Riesenmaschine

14.10.2006 | 12:26 | Alles wird besser | Vermutungen über die Welt

Das Locken der Ultracaps


Zukunft von früher (Dieses Bild wurde vorsichtshalber entfernt und taucht wieder auf, sobald sich die Autorin oder der Autor um die Klärung der Bildrechte gekümmert hat.)
In den späten 90er Jahren brachte General Motors den EV1 auf den Markt. Der EV1 war die Zukunft: er wies den niedrigsten Luftwiderstand aller je in Serie gebauten Autos auf, verursachte mit seinem Elektromotor keinerlei Emissionen und war praktisch lautlos. Er konnte nicht gekauft, nur geleast werden, aber als die Leasingverträge ausliefen, weigerte sich GM, die Fahrzeuge weiter zu verleasen oder zu verkaufen. Bis auf ein paar wenige Museumsstücke wurden 2004 alle EV1 zerstört, darunter 79 fabrikneue. Dies, obwohl Hunderte von begeisterten Kunden ihren EV1 kaufen wollten. Der Film "Who Killed the Electric Car" erzählt die Geschichte der Zerstörung der Zukunft und führt sie auf den Einfluss der Öllobby, die mangelnde Standhaftigkeit der Bush-Regierung (die das ZEV-Gesetz aufweichte) und das fehlende Interesse der Autoindustrie zurück. Diese wiederum wehrt sich im Wesentlichen mit dem Argument: "Aber die Batterien! Die Batterien!".

Damit ist nun bald Schluss. Die in Texas ansässige Firma EEStor wird nämlich demnächst die Welt retten und dies, was besonders bemerkenswert ist, ohne eigene Homepage. Dafür mit einer neuartigen Batterie, die eigentlich keine Batterie ist, sondern ein Ultrakondensator. Ein Auto mit einem dieser 'Ultracaps' wird in 5 Minuten aufgeladen sein und dann ein paar Hundert Kilometer Autobahnfahrt abspulen können. Der EEStor-Ultracap wird trotzdem leicht sein und ungefähr so wenig kosten wie eine Lederausstattung. Die Stimmen der Ungläubigen muss man dabei nicht ernst nehmen, den schliesslich hat Kleiner Perkins kürzlich 3 Mio. Dollar investiert, und die haben ja schon einmal ein gutes Händchen bewiesen, als sie früh bei Google einstiegen.

Endlich keine leidigen Diskussionen um den Privatverkehr mehr und kein Bedürfnis, die lärmige und stinkige Stadt hin und wieder zu verlassen, um im Wald "aufzutanken", obwohl dieser dann ja auch noch gesünder sein wird. Endlich kann sich die Menschheit den wirklich wichtigen Problemen widmen: Einführung von flächendeckendem Funkinternet für alle sowie von längeren Tagen (Verlangsamung der Erdrotation), ausserdem der Erfindung von Schrauben, die nicht ausfransen.


Kommentar #1 von sum1:

das beste ist, dass heutzutage elektro-autos oder hybrid-modelle deutlich besser aussehen.

15.10.2006 | 19:10

Kommentar #2 von Dr. Sand:

Was geschieht mit den längeren Nächten die bei langsamer Erdrotation zu erwarten sind?

16.10.2006 | 15:01

Kommentar #3 von der Kapazität schlechthin:

Der Kondensatoransatz wird immer wieder gern vorgetragen, gerade weil Kondesatoren im Gegensatz zu Batterien (Akkus) blitzschnell zu laden sind. Verlockend zum Beispiel, um beim Bremsen die Bewegungsenergie zurückzugewinnen und zu speichern. Das versteht auch die junge ntv-Reporterin, die uns von der IAA berichtet.
Ein Übel allerdings bleibt und wird immer bleiben, solange es die Schwerkraft gibt.
Wie wir alle wissen, gilt beim Laden eines Kondensators die Formel:
E = 1/2 C * U^2 (Energie im Kondensator = halbe Kapazität mal Ladespannung im Quadrat)
Anders ausgedrückt: Beim Laden geht die halbe Energie verloren. Immer. Egal, wie hoch oder niedrig der Ladewiderstand ist. Wenn das E-Car also nicht mit der überflüssigen und reichlich vorhandenen Energie aus Solarzellen betrieben wird, ist die Energiebilanz nicht jugendfrei.
Zum Glück ist das jetzt von mir geklärt.

