Hallo zusammen!

Auf die Gefahr hin, dass ich mich im Folgenden gleich als völliger Technikdepp oute: Warum kann man Dampflokomotiven (besser: Dampfspeicherlokomotiven, da ja eine Wärmequelle in der Lok zur Dampferzeugung für diesen Fall gar nicht mehr notwendig wäre, z.B. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1...of_20.05.06.jpg) nicht einfach quasi zum "Nulltarif" und völlig emissionsfrei mit Dampf aus geothermaler Quelle speisen (siehe z.B.: http://www.das-energieportal.de/startsei...-zu-geothermie/)? Könnte man nicht ein Schienenfahrzeug, ebenfalls mit Dampfenergie aus besagter Quelle, mit einem Motor wie diesem

http://www.spilling.de/produkte.php

oder diesem

http://idw-online.de/pages/de/news40223

antreiben?

Für technische Aufklärung besten Dank!

Grüße!

Christian

Christian, wo denkst Du hin??? Natürlich würde das unsere allseits geschätzte Energieindustrie gar nicht gerne sehen. Ergo würden sie alles tun, um Dich als ...

Zitat von bahngarfield

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Technikdepp

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... hin zu stellen.



Schönen Abend

Jerry

Hallo, Christian!

Zitat von bahngarfield

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Für technische Aufklärung besten Dank!

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Interessante Frage.

Lt. Wikipedia wird das Wasser in der Dampfspeicherlok auf 180°C erhitzt.
Lt. dem von Dir verlinkten Beitrag liefern die deutschen Wärmequellen max. 100°C.

So 'ne Lok muss zweimal am Tag "tanken" - wenn es eine Wärmequelle gäbe, wäre der Einsatzradius dementsprechend begrenzt.

Hallo Thomas!

Erstmal vielen Dank für Deine Antwort. Ich freue mich ja über jeden, der mir zu diesem Thema hier bekennend Dilettierendem auf die Sprünge hilft. Und: Auch beim dem Link hast Du recht - ich hätte vielleicht einen intelligenteren verlinken sollen. Denn an der Dampftemperatur des aus der Erde kommenden Dampfes kann es nicht liegen - die Behauptung in dem von mir verlinkten Artikel, über 100Grad würden in Deutschland nicht erreicht, ist schlicht nicht zutreffend:

- Unterhaching fördert bereits 122Grad

- wie http://www.advengys.com/fileadmin/Redakt...und_partner.jpg zeigt, haben wir in Endlhausen bereits 132Grad; einige Kilometer weiter südlich wären die gewünschten 180Grad sicher problemlos vorzufinden

- Offenbach fördert mit 150Grad bei einem Temperaturgradienten von 50Grad pro 100Meter; d.h., in 3800m Tiefe findet man dort 200Grad vor (http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=4940). Das ist übrigens die Temperatur, die auch Geothermiekraftwerke wie Habanero erzielen

Und: Die Technik der Dampfüberhitzung ist ja nicht so neu. Warum soll etwas, was in der Solarthermie angewandt wird (z.B. http://www.ecoenergy.de/go_public/freige...Sep.%202008.pdf) , nicht auch in der Geothermie funktionieren? Zumal dieses Prinzip sogar für die Dampfüberhitzung empfohlen wird (siehe http://www.bioindustry-ltd.com/solarsuperheating.pdf , Seite 5 erster Absatz).

Was die Reichweiten betrifft: Die Dampfspeicherloks des Großkraftwerks Mannheim fahren mit einer Dampffüllung 6 bis 8-Stunden-Schichten, bei denen Züge mit bis zu 2000 Tonnen Last bewegt werden. Stellen wir uns - lasst uns doch mal spinnen - einen mit "Zero-Emission-Engines" (den Begriff "Dampftriebwagen" halte ich heutzutage für nicht vermarktungsfähig) bestückten und gerade mal 50Tonnen schweren GTW2/6 vor - warum sollte dessen Reichweitenleistung signifikant unter der dessen eines mit Verbrennungsmotor ausgerüsteten liegen?

