Fahren mit Rekuperation und Tank

OP (Firma: Dem Ben seine Leiche) #8096009
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Es gibt doch irgdndwo auf der Welt so eine Mine wo die riesigen E-LKW leer hochfahren und dann mit zig Tonnen drin wieder runterrollen und dabei ihren Akku aufladen. Also ohne Ladesäule kommen die klar.

Ich habe eine Strecke bergab, ca. 1.5km. Da rekuperiert es auch gut. Aber ich muss wieder rauf meistens. Wenn ich mir nun einen IBC in den Wagen stelle, diesen mit Regenwasser fülle und dann den Berg runterolle, das Wasser ablasse. Was käme bei rum?

#8096025
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Ups, zu schnell aus der Hüfte geschossen. Die 0,5 waren nur bei Bewegungsenergie. Mea culpa.

Also Höhenenergie = m * g * h

Mit dieser Rechnung komme ich z.B für den Zirler Berg, von der Ortschaft Leithen (Dorfbrunnen!) bis zum ersten Umkehrpunkt unten im Inntal (3,9 km, 353 Höhenmeter) und 1000 Liter Wasser im IBC, auf: 0,96kWh

Klar, nun müßte man mit leerem IBC wieder rauffahren. Wirkungsgrad beim Rekuperieren und Fahren, Roll- und Windwiderstand... da bleibt kaum was übrig, wenn überhaupt.

#8096033
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Benedikt L. schrieb:

Es gibt doch irgdndwo auf der Welt so eine Mine wo die riesigen E-LKW leer hochfahren und dann mit zig Tonnen drin wieder runterrollen und dabei ihren Akku aufladen. Also ohne Ladesäule kommen die klar.

Nein, so eine Mine gibt es nicht in die man haufenweise Zeug reinfährt aber nicht rausfährt, das wäre ja eine Müllhalde, höchstens Atommülllager könnten so operieren.

Aber seit langem fahren grosse Muldenkipper elektrisch statt hydraulisch, einfach weil das effizienter ist. Statt der Ladesäule verwenden die aber einen dauerlaufenden Dieselgenerator im Fahrzeug der meist direkt den Strom für die 4 Antriebsmotoren zur Verfügung stellt, aber ein kleiner Akku dient auch der Rekuperation.

Die rollen beladen rauf, und leer runter. Lediglich die Bremsenergie geht in die Akkus, das ist wesentlich resourcenschonender und damit billiger als ständig überhitzte Bremsscheiben wechseln zu müssen. Elektrobremse ist verschleissfrei.

Der gewonnene Strom im Akku schleppt das Fahrzeug aber keine 10% wieder rauf.

Es gab aber Seilbahnen die von Bergwerken Erz nach unten transportierten und dabei ohne Energie auskamen. Oder die mit dem Wassertank als Antrieb.

https://youtu.be/x7eee4zk-XY

#8096121
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Frank O. schrieb:

Ich weiß gerade nicht, ob das früher mal anders geschrieben wurde, aber oben meinte ich den Wirkungsgrad (eta). Da der immer kleiner als 1 ist, muss er halt laden. Sonst wäre es ein Perpetuum mobile.

Äääh nein!?! Wenn der Laster voll runterfährt, und leer wieder rauf, dann kannst du die Differenz aus Gewicht beladen und Leergewicht mit der Höhe und g multiplizieren, und diese Energie steht dir zum rauffahren zur Verfügung, ganz ohne perpetuive Mobiles.

P.S. mit der Höhe multiplizieren und dann mit g multiplizieren, nicht mit Höhe plus g multiplizieren, bevor die Herde wieder antrabt.

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#8096226
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Frank O. schrieb:

Natürlich funktioniert die Rekuperation, aber längst nicht so gut wie die alle werben. Ich weiß gar nicht mehr, ob wir doe ersten in der Branche waren, aber dass du auf einmal 70-80% länger fahren konntest, stimmt auch nicht. Es wird immer zu viel versprochen.

Warum soll das nicht funktionieren? Ich habe hier einige Höhenunterschiede und bin auch ab und zu im Flachland unterwegs. In beiden Fällen ist der Energiebedarf in der Stadt ähnlich.

