DE102021100545A1 - Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus - Google Patents

Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus Download PDF

Info

Publication number
DE102021100545A1
DE102021100545A1 DE102021100545.0A DE102021100545A DE102021100545A1 DE 102021100545 A1 DE102021100545 A1 DE 102021100545A1 DE 102021100545 A DE102021100545 A DE 102021100545A DE 102021100545 A1 DE102021100545 A1 DE 102021100545A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
methanol
carbon dioxide
truck
bus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021100545.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Obrist
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obrist Technologies GmbH
Original Assignee
Obrist Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obrist Technologies GmbH filed Critical Obrist Technologies GmbH
Priority to DE102021100545.0A priority Critical patent/DE102021100545A1/de
Priority to PCT/EP2022/050558 priority patent/WO2022152757A1/de
Priority to US18/272,003 priority patent/US20240003305A1/en
Priority to CN202280009919.XA priority patent/CN116710304A/zh
Publication of DE102021100545A1 publication Critical patent/DE102021100545A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0644—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0668—Treating or cleaning means; Fuel filters
    • F02D19/0671—Means to generate or modify a fuel, e.g. reformers, electrolytic cells or membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/24—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B60W20/16—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/20—Control strategies involving selection of hybrid configuration, e.g. selection between series or parallel configuration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/152—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the reactor used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/50—Processes
    • C25B1/55—Photoelectrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B15/081—Supplying products to non-electrochemical reactors that are combined with the electrochemical cell, e.g. Sabatier reactor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/10—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with more than one main shaft, e.g. coupled to common output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/06—Engines with means for equalising torque
    • F02B75/065—Engines with means for equalising torque with double connecting rods or crankshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F02B75/225—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement having two or more crankshafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/10—Buses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12—Trucks; Load vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F02B2043/106—Hydrogen obtained by electrolysis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1808—Number of cylinders two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/042—Rotating electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F02B75/228—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement with cylinders arranged in parallel banks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verwendung von Methanol als Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses, insbesondere eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses mit einer zulässigen Gesamtmasse von wenigstens 3,5 Tonnen, wobei das Methanol in einem Verfahren hergestellt wird, bei dem
- in einer Elektrolyseeinheit (11) zur Herstellung von Wasserstoff Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird,
- eine Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (12) aus der Umgebungsluft Kohlenstoffdioxid extrahiert,
- einer Methanolsyntheseeinheit (34) zur Herstellung von Methanol der Wasserstoff und das Kohlenstoffdioxid zugeführt und darin zu Methanol synthetisiert werden und
- eine Photovoltaikeinheit (24) Sonnenenergie aufnimmt und in elektrische Energie umwandelt, wobei die Elektrolyseeinheit (11), die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (12) und die Methanolsyntheseeinheit (34) durch die in der Photovoltaikeinheit (24) erzeugte elektrische Energie betrieben werden. Ferner betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren und ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verwendung von, insbesondere global CO2-neutral hergestelltem, Methanol als Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses und ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus mit einem nachhaltigen Antriebssystem.
  • Mobilität, insbesondere auch von Gütern, ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für wirtschaftlichen Erfolg, Beschäftigung und Wohlstand. Mobilität bedeutet zugleich aber auch eine starke Umweltbelastung durch Verkehrssysteme und durch die in den vergangenen Jahrzehnten kontinuierlich angestiegene, globale Verkehrsleistung. Zwar hat sich die Effizienz von Verbrennungsmotoren deutlich verbessert und diese sind sauberer und leiser geworden. Durch die gestiegene Verkehrsleistung werden aber weiterhin große Mengen an Klimagasen und Luftschadstoffen erzeugt und in die Atmosphäre abgegeben. Mit der Zunahme der Verkehrsleistung hat sich der Energieverbrauch des Verkehrs bspw. in Deutschland seit 1960 mehr als verdreifacht. Aktuell ist der Verkehr für etwa ein Fünftel der Treibhausgasemissionen in Deutschland verantwortlich. Was für die Umwelt- und Klimabelastung in Deutschland gilt, gilt auch für die globale Klimasituation, die wesentlich unter der Verbrennung fossiler Brennstoffe im Straßenverkehr leidet.
  • Um dieser negativen Entwicklung entgegenzuwirken und Klimaschäden zu begrenzen, sollen bspw. mit dem in Deutschland beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die jährlichen Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor von aktuell rund 160 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente auf 95 bis 98 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente im Jahr 2030 gesenkt werden. Die Europäische Kommission verfolgt ebenfalls das Ziel, das europäische Mobilitätssystem bis zum Jahr 2050 zu dekarbonisieren, also treibhausgasneutral zu gestalten. Der Erfolg hängt davon ab, ob die für das Erreichen dieser Ziele getroffenen Maßnahmen von breiten Gesellschaftsschichten getragen werden und ob diese Maßnahmen wirtschaftlich sind. Zentrales Ziel ist es, die heutigen Mobilitätsbedürfnisse breiter Bevölkerungsgruppen in Zukunft in einer möglichst umweltverträglichen Weise zu gewährleisten. Das bedeutet, dass eine erfolgreiche Mobilitätslösung nicht nur technisch machbar und zielführend sein muss, sondern sich auch an den Kosten aktueller Mobilitätslösungen messen lassen muss.
  • Neben der bekannten Brennstoffzellentechnologie und Elektrifizierung von Fahrzeugantrieben ist die Verwendung synthetisch hergestellter Brennstoffe ein wichtiger Baustein bei der Entwicklung neuer Mobilitätskonzepte. Dabei spielt Methanol als Brennstoff eine wichtige Rolle. Die Herstellung von Methanol erfolgt durch die Synthese von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid, die regenerativ bzw. treibhausgasneutral gewonnen werden. Dazu ist bspw. in WO 2018/112654 A1 ein Verfahren beschrieben, bei dem Wasserstoff durch Elektrolyse hergestellt und Kohlenstoffdioxid durch direkte Abscheidung aus der Umgebungsluft gewonnen wird, die zur Erzeugung von Methanol verwendet werden. Das bekannte Verfahren ist allerdings nicht dazu geeignet, einen Energieträger in ausreichender Menge und mit der erforderlichen Wirtschaftlichkeit bereitzustellen, um in spürbarem Ausmaß die Klimabelastungen zu verringern und gleichzeitig den aktuellen Mobilitätsbedürfnissen zu genügen.
  • Bei der Elektrifizierung von Antriebssträngen stehen im Wesentlichen PKW im Fokus, da diese mit den bisher verfügbaren Akkumulator-Technologien eine ausreichende Reichweite erreichen können. Bei schwereren Fahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen (LKW) oder Omnibussen, sind jedoch große Akkumulatoren notwendig, die allenfalls eine für kleine Fahrstrecken ausreichende Reichweite ermöglichen. In jedem Fall leidet darunter die Nutzlast, da die Akkumulatoren die Leermasse der Fahrzeuge deutlich erhöhen. Bei Langstrecken-LKW und Reiseomnibussen ist diese Technologie daher derzeit nicht wirtschaftlich sinnvoll einsetzbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, Lastkraftfahrzeuge und Omnibusse klimafreundlich zu betreiben, ohne deren Nutzlast erheblich zu reduzieren. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein klimafreundliches Betriebsverfahren für Lastkraftfahrzeuge und Omnibusse sowie ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus mit einem klimafreundlichen Antriebssystem anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verwendung gemäß Patentanspruch 1, ein Betriebsverfahren gemäß Patentanspruch 3 und ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus gemäß Patentanspruch 7 gelöst.
  • So beruht die Erfindung auf dem Gedanken, eine Verwendung von Methanol als Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses anzugeben, insbesondere eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses mit einer zulässigen Gesamtmasse von wenigstens 3,5 Tonnen. Erfindungsgemäß wird das Methanol in einem Verfahren hergestellt, bei dem
    • - in einer Elektrolyseeinheit zur Herstellung von Wasserstoff Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird,
    • - eine Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit aus der Umgebungsluft Kohlenstoffdioxid extrahiert,
    • - einer Methanolsyntheseeinheit zur Herstellung von Methanol der Wasserstoff und das Kohlenstoffdioxid zugeführt und darin zu Methanol synthetisiert werden und
    • - eine Photovoltaikeinheit Sonnenenergie aufnimmt und in elektrische Energie umwandelt.
  • Die Elektrolyseeinheit, die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit und die Methanolsyntheseeinheit werden dabei durch die in der Photovoltaikeinheit erzeugte elektrische Energie betrieben.
