Die Grenzen des Wachstums

  • Die Hamburger Hochbahn hat letztes Jahr eine Ausschreibung für 50 Wasserstoffbusse gestartet.

    https://www.electrive.net/2020/08/05/ham…-fuer-h2-busse/

    Dabei hatte ich - wie Julius - den Eindruck gewonnen, dass sich in Hamburg nach jahrelangen Erprobungen verschiedener Systeme der Batteriebus durchgesetzt hatte.

    Aus dem Ausschreibungstext geht hervor, dass es sich um Wasserstoffbusse mit Brennstoffzellen und Elektromotoren handelt. Nicht um Wasserstoff-Verbrennungsmotoren.

  • Aus dem Ausschreibungstext geht hervor, dass es sich um Wasserstoffbusse mit Brennstoffzellen und Elektromotoren handelt. Nicht um Wasserstoff-Verbrennungsmotoren.

    Das sowieso.


    In einem Video der Firma wird die Funktion der Brennstoffzelle als Energiegeber beim Beschleunigen bezeichnet in Kombination mit den Batterien, die der Zug ebenfalls an Bord hat.

    Hab mir das Video nicht angeschaut, aber ich glaube, dass das falsch ist. Akkus können hohe Leistungen bieten und sind damit für Beschleunigung geeignet. Brennstoffzelle eher nicht, die bietet einen konstanten Strom. Mit der Brennstoffzelle bzw. externen Quellen kann dann der Akku aufgeladen werden.

    Solange Dummheit als plausible Erklärung ausreicht, sollte man keinen Vorsatz annehmen.

  • Hab mir das Video nicht angeschaut, aber ich glaube, dass das falsch ist. Akkus können hohe Leistungen bieten und sind damit für Beschleunigung geeignet. Brennstoffzelle eher nicht, die bietet einen konstanten Strom. Mit der Brennstoffzelle bzw. externen Quellen kann dann der Akku aufgeladen werden.

    Ehrlich gesagt, hatte ich mir über die Beschleunigungskraft von brennstoffzellenbetriebenen Elektromotoren bisher noch keine Gedanken gemacht.

    Vermutlich hat das das auch bei Batterien enge Grenzen.

    Das Foto zeigt den Dachaufbau eines MAN-Hybrid-Busses.

    Auf dem Dach befinden sich luftgekühlte große Kondensatoren.

    Ein Dieselmotor dient als Stromlieferant. Die elektrische Energie, die der Generator erzeugt, der von dem Dieselmotor angetrieben wird, wird in Kondensatoren (nicht in Batterien) zwischengespeichert, so dass beim Beschleunigen schnell eine große Menge elektrischer Energie aus den Kondensatoren an die Elektromotoren abgegeben werden kann. Der Busfahrer, der mir davon berichtete, sagte, mit Batterien sei es nicht so gut möglich Energie schnell zwischenzuspeichern (Rekuperation beim Bremsen) und beim Beschleunigen schnell wieder die Energie abzugeben. Mit Kondensatoren sei das kein Problem.

    In dem Alstom-Film wird in Minute 2:04 von 4:02 Minuten der Beschleunigungsvorgang so beschrieben:

    "Die Brennstoffzelle liefert vor allem bei der Beschleunigung des Zuges die erforderliche elektrische Leistung, wobei die Batterien im Bedarfsfalle zusätzliche elektrische Leistung bereit stellen können."

    Link zur beschriebenen Stelle im Film:

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    Kondensatoren dagegen werden in dem Film nicht erwähnt.

  • Kondensatoren haben eine sehr geringe Energiedichte. Letztlich muss man verschiedene Techniken kombinieren, um einen optimalen Kompromiss zu finden.

    Solange Dummheit als plausible Erklärung ausreicht, sollte man keinen Vorsatz annehmen.

  • Auf der Internetseite Omnibusrevue wird die Technik des MAN-Hybridbusses so beschrieben:

    "Für die generelle Stromproduktion wird der bekannte kleine MAN-Reihensechszylinder D 08 verwendet. ... Die Energie wird in die Supercaps geleitet, beziehungsweise sie wird zur Versorgung des Generators eingesetzt, der die beiden Fahrmotoren antreibt. Wenn der Fahrer nun den Bus abbremst, arbeiten die beiden Fahrmotoren als Generatoren, die die Bremsenergie in elektrische Energie umwandeln und diese in den sechs Supercap-Modulen speichern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batteriesystemen finden bei Be- und Entladungen keine chemischen Umwandlungen statt, es werden lediglich elektrische Ladungen verschoben. Dazu kommt, dass die Lebensdauer von Supercaps sehr hoch ist. MAN verspricht, dass die Energiespeicher so lange halten, wie die übliche Einsatzdauer eines Stadtbusses beträgt. Und werden die Supercaps einmal gewechselt, müssen diese nicht als Sondermüll behandelt werden."