17.10.2006 | 10:34

Kommentar #4 von irgendwem:

wohin geht sie denn, die halbe energie? in wärme? und wäre auch damit der wirkungsgrad eines elektroautos nicht immer noch besser wie derjenige eines verbrennungsdings?

17.10.2006 | 17:52

Kommentar #5 von der Kapazität schlechthin:

Ja, die Energie wird zu Wärme. Das Vertrackte, das auch Fachleute verzweifeln lässt, ist dieser glatte Verlustfaktor von 1/2. Mit irgendeinem "vierdrittel pi mal r hochdrei" wäre man mental glücklicher. Aber es ist leider so. Die Hälfte verschwindet.
Wirkungsgrad und Energieausbeute sind zwei verschiedene Dinge. Der Wirkungsgrad eines E-Motors (80 %) ist sicher sehr viel höher als der eines Verbrenners (35 %), doch wenn man die eingesetzte Enrgie berücksichtigt, die ungünstigstenfalls aus fossilen Stoffen stammt (Kohlekraftwerk), dann verliert man. Ein systembedingter Verlust von unausweichlichen 50 Prozent dürfte auch bei Versorgung aus regenerativen Energien nicht zu tolerieren sein.

17.10.2006 | 18:39

Kommentar #6 von der kapazität schlechthin:

Ja gut, zwei Sternchen als Trenner hatte ich hingemacht, und?

17.10.2006 | 18:40

Kommentar #7 von Sascha Lobo:

Ja, in diesem Fall ist der automatische Filter eine Spur voreilig gewesen. Ich mache das mal wieder weg.

17.10.2006 | 18:43

Kommentar #8 von Tankwart:

Andererseits kommt aber der normale Treibstoff auch nicht ohne Energieverlust zur Zapfsäule, wg. Erzeugung und Transport und Verteilung. Die Jungs von Tesla rechnen bei Einsatz von modernen Generatoren mit einem Wirkungsgrad von um die 60 Prozent bei der Stormerzeugung, wenn ich mich recht erinnere.
Irgendein kluger Kopf versuchte mir einmal zur erklären, dass bei die Speicherung elektrischer Energie entweder "schnell" oder "viel" geht, aber nicht beides gleichzeitig. Insofern sind Kondensatoren fürs Elektroauto vielleicht nur die zweitbeste Idee. Abgesehen davon, dass das mit dem Autofahren sowieso aufhören muss.

18.10.2006 | 09:28

Kommentar #9 von hä?:

@Die Kapazität schlechthin:
Entweder du willst uns veräppeln, oder du solltest dir das mit der Energie noch mal überlegen.
Mit der von dir genannten Formel berechnet man nur die Energie die sich im Kondensator speichern lässt.
E = 1/2 C * U^2
C:Kapazität des Kondesators
U:Ladespannung
Je grösser also die Kapazität und je höher die Spannung sein darf, desto mehr Energie bekomme ich in den Kondensator.
Verluste kann ich in dieser Formel keine sehen.

25.01.2007 | 14:40

Kommentar #10 von Ironie:

Zu #9. Es heisst doch auch für die Bewegungsenergie E=1/2 m*v^2, folglich
wird ein Auto, dass mit 100km/h gegen eine Betonwand fährt, nur zur Hälfte zusammenge-quetscht. Wäre der Faktor hingegen 1 statt 1/2
bliebe ja von dem Auto gar nichts mehr übrig, oder? Das würde ja glatt gegen die gängigen physikalischen Gesetze verstossen.
Daher, Danke #9

26.01.2007 | 18:12

Kommentar #11 von Physik!:

@ Ironie:
Mach doch mal ein Gedankenexperiment: Stelle dir vor ein Auto fährt mit 40.000 km/h (Spaceshuttle) gegen einen sehr massiven Stahlblock von über 10000 MT. Was glaubst du passiert? Das sich nur die Hälfte vom Auto deformiert? Du wirst einen perforierten Auspuff auf der Wand vorfinden! Hier wandelt sich fast die ganze Energie in Wärme um.
"hä?" hat absolut Recht! Der ominöse Faktor 1/2 ergibt sich bei Berechnung der Energiedichte des elektromagnetischen Feldes und stellt nur eine Proportionalität dar. Er ist kein Verlustfaktor.
@der Kapazität schlechthin:
"vierdrittel pi mal r hochdrei", das ist einfach ein Kugelvolumen und ändert mal gar nichts an der Energiedichte des elektromagnetischen Feldes.

