dampfspeicher im industriellen einsatz
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Dampfspeicher im industriellen Einsatz
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Speicherlokomotivenwirtschaftlich – sauber – leise – umweltfreundlich – CO2-neutral
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Rangier-DiesellokomotivenAbgase – CO2 – Lärm – Leerlauf – Wartung – Ölabhängigkeit
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Nachteile der Diesellokomotiven
• Kein Direktantrieb vom Motor zum Rad– diesel-elektrisch, -hydraulisch oder -hydrostatisch
► Komplexer Antrieb ► Hohe Unterhaltskosten
► 75% Leerlauf ► Energieverschwendung, Lärm
• Sehr schlechte Abgaswerte► Russpartikelfilter und Katalysatoren notwendig
► erhöht Komplexität, Kapital- + Unterhaltskosten
• Hoher Lärmpegel bei Fahrt und im Stillstand
• Abhängigkeit vom Erdöl
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Leerlauf von Diesellokomotiven
Idling Consumption: Diesel Fuel: 3.5 - 5 gals/hour
Lubrication Oil: 0.4 - 0.5 gals/hour
= ► Leerlaufverbrauch: Dieselöl: 13 – 19 Liter/StundeSchmieröl: 1.5 – 2.0 Liter/Stunde
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Effiziente Diesellokomotiven?Entladen von Tonerde-Zügen im Martinswerk Bergheim
- Entladezeit des Zuges: 4 Stunden
- Laufzeit des Dieselmotors: 4 Stunden =► Leerlaufanteil: 95%
- Dieselverbrauch: 64 l = 640 kWh Kosten: ca. 90.- Euro
- Schmierölverbrauch: 7 l Kosten: ca. 20.- Euro
- Rangierarbeit ca. 10 kWh =► Wirkungsgrad: 1.6%
Energiekosten Diesellokomotive für 10 kWh: 110.- Euro
Energiekosten Speicherlokomotive bei GKM für 10 kWh: 1.- Euro
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Funktionsschema einer Diesellokomotive
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Funktionsschema einer Speicherlokomotive
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Vorteile der Speicherlokomotiven
• Emissionsfrei, leise im Betrieb, lautlos im Stillstand• Externe Energieerzeugung:
Abwärme, alle Brennstoffe, Geothermie, Solarthermie u.a.
• Explosionsgeschützt, keine Funken, kein Brennstoff• Kein Sauerstoffbedarf, ideal für Tunnelarbeit und -rettung
• Schnelles Nachladen (15 - 20 Minuten)
• Maximales Drehmoment (Zugkraft) beim Anfahren• Überlastbar, unbegrenzte Energieentnahme• Einmannbetrieb, Funkfernsteuerung möglich• Einfach, robust, zuverlässig, tiefe Unterhaltskosten• Lange Lebensdauer (Batterie: 5-10 Jahre, Speicher: 60-100 Jahre)
• Kein Energieverbrauch im Stillstand/Leerlauf
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Energiedichte von Brennstoffen
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Kantenlänge [Meter]
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Brennstoff Schütt-Volumen für 10'000 kWh
Holzpellets 3.07 m3
Heizöl EL 1.03 m3
Holzschnitzel 11.8 m3
Diesel / Heizöl EL
1.03 m3
Steinkohle 1.6 m3
Holzpellets 3.1 m3Braunkohle 3.4 m3
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Wasserverdrängung Kantenlänge [Meter]
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Brennstoff- Gewicht für 10'000 kWh
Holzschnitzel* 2940 kg
Steinkohle 1230 kg
Diesel / Heizöl EL 870 kg
Holzpellets 2000 kgBraunkohle 1880 kg
Die hohe Energiedichte erklärt die Dominanz von Öl im Transport:
Weltweit werden 99%, in der Schweiz 96%, der im Verkehr verbrauchten Energie von Ölprodukten bereitgestellt.
