DE102005045524A1 - Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume - Google Patents

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Willo Westermayer
Albert Dr. Fritzsche
Günther Waschilewski
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume, mit einem Dieselmotor als Primärenergiewandler. Sie umfasst Mittel, um die Leistungsabgabe des Dieselmotors unter Berücksichtigung schwankender Außenbedingungen wie Luftdruck und Temperatur durch variable Aufladung konstant zu halten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume, letztere insbesondere ausgebildet als Container oder Zelt. Derartige Container sind z.B. in der DE 10154848 A1 , der DE 299 18 368 U1 oder der EP 0 682 156 A1 offenbart.
  • Der zuverlässige Betrieb mobiler Arbeitsräume für militärische und zivile Anwendungen ist in hohem Maße von der Verfügbarkeit einer ausreichenden Energieversorgung abhängig. Die Versorgung mit elektrischem Strom und mit Wärme bzw. Kühlung zur Klimatisierung ist in diesem Zusammenhang vorrangig. Mechanische Nutzarbeit in Form von Antrieben oder Arbeitsmaschinen tritt normalerweise nicht als Bedarf auf.
  • Die integrale Energiebereitstellung wird im Wesentlichen durch folgende Faktoren bestimmt:
    • 1. Endgeräte des Nutzers: Leistungsaufnahme, DC/AC, Wirkungsgrad, Versorgungsspannung, Geräteabwärme
    • 2. Einsatzgebiete durch klimatische bzw. geografische/meteorologische Faktoren: Temperatur, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchte, Luftdruck, Sand, Staub und Wind, Einsatzhöhe (über N.N), bedingt auch unterschiedliche barometrische Drucke
    • 3. Personenzahl: Wärmeumsatz
    • 4. Frischluftanteil: spez. Wärme, Luftfeuchte
    • 5. Arbeitsraum (Kabine, Container, Koffer): Isolierung, Gewicht
    • 6. Primärenergiewandlung, nachgeschaltete Stromerzeugung: Wirkungsgrade
    • 7. Klimaanlage: Arbeitsprinzip (z.B. Klima-Kompressoren, Absorptionsmaschinen), Wirkungsgrad.
  • Die Faktoren 1 bis 4 sind durch den jeweiligen Einsatzauftrag vorgegeben und bedingen die jeweilige Auslegung der Energiesysteme. Extreme Anforderungen werden an eine Energie-/Klimaversorgung bei extremen Umweltbedingungen gestellt. Solche sind insbesondere extreme Kälte/Hitze bei sehr unterschiedlichen Einsatzhöhen.
  • Bestehende Systeme verwenden als primären Energiewandler Dieselmotoren im unteren Leistungs-Segment (kleiner 20 kWatt(mech)). Diese werden üblicherweise bei Konstantdrehzahl betrieben und sind darüber hinaus nicht wirkungsgradoptimiert. Problematisch wird ein Betrieb der (Saug)-Dieselmotoren bei großer Höhe (Wirkungsgrad) und insbesondere noch bei einer Kombination großer Höhe mit hohen Außentemperaturen (z.B. hoch liegende Wüstengebiete/Bergregionen bei starker Sonneneinstrahlung).
  • Es ist bei der bestehenden, auf Saugmotoren basierenden Motor-Konzeption nicht möglich, die Nennleistung der Motoren über das erforderliche Höhen-Temperaturprofil zu halten. Es ist mit Leistungseinbussen im Rahmen der relevanten Umweltbedingungen bis zu 70% zu rechnen (Leistungsreduktion infolge Verminderung des Luftmassendurchsatzes des Motors und damit verbunden eine Reduktion des Wirkungsgrades). Damit ist eine ausreichende Strom-/Klimaversorgung der mobilen Arbeitsräume unter wirtschaftlich bzw. ökologischen Bedingungen nicht möglich (z.B. Installation einer entsprechend höheren Primärleistung). Dies wäre jedoch im Hinblick auf einen überwiegend zu erwartenden Betrieb bei normalen Umweltbedingungen kontraproduktiv wegen Mehrgewicht und Volumen, Verschlechterung des Wirkungsgrades, da dann bei geringer Teillast nicht mehr mit einer Konstantdrehzahl gearbeitet werden kann. Letzteres bedeutet einen breiten Kennfeldbetrieb des Motors mit erhöhtem Aufwand bei der Regelung der Einspritzmenge an Kraftstoff.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume zu schaffen, mit der eine nach wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten optimale Energieversorgung der mobilen Arbeitsräume auch bei wechselnden Umgebungsbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Meereshöhe, möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
    •
  • Die geografisch bedingte Leistungsschwankung des Motors stellt ein prinzipielles physikalisches Problem dar und ist ohne motorische Zusatzmaßnahmen nicht lösbar, da die Masse der Brennluft im Zylinder signifikant die Nennleistung, resp. den Wirkungsgrad des Motors beeinflusst. De facto ist hier die aktuelle Dichte der Brennluft entscheidend für die Leistungsausbeute (barometrischer Druck und zugehörige Außentemperatur). Durch die im Folgenden näher beschriebene erfindungsgemäße Druckkonditionierung der Ansaugluft mittels Verdichter kann das zugrunde liegende Problem gelöst werden.