20.02.2007 | 15:47

Kommentar #12 von Tachy:

@Kapazität schlechthin
Wenn wirkloch die halbe Energie beim Laden eines Kondensators verlorenginge, dann würde sich dieser ohne Ende erhitzen. Keine Hochfrequenzschaltung wäre möglich, also absoluter Humbug mit den 50%.
Bitte Elektrotechnikformelsammlung nochmal anschauen.

06.03.2007 | 11:57

Kommentar #13 von Dragon:

ansich sollt man eher in nen physikbuch Oberstufe/Studium gucken, dann merkt man das die 1/2 sowieso nur ne Annäherung sind. In Wirklichkeit hat der Kondensator einen steigendeen Wiederstand gegen den einfliessenden Strom so das der ladestrom einer kurve gleicht die von fast unendlich (kommt noch der innere wiederstand vom kondensator un der Spannungsquelle hinzu) am anfang und wenn er leer ist gegen ungefähr 0 (ein wenig selbstentladung muss immernoch ausgeglichen werden). 1/2 ist aber ne recht gute Näherung da man das sowieso nicht ganz genau sagen kann weil die Schwankungen in der Produktion dann den Unterschied übertreffen.
Energie geht dabei nicht verloren, ausser bei den Zuleitungen, es ist bloss so das der Kondensator beim laden immer weniger trom zieht bis er voll ist und beim entladen weniger spannung gib bis er leer ist. Wenn man nen grossen Ultracap kurzschliesst müsste sonst auch der Kondensator explodieren, stattdessen verpuffen die Drähte An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist.
Was mich aber viel mehr stört als irgendwelche physikalischen ungenauigkeiten in kommentaren ist das ich so ein cooles Teil noch nicht in meinen Händen halten darf, damit hätt ich echt meinen Spass ^^ Ich hoff nur mal das es keien Vapoware ist

01.12.2007 | 13:52

Kommentar #14 von Monster Beat:

"Ein Auto mit einem dieser 'Ultracaps' wird in 5 Minuten aufgeladen sein und dann ein paar Hundert Kilometer Autobahnfahrt abspulen können. Der EEStor-Ultracap wird trotzdem leicht sein und ungefähr so wenig kosten wie eine Lederausstattung."
Aha von welcher Stromquelle wird der Cap bittesehr aufgeladen?
Um das zu schaffen was da steht müssten mehrere 100 A fliessen. Und das möchte ich mal sehen, jemanden der das zuhause macht.
Allein schon die Kraftwerke die das packen müssen noch gebaut werden. Stellt euch vor wie viele dieser Autos gleichtzeitig geladen werden würden.
Das Stromnetz würde zusammenbrechen.

16.12.2007 | 13:40

Kommentar #15 von Ucop:

Dass wegen dem Faktor "1/2" in W= 1/2C* U² auch nur die Hälfte der Lade-Energie dann im Kondensator ist,ist schlicht falsch. Inwiefern wurde denn doppelt soviel Energie appliziert.
Bekanntermassen ist Wel= U An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist. t (aus der Steckdose). Diese Formel gilt nicht im C, weil I sich ständig ändert (Anfangs hoch, gegen Ende sehr klein). Prüfe: Ist 1/2 C*U² = 1/2 An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist. I*t.
2) Analoges Beisp.:Bekanntlich ist Ekin = 1/2 m v² und das besagt keinesfalls, dass ein Auto bei halbem v nur 1/2 E enthält. Ebenso ists im C.
Entnommen wird aus der Steckdose Wel= U An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist. t ,
aber I sinkt ständig. Nur t ist identisch an der Quell und an C.
Also: Wel= U An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist. t abzüglich einem Verlustfaktor (z.B. -16%);am besten empirische Werte suchen.Wenn C dann geladen ist auf U, dann stimmt die el. Arbeit W (work) freilich, wie ihn die Formel aussagt. W= 1/2 C*U²

15.02.2008 | 11:41

Kommentar #16 von Ucop:

