Anschlussstellen muss auf das Zusammenstellen von Zügen
verzichtet werden. Das dauert einfach zu lange und bringt keine
Vorteile. Also muss auf der Schiene nach Methoden des Individualverkehrs
gefahren werden.
Damit Individualverkehr auf der Schiene möglich wird, müssen die
Fahrzeuge (!) lenken. Mit "ferngesteuerten" Schaltweichen geht es
allerdings nicht schnell und sicher genug. Also braucht man Weichen ohne
bewegte Teile. Die Lenkbewegung muss in den Fahrzeugen stattfinden. Das
führt zu Parallelweichen (es gibt auch noch andere Ideen dazu) und
entsprechenden Fahrwerken.
Damit diese Anschlussstellen finanzierbar sind, müssen sie klein sein.
Das geht aber nur, wenn es nach Möglichkeit nur einen einzigen
Fahrzeugtyp gibt, damit auch nur ein Gleiszugang ausreicht. Mit mehr
Fahrzeugtypen braucht man auch entsprechend mehr Gleise als
Schnittstelle zur Straße. Je Typ ein Gleis, wenn man Wartezeiten
vermeiden will. Dann muss nämlich immer ein entsprechendes leeres
Fahrzeug vorgehalten werden.
Diese Überlegung führt dazu, dass die Fahrzeuge eigentlich nur "mobile
Parkplätze" OHNE Kabine sein können, die man nach Bedarf miteinander
kombinieren kann.
Das reduziert die Höchstgeschwindigkeit auf 130 km/h. Bei höheren
Geschwindigkeiten könnte es sonst z.B. bei leerem LKW mit "unmöglichem
Aufbau" passieren, dass die Räder auf den Gleisen einfach den nötigen
Vortrieb nicht her bekommen und durchdrehen. Wird die
Normgeschwindigkeit nicht eingehalten, steigt die Staugefahr. Und das
trotz erheblich höherer Verkehrskapazität einer Schiene als einer Straße.
Ich denke, dass deine Vorhaltungen vor dem eben geschriebenen
Hintergrund irgend etwas seicht und dünn erscheinen. Deine Welt scheint
ausschließlich die Regeltechnik zu sein. Du könntest dich einbringen,
wenn du wolltest. Vorhaltungen zu machen, scheint dir allerdings
deutlich wichtiger zu sein, als so ein Projekt voran zu bringen. Ich
habe keine Ahnung, was du gegen 100% regenerative Energieversorgung
hast. Aber so muss man vor dem genannten Hintergrund deine Äußerungen
wohl verstehen.
--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de
Der Spezialist ist einer, der von Nichts alles versteht.
Am 11.06.2015 um 09:45 schrieb Volker Staben:
Prof. Dr.-Ing. Volker Staben
Fachhochschule Flensburg
Lehrgebiete
Messtechnik nichtelektrischer Größen, Grundlagen und fortgeschrittene
Methoden der Regelungstechnik, Modellbildung und Simulation,
Qualitätsmanagement
Sozusagen also "Spezialist".
wer solche Sprüche nötig hat...
> in Sachen Regelungstechnik.
Die Regelungstechnik ist nur ein Detail im Astrail-Konzept. Das
Astrail-Konzept beabsichtigt, in Industrieländern wie Deutschland etwa
50% des Primärenergiebedarfs einzusparen und die verbleibenden 50% rein
regenerativ, davon 70% aus heimischen Quellen, zu bestreiten. (100%
wären auch möglich, aber nur mit Klimmzügen.) Und das, OHNE Abstriche an
Leistungsfähigkeit, Komfort und Demokratie im Land!
Hintergrund:
Die Primärenergie teilt sich in etwa 3 gleich große Bereiche auf.
Industrie, Haushalte und Verkehr.
Der landgebundene Verkehr wird fast ausschließlich mit
Verbrennungsmotoren betrieben, die ganz spezielle Treibstoffe brauchen.
Im Rahmen der Treibstoffherstellung gehen schätzungsweise 50% der
geförderten Rohölenergie verloren (Exploration, Förderung, Transport,
Treibsthoffherstellung mit Cracken...).