    Foto: MAN-Hybridbus

    In der Beschreibung auf Omnibusrevue wird ebenfalls wie in dem Link von mkossmann der Begriff supercaps benutzt. In jedem Fall ist es so, dass der Bus deutlich leiser anfährt als ein gewöhnlicher Dieselbus, vermutlich auch deshalb, weil der Diesel-Motor immer im selben Drehzahlbereich arbeitet und von dem Motor nicht so viel abverlangt wird wie beim Beschleunigen mit einem herkömmlichen Dieselbus.

    Die Hybridtechnik macht meines Erachtens bei einem Omnibus vielmehr Sinn als bei einem normal genutzten PKW, denn der Omnibus hat einen ständigen Wechsel von starker Beschleunigung und Abbremsen, weil er fortlaufend eine Haltestelle nach der anderen anfährt.

  • In jedem Fall ist es so, dass der Bus deutlich leiser anfährt als ein gewöhnlicher Dieselbus, vermutlich auch deshalb, weil der Diesel-Motor immer im selben Drehzahlbereich arbeitet und von dem Motor nicht so viel abverlangt wird wie beim Beschleunigen mit einem herkömmlichen Dieselbus.

    Ganz genau. Optimaler Drehzahlbereich, optimales Verbrauchsfenster, geringere Abgaswerte.

    Aber am Ende auf Grund der Wirkungsgradkette eben nicht "das" non-plus-ultra.

    Wir nehmen Rohöl, wandeln das in Diesel um, transportieren das Zeug zum Betriebshof, füllen den Bus damit auf, lassen eine rel. kleine Maschine das zu elektr. Energie umwandeln, treiben mit der Energie das Fahrzeug an.

    Alternativ könnten wir Energie aus Sonne/Wind umwandeln, Verlustbehaftet transportieren, den Bus auffüllen und direkt in den Antrieb stecken. Die Kondensatoren für Energiespeicherung/-Abruf bei Bremsen/Beschleunigen bleiben drin, aber die Abgase fallen gänzlich weg.

    Als "Übergang" waren die Diesel-Hybrid eine ganz nette Idee. Heute in meinen Augen nicht mehr sinnhaft. Klar, fahren, bis die Altersgrenze erreicht ist. Lieber einen Hybrid als einen Nur-Diesel.

    Eigentlich hätten die Städte vorangehen müssen beim Umstieg. Hamburg hat durchaus investiert mit dem Lade-HUB am ZOB. Nur rückblickend zu zögernd.

  • Im REgionalverkehr gibt bzw. gab es schon lange batteriebasierte Triebwagen.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulatortriebwagen

    Ob die Ergänzung durch Brennstoffzellen da nun sinnig ist, oder nur abgreifen von Fördergeldern wird sich zeigen. Immerhin hat sich die Akkutechnik ja seit den 1950er Jahren deutlich weiter entwickelt.

    Vielen Dank für den Hinweis, ich hätte nicht gedacht, dass es schon so viele Schienen-Fahrzeuge mit Batteriebetrieb gab. Ich vermutete vielmehr, dass mit dieser frühen Episode das Thema erst mal abgearbeitet war:

    Eine ganz frühe Form der Akkunutzung wurde bei Hannovers Straßenbahn notwendig, nachdem die Pferdebahn ab 1893 auf "die Elektrische" umgestellt wurde. Die Bürger in Hannovers Innenstadt fürchteten die Verschandelung der Straßen durch die gespannten Fahrdrähte und zwangen den Straßenbahnbetreiber dazu, für die Fahrt durch die Innenstadt Akkumulatoren-Wagen anzuhängen, die den Fahrstrom lieferten.

    "Erst 1902 wurden auch in der Innenstadt Oberleitungen gebaut, so dass der aufwändige Akku-Betrieb eingestellt werden konnte."

    https://deacademic.com/dic.nsf/dewiki/516569

    Hier ein Link zu einem Foto derselben Internetseite, auf der eine Straßenbahn mit Beiwagen und Akkumulatoren-Anhänger zu sehen ist:

    https://deacademic.com/pictures/dewik…trasse_1890.jpg

    Dass die Zug-Pferde nicht mehr auf die Straße äppeln, haben die Bürger vermutlich begrüßt, den Fahrdraht aber verteufelt. Ich befürchte, dass diese Form von irrationalen und widersinnigen "Bürgerprotesten" heute noch ein entscheidender Grund dafür ist, dass nicht schon längst und überall der Omnibusbetrieb auf Oberleitungsomnibus-Betrieb umgestellt ist. Während so Fortschritte beim ÖPNV blockiert wurden und werden, gelang es der Automobilindustrie mit ihren stinkenden, Flächen-vereinnahmenden, gesundheitsschädlichen und unfallträchtigen Produkten die Städte zu fluten.