Wie gesagt: Mitlesende Ingenieure mögen die Hände über dem Kopf zusammenschlagen - mir erschließt sich schlicht nicht, warum es bis jetzt anscheinend noch keine Anwendung dieser quasi unerschöpflichen, emissionsfreien und "kostenlosen" (abgesehen von Investitions- und Unterhaltungskosten) Energieart für den Schienenverkehrssektor gibt.

Mit Dank für sämtliche Erhellung!

Grüße!

Christian

Zitat von bahngarfield

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Was die Reichweiten betrifft: Die Dampfspeicherloks des Großkraftwerks Mannheim fahren mit einer Dampffüllung 6 bis 8-Stunden-Schichten, bei denen Züge mit bis zu 2000 Tonnen Last bewegt werden. Stellen wir uns - lasst uns doch mal spinnen - einen mit "Zero-Emission-Engines" (den Begriff "Dampftriebwagen" halte ich heutzutage für nicht vermarktungsfähig) bestückten und gerade mal 50Tonnen schweren GTW2/6 vor - warum sollte dessen Reichweitenleistung signifikant unter der dessen eines mit Verbrennungsmotor ausgerüsteten liegen?

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Die Dampfspeicherlok fährt kaum. Sie drückt hauptsächlich die Sattelwagen über den Tiefbunker zum entladen und stellt sie dann wieder in die Übergabegruppe.
Dann stell dir mal einen GTW 2/6 mit einem dicken Kessel vor und das Wasser im Kessel hat ja ebenfalls ein Gewicht. Da sind schnell mal 20 - 30 t zusammen.
Dann muß die Dampfspeicherlok mit der entsprechenden Wärmemenge geladen werden was auch nicht unter mehreren Stunden geht.

Klar, Du hast recht, ich überzeichne natürlich. Man kann nicht das Mittelteil eines Gtw2/6 durch eine Mannheimer Dampfspeicherlok ersetzen und dies dann als zeitgemäßes Nahverkehrsfahrzeug bezeichnen.

Dann komm' ich jetzt mal von der anderen Seite her: Ein in zeitgemäßer Zero-Emission-Engine-Technologie (siehe z.B. auch http://www.iav.com/_downloads/de/techn_v.../Dampfmotor.pdf) ausgeführtes Schienenfahrzeug hätte wohl ein Leistungsgewicht, das dem dieses Fahrzeuges vergleichbar sein dürfte

http://www.ruedi-wenger.ch/dampf.html

(runterscrollen bis "Monteverdi-Projekt"), wenn nicht sogar ein noch besseres. Denn verwendete man Dampf aus geothermaler Quelle entfiele IMHO nicht nur der komplette Verbrennungsprozess im Fahrzeug inklusive "Brennkammer" irgend einer Art, sondern auch die gewichtsträchtige Mitnahme von zur Verbrennung notwendigen Betriebsstoffen. Dem gegenüber stünde natürlich - und da hat Thomas wieder völlig recht - , dass eine ausreichende Dampfspeicherkapazität vorhanden sein müsste. Wieviel Energie man in welche mitzuführende Menge Dampfes welcher Temperatur stecken müsste um damit äquivalente Fahrleistungen wie ein bauartgleiches verbrennungsmotorgetriebenes Fahrzeuges zu erreichen ist allerdings ein Rechenexempel jenseits meiner Künste, zugegeben. Aber Schienenverkehr nach dem Prinzip der Kurzversion von Schillers Glocke - "Loch in Erde/ Wasser 'rin/ Dampf in Dampflok/Bimm-bimm-bimm!" - erscheint mir noch immer nicht ganz unplausibel...

Grüße!

Christian

Hallo,

macht mal immer etwas langsam wenn es darum geht Enegie "ökologisch" zu gewinnen oder zu generieren.
Es gibt grundsätzlich einen Auswirkung auf unsere Umwelt.

Siehe Staufen. Hier haben sie jetzt Probleme weil der Boden sich bewegt.

Selbst wenn ich umweltfreundlich elektrische Energie durch Wasserkraft gewinne hat dies ebenfalls Auswirkungen auf die Umwelt.
Sieh auch hier die Auswirkungen am Unterlauf des Lech, der sehr intensiv genutzt wird.

