[Betulaceae]

Moin moin,

mich beschäftigt da seit einiger Zeit schon eine Frage:

Warum gibt es keine neuen Akkutriebwagen?

Ich meine das Kapitel der Steckdosen ICs der Reihe 515 war doch über 40 Jahre recht erfolgreich,
oder?

Wieso kehrt man dieser Technik in Zeiten von Hybrid- und Elektroautos so vollkommen den Rücken?

Vorhin hab ich von einem Brennstoffzellentriebwagen gelesen,
wieso gibt es keine neuen Akkutriebwagen?

Grüße Birk

[rayman]

Mal ein ganz einfacher Vergleich: E-Autos mit einer vernünfigen Reichweite und Ausstattung kosten heutzutage an die 100000€. Rechne min. mal 10 und Du hast in etwa den Preis für einen sehr kleinen Triebwagen. Der muß sich über den Daumen gepeilt in 15 Jahren rentieren. Wo willst Du diesen einsetzen? Wo hast Du die Infrastruktur, die es zulässt, das weder dieselelektrische noch elektrische Triebwagen einsetzbar sind?

[wete]

Hallo raymann,
das ist die Antwort!
http://www.spiegel.de/wirtschaft/unterne...-a-1113093.html

Schönen Abend
Werner

[Schwanck]

Moin,

wie könnte den ein aktueller Akkutriebwagen technisch ausgebildet sein?
Die Generation der ETA 150 bzw 515 hatte Blei-Akkus, die die Bahn vom Hersteller mieten musste; Miete in Form von Geld pro entnommener kWh. Das Aufladen wurde auch von der Bahn per Stromrechnung bezahlt. Letztendlich war das nicht gerade preiswert, weswegen die Bundesbahn so nicht weitermachen wollte.
Wenn man nun sieht, wie schwer sich die Industrie mit Akkufahrzeugen für den Straßenverkehr tut, verwundert esww nicht, dass diese Technologie für den SPNV nicht in Frage zu kommen scheint!
Ob die jetzt dargebotene Brennstoffzellen-Technik eine echte Zukunft hat, wird sich herausstellen. Für die Entwicklung gab es jedenfalls heftig Steuermittel, seltsam dass nur Alstom darauf zugeschlagen hat.

[PhilippJ_YD]

Der Vorteil der Bahn bei elektrischen Antrieben mit eigenem Energiespeicher ist einfach folgender: Das Mehrgewicht schlägt viel weniger zu, als bei einem PKW. Züge sind ohnehin wesentlich schlechter im Beschleunigen, Querdynamik ist zwar vorhanden, aber nicht so maßgeblich. Anteilig dürfte der Antrieb bei einem Zug wesentlich weniger zum Gewicht beitragen, während ein PKW schnell unwirtschaftlich schwer würde. Zudem kommt noch die Quote Betriebsstunden/Zeiteinheit. Ein PKW steht im durchschnitt wesentlich mehr, als dass er fährt. Bei einem Schienenfahrzeug sollte das wesentlich besser sein, sodass sich eine Amortisation einstellt.

Die Brennstoffzelle erscheint mir dabei in der Tat sinnvoller als Akkus, da die Energiedichte im Wasserstoff doch wesentlich höher ist, als bei Akkumulatoren. Selbst ein LiIon Akku hat eine spezifische Energiedichte, die verschwindend gering ist, im Vergleich zu Benzin, Diesel und eben Wasserstoff.

Ich finde den Ansatz jedenfalls sehr interessant, man darf gespannt sein.

[Betulaceae]

Moin,

ok, also die Technik ist teuer,
wirklich soviel teurer als ein Dieseltriebzug?

Die alten Akkutriebwagen sind immerhin 40 Jahre recht erfolgreich eingestzt worden.
Und wie schon angemerkt, das Gewicht spielt beim eh schon schweren Zug eher eine untergeordnete Rolle.
Sportlich fahren ist auch eher unwichtig, wir reden ja nicht vom S-Bahnbetrieb.

Aber es ist wohl derselbe Grund aus dem ich mir kein Handy kaufen werde, wo nach 1 Tag der Akku alle ist,
die Akku-technologie tritt im Verhältnis zu anderen Entwicklungen ziemlich auf der Stelle.