  • Die erfindungsgemäße Maßnahme führt zu einer Konstanthaltung des Zylinder-Füllgrades bezogen auf die Masse der Brennluft bei variablen Außenbedingungen (barometrischer Druck, Temperatur). Damit verbunden ist eine konstante Leistungsabgabe des Motors bei festgehaltenen Betriebsbedingungen (bezogen auf Normalbedingungen, z.B. 25°C und 1013 mbar) wie Drehzahl und Einspritzmenge. Damit ist es möglich, einen unter Normalbedingungen optimalen Betriebspunkt des Motors beizubehalten und somit einen optimalen Wirkungsgrad auch bei unterschiedlichen, auch extremen Außenbedingungen zu realisieren. Ein zusätzlicher Ladeluftkühler ist hilfreich hinsichtlich weiterer Optimierung des Füllgrades. Da die extremen Außenbedingungen nur untergeordnet auftreten werden (überwiegend zu erwarten ist ein Betrieb bei normalen Außenbedingungen) und vorab kaum zu definieren sind, ist eine Einrichtung mit variabler Brennluft-Druckbeaufschlagung bis maximal 1 bar absolut (Fördermenge) erforderlich.
  • Auf der Basis der momentanen Leistungsanforderung der Verbraucher wird die hierzu erforderliche Brennstoffeinspritzmenge ermittelt, der wiederum eine bestimmte benötigte Brennluftmasse entspricht. Unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und des Luftdrucks, deren aktuelle Werte mit entsprechenden Sensoren bereitgestellt werden, können daraus Steuersignale für den Verdichter zur Aufladung der Ansaugluft generiert werden. Anstatt Sensoren für Luftdruck und Temperatur kann auch direkt ein Massenflusssensor eingesetzt werden.
  • Im Vordergrund steht die Anpassung des Druckes auf Nominaldruck (z.B. 1013 mbar), sofern der äußere Luftdruck infolge barometrischer Gegebenheiten deutlich darunter liegen sollte.
  • Bei Primärenergiewandlern (hier Dieselmotoren) ohne Abgasturbolader wird bevorzugt ein elektrisch angetriebener mechanischer Verdichter (Kompressor) mit von der Fördermenge nur geringfügig abhängigem Pumpenwirkungsgrad eingesetzt. Unter Berücksichtigung der Gegebenheiten beim Einsatz von mobilen Strom-Klimaversorgungsgeräten ist ein elektrisch angetriebener Verdichter einem mechanisch zugeschalteten Gerät vorzuziehen. Das ist zum einen darin begründet, dass die Einsätze der Geräte in extremen Klima/Höhengebieten bei weitem nicht so häufig sein werden als dies in normalen Zonen der Fall ist. Zum anderen ist mittels eines elektrischen Antriebs über eine Drehzahlregelung des antreibenden Elektromotors eine einfache Anpassung an die jeweilige Einsatzhöhe/Temperatur möglich, was den erforderlichen Lade-Differenzdruck betrifft. Über eine zusätzliche Luftmassen-Regelung kann dann eine optimale Zylinderfüllung erreicht werden. Dadurch kann eine konstante Leistungsabgabe der Maschine bei schwankenden äußeren Bedingungen erreicht werden.