  • Durch die Verwendung von Methanol, dass durch die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte hergestellt wird, kann ein Lastkraftfahrzeug oder Omnibus klimafreundlich, insbesondere klimaneutral, betrieben werden, wobei die Nutzlast im Vergleich zu herkömmlich angetriebenen Lastkraftfahrzeugen oder Omnibussen im Wesentlichen erhalten bleibt. Insofern bietet diese Technologie Potential, um eine klimaneutrale Mobilität und einen klimaneutralen Gütertransport zu erreichen. Das Methanol, das vorzugsweise in Regionen mit hoher jährlicher Sonneneinstrahlung CO2-neutral erzeugt wird, beispielsweise in Saudi-Arabien, dem Oman, Australien oder sonstigen Regionen, die eine kontinuierlich hohe Sonneneinstrahlung haben, ist leicht zu transportieren und zu lagern. Daher eignet sich Methanol besonders als weltweit einsetzbarer Energieträger.
  • Ferner weist Methanol eine ausreichende Energiedichte auf, so dass es für den Güterverkehr oder Busverkehr, insbesondere für längere Fahrtstrecken, sinnvoll genutzt werden kann. Auch das Betanken erfolgt deutlich schneller als das Laden eines Akkumulators, so dass ein solches Antriebskonzept bei dem stark von Wirtschaftlichkeitsüberlegungen getriebenen Betrieb von Lastkraftfahrzeugen und Omnibussen eine höhere Akzeptanz erwarten lässt. Dies gilt insbesondere für den Betrieb von schweren Fernverkehrs-LKW oder Reiseomnibussen. Insofern ist es bevorzugt, wenn das Methanol als Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses mit einer zulässigen Gesamtmasse von wenigstens 3,5 Tonnen, insbesondere wenigstens 5 Tonnen, insbesondere wenigstens 7,5 Tonnen, insbesondere wenigstens 10 Tonnen, insbesondere wenigstens 15 Tonnen, verwendet wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wasser zunächst in einer Meerwasserentsalzungseinheit entsalzt und anschließend der Elektrolyseeinheit zugeführt wird, wobei die Meerwasserentsalzungseinheit hauptsächlich, insbesondere vollständig, durch die in der Photovoltaikeinheit erzeugte elektrische Energie betrieben wird.
  • Die Photovoltaikeinheit kann zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom eine Leistung, insbesondere Spitzenleistung, von mindestens 1,0 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,3 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,5 Gigawatt aufweisen. Vorzugsweise hat die Meerwasserentsalzungseinheit zur Herstellung von entsalztem Wasser eine Aufnahmekapazität von mindestens 900000 Tonnen Meerwasser pro Jahr. Die Elektrolyseeinheit kann zur Herstellung von Wasserstoff durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Meerwasserentsalzungseinheit zur Versorgung mit Wasser, insbesondere mit entsalztem Wasser, verbunden sein. Die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit zur Sorption von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft kann eine Extraktionsleistung von mindestens 400000 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr, insbesondere von mindestens 600000 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr, aus der Umgebungsluft haben. Die Methanolsyntheseeinheit kann zur Herstellung von Methanol durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Elektrolyseeinheit zur Versorgung mit Wasserstoff und durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit zur Versorgung mit Kohlenstoffdioxid verbunden sein.
  • Die Meerwasserentsalzungseinheit, die Elektrolyseeinheit, die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit und die Methanolsyntheseeinheit können jeweils mit der Photovoltaikeinheit zur Stromversorgung verbunden und in einem zusammenhängenden Anlagenbereich mit der Photovoltaikeinheit angeordnet sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Methanol in einer Region mit hoher Sonneneinstrahlung, insbesondere einer Sonneneinstrahlung von mehr als 2000 kWh/m2a, insbesondere mehr als 2300 kWh/m2a, insbesondere mehr als 2500 kWh/m2a, hergestellt wird. Dazu kann die Photovoltaikeinheit zur Aufnahme von mindestens 1500 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2000 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2300 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2500 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2700 kWh/m2a Sonnenenergie angepasst sein.
  • Die Methanolsyntheseeinheit kann eine Abgabekapazität von mindestens 300000 Tonnen, insbesondere von mindestens 450000 Tonnen, regenerativ hergestelltem Methanol pro Jahr aufweisen. Eine Abgabekapazität von 450000 Tonnen regenerativ hergestelltem Methanol pro Jahr ist besonders bevorzugt.
  • Die prozesstechnisch relevanten Einheiten der Anlage können jeweils mit der Photovoltaikeinheit zur Stromversorgung verbunden und zusammen mit der Photovoltaikeinheit in einem zusammenhängenden Anlagebereich angeordnet sein. Das bedeutet, dass die einzelnen Einheiten in räumlicher Nähe zueinander angeordnet und in einer einheitlichen Anlage zusammengefasst sind. Es ist nicht erforderlich, dass der Anlagebereich geschlossen ist. Die einzelnen Einheiten können beispielsweise durch Versorgungsstraßen voneinander getrennt sein, die durch die Anlage verlaufen. Damit wird erreicht, dass der Transport von Stoffströmen und die Stromversorgung zwischen den Einheiten mit möglichst geringen Verlusten erfolgt.
  • Außerdem wird dadurch erreicht, dass die Anlage als Ganzes so aufgebaut ist, dass diese standortoptimiert positioniert und autark betrieben werden kann. Der besondere Vorteil der Kombination der Meerwasserentsalzungseinheit und der Photovoltaikeinheit besteht darin, dass die Anlage in geographischen Regionen, wie im Nahen Osten oder Afrika, aufgestellt werden kann, die sowohl eine hohe Sonneneinstrahlung als auch Zugang zu Meerwasser haben, sodass einerseits die Energieversorgung der Anlage durch die Photovoltaikeinheit und andererseits die Bereitstellung von ausreichend großen Wassermengen für die Elektrolyseeinheit in wirtschaftlicher Weise ermöglicht wird.
  • Durch die Stromversorgung der Elektrolyseeinheit, die ausschließlich durch die Photovoltaikeinheit erfolgt, wird mit der Anlage auf regenerative Weise Wasserstoff hergestellt. Das für die Methanolherstellung erforderliche Kohlenstoffdioxid kann der Umgebungsluft der Anlage durch die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit entzogen werden. Durch die Kombination der beiden Einheiten in der Anlage erfolgt die Methanolherstellung auf regenerative Weise ohne Erzeugung von Kohlenstoffdioxid. Vielmehr wird sogar durch die Entnahme des Kohlenstoffdioxids aus der Umgebungsluft die Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre verringert. Die Anlage ist damit geeignet, ein Teil eines klimaneutralen Energiesystems zu sein, das einen globalen Kohlenstoffdioxidkreislauf mit regenerativ hergestelltem Methanol als Energieträger ausbildet. Dies bedeutet, dass die aus der Umgebungsluft entnommene Kohlenstoffdioxidmenge nicht entsorgt oder verklappt werden muss, wie dies üblicherweise der Fall ist, beispielsweise bei der bekannten Lagerung von Kohlenstoffdioxid in tief gelegenen Gesteinsschichten, wobei dies bspw. als zusätzliche Maßnahme nicht ausgeschlossen ist. Das aus der Umgebungsluft Sorbierte Kohlenstoffdioxid ist ein wertvoller Stoff, der in der Anlage zur Herstellung eines synthetischen Kraftstoffes, nämlich Methanol verwendet wird und so einem Kohlenstoffdioxidkreislauf zugeführt werden kann.
  • Die für die Umsetzung der weiter oben genannten Klimaziele erforderliche Wirtschaftlichkeit der getroffenen Maßnahmen wird durch die Anlage ermöglicht. Zwar steigen im Vergleich zur Herstellung und Verwendung von Wasserstoff für Brennstoffzellen die Umwandlungsverluste durch die zusätzlichen Prozessschritte, die für die Synthetisierung von Methanol erforderlich sind. Dem stehen aber sehr viel größere wirtschaftliche Vorteile mit Blick auf die globalen Infrastrukturkosten gegenüber, die bei der Verbrennung von Methanol im Vergleich zu rein elektrischen Antrieben oder der Brennstoffzellentechnologie entstehen. Die Kosten für aufwändige Ladestationen oder für die technisch aufwändige Speicherung von Wasserstoff entfallen bei der Verbrennung von regenerativ hergestelltem Methanol. Die Lagerung und der Transport von Methanol erfordern keine besonderen Maßnahmen und sind mit der Handhabung herkömmlicher Kraftstoffe vergleichbar. Ein weiterer Vorteil von regenerativ hergestelltem Methanol im Vergleich zu den Energiequellen Wasserstoff oder Batterien besteht darin, dass die Energiedichte von Methanol mit 4,35 kWh/Liter sehr viel höher ist, als von Hochdruckwasserstoff (800 bar) mit 1,25 kWh/Liter, flüssigem Wasserstoff mit 2,36 kWh/Liter und Batterien mit 0,5 kWh/Liter.