Natürlich ist beim Akku auch immer die Reichweite ein Thema,
der 515 hatte wohl ca. 300 km Reichweite.
Das wird wohl heute nichtmehr ganz reichen, wo bis zur letzten Minute alles ausoptimiert wird,
aber mehr als 500-600 km pro Tag macht doch ein Nahverkehrstriebwagen auch nicht, oder?
Die sollten doch an Reichweite drin sein?

Grüße Birk

[Erich Müller]

Hallo,

gibt es denn inzwischen zuverlässige Dichtungen für Wasserstoff? Nach meinem Wissensstand verfliegt 30% durch die Dichtungen, weil das Molekül zu klein ist.

[PhilippJ_YD]

Die Reichweite des uralt Triebwagens ist ohne Probleme zu realisieren:

-Moderne Akkus dürften bereits irgendwo beim 3-10 fachen Energiegehalt/Volumen liegen (dazu müsste man konkrete Angaben haben)
-Für die Energie/Gewicht gilt vergleichbares
-Der Wirkungsgrad der modernen Ansteuerung ist wesentlich höher
-Rekuperation hat es damals auch noch nicht gegeben. Heute müsste nur noch ein sehr kleiner Teil der Energie in Bremsklötzen umgewandelt werden

Hast du bezüglich H2 Durchlässigkeit konkrete Quellen? Es ist zwar richtig, dass es Schwierig ist, ihn zu lagern, aber 30% vermute ich um Größenordnungen zu hoch angesetzt. Außerdem fehlt die wichtige Angabe; 30% in welchem Zeitraum?

[Waldbart]

Hallo!

Da mich die alten Preußischen Akkutriebwagen (AT3, Wittfeld-Triebzüge und wie man sie immer nennen will) schon länger interessierten, habe ich mich das auch schon gefragt. Immerhin gab es mal ein recht Ansehnliches "Heer" von diesen Zügen, welche auch überall in Deutschland eingesetzt wurden. Zum Ende der AT-Ära hat den Weiterentwicklungen dieser Traktionsart angeblich der niedrige Ölpreis und die Kosten der Infrastruktur den Garaus gemacht.!? Im Ostteil war es wohl der Materialmangel, welcher die AT-Unterhaltung unerschwinglich werden ließ.
Über belastbare Zahlen dazu verfüge ich allerdings nicht.

Warum es keine neuen AT gibt ist tatsächlich eine gute Frage. Scheut sich die Bahn doch sonst nicht davor, auch nach über 100 Jahren das Rad neu zu erfinden...und es manchmal kurz darauf wieder zu vergessen.

Zitat

---

-Rekuperation hat es damals auch noch nicht gegeben. Heute müsste nur noch ein sehr kleiner Teil der Energie in Bremsklötzen umgewandelt werden

---

Einige der alten AT3 waren mit Reihenschlußmotoren zur Rückgewinnung von Energie bei Talfahrten und Bremsvorgängen ausgerüstet. Hatte sich im Alltag aber nicht durchschlagend bewährt. Könnte heutzutage vieleicht anders sein Dank anderen Technik.


Gruß, Waldbart

[Brillenhuber]

Zitat von PhilippJ_YD

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Die Reichweite des uralt Triebwagens ist ohne Probleme zu realisieren:

-Moderne Akkus dürften bereits irgendwo beim 3-10 fachen Energiegehalt/Volumen liegen (dazu müsste man konkrete Angaben haben)
-Für die Energie/Gewicht gilt vergleichbares
-Der Wirkungsgrad der modernen Ansteuerung ist wesentlich höher
-Rekuperation hat es damals auch noch nicht gegeben. Heute müsste nur noch ein sehr kleiner Teil der Energie in Bremsklötzen umgewandelt werden

Hast du bezüglich H2 Durchlässigkeit konkrete Quellen? Es ist zwar richtig, dass es Schwierig ist, ihn zu lagern, aber 30% vermute ich um Größenordnungen zu hoch angesetzt. Außerdem fehlt die wichtige Angabe; 30% in welchem Zeitraum?