  • Die Ausführung des bedarfsgesteuert elektrisch angetriebenen Kompressors kann dabei eine Kolbenmaschine (vorzugsweise Rotations-Kolbenmaschine) oder auch eine Strömungsmaschine (Turboverdichter) sein. Im letzteren Fall ist durch variable Blattverstellung noch eine zusätzliche Luftmassenregelung möglich.
  • Bei Primärenergiewandlern (Dieselmotoren) mit Abgas-Turbolader kann ein im Bedarfsfall erforderlicher höherer Ladedruck zum einen durch variable Blattverstellung beim Turbolader erreicht werden. Zum anderen ist es möglich, den Abgasturbolader zweistufig auszulegen. Dabei wird die erste Stufe (Hauptstufe) wie bekannt auf einen optimalen Betriebspunkt unter normalen Einsatzbedingungen ausgelegt. Eine zweite Stufe wird elektrisch angetrieben und der ersten Stufe bei jeweiligem Bedarf zugeschaltet. Hinsichtlich Betriebsweise/Regelung gelten die entsprechenden Ansätze wie bei Motoren ohne Abgasturbolader.
  • Insbesondere unter Berücksichtigung von schwierigen Einsatzbedingungen (z.B. KRK-Einsätze) erfordert die Versorgung von mobilen Arbeitsräumen mit Strom und Wärme/Kälte über die oben genannten Anforderungen hinaus Systeme mit langen Wartungsintervallen und ressourcenschonender sowie umweltgerechter Betriebsweise. Darüber hinaus sind auch noch spezifische Gegebenheiten zu berücksichtigen, wie z.B. Reduktion der Infrarot (IR)-Signatur (z.B. durch Reduktion der Abgastemperatur sowie der Partikel-Konzentration und Temperatur).
  • Die bekannten Versorgungssysteme benutzen als primären Energiewandler Saug-Dieselmotoren mit Vorkammer-Brennverfahren ohne Abgasnachbehandlung. Darüber hinaus werden keine besonderen Maßnahmen ergriffen, beispielsweise im Ölkreislauf im Sinne effizienter Kühlung und Motorabdichtung, oder einer kontinuierlicher Ölaufbereitung. Des Weiteren werden wirkungsgrad- und emissionsrelevante Maßnahmen motorseitig und im Abgasstrang nicht ergriffen. Durch Umsetzung entsprechender Maßnahmen im Bezug auf den Primärenergiewandler sind die im Folgenden beschriebenen Vorteile zu erzielen:
  • Effiziente Ölkühlung und Motor (Zylinder/Kolben/Pleuel/Kurbelwelle)-Abdichtung
  • Diese Maßnahmen führen zu einer Reduktion der Öltemperatur, der mittleren Verbrennungstemperatur sowie der Vermeidung des Einschleppens größerer Ölmengen in den Brennraum.
  • Die Reduktion der Öltemperatur sowie der mittleren Verbrennungstemperatur führt zu einer Wirkungsgradverbesserung. Damit ist eine Absenkung der Abgastemperatur sowie des Schadstoffaustoßes verbunden. Des Weiteren führt die Reduktion der Öltemperatur zu einer Erhöhung der Öl-Standzeit (Verlängerung der Wechselintervalle). Die Reduktion des Öleintrages in den Brennraum verringert den Ölverbrauch, reduziert die Partikelemissionen (Ruß) und verhindert Ölkohleablagerungen.
  • Eine effiziente Ölkühlung erfordert einen außen liegenden Ölkühler. Da im vorliegenden Fall eine Fahrtwindkühlung nicht möglich ist, kann dies entweder durch Anbindung des Ölkühlers an den Kühlwasserkreislauf (ggf. Luftkühlungssystem) realisiert werden oder es wird ein elektrisch getriebenes Gebläse integriert. Mit Hilfe eines elektrischen Gebläses ist es zudem möglich, die Ölkühlung bedarfsgesteuert durch zuführen. Die Regelung erfolgt über die aktuelle Abgastemperatur, sowie zusätzlich noch über die aktuelle Außentemperatur. Eine Ölkühlung ist erst dann sinnvoll, wenn der Motor seine optimale Betriebstemperatur erreicht hat. Das kann insbesondere bei sehr niedrigen Außentemperaturen relativ lange dauern (30 min und mehr). In dieser Warmlaufphase ist eine Ölkühlung nicht sinnvoll, es ist sogar von Vorteil, wenn das Öl vorgewärmt wird (schnelles Erreichen der Betriebstemperatur mit daran gekoppelter Wirkungsgradverbesserung, besseren Schmiereigenschaften und damit Verschleißreduktion an allen tribologisch relevanten Teilen). Das ist realisierbar entweder durch Verwendung einer elektrischen Widerstandsheizung im Ölkreislauf, oder der Verwendung eines Latentwärmespeichers (Ausführung als Wärmetauscher), oder Kombinationen daraus. Beim Einsatz in heißen Regionen ist hingegen eine Vorwärmung nicht angezeigt, vielmehr ist dort eine rasche Kühlung erforderlich. Anhand der o.a. Kriterien ist ersichtlich, dass ein sinngemäßes Öl-Thermalmanagement von wesentlicher Bedeutung für den Einsatz der Strom/Klima-Geräte in extremen Klimazonen ist.