  • Ein Vergleich der aktuellen Energiepreise, der einen ungefähren Anhaltspunkt für die Energiekosten einer Anlage zur regenerativen Herstellung von Methanol geben soll, zeigt, dass die im Rahmen der Anlage vorgesehene Photovoltaikeinheit eine wichtige Komponente ist, um nicht nur auf regenerative Weise synthetischen Kraftstoff herzustellen, sondern diesen auch so wirtschaftlich herzustellen, dass der Kraftstoff sich im Wettbewerbskampf mit anderen Energiequellen durchsetzen kann. Die Energiepreise für Windenergie (2,39 EURct/kWh) und Wasserkraftenergie (1,71 EURct/kWh) liegen aktuell (2020) bereits weit unter den Energiepreisen für fossile Brennstoffe und natürlich Nuklearenergie. Allerdings ist der Energiepreis für die Stromherstellung durch Photovoltaik noch niedriger und liegt bei 1,14 EURct/kWh für Strom, der in Regionen mit einer hohen und langen Sonneneinstrahlung, wie im Nahen Osten oder Afrika, erzeugt wird. Photovoltaikanlagen bspw. mit einer installierten Leistung von 2 Gigawatt existieren dort bereits und sind in der Lage Strom zu dem vorstehend genannten Preis zu produzieren.
  • Die Anlage kann insofern dazu konzipiert sein, in Regionen installiert zu werden, in denen große Flächen landwirtschaftlich nicht genutzt werden können, weil diese Wüsten oder Steppen sind, sodass ausreichend große Flächen für eine entsprechend große Photovoltaikeinheit bereitstehen. Vorzugsweise beträgt die Leistung, insbesondere die Spitzenleistung der Photovoltaikeinheit mindestens 1,0 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,3 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,5 Gigawatt. Die Meerwasserentsalzungseinheit zur Herstellung von entsalztem Wasser ist für eine Aufnahmekapazität von mindestens 900000 Tonnen Meerwasser pro Jahr ausgelegt. Die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit ist vorzugsweise für eine Extraktionsleistung von mindestens 400000 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr, insbesondere von mindestens 600000 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr aus der Umgebungsluft ausgelegt. Die Meerwasserentsalzungseinheit und die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit sind damit leistungsmäßig auf die Methanolsyntheseeinheit abgestimmt, die eine Abgabekapazität von mindestens 300000 Tonnen, insbesondere von mindestens 450000 Tonnen regenerativ hergestellten Methanol pro Jahr aufweist. Der für die Stromversorgung der vorstehend genannten Prozesseinheiten einschließlich der Elektrolyseeinheit erforderliche Strom wird durch die Photovoltaikeinheit bereitgestellt, die zur Aufnahme von mindestens 1500 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2000 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2300 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2500 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2700 kWh/m2a Sonnenenergie angepasst ist. Die Einheit kWh/m2a bedeutet Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr.
  • Die Anlage kann die Basiseinheit für einen größeren Anlagenkomplex mit mehreren Anlagen bilden, die entsprechend der vorab beschriebenen Anlage ausgebildet sind. Damit lässt sich die Methanolherstellung in größeren Mengen skalieren, sodass bei einer entsprechenden Anlagenanzahl ein großer, insbesondere der gesamte Energiebedarf der Weltbevölkerung gedeckt werden kann.
  • Die Erfindung beruht nach einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung ferner auf dem Gedanken, ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses, insbesondere eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses mit einer zulässigen Gesamtmasse von wenigstens 3,5 Tonnen, anzugeben, bei dem
    • - in einer Elektrolyseeinheit zur Herstellung von Wasserstoff Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird,
    • - eine Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit aus der Umgebungsluft Kohlenstoffdioxid extrahiert,
    • - einer Methanolsyntheseeinheit zur Herstellung von Methanol der Wasserstoff und das Kohlenstoffdioxid zugeführt und darin zu Methanol synthetisiert werden,
    • - eine Photovoltaikeinheit Sonnenenergie aufnimmt und in elektrische Energie umwandelt.
  • Erfindungsgemäß werden die Elektrolyseeinheit, die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit und die Methanolsyntheseeinheit durch die in der Photovoltaikeinheit erzeugte elektrische Energie betrieben, wobei das hergestellte Methanol mittels eines Verteilsystems zu wenigstens einem Tank des Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses transportiert und von dem Tank bedarfsweise dem Verbrennungsmotor zugeführt und darin zur Erzeugung mechanischer Energie verbrannt wird.
  • Das Verteilsystem ist vorzugsweise dazu angepasst, das regenerativ hergestellte Methanol von der Abgabevorrichtung an Endverbraucher zur Verbrennung des regenerativ hergestellten Methanols zu verteilen. Das Verteilsystem ist beispielsweise in Form eines Logistiknetzes ausgebildet, bei dem das Methanol in Tankzügen zu Tankstellen transportiert wird. An den Tankstellen kann der Tank, insbesondere ein Methanol-Kraftstofftank, des Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses mit Methanol betankt werden.
  • Dem Verteilsystem kann ein Transportsystem vorgeschaltet sein, das mit der Methanolsyntheseeinheit der erfindungsgemäßen Anlage verbunden oder verbindbar und dazu angepasst ist, das durch die Methanolsyntheseeinheit regenerativ hergestellte Methanol von der Methanolsyntheseeinheit zu wenigstens einer Abgabevorrichtung zu transportieren. Das Transportsystem kann stationär oder mobil sein und beispielsweise Pumpen und Rohrleitungen oder den Transport durch Tankschiffe umfassen. Hierbei kann auf an sich bekannte Transportsysteme, beispielsweise für den Transport von Rohöl zurückgegriffen werden. Die Abgabevorrichtung kann ein Speichertank in einem Hafen oder an einer Pumpstation sein.
  • Bei der Verbrennung des regenerativ hergestellten Methanols entsteht Kohlenstoffdioxid, das in die Atmosphäre gelangt. Der angestrebte Kohlenstoffdioxidkreislauf wird dadurch geschlossen, dass die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit das in die Atmosphäre gelangte Kohlenstoffdioxid direkt oder indirekt aus dieser wieder abscheidet und für den Methanolherstellungsprozess verwendet. Das so hergestellte Methanol und damit das für dessen Herstellung verwendete Kohlenstoffdioxid wird dem Kohlenstoffdioxidkreislauf wieder zugeführt.
  • Dass die das Methanol nutzenden Lastkraftfahrzeuge oder Omnibusse und der Ort der Herstellung des Methanols räumlich weit voneinander getrennt sind, ist unerheblich, da es um die Gesamtbilanz des in der Atmosphäre befindlichen Kohlenstoffdioxids geht, die durch Ausbildung des geschlossenen Kohlenstoffdioxidkreislaufes konstant bleibt. Es ist sogar möglich, die Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre zu senken, wenn die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit einen Überschuss an Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre entfernt, der nicht in den Kreislauf durch Methanol als Energieträger zurückgegeben wird. Das überschüssige Kohlenstoffdioxid wird dann anderweitig entsorgt, beispielsweise durch die bereits auf Island praktizierte Lagerung in tief gelegenen Gesteinsschichten.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Wasser in einer Meerwasserentsalzungseinheit entsalzt und anschließend der Elektrolyseeinheit zugeführt, wobei die Meerwasserentsalzungseinheit hauptsächlich, insbesondere vollständig, durch die in der Photovoltaikeinheit erzeugte elektrische Energie betrieben wird.
  • Zum Verständnis der Erfindung ist es wesentlich, dass das Methanol in dem Verbrennungsmotor als Hauptkraftstoff verwendet wird. Das Methanol bildet also keinen Zusatzstoff, der einem weiteren Kraftstoff zugemischt wird. Vielmehr wird das Methanol so verwendet, dass der Verbrennungsmotor unmittelbar damit betrieben wird.
  • Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise ein Hubkolbenmotor, der mit einem Kompressionsverhältnis von mindestens 14:1, insbesondere mindestens 16:1, insbesondere mindestens 18:1, insbesondere mindestens 20:1, betrieben wird. Der Hubkolbenmotor kann insbesondere ein Viertakt-Ottomotor sein.