---

Hallo
Auch damit sind sie noch Weiten weg von der Energiedichte eines Tanks.
http://www.umweltbewusst-heizen.de/verke...ichte-Akku.html
Auch wenn wir einen Li Ionen Akku von 2020 annehmen, ist der mit 200 wh/kg welten von den 12'000wh/kg weg.
Selbst wenn wir den Dieselwirkungsgrad zu 20% annehmen und den Batteriewirkungsgrad zu zu 75% und den Motorenwirkungsgrad zu 95% annehmen, ergeben sich Werte von 2400 zu 143 wh/kg. Dann kommt noch dazu, dass das Fahrzeug im Winter geheizt und im Sommer klimatisiert werden muss. Mindestens die Heizenergie hast du beim Verbrennungsmotor fast gratis, da die Verluste teilweise so genutzt werden können.
Und ob sich die LI Ionenbatterie auf dem Fahrzeugsektor durchsetzen wird, steht noch in den Sternen. Denn diese Batterien sind alles andere als einfach.
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator

Dann kommt noch dazu, dass ein Tank 40 Jahre lang oder länger, fast ohne Betriebskosten genutzt werden kann. Bei den Batterien weiss man heute noch nicht, wie lange sie im Schüttelbetrieb des Bahn halten.

Und zu Schluss das Gewicht: Schwerere Fahrzeuge werden in Zukunft auch stärker zur Kasse gebeten. In der Schweiz schon nächstes Jahr. Und man vergisst immer die Beschleunigung: Die Beschleunigung von 0.1 m/s2 entspricht einer Steigung von 10 Promillen. Daher macht sich gerade im Nahverkehr jeden Kilogramm Gewicht sehr störend bemerkbar.
Gruss Heinz

[Erich Müller]

Hallo Waldbart,

ich hatte es vor einigen Jahren gelesen in einem Artikel über Wasserstoff im Kfz und die Probleme, die es da gibt. Gasförmige Treibstoffe sind immer schwieriger zu handhaben als flüssige, und H2 besonders durch die niedrige Kondensationstemperatur und die kleinen Moleküle.
Methanol-Brennstoffzellen könnten eine interessante Alternative sein...

Ein Problem ist allerdings auch der heute deutlich höhere Leistungsbedarf. Ein Familienvan hat die Leistung eines VT95 unter der Haube, und entsprechend hohe Motorleistung wird auch im Schienenverkehr erwartet. Triebwagen fahren nicht mehr 90, sondern 140. Sie haben keine leichten Holzbänke, sondern schwere Polstersitze. Lüftung nicht durch offene Fenster, sondern mittels Klimaanlage. Ein VT95 mit Beiwagen wiegt ca 27t. Was wiegt ein Lint? Das alles erhöht den Energiebedarf erheblich.

[BernhardI]

Zitat von Betulaceae

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ok, also die Technik ist teuer,
wirklich soviel teurer als ein Dieseltriebzug?

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Ja. Akkus sind sehr teuer und schwer und sie halten nicht lange, wie wir alle von unseren mobilen Geräten wissen. Dieselantriebe hingegen sind günstig, zuverlässig und leistungsfähig (das war zur Zeit der Akkutriebwagen vor vielen Jahrzehnten anders), und halten oft Millionen von Kilometern.

Der soundsovielte Durchbruch des Elektroautos, politisch gewünscht, findet auch eher in den Medien und Foren statt, nicht auf der Straße, trotz aller Subventionen und Vergünstigungen. Physikalisch bedingt, daher nicht änderbar, ist die Energiedichte von Akkus lächerlich gering im Vergleich zu Treibstoffen. Deswegen wurde das E-Auto, erfunden 1839, vor hundert Jahren vom Auto mit Verbrennungsmotor abgelöst.

Bei der Bahn erfolgte die Ablösung der Dampflok durch Verbrennungsmotoren etliche Jahrzehnte später, was den Akkutriebwagen zwischenzeitlich ihre Nische gab auf nichtelektrifizierten Strecken. Ansonsten ist der E-Antrieb für die Bahn natürlich erste Wahl, aber über Oberleitung.

Grüße
Bernhard

[ThomasR]

Man muss auch beachten, dass es eine Diesellobby gibt. Das was der 515 an Reichweite hatte, das könnte man heute wohl um 30% verbessern. Von daher sehe ich das als sinnvoll an. Man könnte einen 515 mal modern ausrüsten oder einen der praktisch ausgemusterten642 umbauen.