    Sind die "Grenzen des Wachstums" bei der Akkumulatorentechnik oder der Supercap-Technik tatsächlich dabei sich aufzulösen, wie geisterradler es andeutet, so dass batteriebetriebene Omnibusse die wirtschaftlichere und ökologischere Alternative zu Dieselbussen sind?

    Ich bin mir allerdings sicher, dass die zusätzlichen Vorteile der Straßenbahn im Vergleich zum Omnibus als ÖPNV-System nicht zu schlagen sind. Deutlich höhere Fahrgast-Kapazität und höherer Fahrkomfort sowie geringerer Rollwiderstand! Außerdem ist es leichter Haltestellen für Straßenbahnen so zu gestalten, dass ein optimal ebenerdiges, barrierefreies Ein- und Aussteigen möglich ist. Denn anders als beim frei fahrenden Omnibus wird der Straßenbahnwagen durch die Bindung an die Schiene beim Anfahren der Haltestelle in Bezug auf den Seitenabstand immer an die selbe Stelle positioniert.

    Omnibusse, die aussehen wie Straßenbahnen, ausgestattet mit einem diesel-elektrischen Antrieb fahren unter anderem seit 2013 in der französischen Stadt Metz unter dem Namen Mettis:

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  • Nochmal zum A380. Airbus hatte mit dem Hub and Spoke Modell damals aufs falsche Pferd gesetzt. Als es Mitte der 1990er mit der Entwicklung losging, war allerdings die B747 von Boeing noch ein Verkaufsschlager. Auch entwickelte Airbus den A380 als Familie, wie man es von der A320-Familie z.B. her kennt. Die A380-800 war als mittlere Größe ausgelegt, sodass die Flügel für die A380-800 überdimensioniert und somit zu schwer sind. Andererseits macht dieser Punkt den Fliger aber auch agil. Airbus hätte andererseits aber auch viel früher entgegenwirken können, indem man z.B. die großen Winglets, die man für den A380Plus vorgesehen hatte, als Nachrüstkit für die restliche Flotte anbietet.

    Thema Auslastung. Wir waren 2019 auf Mauritius und sind mit Emirates geflogen. Zu dem Zeitpunkt flog die Airlines 2x am Tag mit dem A380 von Dubai nach Mauritius. In beide Richtungen war zumindest die Economy nahezu, bzw. voll.

  • Der A380 hat eine Flügelspannweite von 34,10 m

    Können Sie nicht einmal aus Wikipedia richtig zitieren? 34,10m ist die Spannweite des A320. Der A380 hat eine Spannweite von 79,80m.

    Dass der A380 gefloppt ist, liegt übrigens zum großen Teil an der Konkurrenz aus dem eigenen Haus. Der A350 (und das Gegenstück Boeing 787) haben eine enorme Reichweite und sind dabei pro Sitzplatz deutlich effizienter als ein A380. Aufgrund der geringeren Passagierkapazität können damit mehr Direktverbindungen angeboten werden, auf denen ein A380 nicht ausgelastet wäre.

    Langstreckenflüge bleiben aber trotz gestiegener Effizienz eine ökologische Katastrophe. Schließlich muss der Treibstoff, den das Flugzeug auf den letzten Kilometern verbraucht, den gesamten Flug über mitgeführt werden. Durch das zusätzliche Treibstoffgewicht erhöht sich der Treibstoffverbrauch während des gesamten Fluges. Selbst wenn das Tankvolumen unendlich groß wäre, würde es daher einen Punkt geben, wo die Reichweite nicht weiter gesteigert werden kann.

  • Langstreckenflüge bleiben aber trotz gestiegener Effizienz eine ökologische Katastrophe.

    Ist es denn effizienter, mehrere Zwischenstopps zu machen? Gerade der Start und Steigflug braucht extrem viel Treibstoff.

    Tatsächlich würde ich aber, sollte ich nochmal ein weit entferntes Ziel anvisieren, versuchen ein oder zwei längere Zwischenstopps zu machen. Kann im Flugzeug nicht schlafen (Lärm, Licht, Sitzposition) und dann wird das irgendwann sehr anstrengend.

    Solange Dummheit als plausible Erklärung ausreicht, sollte man keinen Vorsatz annehmen.