  • Derzeit hat der Dieselmotor bei Lastkraftfahrzeugen und Omnibussen einen hohen Marktanteil. Die Verwendung von Methanol ermöglicht aber den Betrieb eines Ottomotors mit einer sonst unüblich hohen Verdichtung. Bei der hohen Verdichtung wird, insbesondere in einem Betrieb bei einem ausgeglichenen Verbrennungsluftverhältnis (λ=1), eine erhebliche Steigerung des Wirkungsgrads erreicht. Damit kann eine hohe Leistung in einem Viertakt-Ottomotor bei niedrigen Kraftstoffverbrauch erzielt werden. Gleichzeitig entfällt ein Großteil der bei Dieselmotoren erforderlichen und sehr aufwändigen Abgasnachbehandlung, was Raum und Gewicht spart und somit weiter die Effizienz des Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses steigert. Insbesondere wird auf diese Weise Raum zur Verfügung gestellt, um eine Antriebsbatterie für einen Hybrid-Antriebsstrang in das Lastkraftfahrzeug oder den Omnibus zu integrieren, wobei die Nutzlast im Wesentlichen beibehalten wird.
  • Ein Teil des Methanols kann in einer Spalteinheit in ein Synthesegas, das Wasserstoff und Kohlenmonoxid umfasst oder daraus besteht, aufgespalten und das Synthesegas alleine oder zusammen mit dem Methanol in den Hubkolbenmotor geleitet werden, wobei die Spalteinheit im Lastkraftfahrzeug oder Omnibus, insbesondere zwischen einem Tank und dem Hubkolbenmotor, angeordnet ist. Das Synthesegas kann die Zündwilligkeit des Methanol-Kraftstoffs erhöhen und somit zu einem noch effizienteren Betrieb des Hubkolbenmotors beitragen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus mit einem Antriebssystem, wobei das Antriebssystem ein Stromaggregat, wenigstens eine Antriebsbatterie und wenigstens einen Elektromotor aufweist, der elektrische Energie aus der Antriebsbatterie bezieht. Das Stromaggregat umfasst einen Zweizylinder-Hubkolbenmotor mit zwei Zylinder-Kolbeneinheiten in Tandemanordnung und wenigstens einen Generator zur Erzeugung elektrischer Energie, wobei jede Zylinder-Kolbeneinheit eine Kurbelwelle aufweist und die Kurbelwellen beider Zylinder-Kolbeneinheiten miteinander mechanisch gekoppelt sind, und wobei wenigstens eine Kurbelwelle, insbesondere beide Kurbelwellen jeweils, mechanisch mit dem wenigstens einen Generator verbunden ist.
  • Der Zweizylinder-Hubkolbenmotor ist vorzugsweise für den Betrieb mit Methanol, insbesondere regenerativ hergestelltem Methanol, als Haupt-Kraftstoff angepasst. Vorzugsweise wirkt der Elektromotor über ein Getriebe oder direkt auf eine Radachse. Ferner kann ein Tank vorgesehen sein, der mit dem Zweizylinder-Hubkolbenmotor fluidverbunden und zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit regenerativ hergestelltem Methanol befüllt ist. Es ist möglich, dass das Antriebssystem mehrere Stromaggregate aufweist, die jeweils mit einer gemeinsamen oder mehreren separaten Antriebsbatterien elektrisch verbunden sind.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Zweizylinder-Hubkolbenmotor des zuvor beschriebenen Lastkraftfahrzeugs oder des zuvor beschriebenen Omnibusses nach dem vorangestellt beschriebenen Verfahren betrieben wird.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
  • In diesen zeigen
    • 1 eine perspektivische Ansicht einer Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers nach einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
    • 2 eine perspektivische Ansicht einer Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers nach einem weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
    • 3 eine Draufsicht auf einen flächigen Anlagenbereich der Anlage gemäß 2;
    • 4 einen schematischen Querschnitt durch den flächigen Anlagenbereich der Anlage gemäß 3;
    • 5 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers mit der Anlage nach 1 oder der Anlage nach 2 und
    • 6 eine Querschnittsansicht eines Stromaggregats eines erfindungsgemäßen Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
  • Im Folgenden werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
  • 1 zeigt das Ausführungsbeispiel einer Anlage 10, die für die Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers in der Form von Methanol konzipiert ist. Die Anlage 10 umfasst eine Elektrolyseeinheit 11, eine Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12, eine Meerwasserentsalzungseinheit 27 sowie eine Methanolsyntheseeinheit 34. Für die Stromversorgung der vorstehend genannten Einheiten ist eine Photovoltaikeinheit 24 vorgesehen, die mit den entsprechenden Einheiten 11, 12, 27, 34 elektrisch verbunden ist.
  • Wie 1 zu entnehmen ist, sind die vorstehend erwähnten Anlagenkomponenten auf einem zusammenhängenden Anlagengelände angeordnet, sodass der Austausch der Stoff- und Energieströme zwischen den verschiedenen Einheiten und die Stromversorgung mit möglichst geringen Verlusten erfolgen. Die Form der Anlage ist nicht auf die in 1 gezeigte Form beschränkt.
  • Die Elektrolyseeinheit 11 ist für die Versorgung mit Wasser, insbesondere mit entsalztem Wasser, mit der Meerwasserentsalzungseinheit 27 durch wenigstens eine Rohrleitung (nicht dargestellt) verbunden. Durch die Rohrleitung wird das entsalzte Wasser der Elektrolyseeinheit 11 zugeführt. Die Methanolsyntheseeinheit 34 ist einerseits durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Elektrolyseeinheit 11 und andererseits durch mindestens eine weitere Rohrleitung mit der Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 verbunden. Durch die beiden Rohrleitungen wird der in der Elektrolyseeinheit 11 hergestellte Wasserstoff und das in der Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 abgeschiedene Kohlenstoffdioxid der Methanolsyntheseeinheit 34 zugeführt. In der Methanolsyntheseeinheit 34 wird daraus Methanol hergestellt.
  • Die Meerwasserentsalzungseinheit kann so ausgelegt sein, dass diese mindestens 900000 t Meerwasser pro Jahr aufnehmen und entsalzen kann. Die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit kann auf eine Extraktionsleistung von mindestens 400000 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr, insbesondere von mindestens 600000 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr ausgelegt sein, das aus der Umgebungsluft entnommen wird. Die Methanolsyntheseeinheit 34 ist dazu angepasst, mindestens 300000 t, insbesondere 450000 t regenerativ erzeugtes Methanol pro Jahr herzustellen.
  • Die Photovoltaikeinheit 24 kann eine Leistung von ca. 1,5 GW aufweisen und je nach Sonneneinstrahlung mindestens 1500 kWh/m2a aufnehmen. Für den in 1 gewählten Standort im Nahen Osten ist die Photovoltaikeinheit 24 vorzugsweise dazu angepasst, mindestens 2500 kWh/m2a aufzunehmen.
  • Die Elektrolyseeinheit 11 ist dazu ausgebildet, eine Wassermenge MH2O durch Elektrolyse in eine Sauerstoffteilmenge MO2 und eine Wasserstoffteilmenge zu zerlegen. Die Elektrolyseeinheit 11 bildet somit eine Einheit zur Wasserelektrolyse. Die Elektrolyseeinheit 11 ist mit einer Wasserzuführleitung 13 zur Aufnahme der Wassermenge MH2O verbunden. Wie in 1 erkennbar ist, ist zwischen der Elektrolyseeinheit 11 und der Wasserzuführleitung 13 eine Pumpeneinheit 25 angeordnet. Die Pumpeneinheit 25 weist wenigstens eine Pumpe zur Beförderung von Wasser aus einem Wasserreservoir 26 auf. Das Wasserreservoir 26 kann ein Meer mit Meerwasser sein. Alternativ kann das Wasserreservoir 26 ein See mit Süßwasser sein. Es ist auch möglich, dass die Wasserzuführleitung 13 mit einem Fluss verbunden ist, um Süßwasser für die Wasserelektrolyse zu entnehmen. Bei der in 1 gezeigten Anlage 10 ist die Wasserzuführleitung 13 mit einem Meer zur Entnahme von Meerwasser verbunden. Die Anlage 10 ist vorzugsweise in Küstennähe angeordnet, um die zu überwindende Distanz zur Wasserzufuhr, insbesondere die Wasserzuführleitung 13 kurzzuhalten.