Die Schwierigkeit bei den vorgestellten Antrieben besteht im Speichern der entsprechenden Energiemengen. Die dadurch bedingte mehrmalige Umwandlung bedeutet schon mal grundsätzlich einen Verlust.

Hallo zusammen!

Bevor das Ganze in einen grundsatzpolitischen Dialog zwischen Thomas (über dessen Antworten ich mich sehr gefreut habe, vielen Dank dafür) und mir über alternative Energien mündet habe ich mir erlaubt, eine kleine grafisch-launische Abrundung des Themas anzufügen:



Mit augenzwinkernden Grüßen!

Christian

@Webmaster: Falls Copyright-Bedenken hinsichtlich der 94er-Grafikvorlage bestehen sollten, Beitrag einfach löschen - danke!

Hallo Christian

Nehmen wir mal an jemand würde sich an ein solches Projekt heran wagen, wie könnte das dann aussehen?

Zunächst mal müsste eine passende Dampfquelle gefunden werden, um das Wasser im Kessel auf 180°C zu erwärmen müsste diese Damfquelle eine wesentlich höhere Temperatur bringen, sagen wir mal 250°C. Und der notwendige Druck? Etwa 30 Bar müssten es sein, für Hochdrucklokomotiven wohl bis 45 Bar (geschätzt). Lässt sich das aus einer aus geothermalen Quelle rausholen?

Zum Fahrzeug: Ein GTW dessen Antriebsteil durch eine Dampfspeicherlok ersetzt wird erscheint mir unpraktisch. Eher wäre es eine Einheit mit Antriebsteil an einem Ende. Anders als bei den erwähnten Rangierlokomotiven müsste ein solcher Zug vernünftiger Weise eine Höchstgeschwindigkeit erreichen welche es erlaubt mit aktuellen Fahrzeugen mitzuhalten. Die Reichweite (in Km) mit einer "Füllung" dürfte ein mehrfaches dessen betragen was eine Rangierlok erreichen muss. Das "Auftanken" müsste rasch erledigt werden können, sicher viel schneller als bei den Dampfspeicherlokomotiven.

Und der Unterhalt? Die Feuerung fällt weg, damit auch viel Unterhaltsarbeiten. Das Triebwerk der Dampflok bleibt aber. Man würde es mit Rollenlager ausrüsten, trotzdem bleibt ein gewisser Aufwand an Unterhalt. Auch der Kessel benötigt regelmässigen Unterhalt und Kontrolle (Druckbehälter). Bleibt noch der nicht überragende Wirkungsgrad der Dampfmaschine.

Ich denke deshalb das es eher kein solches Fahrzeug geben wir, auch wenn ich die Idee an sich gut finde....

Noch als Ergänzung:

http://www.dlm-ag.ch/de/neuigkeiten/1-ak...speichertechnik

Zitat von erwa20

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Und der Unterhalt? Die Feuerung fällt weg, damit auch viel Unterhaltsarbeiten. Das Triebwerk der Dampflok bleibt aber. Man würde es mit Rollenlager ausrüsten, trotzdem bleibt ein gewisser Aufwand an Unterhalt. Auch der Kessel benötigt regelmässigen Unterhalt und Kontrolle (Druckbehälter). Bleibt noch der nicht überragende Wirkungsgrad der Dampfmaschine.

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Das Triebwerk könnte mit Dampfmotoren wie bei der BR 19.10 von Henschel gebaut werden. Die Maschinenfabrik Eßlingen hatte für schnellfahrende Dampftriebwagen solche Motoren geplant. Auf dieser Idee fußt auch die Henschellok.
Diese Motoren sind vollgekapselt und nicht komplizierter wie ein Diesel- oder Benzinmotor.
Der Wirkungsgrad einer Dampfmaschine selbst liegt auf Höhe der Triebwerke für Verbrennungsmotoren.
Kesselprüfungsfristen sind meines Wissens nach alle sechs Jahre.