  • Weitergehende Maßnahmen im Ölkreislauf bestehen in der effizienten Abdichtung, insbesondere im Bereich Kolben/Zylinder-Kurbelgehäuse. Das ist realisierbar durch die Verwendung von Kolbenringen mit aktiver Federpressung. Auf diese Weise ist eine effektive Abdichtung zwischen Brennraum und Kurbelgehäuse möglich.
  • Kontinuierliche Ölaufbereitung
  • Diese Maßnahme führt zu einer nachhaltigen Reduktion der Feststoffbelastung im Ölkreislauf. Damit verbunden ist zunächst eine Erhöhung der Standzeit des Öls, was zu einer Wartungsintervall-Verlängerung führt. Darüber hinaus ist durch Vermeidung von Feststoffen im Ölkreislauf eine erhebliche Verschleißreduktion im Motor zu verzeichnen (Lager, Kolbenringe). Damit verbunden ist eine Verlängerung von Motor-Überholungsfristen (MTBF).
  • Eine kontinuierliche Ölaufbereitung ist durch den Einsatz von Ölfiltern alleine nicht realisierbar. Zwar ist es möglich, durch den Einsatz von speziellen Ölfiltern die Schwebstoffe einige Zeit sicher zu entfernen, es ist damit jedoch nicht möglich, die Reinhaltung nachhaltig zu gestalten.
  • Dazu sind kontinuierlich arbeitende Verfahren erforderlich. Im vorliegenden Fall ist es vorteilhaft, membrangestützte Verfahren des Typs Ultra- und Nanofiltration einzusetzen. Dabei wird das partikelbeladene Öl über eine poröse Membran geleitet, wobei das Öl durch die Membran durchtritt (Permeatseite) und die Partikel auf der anderen Seite (Retentat) verbleiben. Durch Vorsehen einer Rückspülung auf der Retentatseite (durch geringe Mengen an Frischöl) ist es möglich, die Wartungsintervalle für Öl-Neuwechsel in die Richtung normaler Maschinen-Überholungsarbeiten zu schieben. Es ist darüber hinaus möglich, die Membraneinheit als Wärmetauscher auszubilden, um somit auch noch die Ölkühler-Funktion in diese Einheit zu integrieren.
  • Brennverfahren Dieselmotor
  • Die derzeit eingesetzten Vorkammer-Saugdieselmotoren sind hinsichtlich des Verbrennungs-Wirkungsgrads limitiert. Bei Saugmotoren bleibt ein Großteil der Abgaswärme ungenutzt. Diese kann bei entsprechender Ausgestaltung in mechanische Arbeit, z.B. Kompressionsarbeit in der Brennluft, transformiert werden. Verglichen mit dem Ansaugdruck von ca. 1 bar bei einem Saugdiesel führt der höhere Ladedruck von ca. 1,5–3,5 bar zu einer besseren Zylinderfüllung (massenbezogen). Daraus resultiert ein höherer Wirkungsgrad des Motors, insbesondere in Verbindung mit einem Ladeluftkühler. Damit kann bei Konstanthaltung der Leistung ein kleinerer Motor (Gewicht/Volumen) realisiert werden, oder bei Beibehaltung der entsprechenden Größen eine Leistungssteigerung erzielt werden. Weitere Verbesserungen hinsichtlich Kraftstoffverbrauch/Wirkungsgrad sind möglich, wenn von Vorkammer-Maschinen auf Direkteinspritzer übergegangen wird (Kraftstoffersparnis ca. 15–20%). Darüber hinaus werden beim Einsatz von Direkteinspritzern wesentlich bessere Abgaswerte erhalten als bei Vorkammermaschinen (HC/CO/NOx und insbesondere Partikel), wobei die Abgastemperatur deutlich tiefer als bei Vorkammermaschinen liegt (ca. 50–100°C je nach Betriebszustand/Aufladung). Die geringe Partikelemission in Verbindung mit vergleichsweise kaltem Abgas führt zu einer signifikanten Reduktion der IR-Signatur und stellt damit einen wichtigen Vorteil dar (IR-Tarnung).