  • Die Pumpeneinheit 25 ist dazu ausgebildet, Meerwasser aus dem Meer zu fördern und weiteren Anlagenteilen bzw. Einheiten zur Weiterverarbeitung zur Verfügung zu stellen. Um das Meerwasser für den Elektrolysevorgang durch die Elektrolyseeinheit 11 aufzubereiten, weist die Anlage 10 eine Meerwasserentsalzungseinheit 27 auf. Die Meerwasserentsalzungseinheit 27 ist mit der Pumpeneinheit 25 durch wenigstens eine Rohrleitung verbunden. Die Meerwasserentsalzungseinheit 27 ist dazu angepasst, aus der geförderten Meerwassermenge MH2O einen bestimmten Salzanteil herauszutrennen, so dass das Meerwasser nach dem Entsalzungsvorgang durch die Meerwasserentsalzungseinheit 27 einen verringerten Salzgehalt aufweist. Die entsalzte Meerwassermenge MH2O entspricht der Wassermenge MH2O, die durch die Elektrolyseeinheit 11 in eine Sauerstoffteilmenge MO2 und eine Wasserstoffteilmenge zerlegt wird. Die Elektrolyseeinheit 11 ist mit der Meerwasserentsalzungseinheit 27 durch mindestens eine Rohrleitung verbunden. Um das entsalzte Meerwasser von der Meerwasserentsalzungseinheit 27 zu der Elektrolyseeinheit 11 zu fördern, kann wenigstens eine weitere Pumpe zwischengeschaltet sein.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist die Elektrolyseeinheit 11 dazu ausgelegt, die aufgenommene Wassermenge MH2O in eine Wasserstoffteilmenge und eine Sauerstoffteilmenge MO2 zu zerlegen. Die Wasserstoffteilmenge wird der Methanolsyntheseeinheit 34 zugeführt. Die Sauerstoffteilmenge MO2 wird an die Umgebung abgegeben. Die Elektrolyseeinheit 11 ist vorzugsweise dazu angepasst, aus einer aufgenommenen Wassermenge MH2O von mindestens 1,5 kg eine Sauerstoffteilmenge MO2 von mindestens 1,2 kg und eine Wasserstoffmenge von mindestens 0,15 kg, insbesondere von 0,19 kg abzutrennen. Zur Abgabe der erzeugten Sauerstoffteilmenge MO2 weist die Elektrolyseeinheit 11 einen Sauerstoffauslass 16 auf, der in die Außenatmosphäre mündet. Die Anlage 10 weist eine Wasserstofftransporteinrichtung zur Zufuhr des Wasserstoffs zur Methanolsyntheseeinheit 34 auf, die nicht dargestellt ist.
  • Es ist möglich, dass die Anlage 10 einen Wasserstoffspeicher aufweist, so dass die Methanolsyntheseeinheit 34 möglichst kontinuierlich mit Wasserstoff versorgt werden kann.
  • Gemäß 1 weist die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 einen Lufteinlass 14 zur Zufuhr der Umgebungsluft UL und eine nachgeordnete SorbSorbereinrichtung 15 auf. Es ist möglich, dass die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 einen oder mehrere Lufteinlässe 14 aufweist. Die SorbSorbereinrichtung 15 ist mit dem Lufteinlass 14 verbunden. Die SorbSorbereinrichtung 15 ist dazu angepasst, eine Kohlenstoffdioxidmenge aus der Umgebungsluft UL zu extrahieren. Die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 weist des Weiteren einen Luftauslass 17 auf, der in Vertikalrichtung nach oben ausgerichtet ist. Der Luftauslass 17 dient zur Abgabe der Abgabeluft UL', deren Kohlenstoffdioxidkonzentration geringer ist als die Kohlenstoffdioxidkonzentration der Umgebungsluft UL. Der Luftauslass 17 ist Teil eines Kamins 19.
  • Konkret ist die Sorbereinrichtung 15 zwischen dem Lufteinlass 14 und dem Luftauslass 17 angeordnet. Im Betrieb strömt die Umgebungsluft UL durch den Lufteinlass 14 zu der Sorbereinrichtung 15, die eine bestimmte Kohlenstoffdioxidmenge aus der Luft UL abtrennt, insbesondere filtert, wobei die gefilterte Abgabeluft UL' nach der Sorbereinrichtung 15 durch den Luftauslass 17 in die Außenatmosphäre strömt. Generell ist es möglich, dass mehrere Lufteinlässe 14, mehrere Sorbereinrichtungen 15 und mehrere Luftauslässe 17 vorgesehen sind.
  • Konkret ist in 1 ein einzelner Kamin 19 mit einer Höhe H von 200 Meter dargestellt, der exemplarisch den äußeren Aufbau der Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 zeigt. Der Luftauslass 17 mündet, wie in 1 dargestellt, ebenfalls wie der Sauerstoffauslass 16, in die Außenatmosphäre.
  • Die Anlage 10 umfasst des Weiteren eine nicht gezeigte Kohlenstoffdioxidtransporteinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die aus der Umgebungsluft UL abgetrennte Kohlenstoffdioxidmenge einem Kohlenstoffdioxidspeicher und/oder der Methanolsyntheseeinheit 34 zur Weiterverarbeitung zur Verfügung zu stellen. Der Kohlenstoffdioxidspeicher dient dazu, eine möglichst kontinuierliche Versorgung der Methanolsyntheseeinheit 34 mit Kohlenstoffdioxid sicherzustellen.
  • Die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 kann eine Extraktionsleistung einer Kohlenstoffdioxidmenge pro Jahr von mindestens 400000 Tonnen, insbesondere 600000 Tonnen aufweisen. Mit anderen Worten kann die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 dazu ausgelegt sein, eine Umgebungsluftmenge pro Jahr von mindestens 1500 Megatonnen zu verarbeiten. Konkret ist die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 vorzugsweise dazu angepasst, aus einer Umgebungsluftmenge von mindestens 3300 kg eine Kohlenstoffdioxidmenge von mindestens 1,4 kg zu extrahieren.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist die Anlage 10 einen flächigen Anlagenbereich 23 auf. Der flächige Anlagenbereich 23 schließt an die Elektrolyseeinheit 11 direkt an. Auf dem flächigen Anlagenbereich 23 ist eine Stromerzeugungseinheit 31 angeordnet, die eine Photovoltaikeinheit 24 ist. Die Photovoltaikeinheit 24 ist mit den jeweiligen Einheiten der Anlage 10 zur Stromversorgung verbunden. Die Photovoltaikeinheit 24 ist derart angepasst, dass die gesamte Anlage 10 energieautark betrieben werden kann. Darunter ist zu verstehen, dass der elektrische Strom zum Betrieb der gesamten Anlage 10 ausschließlich durch Sonnenenergie mittels der Photovoltaikeinheit 24 bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten werden für den Betrieb der Anlage 10 vorzugsweise keine fossilen Energiequellen verwendet.
  • Der flächige Anlagenbereich 23 kann eine Längserstreckung 32 von zirka 5000 Meter und eine Quererstreckung 33 von zirka 2000 Meter aufweisen. Mit anderen Worten ist der flächige Anlagenbereich der Anlage 10 vorzugsweise auf einer Fläche von 10 Quadratkilometer ausgebildet. Der in 1 gezeigte Anlagenbereich beinhaltend die Elektrolyseeinheit 11 kann eine Teillängserstreckung 29 von zirka zwei Kilometer aufweisen. Andere Teillängs-, Längs- und Quererstreckungen 29, 32, 33 sind möglich.
  • Die vorstehend beschriebene Meerwasserentsalzungseinheit 27 ist mit einer Wasserrückführleitung 28 verbunden, durch die eine rückzuführende Meerwassermenge M'H2O mit erhöhtem Salzgehalt in das Meer zurückgeführt wird. Konkret wird aus der entnommenen Meerwassermenge ein bestimmter Salzgehalt extrahiert und anschließend mit einem Teil der entnommenen Meerwassermenge als rückzuführende Wassermenge M'H2O wieder in das Meer zurückgeführt. Dadurch ist ein Wasserkreislauf bereitgestellt, der für die Natur unschädlich ist.
  • Der bevorzugte Aufstellungsort der Anlage 10 ist in Küstennähe eines Meeres. Besonders bevorzugt ist die Anlage 10 in einer Wüste aufgebaut. Eine Methanolabgabeleitung 35 kann die Anlage 10 mit einer Methanolabgabestelle, beispielsweise in einem Hafen, verbinden.
  • Die Anlage 10 gemäß 1 ist ein Großkraftwerk. Die Anlage 10 kann wenigstens einen Montagebereich 18 aufweisen, der mit einem Fundament eines Gebäudes und/oder eines Bauwerks verbunden ist. Generell ist es möglich, dass die Elektrolyseeinheit 11 und/oder die Kohlendioxid-Sorptionseinheit 12 in einem gemeinsamen Gebäude oder in separaten Gebäuden angeordnet sind.
  • Die Stromversorgungseinheit 31 weist bevorzugt einen nicht dargestellten Stromspeicher auf, der zur Stromversorgung der Anlage 10 im Nachtbetrieb angepasst ist.