Die anderen 50% kommen in den Tank, wovon etwa 80% Energie via Abgas,
Kühler und Bremsen verloren geht.
Könnte man auf der Langstrecke wie ein Waggon im Windschatten fahren und
hätte man im Stadtverkehr eine gute Bremsenergierückgewinnung, ließe
sich der Energiebedarf etwa halbieren. Wir könnten unsere Mobilität also
prinzipiell mit nur 5...10% des heutigen Energiebedarfs betreiben.
Dazu muss es uns nur gelingen, sie mit allen verfügbaren Energieformen
anzutreiben und die Abwärme dort hin zu bringen, wo sie auch gebraucht
wird (also Heizanlagen ersetzt) und nicht auf die Straße.
Der Hauptenergiebedarf in Haushalten ist Wärme. Diese könnte von der
Mobilität also etwa komplett bestritten werden. Vorausgesetzt, man hat
dafür die geeigneten Strukturen geschaffen.
In der Stromproduktion leisten wir uns Verluste von typischen 60%. Man
kann auch sagen, dass nur deshalb in den Häusern Heizkessel betrieben
werden. Sie produzieren diesen Verlust für teures Geld NOCHMAL.
Dann geht es auch noch darum, wie man die regenerativen Energieformen am
Besten ins Spiel bringen kann. Dass speziell Sonne und Wind nicht
ständig verfügbar sind, wird trotz ihres riesigen Potenzials als großes
Problem gesehen. Kann man allerdings schnell genug die ausgefallene
Leistung ersetzen, erübrigt sich dieses Problem. Das setzt aber
Stromerzeuger voraus, die schnell genug Strom aus Energiespeichern
produzieren können. Je flinker Anlagen reagieren können, desto kleiner
werden sie i.d.R. auch sein.
Nun stehen aber gerade Kleinanlagen im Ruf, exorbitant teuer und zudem
auch noch ineffizient zu sein. Damit stellt sich also die Frage, wie man
sie billig hin bekommt und ihre Effizienz trotzdem steigert.
Geringe Stückkosten erreicht man, wenn man die Entwicklungskosten auf
möglichst viele Einheiten verteilen kann und wenn man gleichzeitig eine
gut durchorganisierte, hoch automatisierte Fertigung hin bekommt. So
eine Fertigung ist allerdings wirklich teuer.
Da wollen die Investoren zumindest einen halbwegs sicheren Absatzmarkt
sehen. Aktuell existiert dieser Markt nicht. Er muss erst geschaffen
werden. Aber Märkte sind genauso menschengemacht wie andere Produkte
auch. Wo ein Wille, da auch ein Weg. Sie sind NICHT einfach so, wie sie
sind, vom Himmel gefallen, weshalb man sich damit einfach abzufinden
hätte. (Meinen aber nicht Wenige.) Die Aufgabe von ASTROHS ist es in
erster Linie, einen solchen Markt zur Verfügung zu stellen, um dann den
typischen Stückpreisvorteil von etwa dem Faktor 10 gegenüber Werkstatt-
und Kleinserie realisieren zu können und damit auch eine hinreichend
große Marktdurchdringung zu erreichen.
WENN schon viel Geld in eine solche Fertigung gesteckt wird, dann will
man natürlich auch ein gut verkäufliches Produkt haben. Das ist Grund
genug, dieses Produkt auch mit entsprechend großem Aufwand zu
entwickeln. Das wird sich mit Sicherheit auch in der elektrischen
Effizienz deutlich bemerkbar machen. Mit der Effizienz über Alles sind
sie ja von Haus aus jedem Großkraftwerk überlegen, weil die Abwärme
damit als Nutzwärme betrachtet werden kann. Mit mehr elektrischer
Effizienz kann allerdings der Gesamtnutzen gesteigert werden.
Jetzt muss auch noch die Mobilität in das Konzept mit einbezogen werden.
Wird sie elektrisch betrieben, hat man eine große Hürde genommen. Das
wird aktuell mit großem Aufwand versucht. Allerdings spielen die Akkus
mitsamt zugehöriger Ladeinfrastruktur wie auch die Preise nicht mit.
