Motiviert durch die Endlichkeit fossiler Energieträger und Ergebnisse der Klimaforschung wird weltweit an Alternativen zur Energiebereitstellung und Energieausnutzung für technische Prozesse gearbeitet. Im Mobilbereich wird der Einsatz elektrischer Antriebe diskutiert. Von der gleichzeitigen Verwendung von Verbrennungs- und Elektromotor erhofft man sich, die Vorteile beider Antriebsarten zu vereinigen. Der Energieaufwand beim Betrieb soll sinken, indem Betriebspunkte des Verbrennungsmotors in schlechten Wirkungsgradbereichen durch den Elektromotor ersetzt oder hin zu besseren Wirkungsgraden verschoben werden. Wie viel Energie sich derart sparen lässt, wovon die Ersparnis abhängt und welcher Aufwand vertretbar ist, wird am Beispiel von hybriden PKW-Antrieben dargestellt. Aus der Untersuchung hybrider Antriebe bei PKW ergeben sich einerseits Aussagen, die speziell für hybride PKW gelten und andererseits allgemeingültige Aussagen für Hybridantriebe im Mobilbereich. Die Möglichkeiten hybrider Antriebe für PKW und mobile Arbeitsmaschinen gemäß den unterschiedlichen Anforderungen ihrer Nutzer werden sich gegenübergestellt. Prinzipiell lassen sich alle Maßnahmen der PKW-Antriebsregelung auch bei der mobilen Arbeitsmaschine anwenden. Für den Einsatz in der mobilen Arbeitsmaschine sind hydraulische Speicher aufgrund der Leistungsdichte, der geringen Lade- und Entladeverluste und der Lebensdauer besonders geeignet. Das führt dazu, dass sich bei den am häufigsten auftretenden Fahr- und Arbeitszyklen ein großer Teil der anfallenden Bremsenergie rekuperieren lässt. Anders als bei PKW, führt bei mobilen Arbeitsmaschinen eine anwendungsbezogene Antriebsstranggestaltung unter Berücksichtigung von Fahr- und Arbeitsleistungen zu einer Vielzahl geeigneter Hybridkonzepte. Voraussetzung für eine energetisch optimale Auslegung und Betriebsweise von Antrieb und Speicher bei hybriden, mobilen Arbeitsmaschinen ist die genaue Kenntnis der Lastzyklen.
Möglichkeiten und Grenzen der Senkung des Energieaufwands bei Hybridantrieben
2007
9 Seiten, 6 Bilder, 1 Quelle
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Strukturvarianten von Hybridantrieben
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