  • 2 zeigt im Unterschied zu 1 eine Anlage 10, bei der die einzelne Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 durch mehrere Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheiten 12 ersetzt ist. Die jeweilige Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 gemäß 2 weist einen Kamin 19 und einen quer zum Kamin 19 verlaufenden Strömungskanal 21 auf. Dies ist beispielsweise in 4 gut erkennbar. Der Strömungskanal 21 ist mit dem Kamin 19 an einem in Einbaulage unten angeordneten Bereich des Kamins mit diesem verbunden. Zwischen dem Strömungskanal 21 und dem Kamin 19 ist eine Sorbereinrichtung 15 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, eine Kohlenstoffdioxidmenge aus der Umgebungsluft UL zu extrahieren. Die Sorbereinrichtung 15 ist durch einen Amintauscher gebildet. Andere Typen von Sorbereinrichtungen sind möglich.
  • Wie die 2, 3 zeigen, sind die Kamine 19 entlang der Längserstreckung 32 des flächigen Anlagebereichs 23 angeordnet. Der flächige Anlagebereich 23 weist eine in Einbaulage oben angeordnete Fläche 22 auf. Die oben angeordnete Fläche 22 ist zumindest abschnittsweise dunkelfarbig ausgebildet, um Sonnenergie zu Sorbieren. Die Strömungskanäle 21 sind in Einbaulage unterhalb der oben angeordneten Fläche 22 angeordnet. Zum Zuführen von Umgebungsluft UL in die Strömungskanäle 21 sind in der oben angeordneten Fläche 22 mehrere Lufteinlässe 14 ausgebildet. Die Lufteinlässe 14 bilden Durchgangsöffnungen durch die oben angeordnete Fläche 22. Diese sind in 3 der besseren Darstellung halber lediglich am ersten Strömungskanal 21 gezeigt. Ebenfalls ist die Anzahl der Lufteinlässe 14 variabel.
  • Im Betrieb strömt Umgebungsluft durch die Lufteinlässe 14 in den Strömungskanal 21 und anschließend durch die Sorbereinrichtung 15. Nach der Sorbereinrichtung 15 strömt die Abgabeluft UL' mit reduzierter Kohlenstoffdioxidkonzentration in den Kamin 19 und durch den Luftauslass 17 in die Außenatmosphäre. Durch die dunkelfarbige oben angeordnete Fläche 22 erwärmt sich im Betrieb die unterhalb der Oberfläche 22 im Strömungskanal 21 befindliche Umgebungsluft. Die Temperatur der Umgebungsluft UL im Strömungskanal 21 beträgt vorzugsweise ca. 60 °C. Bei einer Außentemperatur der Umgebungsluft UL von ca. 40 °C wird durch die Anordnung des Kamins mit dem Strömungskanal 21 sowie der dunkelfarbigen Oberfläche 22 eine natürliche Ventilation erzeugt. Mit anderen Worten ist für die Zuführung der Umgebungsluft UL in den Strömungskanal 21 sowie für die Durchströmung der Sorbereinrichtung 15 und die Ausströmung der gereinigten Umgebungsluft UL' aus dem Kamin 19 kein Ventilator beziehungsweise Gebläse notwendig.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf den flächigen Anlagenbereich 23 der Anlage 10 gemäß 2. Die entlang der Längserstreckung 32 dargestellte Nummerierung von 1 bis 40 stellt die Anzahl der an der Längserstreckung 32 angeordneten Kamine 19 dar. Die quer zur Längserstreckung 32 verlaufenden Linien zeigen schematische Abtrennungen zwischen den einzelnen Strömungskanälen 21. Die einzelnen Strömungskanäle 21 sind jeweils einem Kamin 19 zugeordnet. Dabei ist jeweils eine Sorbereinrichtung 15 zwischen dem Strömungskanal 21 und dem Kamin 19 angeordnet. Die Längserstreckung 32 des flächigen Anlagenbereichs 23 beträgt zirka 5000 Meter und die Quererstreckung 33 des flächigen Anlagenbereichs 23 zirka 2000 Meter. Insgesamt sind in dem flächigen Anlagenbereich 23 vierzig Kamine 19 mit insgesamt vierzig Strömungskanälen 21 vorgesehen. Diese haben eine gemeinsame Abgabeleistung von Abgabeluft UL' von mindestens 1800 Megatonnen pro Jahr.
  • Um dies zu erreichen, weisen die Kamine 19 einen Durchmesser D auf, der 25 Meter beträgt. Der Durchmesser D bezieht sich auf jenen Bereich des Kamins 19, in dem der Luftauslass 17 ausgebildet ist. Der Luftauslass 17 ist an einem freien Ende des Kamins 19 ausgebildet. Ferner weist der jeweilige Kamin 19 eine Höhe H von 100 Meter auf. Dadurch ist eine optimale Form für die Kaminwirkung zur natürlichen Ventilation ausgebildet. Andere Abmessungen der Kamine 19 sind möglich.
  • Des Weiteren können mehr oder weniger als vierzig Kamine 19 mit jeweils zugehörigem Strömungskanal 21 im flächigen Anlagenbereich 23 angeordnet sein.
  • Der flächige Anlagebereich 23 ist, wie in 4 zu sehen ist, an der oben angeordneten Fläche 22 mit einer Photovoltaikeinheit 24 versehen. Mit anderen Worten ist auf der oben angeordneten Fläche 22 des flächigen Anlagenbereichs 23 eine Photovoltaikeinheit 24 angeordnet. Die Photovoltaikeinheit 24 weist bevorzugt eine Leistung von 1,5 Gigawatt pro Jahr auf. Bei der Anlage 10 gemäß 2 bilden somit die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 und die Photovoltaikeinheit 24 räumlich eine gemeinsame Einheit. Die Photovoltaikeinheit 24 bildet eine Stromversorgungseinheit 31 zum energieautarken Betreiben der gesamten Anlage 10.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorstehend beschriebenen Anlagen 10 gemäß den 1 und 2 bis auf die beschriebenen Unterschiede identisch sind.
  • Das mit der Anlage 10 gemäß 1 oder 2 durchführbare Verfahren wird anhand des Flussdiagramms gemäß 5 erläutert:
    • Zur Herstellung einer Menge von 1 kg Methanol wird der Anlage 10 eine Menge von ca. 2 kg Meerwasser zugeführt und in der Meerwasserentsalzungseinheit 27 entsalzt. Dabei werden ca. 1,13 kg entsalztes Wasser erzeugt. Das Restsalzwasser (ca. 0,87 kg) wird durch die Wasserrückführleitung 28 ins Meer zurückgeführt. In der Elektrolyseeinheit wird das entsalzte Wasser und ggf. weitere Wassermengen, die bei späteren Prozessschritten anfallen, in Wasserstoff (ca. 0,19 kg) und Sauerstoff (ca. 1,5 kg) aufgespaltet. Die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 nimmt durch den Lufteinlass 14 eine Luftmenge von ca. 3371,75 kg auf und extrahiert daraus eine Menge von ca. 1,38 kg Kohlenstoffdioxid. Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid werden der Methanolsyntheseeinheit zugeführt und dort zu 1 kg Methanol verarbeitet. Die bei der Synthese entstehende überschüssige Wärme wird der Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 12 zugeführt. Bei der Synthese entsteht ferner Wasser in einer Menge von ca. 0,56 kg, die der Elektrolyseeinheit zugeführt werden. Für diese Prozessschritte werden von der Photovoltaikanlage ca. 51 kWh Sonnenenergie in ca. 12.83 kWh nutzbare Stromenergie umgewandelt.
  • In 6 ist ein Stromaggregat 120 für ein erfindungsgemäßes Lastkraftfahrzeug oder einen erfindungsgemäßen Omnibus gezeigt. Das Stromaggregat 120 umfasst einen Zweizylinder-Hubkolbenmotor 121 mit einer ersten Zylinderkolbeneinheit 122 und einer zweiten Zylinderkolbeneinheit 123. Jede der Zylinderkolbeneinheiten 122, 123 umfasst einen Kolben 124, der in einem Zylinder 125 geführt ist. Der Kolben 124 ist mit einer Pleuelstange 126 gekoppelt, die den Kolben 124 mit einer Kurbelwelle 127 verbindet. Die Kurbelwellen 127 sind parallel zueinander ausgerichtet und tragen jeweils Stirnräder 127a, die eine Außenverzahnung aufweisen. Die außenverzahnten Stirnräder 127a greifen ineinander, so dass sich die Stirnräder 127a gegenläufig drehen.
  • Jedes Stirnrad 127a ist über einen Zahnriemen 128 mit einem Generator 130 gekoppelt. Insgesamt sind zwei Generatoren 130 vorgesehen. Die Generatoren 130 umfassen außerdem Ausgleichsgewichte 130a, die einen Ausgleich der Massenkräfte und der Massenmomente bewirken.