Sagen wir`s so: Analog gilt:Ekin = 1/2 m*v².
Sei m eines Autos 1200kg und v= 18 m/s (64,8 km/h); machen wir die Autos endlich leichter (Kohlefasereinsatz), und gelangen auf m=400 kg, also m/3, dann ist Ekin18 = m/6 * 18² = ....,
Inwiefern soll Ekin "leider" nur halb soviel sein, nur weil der Faktor m/2 in der Formel ist. Kondensator: Q= 1/2 C *U². Es werden von der Steckdose (über Trafo und Gleichrichterdioden) z.B. Wel= U An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist. t entnommen und bei ca. 10 % Verlusten (man muss also 110% zuführen) Q= 1/2 C* U² appliziert in den Capacitor. Somit gilt:
U An dieser Stelle habe ich einen Inflektiv hingemacht, für den ich mich schämen werde, sobald ich begriffen habe, was das überhaupt ist. t = 1/2 C*U² + 10% , wobei der Verlustaufwand bei Verschiebeströmen (Maxwellgleichungen kapier en) etwas unterschiedlich ist, je nach Ladegerät, Dioden u. Kondensator. Das können 8 -16 % sein. Entscheidend ist, dass der Unschluss kapiert wird, wegen 1/2 C* U² würde nur die Hälfte der zugeführten Energie hineinkommen. Lediglich einige % weniger kommen im C an!

16.02.2008 | 20:36

Kommentar #17 von Ucop:

Von mir kriegt dieser Idiot, der da stets einen "infekt" macht u. "sich schämt"- keinerlei comment- weil dieser techn. Onanierer wenig Ahnung hat- u. was er nicht kapiert- streicht er!
Perlen vor die Säue- neee! 24.12.08 ./.

24.12.2008 | 04:29

Kommentar #18 von irgendwem:

Hallo Leute, auf eBay werden gerade Ultracaps mit 1500 Farad oder 650 Farad angeboten. Ich denke, wenn man mal die Chanche bekommt damit zu experimentieren, kann man sich auch eine eigene Meinung bilden, als sich nur auf Theorie und Vorstellungsvermögen zu verlassen.

31.01.2009 | 14:37

Kommentar #19 von Ucop:

Von Ucop, 17.9.09 Lange nichts von niemandem hier gehört u. ebenso nix von EEstor- nur Sprüche aus Texas,aber keinen realen Ucap gesehen! Und: der Typ hier oben, der mir lauter "Infektiven" reínsetzte, setzt doch glatt ständig Wel= U !(?)gleich! W= work= Arbeit, u. die setzt er mit der Spannung U gleich!Nun wissen wir gewiss, mit so einem Greenhorn verschwenden wir nur unsere Zeit;Grüsse an die, die noch alles in der Reihe haben.
Was ich noch zu sagen hätte, dauert eine ..:
"Die Welt retten" schreibt das Greenhorn oben; u.a. weil Ucaps so leicht seien, ginge das leicht! Richtig ist: falls das Massachusetts Inst. of Techn. es schafft, 60 Wh/ kg zu bauen, wäre ein Ucap immer noch doppelt so schwer, wie ein Li-Akku mit realen 120 Wh/kg; EEstor will 340 Wh/kg avisieren, statt wie die University in Texas, 60 Wh/ kg; Hat die ntv-Lady inzwischen begriffen, dass in dem Kondensator nicht die Hälfte drin ist, sondern 100%, von dem, was die Formel verspricht? * Was meinte sie denn, mit "Wäre alles leichter, wenn wir die Schwer -kraft nicht hätten.."? Das Problem, das ja ohnehin nicht existiert, hätten wir nicht- genau! Aber mal angenommen, der C wäre nur halb voll- dann wegen der bösen Schwerkraft ? Selten so gelacht! Oh Mädchen, bleib bei ntv- und mach Interviews, aber nicht in Sachen Ucaps u. Gravitation! No- sagt, wie so oft, Dr.No
Euer Ucop

18.09.2009 | 02:58

Kommentar #20 von Dr. No:

Nochmals zu W = 1/2 C U²; das heisst:
Wenn der C voll ist und man lässt ihn z.B. über einen Widerstand R entladen,wird R warm und würde
z.B. eine definierte Menge Wasser genau um soviel erwärmen, nämlich: W= m x Q delta t; was genau soviel wäre wie 1/2 C U²; anders ist es beim Aufladen: je näher man bei der Spannung U ist, je langsamer geht es, d.h., der zufliessende Strom (Ampere oder mA) wird geringer, weil mehr Gegenspannung vorhanden u. überwunden werden muss! Dabei entsteht am Ladegerät Wärme, der C wird auch warm; diese Verluste fehlen aber nicht dem Kondesator; der enthält, wenn voll exakt 1/2 C U², U ist die Spannung, die an ihm, nun voll, messbar wäre (Verlustfrei, d.h. ohne Stromfluss messen!); Dr. No

18.09.2009 | 03:10

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