#8096243
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Frank O. schrieb:

Ich weiß gar nicht mehr, ob wir doe ersten in der Branche waren,

was meinst Du damit? Hast Du an einem E-Auto gearbeitet

dass du auf einmal 70-80% länger fahren konntest, stimmt auch nicht

natürlich nicht, da niemand bei normaler Fahrt 70% verbremst. Aber sowohl längere Zeit bergab als auch Stadtverkehr erlauben Dir mit Sicherheit 70% der verbremsten Energie wieder in die Batterie zu rekuperieren.

Die Wirkungsgrade von Elektro-Motoren und auch der Leistungselektronik sind nahe genug an 1.

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(Firma: Hobbytheoretiker) #8096250
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Bruno V. schrieb:

natürlich nicht, da niemand bei normaler Fahrt 70% verbremst.

Doch das geht schon, nur fährt kaum jemand so. Wenn ich den Kesselberg mit bis zu 50km/h herunterrolle, dann sind nur noch 5% die Rollreibung und 95% der Luftwiderstand schuld, dass ich nicht mehr schneller fahre.

Fahre ich jedoch nur 30km/h rolle, dann sind da immer noch 5% Rollreibung aber noch 35% Luftwiderstand. D.h. 95-35= 60% bleiben übrig zum Rekuperieren. Wenn ich also auf 30km/h herunterbremse, dann verbremse ich bei normaler Fahrt 60%.

Wenn ich aber ein besonders ängstlicher Fahrer bin und bis auf 20km/h dann habe ich nur noch 15% Luftwiderstand. Ich verbremse dann bei normaler Fahrt bergab 80%.

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#8096265
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Benedikt L. schrieb:

Da klappern die Kolben schmachtlos durch die Zylinder. Wird dabei Sprit erzeugt?

Als erstes ging mir durch den Kopf "Kann man ein gekochtes Ei entkochen".

Als zweites ging mir durch den Kopf "man könnte das gekochte Ei an ein Huhn verfüttern, das macht dann wieder ein entkochtes Ei daraus". Wobei sich das geschummelt anfühlt.

Ein Motor der Sprit macht, wenn du ihn mit seinen Abgasen fütterst, hätte schon irgendwie was :D

#8096282
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Das gibt es 2 mal: einmal als Zug in Australien (infinity train) und einmal in der Schweiz in einem Steibruch in Biel (Kanton Bern)

Prinzipiell musst du aber wissen, dass du nur ca. 70% der Energie, die du benötigst, um den Berg hochzufahren, beim Rekuperieren wieder zurück gewinnen kannst. Du musst also dafür sorgen entsprechend viel Gewicht zuzuladen, damit das klappt... Ich denke, da ist es sinnvoller, ein paar PV Paneele aufs Hausdach zu dübeln und damit das Auto zu laden.

#8096319
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Dieter D. schrieb im Beitrag #8096250: was zum Kesselberg

Dazu habe ich mir nochmal angeschaut, wie der Anteil des Luftwiderstands bei modernen Autos ist. Dieter meint demnach wohl einen Fahrradfahrer.

(Leider ist seit dem Siegeszug des Tretlagermotors beim eBike das Thema Rekuparation dort erledigt.)

Beim Auto sieht es etwas besser aus, ganz grob ist bei 80 km/h der Punkt, wo sich Rollwiderstand und Luftwiderstand die Waage halten. (Quelle Google-KI, ob da nur der Reifenrollwiderstand oder sämtliche Reibungswiderstände des Antriebsstrangs gemeint sind, keine Ahnung.) Den von mir angesprochenen Zirler Berg könnte man wohl mit vielleicht 60 km/h runter und 50 km/h rauf befahren, ohne ein Hupkonzert zu provozieren.

Wie dem auch sei, man kann als eine Annäherung ja vom Erfahrungswert ausgehen, was z.B. meine E-Karre so verbraucht: 16 kWh / 100 km Das heißt, für die doppelte Fahrt der 3,9km sind schon mal 1,25 kWh fällig. Unwahrscheinlich, daß bei langsamer Fahrt der Leistungsbedarf so viel geringer ist, daß der errechnete Gewinn von 0,96 kWh für 1000 Liter Wasser runterbremsen und unten auskippen nicht aufgefressen wird. Vom Wirkungsgrad beim Rekuperieren und Antreiben ganz zu schweigen.