Bleiakkus sind durchaus sinnvoll und das nicht nur im Triebwagen, sondern optimal auch da wo das Gewicht keine Rolle spielt, also z.B. als Hausspeicher für den Eigenverbrauch der Solaranlage.

Man könnte auch die Technologie von Tesla einsetzen, da ist die Kilmaanlage immer notwendig, auch für die Batterie.

Für die Heizung könnte man z.B. die Abwärme der E-Motoren und der Stromrichter nutzen. Das wird z.B. bei den 422, 423, 424, 425 und 430 so gemacht.

[alex218]

Zitat von BernhardI

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Zitat von Betulaceae

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ok, also die Technik ist teuer,
wirklich soviel teurer als ein Dieseltriebzug?

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Ja. Akkus sind sehr teuer und schwer...


Grüße
Bernhard

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Moin,
Naja, Verbrennungsmotor, Getriebe, Krafftstofftank und der Kraftstoff selbst, haben aber auch ein nicht zu übersehendes Gewicht. Und Geld kostet der Unterhalt auch.

[BernhardI]

Zitat von alex218

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Naja, Verbrennungsmotor, Getriebe, Krafftstofftank und der Kraftstoff selbst, haben aber auch ein nicht zu übersehendes Gewicht. Und Geld kostet der Unterhalt auch.

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Der Unterhalt kostet immer Geld.

Für den Energieinhalt eines Liters Diesel braucht man 80 bis 100 kg Akku. Statt eines 500-Liter-Tanks einer Lok (ca. 0,5 Tonnen) beispielsweise also 50 Tonnen Akkus. Für Bleiakkus ist der Faktor sogar um die 400, so daß 200 Tonnen Akkus 500 Liter Diesel entsprechen.

Grüße
Bernhard

[8erberg]

Hallo,

es gibt ja in Zukunft den iLint http://www.spiegel.de/wirtschaft/unterne...-a-1113093.html

Damit wäre es möglich den Überschuss an regenerativer Energie in Form von Wasserstoff zu "speichern" und zu nutzen.

Das wäre vielleicht eine Lösung.

Die alten ETA hab ich geliebt: sehr ruhiges Fahren durch die Drehgestelle und leisen (nur leicht "heulenden") Motoren, an bestimmten Strecken hörte man nur den Heizölbrenner für die Heizung...
Leider hat die DB damals bei uns die ETA abgezogen um die Strecke durch VT 98er "kaputtzurechnen", die waren erheblich lauter, rumpeliger und unbequemer - das hat sie geschafft, die Strecke zu meinem Heimatkaff ist heute Radweg oder unterm Pflug.

Peter

[RSH-Rainer]

Zitat von 8erberg

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Hallo,

es gibt ja in Zukunft den iLint http://www.spiegel.de/wirtschaft/unterne...-a-1113093.html

Damit wäre es möglich den Überschuss an regenerativer Energie in Form von Wasserstoff zu "speichern" und zu nutzen.

Das wäre vielleicht eine Lösung.

Peter

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Stimmt und eine 1:87-Variante würde das Ganze auch noch besser im ganzen Land bekanntgeben!

Gruß RSH-Rainer

[att]

Hallo,

ich frage mich welchen Sinn die hohen Investitionskosten für einen Akkuzug machen sollen wo die Bahn schon fast* überall elektrifiziert ist?

* nur hier im Süden haben wir weder elektrische Eisenbahn noch Autobahnen

Viele Grüße

Alexander

[Betulaceae]

Zitat von att

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Hallo,

ich frage mich welchen Sinn die hohen Investitionskosten für einen Akkuzug machen sollen wo die Bahn schon fast* überall elektrifiziert ist?

* nur hier im Süden haben wir weder elektrische Eisenbahn noch Autobahnen

Viele Grüße

Alexander

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Moin,

es geht da ja nicht um die elektrifizierten Hauptstrecken,
sondern um die Nebenstrecken die eh mit Dieseltriebwagen betrieben werden.