  • Für die vorgesehene Anwendung sind die älteren Brennverfahrenskonzepte (Vorkammermaschinen) den Direkteinspritzern in jeder Hinsicht unterlegen. Dabei ist es zunächst unerheblich, ob die direkte Brennraumeinspritzung mittels der Verfahren Common-Rail oder Pumpe-Düse vorgenommen wird. Beide Verfahren sind Hochdruck-Einspritzungen mit typischen Drücken oberhalb 1000 bar. Auf der anderen Seite unterliegen die Direkteinspritzsysteme im Bereich der Einspritzdüsen starkem Verschleiß, was unter anderem auf Kavitation resultierend aus wasserhaltigem Kraftstoff zurückzuführen ist. Zur Vermeidung dieser Kavitationsschäden an den Düsen, und darüber hinaus zur Verbesserung des Wirkungsgrades ist es vorteilhaft, eingeschlepptes Wasser z.B. von vornherein in einem Kraftstoff schlechter Qualität enthalten, oder bei entsprechenden Klimatischen Bedingungen aus der Umgebungsluft im Tank absorbiert) im Diesel-Kraftstoff vor der Einspritzung zu entfernen. Das ist realisierbar durch die Anwendung eines reversibel wasseradsorbierenden Materials (Aufnahme des Wassers aus dem Kraftstoff, bei Sättigung des Adsorbers Entfernen des Wassers durch Ausheizen. Besonders geeignet sind in diesem Zusammenhang Feststoff-Adsorber auf Zeolithbasis. Ebenfalls einsetzbar sind kontinuierliche wasserselektive Membranverfahren (z. B. Pervaporation, Osmose), ggf. in Verbindung mit Adsorbermaterialien.
  • Abgasnachbehandlung
  • Bezüglich der hier relevanten Anwendung steht die Reduktion von Partikelemissionen im Vordergrund. Einmal wegen einer Absenkung der IR-Signatur durch Reduktion der Planck-Kontinuumsstrahlung resultierend aus der thermischen Emission der Partikel. Zum anderen stellen insbesondere die unbeschränkt lungengängigen Partikel aus den Direkteinspritzern ein gesundheitliches Problem dar, das zunehmend in der Diskussion ist (hohe Anteile an Nano-Partikeln). Die größeren Partikel aus den Vorkammermaschinen sind hinsichtlich der Gesundheitsgefährdung nicht so kritisch.
  • Bezüglich der IR-Signatur sind jedoch insbesondere die großen Partikel in Verbindung mit den höheren Abgastemperaturen vergleichsweise dominant. Das ist insbesondere darin begründet, dass die Partikelkonzentrationen bei den Vorkammermaschinen i.d.R. höher sind als bei Direkteinspritzern, und dass darüber hinaus der Effekt der Strahlungskühlung bei großen Partikeln erheblich geringer ist als z. B. bei typischen Nanopartikeln (Direkteinspritzer). Das bedeutet, dass die vergleichsweise großen Partikel der Vorkammermaschinen ihre Oberflächentemperatur wesentlich länger halten können als kleinere Partikel. In Verbindung mit der ohnehin höheren Abgastemperatur der Vorkammermaschinen verglichen mit Direkteinspritzern resultiert eine wesentlich höhere IR-Signatur mit entsprechend hoher Detektionswahrscheinlichkeit. Für die vorgesehene Anwendung steht die Abtrennung von Russ-Partikeln im Vordergrund. Die derzeitige Technologie der Partikelfilter bei Fahrzeugen unter Verwendung von Additiven (z.B. Cer-Verbindungen) zur Unterstützung des Abbrennens erscheint hier weniger geeignet, da die erforderliche Infrastruktur/Logistik zumindest bei KRK-Einsätzen nicht gewährleistet werden kann. Stattdessen ist es vorteilhaft, (mikro-)poröse Sintermetallkörper einzusetzen. Diese sind derart anzuordnen, dass die Sintermetallkörper einen Gasraum begrenzen, in den das Abgas einströmt, die Partikel aber auf der ursprünglichen Abgasseite zurückgehalten werden (Filterprinzip). Von Zeit zu Zeit werden die Partikel im laufenden Betrieb infolge Aufheizung des Sintermetallfilters (der Filter wird als elektrische Widerstandsheizung betrieben) abgebrannt. Da bei der dieselmotorischen Verbrennung im Betriebspunkt optimalen Wirkungsgrades ausreichend Restsauerstoff im Abgas enthalten ist (größer 15%), ist dieser Abbrand bei ausreichend hohen Heiztemperaturen (größer 550°C) möglich.