Das hätte sich der TO natürlich auch selber herleiten können, wie gesagt Physik Mittelstufe (wenn man nicht aus Überheblichkeit einen Fehler reinhaut wie ich) und ein bißchen multiplizieren und dividieren. Aber es hat ja Spaß gemacht, das Gedankenspiel selbst zu spielen.

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#8096436
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Udo S. schrieb:

Michael B. schrieb:

Nein, so eine Mine gibt es nicht

Das gibt es doch. Er meinte Steinbruch, die nennen es aber auch Grube. https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/verkehr/der-groesste-elektro-muldenkipper-der-welt-mit-45-tonnen-batterie/

Mit im vorherigen Beitrag genannte Seilbahn hätte man sich die sündhaft teure Dumperkolonne sparen können.

#8096439
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Dieter D. schrieb:

Richtig. Hochinterpolieren auf ein anderes Fahrzeug sollte auch moeglich sein. Radnabenmotor haette Vorteile, aber die halten zu lange mit kaum Wartung und das ist schlecht fuers Geschaeft.

  • Hochinterpolieren heißt Extrapolieren

  • Ein Radnabenmotor gleicher Leistung ist deutlich größer & schwerer weil: Leistung = Drehzahl x Drehmoment

Und durch die geringe Drehzahl am Rad (kein Getriebe) ergibt sich halt ein hohes Drehmont. Ein Motor am Tretlager ist einfacher zu realisieren, es werden dann aber hohe Kräfte über Kette und Zahnkränze übertragen => Verscheiß.

Und Rekuperation geht auch nicht (das war das Thema hier).

#8096443
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Rainer D. schrieb:

Mit im vorherigen Beitrag genannte Seilbahn hätte man sich die sündhaft teure Dumperkolonne sparen können.

Wenn Seilbahnen die generell günstigere Variante wären um große Mengen von Material aus Bergwerken oder Steinbrüchen am Berg nach unten zu bringen, dann denke ich hätten sie das auch so gemacht. Gerade in einem Land wie der Schweiz, die ja wirklich über viel Expertise bzgl. Seilbahnen verfügt.

Hier in meiner Nähe, in Dossenheim bei Heidelberg gab es früher tatsächlich mal ein Steinbruch, bei dem das Material mit einer Seilbahn vom Berg geholt wurde.

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OP (Firma: Dem Ben seine Leiche) #8096480
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Im rheinischen Braunkohlrevier wird das Zeug über Kilometer mit Förderbändern transportiert. Also könnte es eine Eimerkette werden. Aber eben nicht. Die Leute vom Bergbau können rechnen unterstelle ich denen massiv! Und die Dumper können eben flexibel an die jeweilige Abbaustelle ran fahren. Eine Bahn mit Seil nicht, jeden Morgen die Ständer umstellen ist sicher kein leichtes Unterfangen.

(Firma: Hobbytheoretiker) #8096527
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Im letzten Jahrtausend hatte Donald Duck legendäre Lösungen zur Schonung des Tanks:

In einigen Geschichten sieht man Dagobert oft, wie er den Motor seines Autos bergab komplett ausschaltet, den Wagen von seinen Neffen hochschieben lässt.

Ein weiteres Phänomen, das er sich dabei zunutze macht (oder physikalisch auf die Spitze treibt), ist das Fahren im Windschatten.

Um seinen eigenen (meist museumsreifen) Wagen nicht zu beanspruchen oder gar Benzin zu verbrauchen, wirft Dagobert Duck während der Fahrt heimlich oder ganz ungeniert einen Enterhaken an die Stoßstange eines vorausfahrenden Lastwagens.

Bei letzterem wird sogar rekuperiert, aber nur durch die Lichtmaschine für Licht und Autoradio.

#8096705
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Ich habe die Energierückgewinnung mal für einen 40 Tonner Tanklastzug, der mit 30 Tonnen Regenwasser gefüllt ist, durchgerechnet. Wenn man einen 500 m hohen Berg rekuperierend runter rollt, bekommt man eine Energiemenge von 55,5 kWh zurück.

Bei einem Rekuperierungswirkungsgrad von nur 40% sind das 22,2 kWh, die zurück in die Batterie fließen. Das dürfte locker genügen, um den leeren Tanklastzug mit 10 Tonnen Leergewicht wieder elektrisch auf den Berg zu bringen.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/verkehr/der-groesste-elektro-muldenkipper-der-welt-mit-45-tonnen-batterie/

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