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Mobilität mit stationärer Energie
• Bei allen Transportmitteln spielt die Energiedichte eine zentrale Rolle, weil Gewicht und Volumen begrenzt sind
=► nur wenige Treibstoffe sind geeignetund deshalb teuer
• Bei stationärer Verwendung spielt die Energiedichte keine Rolle
=► alle Brennstoffe sind geeignet unddeshalb bedeutend billiger
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Energiepreise variieren stark
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„Gratis“: Abwärme, Geothermie, Solarthermie
Negative Energiekosten: Abfälle
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Kraft-Wärme-Koppelung
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Ladestation, Grosskraftwerk Mannheim
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Beispiel Schlepplasten-Schaubild
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MODERN STEAM
wirtschaftlich und umweltfreundlich
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52 8055 Rollenlager-Triebwerk
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Entwicklungspotential der Speicher-lokomotiven mit modern steam Technik
• Rollenlager-Triebwerk
• Höhere Geschwindigkeiten
• Bessere Isolation
• Reduktion des Dampfverbrauchs
• Vergrösserung des Aktionsradius
• Partielle Abdampfkondensation (für Hallen)
• Komfortablerer Führerstand
• Dampfmotoren und Drehgestelle
• Funkfernsteuerung
=► Eigene Speicherlokomotiven notwendig
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FLC 0147 abgestellt bei Nuon Energie in Heinsberg am 18. Mai 2009
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FLC 03147 der DLM
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FLC 03160 der DLM
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„Dampf-Tankstelle“
der Brauerei Falken
Sulzer-Dreizugkessel
mit Gasfeuerung
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Präsentation der Speicherlokomotiven FLC 03147 und FLC 03160 in Schaffhausen am 26. und 27.10.2010
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Demonstration des Rangierbetriebs mit den Speicherlokomotiven in Schaffhausen am 7.09.2012
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Weitere Anwendungen der Dampfspeichertechnik
Gegenwart
• Dampfkatapulte auf Flugzeugträgern
• Energiespeicher in der Industrie
• Speicher für solar-thermische Kraftwerke
Zukunft
• Flurförderfahrzeuge, Thermomobil (in Entwicklung)
• Kurzstrecken im Nahverkehr
• Tunnellokomotiven, Tunnelrettungsfahrzeuge
• Bus, Taxi
• Fährschiffe, Vaporetti (Venedig), Wassertaxi
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Dampfkatapultbeschleunigt ein 36 t schweres Flugzeug auf nur 92 m aus dem Stand in 3 Sekunden auf 260 km/h. Ohne Katapult sind 1.5 km notwendig.
Ein Ferrari (1.25 t) benötigt 9.5 Sekunden von 0 auf 200 km/h.
Allerhöchste Zuverlässigkeit erforderlich, ansonsten Piloten undFlugzeuge im Wert von je 100 Mio. Euro gefährdet wären.
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Neue Rangierlokomotiven
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Attraktiver Nahverkehr
Dampfbetrieb bringt zusätzliche Touristen auf schlecht ausgelastete Nebenlinien =► Kostendeckung steigt massiv
Beispiel: S 9 Olten – Läufelfingen – Sissach
Speicherbetrieb möglich
Weitere Infos auf: www. modern-steam-hauenstein.ch
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Schiffe mit Speicherbetrieb
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Strassenfahrzeuge mit Speicherbetrieb
![Page 32: Dampfspeicher im industriellen Einsatz](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051300/58ee33ad1a28abcc028b46d1/html5/thumbnails/32.jpg)
Thermomobil HOT2GO
![Page 33: Dampfspeicher im industriellen Einsatz](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051300/58ee33ad1a28abcc028b46d1/html5/thumbnails/33.jpg)
Flughafenschlepper und Busse
![Page 34: Dampfspeicher im industriellen Einsatz](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051300/58ee33ad1a28abcc028b46d1/html5/thumbnails/34.jpg)
Substitutionspotential von DieselölReduktion von CO2 und Lärm
Schienenfahrzeuge:• 1 Rangierlok Industrie: 50‘000 l/Jahr 130 t CO2
• Σ Dieseltraktion SBB: 12.8 Mio. l/Jahr 33‘000 t CO2
Wasserfahrzeuge:• Σ Fähren: 4.5 Mio. l/Jahr 12‘000 t CO2
Strassenfahrzeuge:• Taxi, Busse,Schlepper xx Mio. l/Jahr xx‘000 t CO2
Das Potential der Speichertechnik wird mit einer Studieim Auftrag des Bundesamtes für Energie BfE abgeklärt.Beteiligt sind: DLM, FHNW, Swiss Excellence, ZHAW.Konkrete Beispiele: Ems Chemie, Migros Suhr
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Dieselabgase gefährden die Gesundheit
Lösung: Ersatz der schmutzigen Diesellokomotive durch eine saubere Speicherlokomotive
![Page 36: Dampfspeicher im industriellen Einsatz](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051300/58ee33ad1a28abcc028b46d1/html5/thumbnails/36.jpg)
Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik DLM AGGertrudstrasse 17 CH-8400 Winterthur
www.dlm-ag.ch