Vorgestellt werden im Beitrag Lösungen für die nachhaltige Energieversorgung mobiler Arbeitsmaschinen. Es wird eine ganzheitliche Betrachtung im Sinne einer Well-to-wheel-Analyse gewählt, um eine bessere Vergleichbarkeit zwischen den emissionsfreien und emissionsbehafteten Energieversorgungssystemen zu gewährleisten. Aus dem allgemeinen Well-to-wheel-Ansatz werden die Systemgrenzen für diese Studie und für mobile Arbeitsmaschinen angepasst, sodass es sich um eine Well-to-tank-Betrachtung handelt inklusive der Energieumsetzung in der Antriebsmaschine, die Entsorgung wird nicht betrachtet. Die Energiepfade wurden anhand von selbst definierten Nachhaltigkeitskriterien untersucht. Dabei waren der nachhaltige Wirkungsgrad und die Gesamtemissionen umgerechnet auf CO2-Äquivalente entlang des Pfads ausschlaggebend, zukünftig werden die Betrachtung von Landnutzung und Wasserverbrauch durch die steigende Weltbevölkerung und die damit einhergehende Ausweitung der Nutzung der Natur in den Fokus der Öffentlichkeit geraten. zeigte sich, dass vor allem die Stromerzeugung aus Windkraft und Photovoltaik große Ausbaupotenziale, einen hohen nachhaltigen Wirkungsgrad und geringe CO2-Emissionen aufweist. Mithilfe von Batterien und der Umwandlung zu speicherbaren Gasen soll diese fluktuierend anfallende elektrische Energie gespeichert werden. Für die Power-to-gas-Pfade zeigten allerdings nur die Pfade mit Wind- und Wasserkraft bessere Ergebnisse gegenüber den heutigen Energieträgern. Für Wasserkraft sind die Ausbaupotenziale zumindest innerhalb Deutschlands erschöpft, somit ist mit einem steigenden Wasserkraftanteil am Energiemix nicht zu rechnen. Bislang scheitern die Technologien von Batterien und power-to-gas unter anderem an den hohen Kosten, der großtechnischen Produktion und den Anforderungen einer Arbeitsmaschine. Eine weitere gute Möglichkeit ist die Verwendung von Biomasse und deren Umwandlung zu Substituten aktueller Kraftstoffe (beispielsweise Biodiesel aus Pflanzenöl oder Ethanol aus Zuckerrohr) und Biomethanol. Vorteilhaft an diesen Pfaden ist die Verwertung der Produkte in konventionellen Motoren, durch die Landnutzung sind aber auch hier die Wachstumspotenziale begrenzt. Kurz- und mittelfristig kann durch Biomasse der Weg in eine regenerative Energieversorgung geebnet werden, bis die Technologien aus der Batterie- und Brennstoffzellentechnik den Anforderungen Mobiler Arbeitsmaschinen genügen.
Nachhaltige Energieversorgung mobiler Arbeitsmaschinen
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; Oktober , extra: offhighwax ; 78-88
2014
11 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen
Article (Journal)
German , English
Bewertungsmethode , Biomasse , Elektromotor , Energiespeicherung , Energiewirkungsgrad , erneuerbare Energiequelle , Geothermie , Gesamtwirkungsgrad , mobile Arbeitsmaschine , Nachhaltigkeit , Photovoltaik , Solarmodul , Systemvergleich , Wasserkraft , Wasserstoff , Well-to-Wheel , Windkraft (Energiequelle) , Windkraftanlage , zukünftiger Bedarf , Zukunftsforschung
Nachhaltige Energieversorgung mobiler Arbeitsmaschinen
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