Hallo „erwa20“,

Kommt aus der Schweiz und verlinkt gleich auf die dlm-ag Roger Wallers – klingt nach "innerem Zusammenhang"...

Zitat

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Nehmen wir mal an jemand würde sich an ein solches Projekt heran wagen, wie könnte das dann aussehen?

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So wie meine „Gerda“. Nein, im Ernst: Eine „Gerda“ wäre etwas für eine sehr begrenzte anwendungstechnische Nische, z.B. für ein EVU, das in geothermal interessanter Region angesiedelt ist (Karte siehe z.B. unter http://www.volker-goebel.de/Geothermiekraftwerk_SN.html) und nicht nur mit dieser Lok Rangier- und Übergabefahrten erledigen möchte, sondern auch am Wochenende mal einen Touristikzug von A nach B bringen. Daher der Erhalt des historischen Gewandes. Im Übrigen meine ich, dass eine solche Maschine von den (Um-)Baukosten wie auch von den Betriebskosten her (alles immer unter der Prämisse, dass es überhaupt ginge!) unterhalb einer CO2-produzierenden Verbrennungsmotorlokomotive zu stehen kommen müsste.

Zitat

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Zunächst mal müsste eine passende Dampfquelle gefunden werden, um das Wasser im Kessel auf 180°C zu erwärmen müsste diese Damfquelle eine wesentlich höhere Temperatur bringen, sagen wir mal 250°C. Und der notwendige Druck? Etwa 30 Bar müssten es sein, für Hochdrucklokomotiven wohl bis 45 Bar (geschätzt). Lässt sich das aus einer aus geothermalen Quelle rausholen?

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Gute Frage. Entscheidende Frage. Auch von der Frage her, was dampftechnisch (Drücke, Überhitzung...) mit welchem Aufwand (Kosten?) heutzutage machbar ist. 238Grad werden z.B. unter Mecklenburg-Vorpommern erwartet (siehe obigen Link), zu den Drücken kann ich nichts sagen.

Zitat

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Zum Fahrzeug: Ein GTW dessen Antriebsteil durch eine Dampfspeicherlok ersetzt wird erscheint mir unpraktisch.

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Stimmt natürlich. Hatte ich ja schon geschrieben... – wäre aber sicherlich eine optisch interessante modellbahnerische Herausforderung..!

Zitat

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Eher wäre es eine Einheit mit Antriebsteil an einem Ende. Anders als bei den erwähnten Rangierlokomotiven müsste ein solcher Zug vernünftiger Weise eine Höchstgeschwindigkeit erreichen welche es erlaubt mit aktuellen Fahrzeugen mitzuhalten. Die Reichweite (in Km) mit einer "Füllung" dürfte ein mehrfaches dessen betragen was eine Rangierlok erreichen muss.

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Auch völlig richtig. Was ich nicht verstehe: Ich nehme eine bestimmte Menge Dampf eines Energieäquivalentes X. Wenn ich jetzt einen Parameter um einen Faktor – sagen wir mal zehn – reduziere müssten doch die anderen Faktoren, da das Energieäquivalent ja konstant bleibt, um eben diesen Faktor steigen. Heißt: Wenn X genügt um 6 – 8 Stunden lang 2000t-Garnituren und sei es nur mit Schrittgeschwindigkeit zu befördern – wie verschieben sich dann die Parameter Geschwindigkeit und Reichweite nach oben, wenn ich es mit nur noch 200t Zuglast zu tun habe?

Zitat

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Das "Auftanken" müsste rasch erledigt werden können, sicher viel schneller als bei den Dampfspeicherlokomotiven.

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Korrekt. Blöderweise weichen hierzu die Angaben in der Literatur erheblich voneinander ab, zwischen 25Minuten (siehe http://www.drehscheibe-foren.de/foren/read.php?17,1171684) und mehreren Stunden. Dazu muss ich sagen dass bei mir Thomas Ausführungen höchste Glaubwürdigkeit besitzen; was er schreibt klingt so, als sei er schonmal dort gewesen. Doch auch dieses Problem halte ich für lösbar.

Zitat

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Und der Unterhalt? Die Feuerung fällt weg, damit auch viel Unterhaltsarbeiten. Das Triebwerk der Dampflok bleibt aber. Man würde es mit Rollenlager ausrüsten, trotzdem bleibt ein gewisser Aufwand an Unterhalt. Auch der Kessel benötigt regelmässigen Unterhalt und Kontrolle (Druckbehälter).

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Völlige Übereinstimmung, auch wenn ich mir erlaube in diesem Kontext wieder auf das Beispiel Mannheim zu verweisen, wo man von der Umstellung auf Dieselloks abgesehen hat, weil diese schlicht - von einigen weiteren Nachteilen abgesehen - zu teuer wären (http://home.arcor.de/steffenhartwich/gkmma.htm). Eine „Gerda“, die in einem Radius von x km rund um eine Thermaltankstelle Rangier- und Übergabedienste versieht oder ökologisch korrekten Tourismusverkehr auf einer Bahnstrecke zwischen zwei mit Dampftankstellen versehenen Endbahnhöfen verrichtet ist eine Sache. Viel spannender ist doch die Frage ob man Motoren wie diesen hier http://www.iav.com/_downloads/de/techn_v.../Dampfmotor.pdf (natürlich triebfahrzeuggerecht dimensioniert) geothermal speisen und damit zeitgemäße Schienenfahrzeuge wie unseren gedachten GTW ausstatten könnte.

Zitat

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Bleibt noch der nicht überragende Wirkungsgrad der Dampfmaschine.

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Ebenfalls völlig ACK. Und doch gibt es da wiederum etwas, was ich nicht verstehe: Irgendwann zu seligen Gymnasialzeiten haben wir gelernt, dass jede Umwandlung einer Energieform in eine andere mit einem Energieverlust einher geht. Wenn ich einen Dampfmotor welcher Art auch immer mit geothermalem Dampf antreiben kann, habe ich diesen Transferverlust nur einmal, nämlich bei der Umwandlung der Wärmeenergie des Dampfes in die Bewegungsenergie des Kolbens (ich simplifiziere).

Speise ich aber den gleichen Dampf erst in eine Turbine ein, die einen Generator antreibt der Strom erzeugt, dessen Strom wiederum (mit Leitungsverlusten) in ein Bahnnetz eingespeist wird, aus dem wiederum strombetriebene Fahrzeuge ihre Energie beziehen, die diese dann in ihren Elektromotoren erst wieder in Bewegungsenergie umwandeln bekomme ich IMHO eine regelrecht Kette an Energieübertragungsverlusten zusammen (abgesehen davon, dass ich in dieser Technik nur elektrifizierte Strecken bedienen kann und eine komplette Bahnstrominfrastruktur benötige). Wenn ich also die Energie, die in einer bestimmten Menge Dampf steckt mit 100% gleichsetze – wieviel % davon kommen in ersterem Fall effektiv am Rad an, und wieviel in letzterem?

Zitat

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Ich denke deshalb das es eher kein solches Fahrzeug geben wir, auch wenn ich die Idee an sich gut finde....

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Das ist schön! Man müsste mal Roger Waller und irgendeinen Geothermie-Papst zur Klausur in einen Raum einsperren, bis weißer Rauch aufsteigt – äh, Dampf...!

Grüße!

Christian

Hallo, Christian!

Zitat von bahngarfield

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bekomme ich IMHO eine regelrecht Kette an Energieübertragungsverlusten zusammen

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140°C reichen zur Stromerzeugung. Zum Betrieb einer Dampfspeicherlok reicht es vielleicht auch, aber je heißer das Wasser, desto höher der Überdruck in der Lok.

Zum Wirkungsgrad einer Dampfspeicherlok ist mir nichts bekannt.

Die Dampfspeicherlok muss ihren Energiespeicher Wasser immer mitbeschleunigen und abbremsen. Elloks haben weniger unnötigen Ballast und kommen bei gleichem Gewicht auf ca. dreifache Leistung.
Und bei der Stromerzeugung kann der Dampf anschließend noch z. B. für Fernwärme genutzt werden.