  • Das Stromaggregat 120 umfasst ferner einen Nockenriemen 131, der eine der Kurbelwellen 127 mit Nockenwellen 132 verbindet. Jeder Zylinderkolbeneinheit 122, 123 ist jeweils eine Nockenwelle 132 zugeordnet. Die Nockenwellen 132 wirken jeweils auf Ventile 133, wobei jede Zylinderkolbeneinheit vorzugsweise jeweils vier Ventile 133 aufweist.
  • Ferner ist eine Ölwanne 134 vorgesehen, in welcher eine Ölpumpe 135 angeordnet ist. Die Ölpumpe 135 wird über einen Ölpumpenriemen 136 angetrieben, der die Ölpumpe 135 mit einer der Kurbelwellen 127 verbindet. Vorzugsweise ist die Ölpumpe 135 mit einer anderen Kurbelwelle 127 verbunden als die Nockenwellen 132. An der Ölwanne 134 ist darüber hinaus ein Ölfilter 137 angeordnet.
  • Wie in 6 gut erkennbar ist, ist das Stromaggregat 120 besonders kompakt aufgebaut. Es kommt mit relativ wenigen Teilen aus und ist insofern wartungsfreundlich und weist ein geringes Gewicht auf. Der Zweizylinder-Hubkolbenmotor ist besonders lärm- und vibrationsarm. Zusätzlich kann der Zweizylinder-Hubkolbenmotor in einem Gehäuse gekapselt sein, wobei das Gehäuse zusätzlich zur Lärm- und Vibrationsarmut beitragen kann. Das Antriebssystem eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses kann mehrere Stromaggregate 120 aufweisen, die zur Erzeugung von Strom zusammenwirken und Antriebsbatterien speisen.
  • In 6 ist außerdem erkennbar, dass die Zylinder 125 der Zylinderkolbeneinheiten 122, 123 zueinander verschränkt angeordnet sind. Insbesondere weisen die Mittelachsen der Zylinder 125 einen kleineren Abstand als die Mittelachsen der Kurbelwellen 127 zueinander auf. Dadurch stehen die Pleuelstangen 126 beim oberen Totpunkt der Kolben 124, wie es in 6 gezeigt ist, leicht schräg zueinander geneigt. Damit werden beim Anlauf des Motors die Vibrationen massiv reduziert. Insbesondere beim Start des Stromaggregats 120 werden auf diese Weise Anlauf-Massenmomente reduziert, so dass es nicht zu den sonst bekannten Anlauf-Vibrationen kommt.
  • Für den Antrieb eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses wird das Stromaggregat 120 vorzugsweise betrieben und stellt über die Generatoren 130 die elektrische Energie bereit, die für den Fahrbetrieb erforderlich ist, um die Elektromotoren zu nutzen. Dabei ist als elektrisches System vorzugsweise ein 48 Volt-, 400 Volt- oder 800 Volt-System integriert. Die Antriebsbatterien sind vorzugsweise so dimensioniert, dass das Lastkraftfahrzeug oder der Omnibus zwischen 10 km und 120 km, insbesondere zwischen 20 km und 100 km, insbesondere zwischen 25 km und 60 km, ausschließlich elektrisch, d.h. ohne Betrieb des Stromaggregats fahren kann.
  • Vorzugsweise wird das Stromaggregat 120 durch das regenerativ hergestellte Methanol betrieben. Dazu ist ein entsprechender Tank vorgesehen, der regenerativ hergestelltes Methanol aufnimmt bzw. damit gefüllt ist. Auf diese Weise ist ein besonders wirtschaftlicher und zeitgleich klimafreundlicher Betrieb des Lastkraftfahrzeugs bzw. Omnibusses möglich.
  • Die Erfindung bietet, wie anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele erläutert, eine technisch machbare und wirtschaftliche Lösung für das akute Klimaproblem, die auf Grund der Skalierbarkeit der beschriebenen Anlagen in einem angemessenen zeitlichen Rahmen umgesetzt werden kann. Die Erfindung berücksichtigt die geografischen Chancen, die bestimmte Regionen dieser Erde bieten und besticht durch Ihre Einfachheit.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Anlage
    11
    Elektrolyseeinheit
    12
    Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit
    13
    Wasserzuführleitung
    14
    Lufteinlass
    15
    Sorbereinrichtung
    16
    Sauerstoffauslass
    17
    Luftauslass
    18
    Montagebereich
    19
    Kamin
    21
    Strömungskanal
    22
    oben angeordnete Fläche
    23
    flächiger Anlagenbereich
    24
    Photovoltaikeinheit
    25
    Pumpeneinheit
    26
    Wasserreservoir
    27
    Meerwasserentsalzungseinheit
    28
    Wasserrückführleitung
    29
    Teillängserstreckung
    31
    Stromerzeugungseinheit
    32
    Längserstreckung
    33
    Quererstreckung
    34
    Methanolsyntheseeinheit
    35
    Methanolabgabeleitung
    120
    Stromaggregat
    121
    Zweizylinder-Hubkolbenmotor
    122
    erste Zylinder-Kolbeneinheit
    123
    zweite Zylinder-Kolbeneinheit
    124
    Kolben
    125
    Zylinder
    126
    Pleuelstange
    127
    Kurbelwelle
    127a
    Stirnrad
    128
    Zahnriemen
    130
    Generator
    130a
    Ausgleichsgewicht
    131
    Nockenriemen
    132
    Nockenwelle
    133
    Ventil
    134
    Ölwanne
    135
    Ölpumpe
    136
    Ölpumpenriemen
    137
    Ölfilter
    UL
    Umgebungsluft mit erhöhter Kohlenstoffdioxidkonzentration
    UL'
    Abgabeluft mit gesenkter Kohlenstoffdioxidkonzentration
    D
    Durchmesser
    H
    Höhe
    MH2O
    entnommene Wassermenge
    M'H2O
    rückgeführte Wassermenge
    MO2
    Sauerstoffteilmenge
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2018/112654 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verwendung von Methanol als Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses, insbesondere eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses mit einer zulässigen Gesamtmasse von wenigstens 3,5 Tonnen, wobei das Methanol in einem Verfahren hergestellt wird, bei dem - in einer Elektrolyseeinheit (11) zur Herstellung von Wasserstoff Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird, - eine Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (12) aus der Umgebungsluft Kohlenstoffdioxid extrahiert, - einer Methanolsyntheseeinheit (34) zur Herstellung von Methanol der Wasserstoff und das Kohlenstoffdioxid zugeführt und darin zu Methanol synthetisiert werden und - eine Photovoltaikeinheit (24) Sonnenenergie aufnimmt und in elektrische Energie umwandelt, wobei die Elektrolyseeinheit (11), die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (12) und die Methanolsyntheseeinheit (34) durch die in der Photovoltaikeinheit (24) erzeugte elektrische Energie betrieben werden.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in einer Meerwasserentsalzungseinheit (27) entsalzt und anschließend der Elektrolyseeinheit (11) zugeführt wird, wobei die Meerwasserentsalzungseinheit (27) hauptsächlich, insbesondere vollständig, durch die in der Photovoltaikeinheit (24) erzeugte elektrische Energie betrieben wird.
  3. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors eines Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses, insbesondere eines Lastkraftfahrzeugs oder eines Omnibusses mit einer zulässigen Gesamtmasse von wenigstens 3,5 Tonnen, bei dem - in einer Elektrolyseeinheit (11) zur Herstellung von Wasserstoff Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird, - eine Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (12) aus der Umgebungsluft Kohlenstoffdioxid extrahiert, - einer Methanolsyntheseeinheit (34) zur Herstellung von Methanol der Wasserstoff und das Kohlenstoffdioxid zugeführt und darin zu Methanol synthetisiert werden, - eine Photovoltaikeinheit (24) Sonnenenergie aufnimmt und in elektrische Energie umwandelt, wobei die Elektrolyseeinheit (11), die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (12) und die Methanolsyntheseeinheit (34) durch die in der Photovoltaikeinheit (24) erzeugte elektrische Energie betrieben werden, wobei das hergestellte Methanol mittels eines Verteilsystems zu wenigstens einem Tank des Lastkraftfahrzeugs oder Omnibusses transportiert und von dem Tank bedarfsweise dem Verbrennungsmotor zugeführt und darin zur Erzeugung mechanischer Energie verbrannt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in einer Meerwasserentsalzungseinheit (27) entsalzt und anschließend der Elektrolyseeinheit (11) zugeführt wird, wobei die Meerwasserentsalzungseinheit (27) hauptsächlich, insbesondere vollständig, durch die in der Photovoltaikeinheit (24) erzeugte elektrische Energie betrieben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Hubkolbenmotor (121) ist, der mit einem Kompressionsverhältnis von mindestens 14:1, insbesondere mindestens 16:1, insbesondere mindestens 18:1, insbesondere mindestens 20:1, betrieben wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Methanols in einer Spalteinheit in ein Synthesegas, das Wasserstoff und Kohlenmonoxid umfasst oder daraus besteht, aufgespalten und das Synthesegas alleine oder zusammen mit dem Methanol in den Hubkolbenmotor geleitet wird, wobei die Spalteinheit im Lastkraftfahrzeug oder Omnibus, insbesondere zwischen einem Tank und dem Hubkolbenmotor, angeordnet ist.