Grüße Birk

[SET800]

Zitat von Betulaceae

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Moin moin,
Warum gibt es keine neuen Akkutriebwagen?
Vorhin hab ich von einem Brennstoffzellentriebwagen gelesen, wieso gibt es keine neuen Akkutriebwagen?

Grüße Birk

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Hallo,
meine Meinung, längerfristung gedacht, so für 25 jahre:

Es werden wohl nicht alle denkbaren Bahnverbindungen elektrifiziert, deshalb Brennkraftantrieb mit einer annährend perfekten Abgasqualität UND Rekuperation.

Für die früher bahaypische Nutzungszeit von 40 Jahre ergäbe folgendes eine sinnvolle Lösung, die Komponeten sind bereits entwickelt:

Stirlingmotor mit Schungradspeicherunterstützung:

Die ca. 10kWh um eine 80t-Garnitur ( ähnlich 628 ) auf 110km/h zu beschleunigen benötigt ungefähr 1t Schwungradmasse. Systemgewicht um 2t.

Das Schwungrad kann mit Bremsenergie aufgeladen werden plus der Überschußleistung des Stirling die ja für Straßenbetrieb den bedeutenden Nachteil des trägen Leistungsgradienten haben, in der Kombination mit Schwungradspeicherung ist das aber hinfällig.

De Stirling ist dann leistungsmäßig nur für Beharrungsfahrt bei Gegenwind und gewünschter Steigung zu dimensionieren. Elektromotore für hohe Kurzeitleistung zu bauen ( S-Bahn-Betrieb ) bereitet keine Schwierigkeiten.


Daher die Kombination Stirling und Schwungrad gibt hohe Beschleunigungen, Schwungräder halten aber deutlcih mehr Zyklen als Akkus....

[Ronny_Sommer]

Hallo,

das Thema Akku-Triebwagen ist nicht so einfach wie sich das einige hier vorstellen.
Die Akkus sind auch heute noch schwer und vorallem teuer. Die Infrastruktur muß erstellt werden, die vorhandenen E-Netze dürften die Leistung was ein Ladegerät zieht kaum aushalten. So einen ETA kann man nicht wie den PKW oder das E-Bike an die 220V Steckdose hängen.

Zitat

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Man muss auch beachten, dass es eine Diesellobby gibt. Das was der 515 an Reichweite hatte, das könnte man heute wohl um 30% verbessern. Von daher sehe ich das als sinnvoll an. Man könnte einen 515 mal modern ausrüsten oder einen der praktisch ausgemusterten642 umbauen.
Bleiakkus sind durchaus sinnvoll und das nicht nur im Triebwagen, sondern optimal auch da wo das Gewicht keine Rolle spielt, also z.B. als Hausspeicher für den Eigenverbrauch der Solaranlage.

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Die gern in den Raum geworfene Diesellobby gibt es in der Form nicht. Was es gibt sind von der Stange verfügbare, erprobte Antriebskomponenten mit Verbrennungsmotor. Diesel für Eisenbahnfahrzeuge liesse sich theoretisch aus Bioabfällen gewinnen und braucht davon weit weniger als man bräuchte um die Akkus wieder zu laden.
Gewicht spielt bei der Eisenbahn sehr wohl eine Rolle, denn je höher das Fahrzeuggewicht, desto mehr Energie braucht es zur Bewegung und desto geringer ist die Zuladung. Viele Nebenbahnen in Deutschland erlauben heute noch keine 20t Achsdruck, besonders auf Strecken wo der Güterverkehr keine Rolle spielt.
Nicht umsonst sind die aktuellen Nahverkehrstriebwagen in Leichtbauweise ausgeführt und oft mit Antriebskomponenten aus dem BUS-/LKW-Bau.
Um einen entsprechend leistungsfähigen Akkutriebwagen bewegen zu können, bräuchte es ein vielfaches an Energie!

Zitat

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Da mich die alten Preußischen Akkutriebwagen (AT3, Wittfeld-Triebzüge und wie man sie immer nennen will) schon länger interessierten, habe ich mich das auch schon gefragt. Immerhin gab es mal ein recht Ansehnliches "Heer" von diesen Zügen, welche auch überall in Deutschland eingesetzt wurden. Zum Ende der AT-Ära hat den Weiterentwicklungen dieser Traktionsart angeblich der niedrige Ölpreis und die Kosten der Infrastruktur den Garaus gemacht.!? Im Ostteil war es wohl der Materialmangel, welcher die AT-Unterhaltung unerschwinglich werden ließ.
Über belastbare Zahlen dazu verfüge ich allerdings nicht.