  • Die erfindungsgemäße Energieversorgungsanlage kann innerhalb des Containers fest installiert sein. In einer weiteren Ausführung kann die Anlage als separate mobile Einheit oder als Anbauteil des Containers ausgebildet sein.

Claims (19)

  1. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume, mit einem Dieselmotor als Primärenergiewandler, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um die Leistungsabgabe des Dieselmotors unter Berücksichtigung schwankender Außenbedingungen wie Luftdruck und Temperatur durch variable Aufladung konstant zu halten.
  2. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Aufladung bei der Verwendung von Saugmotoren auf Normalwerte des Drucks (z.B. 1013 mbar) begrenzt wird.
  3. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur variablen Aufladung ein elektrisch angetriebener mechanischer Verdichter mit variabler Drehzahl eingesetzt wird.
  4. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Verdichter eine Kolbenmaschine, vorzugsweise eine Drehkolbenmaschine ist.
  5. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Verdichter eine Strömungsmaschine, vorzugsweise ein Turboverdichter mit variabler Blattverstellung ist.
  6. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Aufladung bei der Verwendung von Turbo-Motoren nur die Druckdifferenz der Außenluft bezüglich Normalbedingungen berücksichtigt.
  7. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Dieselmotor einen einstufigen Abgasturbolader umfasst, wobei zur Anpassung des Ladedrucks eine variable Blattstellung in dem einstufigen Abgasturbolader benutzt wird.
  8. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dieselmotor einen zweistufigen Abgasturbolader umfasst, wobei zur Anpassung des Ladedrucks die zweite Stufe des Abgasturboladers durch einen Elektromotor mit variabler Drehzahl angetrieben wird.
  9. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit vorhanden ist, welche Steuersignale für die Leistungsabgabe des mechanischen Verdichters unter Einbeziehung der momentanen Leistungsanforderung der Verbraucher sowie der Umgebungstemperatur, des Umgebungsluftdrucks und/oder eines Massenflusssensors generiert.
  10. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur Optimierung des Öl-Thermalhaushalts des Dieselmotors ein mittels elektrischen Gebläses bedarfsgesteuerter äußerer Ölkühler eingesetzt wird und dass zusätzlich noch eine elektrische Ölheizung integriert ist.
  11. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine effektive Ölabdichtung des Brennraums zum Kurbelgehäuse mittels federkraftunterstützter Kolbenringe vorgenommen wird.
  12. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Ölkreislauf ein Membranseparator zur kontinuierlichen Entfernung von Schwebstoffen vorhanden ist.
  13. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranseparator gleichzeitig als Ölkühler ausgebildet ist.
  14. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Dieselmotor eine Direkteinspritzmaschine mit Hochdruck-Einspritzung ist.
  15. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftstoffkreis eine Entwässerungsstufe vorgesehen ist.
  16. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungsstufe auf dem reversiblen Adsorptionsprinzip mit elektrisch ausheizbarem Adsorber beruht, wobei vorzugsweise Zeolithe eingesetzt werden.
  17. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungsstufe eine wasserselektive Membraneinheit ist.
  18. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungsstufe zur Ausführung einer Kombination eines Adsorptions- mit einem selektiven Membranverfahren eingerichtet ist.
  19. Energieversorgungsanlage für mobile Arbeitsräume nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduktion der Abgas-Partikelkonzentration ein elektrisch ausheizbarer poröser Sintermetallkörper eingesetzt wird.
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