  • Ist es denn effizienter, mehrere Zwischenstopps zu machen? Gerade der Start und Steigflug braucht extrem viel Treibstoff.

    Das muss man gegeneinander abwägen, ob der zusätzliche Treibstoffbedarf für einen Zwischenstopp den Mehrverbrauch eines Nonstop-Fluges überwiegt. Aber das dürfte sich schon bei geringeren Distanzen lohnen, wenn man den gesamten Treibstoffverbrauch betrachtet. Bei einem nonstop Flug über 12.000km muss auf der ersten Hälfte des Fluges der komplette Treibstoff für die zweite Hälfte des Fluges mitgenommen werden und da reden wir bei einem Flugzeug wie einer B787 oder A350 über ca. 40 Tonnen. Wenn man zweimal jeweils 6.000km fliegt, braucht man auch jeweils nur den Kraftstoff für 6.000km + Reserve an Bord zu haben und das Flugzeug kann jeweils 40 Tonnen leichter starten als bei einem nonstop-Flug.

    Offensichtlich gibt es aber einen Markt für solche Flüge, weil eine Zwischenlandung mit Nachtanken natürlich einen Zeitverlust bedeutet. Mit dem A350 und der B787 gab es zuletzt den Trend, extreme Langstrecken anzubieten, die mit Vorgängermodellen unrentabel waren. Der längste Linienflug ging nonstop von Singapur nach New-York und dauerte ca. 18 Stunden, allerdings mit max. 160 Passagieren im A350. Der pro-Kopf Verbrauch ist dadurch natürlich noch einmal deutlich höher, wenn das Flugzeug nur mit etwa halber Pax-Kapazität ausgelastet ist.

    Leider auch ein Beispiel, wie höhere Effizienz nicht genutzt wird, um Treibstoff zu sparen, sondern neue Angebote zu schaffen, die zuvor unrentabel waren. Die technische Grenze des Wachstums ist in diesem Fall nicht mehr die Grenze, sondern die Tatsache, dass man auf einer Kugel kaum noch längere Strecken fliegen kann.

    Aber gerade auch auf kurzen Flügen wird meistens nicht nur für den Flug getankt, sondern so, dass nicht nach jedem Inlandsflug nachgetankt werden muss. Da werden jeden Tag auch viele Tonnen Kerosin durch die Gegend geflogen, weil es sich für die Airlines mehr lohnt, Zeit am Boden zu sparen.

    Sprit ist viel zu billig.

  • Letzten März, der Flug von FFM nach Las Vegas, ~12h, never ever again.

    Kommst komplett gerädert an, hängst die ganze Zeit im Urlaub nur im Jetlag, bist um 18 Uhr todmüde, dafür aber nachts um 3 hellwach. das ist nichts für mich. Ein 18h Flug hätte das noch weiter pervertiert.

  • Omnibusse, die aussehen wie Straßenbahnen, ausgestattet mit einem diesel-elektrischen Antrieb fahren unter anderem seit 2013 in der französischen Stadt Metz unter dem Namen Mettis:

    Etwas Vergleichbares, den TVR, gibt es noch in Nancy und gab es in Caen. Der TVR ist allerdings vollelektrisch mit Oberleitung und wurde in Caen und wird in Nancy durch eine Straßenbahn ersetzt.

  • :/:/:/

    10h Segelflug?

    10h Gleitschirm?

    10h wingsuit?

    10h Fallschirmsprung? .. sprung, kein Flug..

    10h Ballon...flug? Fahrt, kein Flug..

    10h Raketenflug? =O wobei, wäre ja auch eine Form von "Motor"

    hm. :/

  • Aber gerade auch auf kurzen Flügen wird meistens nicht nur für den Flug getankt, sondern so, dass nicht nach jedem Inlandsflug nachgetankt werden muss. Da werden jeden Tag auch viele Tonnen Kerosin durch die Gegend geflogen, weil es sich für die Airlines mehr lohnt, Zeit am Boden zu sparen.

    Hast dafür bitte einen Beleg?

    Aus meiner Sicht macht das wenig Sinn, weil das ganz Off- und Onboarding ewig viel Zeit frisst und währenddessen ausreichend Zeit zum Tanken bestehen sollte.

    Solange Dummheit als plausible Erklärung ausreicht, sollte man keinen Vorsatz annehmen.

  • Neben den hohen Kosten ist das vermutlich der triftigste Grund, warum es das nicht noch häufiger gibt. Mein längster Flug dauerte knapp 10 Stunden, allerdings ohne Motor :)

    Dann bist du vermutlich ein Photon und einmal zum Kuipergürtel und wieder zurück geflogen.