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„Energie für die Zukunft“ – Technik
kurz erklärt
Ist Wasserstoff eine „Energiequelle“ oder ein „Energieträger“?
Was versteht man unter Kompressoraufladung und was unter Ladeluftkühlung?
Das Vokabular zur nachhaltigen Mobilität ist komplex und oftmals
kompliziert. Im folgenden kleinen „Nachhaltigkeits-Navigator“ finden
Sie die wichtigsten Fachbegriffe zur DaimlerChrysler-Initiative „Energie
für die Zukunft“ kurz erklärt.
Aufladung: Ein Verfahren zur Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors.
Dabei verdichtet eine zusätzliche Arbeitsmaschine (z. B. Kompressor,
Turbolader) die für den Verbrennungsprozess benötigte
Luft vor, sodass dem Motor eine größere Luftmasse zugeführt
werden kann. Gleichzeitig kann die dem Motor zugeführte Kraftstoffmasse
erhöht werden mit dem Ergebnis, dass Drehmoment und Leistung
ansteigen. Auf diese Weise können ohne Leistungsverlust im
Hubraum kleinere Motoren eingesetzt und so der Kraftstoffverbrauch
gesenkt werden.
Brennstoffzelle: Aggregat,
in dem Wasserstoff und Sauerstoff kontrolliert zu Wasser reagieren.
Bei der Reaktion entstehen Wärme und
elektrische Energie.
BTL „Biomass-To-Liquid“: Synthetische Kraftstoffe,
zu deren Herstellung alle Arten von Biomasse als Ausgangsstoff
genutzt werden können.
Energieträger: Zu den Energieträgern zählen Kohle,
Erdgas oder Erdöl. Auch Wasserstoff ist ein Energieträger,
der in der Natur vor allem in gebundener Form als Wasser vorkommt
und daher erst hergestellt werden muss. Die Verwendung von Wasserstoff
macht bei gesamtenergetischer Betrachtung nur dann Sinn, wenn er
regenerativ erzeugt wird. In Frage kommt hierbei die Wasserstofferzeugung
mittels Elektrolyse mit Strom, der aus Wasser- oder Windkraft oder
auch Solarenergie oder Erdwärme erzeugt wird oder eine Wasserstofferzeugung
aus Biomasse.
F-Cell: Nachfolger der NECAR-Fahrzeuge auf Basis der Mercedes-Benz
A Klasse. 60 dieser Pkw befinden sich derzeit weltweit im Flottentest
bei Kunden. Die Erfahrungen aus diesem Versuch fließen direkt
ein in die Entwicklung der künftigen Brennstoffzellenfahrzeuge
von DaimlerChrysler.
GTL „Gas-To-Liquid“: Bezeichnung für synthetische
flüssige Kraftstoffe, die aus Erdgas gewonnen werden. GTL-Dieselkraftstoff
ist schwefelfrei und enthält keine aromatischen Kohlenwasserstoffe.
Homogene Verbrennung: Insbesondere beim Diesel wird durch die
sehr gleichmäßige Verteilung von Kraftstoff und Luft
im Brennraum eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur
erzielt und so die Entstehung von Stickoxiden und Rußpartikeln
vermieden. Ein homogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch erreichen die
Forscher von DaimlerChrysler durch Feinabstimmung von Kraftstoffeinspritzung
und Luftbewegung im Brennraum.
Hybrid: Als Hybridantrieb wird die Kombination von zwei oder mehreren
unabhängigen Antriebseinheiten (z. B. Verbrennungsmotor und
Elektromotor) bezeichnet. Durch das Betreiben des Elektromotors
als Generator kann während der Brems- und Verzögerungsphasen
des Fahrzeuges eine Rückgewinnung von Energie erfolgen, die
in einer Batterie zwischengespeichert wird. Dadurch lassen sich
vor allem in innerstädtischen Bereichen bei häufiger
Stop-and-Go-Fahrt deutliche Verbrauchseinsparungen erzielen.
Injektoren: Leistungsfähige Ventile, die den Einspritzbeginn
und die Kraftstoffmenge für jeden Brennraum einzeln bedarfsgerecht
regeln. In den modernen Motoren von DaimlerChrysler übernehmen
spezielle Aktuatoren (Piezokristalle) die Steuerung der Einspritzdüsen.
Fließt Strom, dehnt sich das Piezoelement sehr schnell aus
und erzeugt dadurch eine Einspritzung. Bedingt durch die schnelle
Reaktion der Piezoelemente lassen sich in sehr kleinen Zeitabständen
viele, sehr präzise Einspritzungen realisieren. Dadurch werden
die Gemischbildung verbessert und die Emissionen reduziert.
Kaltstartfähige Brennstoffzelle: Lange Zeit galt die unzureichende
Startfähigkeit der Brennstoffzelle bei Temperaturen unter
dem Gefrierpunkt als größtes Hindernis auf dem Weg zur
Markteinführung der Technologie: Das Vereisen der Brennstoffzelle
schädigte die empfindlichen Elektroden und verhinderte zudem
die weitere Gasversorgung der Brennstoffzellen-Stacks, so dass
die Stromerzeugung umgehend zum Erliegen kam. 2004 gelang DaimlerChrysler
der Durchbruch: Durch den Einsatz neuer Materialien und eine gezielt
veränderte Elektrodenstruktur kann Wasser am Ort der Umsetzung
von Wasserstoff und Sauerstoff nun nicht mehr zu Eis gefrieren.
So lassen sich DaimlerChrysler Brennstoffzellen-Fahrzeuge künftig
bei Temperaturen von bis zu 20 °C starten.
Kohlendioxid-Neutralität: Die Pflanzen nehmen beim Wachstum
CO2 aus der Luft auf. Bei der Verbrennung von BTL gelangt kein
zusätzliches, aus fossilen Erdölquellen stammendes CO2
in die Atmosphäre. Die CO2-Bilanz der Atmosphäre bleibt
neutral; der Kreislauf ist geschlossen.
Ladeluftkühlung: Die modernen CDI-Motoren von DaimlerChrysler
sind serienmäßig mit einer Ladeluftkühlung ausgestattet,
die den Auflade-Effekt zusätzlich verbessert. Der Ladeluftkühler
kühlt die verdichtete Luft aus dem Kompressor. Das Prinzip:
Kalte Luft verbraucht weniger Volumen als warme Luft, daher gelangt
in gleicher Zeit mehr zu den Einlassventilen. Für die Kühlung
sorgt der Fahrtwind bzw. das Kühlwasser des Motors.
Regenerative Energien: Erneuerbare Energie aus Wind- und Wasserkraftwerken,
Erd- und Solarwärmeanlagen, Solarzellen oder Biomasse.
SunDiesel: Von DaimlerChrysler und VW benutzte Bezeichnung für
synthetische Kraftstoffe, die in einem speziellen Verfahren aus
Biomasse hergestellt werden. Sie sind chemisch sehr rein und verbrennen
deshalb schadstoffarm. Zudem sind sie weitgehend CO2-neutral, da
das beim Verbrennen freigesetzte Kohlendioxid zuvor von den Pflanzen
aus der Luft entnommen wurde.
Wasserstoff: Energieträger für Brennstoffzellenfahrzeuge.
Kann mit Hilfe von regenerativer Energie weitgehend CO2–neutral
erzeugt werden
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