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Es gab 171 ETA bei der KPEV, das war noch lange kein Heer und eingesetzt wurden diese Züge längst nicht überall. Bei der DRG schafften sie nach Modernisierung ~300km mit einer Akkuladung bei 60km/h V/max

Zitat

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Warum es keine neuen AT gibt ist tatsächlich eine gute Frage. Scheut sich die Bahn doch sonst nicht davor, auch nach über 100 Jahren das Rad neu zu erfinden...und es manchmal kurz darauf wieder zu vergessen.

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Es lohnt sich schlichtweg nicht, weder ökonomisch noch ökologisch.

[Brillenhuber]

Zitat von SET800

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Zitat von Betulaceae

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Moin moin,

Daher die Kombination Stirling und Schwungrad gibt hohe Beschleunigungen, Schwungräder halten aber deutlcih mehr Zyklen als Akkus....

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Dann frage ich mich, warum der Gyrobus so ein Flop geworden ist?

https://www.google.ch/url?sa=t&rct=j&q=&...141320020,d.d24

Gruss Heinz

[RSH-Rainer]

Interessanter Artikel!
Weiß jemand mehr davon?
Wie ging es weiter oder war dort doch etwas im Argen?
Hätte für Triebwagen im Nahverkehr im Flachland funktionieren müssen. An jedem Haltepunkt die Bügel hoch.

Bin gespannt was es dazu noch gibt.

Gruß Rainer

[Brillenhuber]

Zitat von RSH-Rainer

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Interessanter Artikel!
Weiß jemand mehr davon?
Wie ging es weiter oder war dort doch etwas im Argen?
Hätte für Triebwagen im Nahverkehr im Flachland funktionieren müssen. An jedem Haltepunkt die Bügel hoch.

Bin gespannt was es dazu noch gibt.

Gruß Rainer

---

Hallo
Ist hier beschrieben:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gyrobus
Zitat:
Ein Nachteil ist das Gewicht: Ein Gyrobus für circa 20 Personen und einen Aktionsradius von 20 Kilometern benötigt bei herkömmlichen Schwungrädern aus Stahl etwa 1,5 Tonnen Schwungradmasse, um die nötigen etwa 18 MJ (5 kWh) zu speichern. Außerdem erfordert die rotierende Scheibe besondere Sicherheitsmaßnahmen. So beträgt die Umfangsgeschwindigkeit einer Scheibe mit 1,6 Meter Durchmesser bei 3000 Umdrehungen pro Minute etwa 900 km/h. Zusätzlich muss das Schwungradgehäuse evakuiert werden, um die Luftreibung und den damit einhergehenden Energieverlust zu verringern. Diese Maßnahmen erhöhen das Gesamtgewicht um etwa drei Tonnen gegenüber einem vergleichbaren Dieselfahrzeug. Moderne Schwungräder aus aufgewickeltem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff können mit höheren Drehzahlen arbeiten. Sie sind leichter und würden das Eigengewicht des Gyrobusses senken.
http://www.nzz.ch/article8USTM-1.255057

Ein weiterer Nachteil ist das Fahrverhalten eines Gyrofahrzeugs. Das um eine senkrechte Achse rotierende Schwungrad bewirkt bei Änderungen der Steigung der Straße Kippkräfte auf das Fahrzeug. Durch Verwendung zweier gegenläufiger Schwungräder lässt sich dieser Effekt jedoch aufheben.

Sobald es bergauf geht, brauchst du wahnsinnig viel mehr Energie.
Dann kommt auch noch die zweimalige Energieumwandlung dazu: elektrisch - mechanisch- elektrisch.
Und ob ein Stirlingmotor, mit seiner äusserer Verbrennungein ein Fortschritt ist, wage ich zu bezweifeln.

Gruss Heinz

[Schwanck]

Moin zusammen,

Bereits im Beitrag #4 habe ich die Gründe dafür genannt. Seitdem gibt es keine neuen Erkenntnisse.