  7. Lastkraftfahrzeug oder Omnibus mit einem Antriebssystem, wobei das Antriebssystem ein Stromaggregat (120), wenigstens eine Antriebsbatterie und wenigstens einen Elektromotor aufweist, der elektrische Energie aus der Antriebsbatterie bezieht, wobei das Stromaggregat einen Zweizylinder-Hubkolbenmotor (121) mit zwei Zylinder-Kolbeneinheiten (122, 123) in Tandemanordnung und wenigstens einen Generator (130) zur Erzeugung elektrischer Energie umfasst, wobei jede Zylinder-Kolbeneinheit (122, 123) eine Kurbelwelle (127) aufweist und die Kurbelwellen (127) beider Zylinder-Kolbeneinheiten (122, 123) miteinander mechanisch gekoppelt sind, und wobei wenigstens eine Kurbelwelle (127), insbesondere beide Kurbelwellen (127) jeweils, mechanisch mit dem wenigstens einen Generator (130) verbunden ist.
  8. Lastkraftfahrzeug oder Omnibus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor über ein Getriebe oder direkt auf eine Radachse wirkt.
  9. Lastkraftfahrzeug oder Omnibus nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Tank, der mit dem Zweizylinder-Hubkolbenmotor (121) fluidverbunden und zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit regenerativ hergestelltem Methanol befüllt ist.
  10. Verfahren zum Betreiben eines Lastkraftfahrzeug oder Omnibusses nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Zweizylinder-Hubkolbenmotor (121) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6 betrieben wird.
DE102021100545.0A 2021-01-13 2021-01-13 Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus Pending DE102021100545A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021100545.0A DE102021100545A1 (de) 2021-01-13 2021-01-13 Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus
PCT/EP2022/050558 WO2022152757A1 (de) 2021-01-13 2022-01-12 Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors eines lastkraftfahrzeugs oder omnibusses
US18/272,003 US20240003305A1 (en) 2021-01-13 2022-01-12 Method of operating an internal combustion engine of a truck or omnibus
CN202280009919.XA CN116710304A (zh) 2021-01-13 2022-01-12 用于驱动载重交通工具或公共汽车的内燃发动机的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021100545.0A DE102021100545A1 (de) 2021-01-13 2021-01-13 Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021100545A1 true DE102021100545A1 (de) 2022-07-14

Family

ID=80123343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021100545.0A Pending DE102021100545A1 (de) 2021-01-13 2021-01-13 Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Lastkraftfahrzeug oder einen Omnibus

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240003305A1 (de)
CN (1) CN116710304A (de)
DE (1) DE102021100545A1 (de)
WO (1) WO2022152757A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021100539A1 (de) * 2021-01-13 2022-07-14 Obrist Technologies Gmbh Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Wasserfahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19714512A1 (de) 1997-04-08 1998-10-15 Tassilo Dipl Ing Pflanz Maritime Kraftwerksanlage mit Herstellungsprozeß zur Gewinnung, Speicherung und zum Verbrauch von regenerativer Energie
WO2018112654A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 Carbon Engineering Limited Partnership Method and system for synthesizing fuel from dilute carbon dioxide source

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50005143D1 (de) * 1999-03-26 2004-03-04 Prestel Michael Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von energie bzw. methanol
US6622804B2 (en) * 2001-01-19 2003-09-23 Transportation Techniques, Llc. Hybrid electric vehicle and method of selectively operating the hybrid electric vehicle
US8114363B1 (en) * 2005-08-22 2012-02-14 Ergenics Corporation Liquid and gaseous fuel production from solar energy
DE102009018126B4 (de) * 2009-04-09 2022-02-17 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Energieversorgungssystem und Betriebsverfahren
DE102010022746A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Stromerzeugungsanlage
US9353678B2 (en) * 2011-10-12 2016-05-31 Massachusetts Institute Of Technology Reformer enhanced alcohol engine
DE102014115041A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Obrist Technologies Gmbh Stromaggregat
DE102018125876B4 (de) * 2018-10-18 2023-04-27 Obrist Technologies Gmbh Hubkolbenmotor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19714512A1 (de) 1997-04-08 1998-10-15 Tassilo Dipl Ing Pflanz Maritime Kraftwerksanlage mit Herstellungsprozeß zur Gewinnung, Speicherung und zum Verbrauch von regenerativer Energie
WO2018112654A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 Carbon Engineering Limited Partnership Method and system for synthesizing fuel from dilute carbon dioxide source

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STERNER, M. ; [et al.] : Technologievergleich einer regenerativen Energieversorgung des Verkehrs, FVEE Jahrestagung Berlin 12.10.2010
Wikipedia, Stichwort: Methanol. Version vom 28.12.2020. https://de.wikipedia.org [abgerufen am 02.08.2021]

Also Published As

Publication number Publication date
US20240003305A1 (en) 2024-01-04
CN116710304A (zh) 2023-09-05
WO2022152757A1 (de) 2022-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020129374A1 (de) Anlage und Verfahren zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers
DE102021104746B3 (de) Anlage und Verfahren zur Reduktion des Kohlenstoffdioxidanteils in atmosphärischer Luft
DE102009024497A1 (de) Kraft-Wärme-Kopplung
DE10343544B4 (de) Kraftwerksanlage zur Nutzung der Wärme eines geothermischen Reservoirs
WO2016078802A1 (de) Wasserstoff-rekuperation für fahrzeuge
DE102017222948A1 (de) Produktion von Ammoniak und Wasserstoff mit direkter Stromeinspeisung aus Offshore Energiegewinnungsanlagen
WO2012045743A1 (de) Verfahren zur bereitstellung und zum einsetzen eines alkohols und verwendung des alkohols zur wirkungsgrad- und leistungssteigerung einer verbrennungskraftmaschine
WO2022152757A1 (de) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors eines lastkraftfahrzeugs oder omnibusses
EP4028489B1 (de) Vorrichtung und verfahren umfassend zwei teilsysteme zur nutzung kohlenstoffbasierter kraftstoffe in verbrennungskraftmaschinen im kreislaufbetrieb unter wiederverwendung des anfallenden oxidationsprodukts und der mitführung eines oxidationsmittels auf dem verkehrsmittel
DE10206726A1 (de) Diesel-elektrische regenerative Hydroleistungszelleneinheit
DE202020100047U1 (de) Antriebssystem für ein Fahrzeug
DE102007026084A1 (de) Motor
DE102021100539A1 (de) Verwendung eines global nutzbaren Energieträgers als Kraftstoff für ein Wasserfahrzeug
DE102010029972A1 (de) Verbrennungsmotor für Wasserstoff mit hohem Wirkungsgrad
EP2348254B1 (de) Betankungsanlage für ein mobile Maschine
DE102006062741B4 (de) Verfahren zur Gewinnung, Speicherung und Aufbereitung von flüssigen Arbeitsmitteln und ein Verfahren zur Nutzung der Arbeitsmittel über einem Rotationsschwenkkolbenmotor
WO2006128311A2 (de) Wärmebetriebenes fahrzeug mit externer energieerzeugung
DE19701160A1 (de) Verfahren zur Energiegewinnung aus dem Abgas eines Verbrennungsmotors
DE102016008835A1 (de) Integrierte Abgasverwertungs - und Kraftstoffvergasungsanlage für Verbrennungsmotoren aller Art
DE102009039743A1 (de) Kreisel - Hochrad - Kraftwerk
DE102020129375A1 (de) Anlage und Verfahren zum Erhalt eines vorbestimmten Kohlenstoffdioxid/Sauerstoff-Verhältnisses in der Atmosphäre
DE19911321A1 (de) Mit Druckluft betriebene Kraftmaschine
DE202015105685U1 (de) Energiekonverter- und -speichersystem zur Bereitstellung von Wasserstoff für den Betrieb von Wasserstoff-Brennstoffzellen
DE102005038615A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Energieumwandlung mittels Druckluftspeicher als permanente Energiespeicher und der Kopplung leistungssteigernder Module
DE102022105802A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkraftstoffgemisches unter Verwendung eines Kohlenstoff-reduzierenden Prozesses

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed