Die Waschmaschine der Zukunft

gibt es schon, sie muss sich nur noch durchsetzen. Es ist die Maschine mit Warm- und Kaltwasseranschluss, die das vorhandene warme Wasser nutzt. Gemäß dena spart man damit pro Wäsche im Mittel 0,4 kWh, macht in 10 Jahren rund 1400 kWh oder rund 280 €.

Leider muss man aber Energie und Geld aufwenden, um das warme Wasser zu erzeugen, macht ca. 70 €. Die Primärenergieeinsparung beträgt allerdings ca. das Doppelte der Elektroenergieeinsparung.

Analoges gilt für Geschirrspülmaschinen.

Ich finde, dass nur noch Geräte mit Warmwasseranschluss verkauft werden sollten.

Der Kühlschrank der Zukunft

Immer im Winter bin ich erstaunt, dass wir noch Strom für die Kühlung unserer Vorräte aufwenden. Deshalb glaube ich, dass der Kühlschrank der Zukunft vor allem eine Eigenschaft haben wird: er wird seinen Wärmetauscher in die Außenluft hängen, oder sogar Außenkälte direkt verwenden.

Dafür gibt es mehrere Varianten:

  1. Eine spezielle Kammer ist für die Aufnahme des Kühlschranks vorgesehen, die an der Außenwand liegt und durch große Belüftungslöcher nahezu Außentemperatur aufweist. Das ist eine moderne Variante der guten alten Speisekammer.
  2. Ein Wärmetauscher ist von vornherein an der Außenwand angebracht, der mittels einer Kühlmittelleitung mit standardisierter, selbstverschließender Kupplung an den Kühlschrank innen angeschl0ssen wird. Vorteil: etwas mehr Freiheit bei der Positionierung des Geräts.

Noch mehr Kühlenergie lässt sich einsparen, wenn das System über ein Kältedepot verfügt, das nur in der Nacht, wenn die Außentemperatur 5 – 10 °C unter der Tagestemperatur liegt, gekühlt wird und genügend Kapazität besitzt, den Kühlschrank tagsüber kühl zu halten. Dieses kann sowohl im Kühlschrank eingebaut sein als auch, bei Variante 2, fest in der Wohnung installiert.

Eine moderne Kühl-/Gefrierkombination verbraucht ca. 300 kWh pro Jahr. Durch solche Maßnahmen würde der Verbrauch abgeschätzterweise auf die Hälfte sinken . Bei einem Strompreis von 0,2 €/kWh wären das ca. 300 € in 10 Jahren. Das scheint mir noch nicht rentabel zu sein, aber wer weiß, wie die Rechnung in zehn, zwanzig Jahren ausschaut?

 

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Variante 1 als einfache Kammer mit Außenluft

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Variante 1 mit Kältespeicher

Man muss sich aber vergegenwärtigen, dass der Strom für den Kühlschrank nur einen geringen Anteil des Stromverbrauchs ausmacht – in meiner WG sind es ca. 10 %. Und es ist unbequem – man hat nicht mehr die Freiheit der Wahl, wo man den Kühlschrank hinstellt. Aber wenn wir auf die geringen Verbrauchswerte kommen wollen, die wir mittelfristig erreichen müssen, müssen wir auch diese Möglichkeit ausschöpfen.

3382 km pro Liter

kann man mit dem Experimentalauto des Lycée la Joliverie in Nantes zurücklegen. Deswegen war es der Sieger des diesjährigen Shell Eco-Marathons Europe. Das entspricht einem Benzinverbrauch von 0,03 l auf 100 km. Damit ist es 34 mal besser als das 1 – l – Auto von VW und 100 mal besser als ein 3-Liter-Auto. Das ist also erreichbar.

Natürlich sind das Extreme: man fährt nicht viel schneller als 30, liegt nahezu in einer 30 kg leichten Zigarre – Knautschzone, was ist das? Die Beschleunigung ist nahezu vernachlässigbar.

Aber in besagtem Wettbewerb gibt es auch die Kategorie „Urban Concept Cars“, was kleine Zweisitzer mit Gepäckraum sind, und diese müssen gelegentlich anhalten und wieder losfahren. Und auch hier werden exorbitante Werte erreicht: 848 km pro Liter, also ein Verbrauch von 0,12 l pro 100 km, was immer noch 8,5 mal besser scheint als das 1-l-Auto von VW. Allerdings fährt dieses 3  mal schneller. Wenn ich das Wettbewerbsauto 3 mal schneller fahren lasse, erhöht sich sein Luftwiderstand und damit sein Verbrauch um den Faktor 9. Das bedeutet, dass das VW- 1 – Liter – Auto ziemlich genau gleich gut ist.

nochmal Auto der Zukunft

Also hauen wir weiter in die Autotechnik-Kerbe und spielen den Spinner:

Wenn es kein Hybridauto ist, hat der Motor zwei oder drei Zylinder unterschiedlichen Hubraums, die alternativ laufen. Grund: die Verluste durch Wärmeleitung sind hoch und hängen in erster Näherung nur von der Verbrennungsraumoberfläche ab. So wird Leistung immer mit dem kleinstmöglichen Zylinder erbracht.

Innerhalb eines Motorbereichs regelt der Fahrer mit dem Gaspedal über eine kontinuierliche Automatik nur noch die Drehzahl anstatt die Zylinderladung.

Wenn es ein Hybridauto ist, kennt der Verbrennungsmotor nur noch zwei Betriebszustände: „optimale Zylinderladung und Drehzahl“ und „aus“.

Dies ist kein Auto-Blog, aber . . . (1-Liter-Auto)

wenn man einmal ein Thema beim Wickel hat, fällte einem immer mehr dazu ein.

Mit meiner Zeichnung zum Torsionsfederelement zur Stoßdämpfung beim Einzylinder habe ich mich definitiv als versponnener Techno-Tüftler disqualifiziert. Dennoch will ich hier das momentan aktuelle Feld weiter beackern.

Es wird bald das 1 – Liter – Auto geben, habe ich kürzlich gelesen und zwar hier. Ein löbliches Vorhaben, ein Schritt in die richtige Richtung, aber: nicht das was wir brauchen. Denn es ist ein Rekordauto, ein Konzeptauto, ein Demonstrationsauto, kein Massenauto! Anscheinend ist der VW  – Vorstand von seinem Lupo-Versuch, der (so meine ich kühnerweise) vor allem wegen des bescheuerten Designs so gescheitert ist, so frustriert, dass er, nachdem er zuerst zu kurz geschossen und dann kein „Standing“ bewiesen hat, nun über das Ziel hinausschießt und des Guten zuviel tut. Ich möchte mal wissen, wie weit die Umweltbewegung wäre, wenn sie bessere Designer und Werbeleute hätte.

Immerhin für mich befriedigend: der Wagen wird einen Einzylindermotor haben, abgedeckte Hinterräder, Freilauf. Weitere energierelevante Elemente: Start-Stopp-Automatik, Bremsenergierückgewinnung.

Der Verbrennungsmotor der Zukunft

In einem früheren Beitrag schrieb ich, dass der Verbrennungsmotor der Zukunft nur einen Zylinder hat. Das möchte ich nun ein wenig ausführen und einige Ideen einbringen. Genauer könnte er folgende Eigenschaften haben, d.h. ich spinne jetzt mal was zusammen:

  • Einen langen Hub, so dass der Brennraum bei den höchsten Gastemperaturen am kugelähnlichsten ist,
  • ungefähr dieselbe Drehzahl wie gängige Automotoren,
  • natürlich viele Ventile,
  • symmetrisch-gegenläufige Ausgleichsmassen, die bewirken, dass der Motor weder Verschiebungs- noch Drehungsvibrationen kennt und die auch als Schwungscheiben dienen,
  • Auskleidung der Zylinderinnen- und Kolbenoberfläche mit Keramik, was thermisch besser isoliert,
  • mehrere Einspritzdüsen, die einzeln koordiniert so angesteuert werden, dass günstige Verwirbelung entsteht,
  • zeitliche Dosierung des Einspritzstromes, so dass während der ganzen Verbrennungsphase eine konstant hohe Temperatur gehalten wird um eine quasi-isotherme Expansion zu erreichen, die aber ein Maximum nicht übersteigt, um Stickoxidbildung zu vermeiden,
  • am Antriebsstrang ein Drehmomentfilter, der die Drehmomentstöße des Einzylinders glättet.

So ein Motor hat wegen der geringeren Wärmeverluste (und vielleicht auch wegen der Verbrennungstemperatursteuerung, aber hier bin ich mir nicht sicher) einen höheren Wirkungsgrad als heutige Automotoren mit mehreren kleinen Zylindern. Außerdem hätte er einen satten Yamaha-XT-Sound und ein Monsterdrehmoment bereits bei niedrigen Drehzahlen.

Eine mögliche Konstruktion für einen Drehmomentfilter habe ich mal hier skizziert, sowas macht mir immer Spaß, im Wesentlichen ist es eine sehr weiche hydraulische Torsionfeder:

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