Aber immerhin - es fließt Geld in diese Richtung.
Das größte Problem der Elektromobilität ist die Langstrecke. Für
Kurzstrecken taugen ja selbst die "guten alten" Bleiakkus seit über 100
Jahren.
Aber es gibt sehr wohl längst bewährte elektrische
Langstreckenfahrzeuge, deren Technologie man sich zunutze machen könnte.
Die Eisenbahn zeigt, wie's geht.
Allerdings wird die Eisenbahn nach dem Viel-Auf-Einmal-Prinzip
organisiert. Das erfordert oft sehr umständliche Fahrpläne und andere
Unannehmlichkeiten mit dem Effekt, dass mehr als 10% Marktanteil im
relevanten Entfernungsbereich kaum realisiert werden können. Das
wiederum hat zur Folge, dass man überwiegend auf das Auto ausweicht, das
deshalb auch einen langstreckentauglichen Antrieb braucht. Und den
gibt's bis dato halt nur mit Verbrennungsmotoren mit den oben genannten
Problemen.
Will man also die Langstrecke am Draht fahren (wie es Züge machen), dann
muss der Verkehr auf den Gleisen ganz anders abgewickelt werden. Wegen
der Kurzstreckenantriebe der E-Autos müssen insbesondere SEHR viele
Anschlusspunkte zu den Gleisen realisiert werden, die den fließenden
Verkehr darauf NICHT BEHINDERN. Wie sowas geht, sieht man an jeder
Autobahn mit ihren Anschlussstellen.
Wegen der vielen Anschlussstellen muss auf das Zusammenstellen von Zügen
verzichtet werden. Das dauert einfach zu lange und bringt keine
Vorteile. Also muss auf der Schiene nach Methoden des Individualverkehrs
gefahren werden.
Damit Individualverkehr auf der Schiene möglich wird, müssen die
Fahrzeuge (!) lenken. Mit "ferngesteuerten" Schaltweichen geht es
allerdings nicht schnell und sicher genug. Also braucht man Weichen ohne
bewegte Teile. Die Lenkbewegung muss in den Fahrzeugen stattfinden. Das
führt zu Parallelweichen (es gibt auch noch andere Ideen dazu) und
entsprechenden Fahrwerken.
Damit diese Anschlussstellen finanzierbar sind, müssen sie klein sein.
Das geht aber nur, wenn es nach Möglichkeit nur einen einzigen
Fahrzeugtyp gibt, damit auch nur ein Gleiszugang ausreicht. Mit mehr
Fahrzeugtypen braucht man auch entsprechend mehr Gleise als
Schnittstelle zur Straße. Je Typ ein Gleis, wenn man Wartezeiten
vermeiden will. Dann muss nämlich immer ein entsprechendes leeres
Fahrzeug vorgehalten werden.
Diese Überlegung führt dazu, dass die Fahrzeuge eigentlich nur "mobile
Parkplätze" OHNE Kabine sein können, die man nach Bedarf miteinander
kombinieren kann.
Das reduziert die Höchstgeschwindigkeit auf 130 km/h. Bei höheren
Geschwindigkeiten könnte es sonst z.B. bei leerem LKW mit "unmöglichem
Aufbau" passieren, dass die Räder auf den Gleisen einfach den nötigen
Vortrieb nicht her bekommen und durchdrehen. Wird die
Normgeschwindigkeit nicht eingehalten, steigt die Staugefahr. Und das
trotz erheblich höherer Verkehrskapazität einer Schiene als einer Straße.
Ich denke, dass deine Vorhaltungen vor dem eben geschriebenen
Hintergrund irgend etwas seicht und dünn erscheinen. Deine Welt scheint
ausschließlich die Regeltechnik zu sein. Du könntest dich einbringen,
wenn du wolltest. Vorhaltungen zu machen, scheint dir allerdings
deutlich wichtiger zu sein, als so ein Projekt voran zu bringen. Ich
habe keine Ahnung, was du gegen 100% regenerative Energieversorgung
hast. Aber so muss man vor dem genannten Hintergrund deine Äußerungen
wohl verstehen.
--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de