DE4203419C2 - Hydrid-Kfz-Antriebsaggregat bestehend aus Hochtemperatur-Supraleiter-HTSL-Kreiskolbenma- schine als magnetischer Flußpumpe und HTSL-Magnetflußmotor, beide Flüssigwasserstoff- gekühlt, sowie Kreiskolben-Verbrennungsmotor, Flüssigwasserstoff betrieben - Google Patents

Hydrid-Kfz-Antriebsaggregat bestehend aus Hochtemperatur-Supraleiter-HTSL-Kreiskolbenma- schine als magnetischer Flußpumpe und HTSL-Magnetflußmotor, beide Flüssigwasserstoff- gekühlt, sowie Kreiskolben-Verbrennungsmotor, Flüssigwasserstoff betrieben

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Abstract

Flüssigwasserstoff-Hochtemperatur-Supraleiter Kfz-Antriebsaggregate, bestehend aus Hubkolbenmotor und HTSL-Magnetflußmotor, sind bekannt. Der Magnetflußmotor dient dem Stadt-, der Verbrennungsmotor dem Überland-Verkehr. Diese Erfindung bezieht sich auf ein nahezu Null-Emissions-Hybrid-Kfz-Antriebsaggregat, bei dem der Kreiskolben-Verbrennungsmotor mit demselben Flüssigwasserstoff betrieben wird, mit dem der HTSL-Magnetflußmotor gekühlt wird. Der HTSL-Magnetflußmotor wird mit komprimiertem magnetischen Fluß einer HTSL-Kreiskolben-Flußpumpe versorgt. Verdampfender Wasserstoff wird magnetokalorisch mit HTSL-Permanentmagnet-Regeneratorstufen wieder verflüssigt. Es werden elektrische Zusatzspeicher wie Flüssigwasserstoff-gekühlte HTSL-Spule, HTSL-Hohlzylinder sowie Brennstoffzelle vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybrid-Kfz-Antriebsaggregat bestehend, aus einem HTSL-Magnetflußmotor und einem Kreis­ kolben-Verbrennungsmotor, der mit demselben Flüssigwas­ serstoff betrieben mit dem der Elektromotor gekühlt wird. Zur Kompression und Speicherung des magnetischen Flusses wird eine HTSL-Kreiskolbenmaschine als magnetische Fluß­ pumpe eingesetzt.
Die Erfindung dient dem Zweck, den Flüssigwasserstoff- Kreislauf von Elektromotor-Kühlung und Verbrennungsmotor- Betrieb miteinander zu koppeln. Die Kreiskolbenmaschine, ausgekleidet mit HTSL-Keramik, komprimiert und speichert den magnetischen Fluß in einem ringförmigen HTSL-Hohl­ zylinder (Akku), der den Fluß in den Flußkreis des Elek­ tromotors einspeist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nahezu Null-Emis­ sions-Hybrid-Aggregat zu schaffen, das durch kompri­ mierten gespeicherten magnetischen Fluß die Reichweite zwischen dem Aufladen erheblich erhöht.
Im Gegensatz zur Offenlegungsschrift DE 40 40 350 A1, Anmeldetag 17.12.1990, die ein Flüssigwasserstoff- Supraleiter-Hybrid-Antriebsaggregat mit Elektromotor-Wicklun­ gen beschreibt, handelt es sich bei der folgenden Erfindung um eine Magnetflußpumpe (Kompressor) als zentralem Element. Der Magnetfluß wird nicht, wie in DE 40 40 350 A1 beschrieben, durch Elektromotoren-Wicklungen erzeugt, sondern durch die Magnetflußpumpe komprimiert und direkt in den Magnetfluß­ motor-Stator eingespeist. Während in DE 40 40 350 A1 die Supraleitermotor-Wicklungen mit Flüssigwasserstoff gekühlt werden, wird bei der folgenden Erfindung die Magnetfluß­ abstoßende Supraleiter-Auskleidung des Kompressor-Hubraums sowie der Magnetflußmotor-Stator (ohne Wicklung) Flüssig­ wasserstoff gekühlt.
1. Magnetischer Energiespeicher mit supraleitender Spule und permanentmagnetischem Hohlzylinder
Die Energiedichte eines magnetischen Feldes ist
Bei einer Flußdichte von 5 Tesla beträgt die Energiedichte einer Spule Wm = 2.8 kWh/m3. Sumitomo Electric Co. hat in Japan Journal of Appl. Physics, Dezember, 1991, bereits 23 Tesla-Daten einer Bi-Pb-Sr- Ca-Cu-O-Spule vorgestellt. Die Energiedichte einer der­ artigen Spule ist bereits 58.5 kWh/m3. Diese Daten be­ ziehen sich auf Flüssighelium-Kühlung. Wenn wir über­ schlägig als Flußdichte- Verhältnisse Flüssighelium/­ Flüssigstickstoff 8/1 und Flüssighelium/Flüssigwasser­ stoff 8/6 bei 0 TESLA nehmen, sehen wir, daß Flüssigstickstoff aus­ scheidet und daß sich Flüssigwasserstoff anbietet. Wirt­ schaftlich ist der Betrieb einer HTSL-Spule nur im Be­ reich 4.2 K bis 20 K sinnvoll (E. Berling, DE 39 20 680 A1 vom 23.6.89).
Ein Hohlzylinder eignet sich dann als Energiespeicher, wenn er aus HTSL permanentmagnetischem Material besteht, in das der magnetische Fluß gemäß der Shubnikov-Phase über Haftstellen eindringen kann. Der radiale Flußdichte­ gradient ist
Bei einer Stromdichte von 105 A/cm2 beträgt der Flußdichtegradient 12.5 Tesla/cm. Daraus ergibt sich eine Energiedichte von 17.3 kWh/m3 pro cm Wandstärke. Diese Werte liegen also bereits im Bereich von elektrochemischen Akkus und Brennstoffzellen.
2. Magnetische Flußpumpe
Zur weiteren Verbesserung der Energiedichte von Spule und Hohlzylinder ist magnetisches Flußpumpen vorgeschla­ gen worden (W. Buckel, Supraleitung). Außerdem lassen sich auf diese Weise Ladekreis und Speicherkreis galva­ nisch trennen, was wegen der Erwärmung des Kühlmittels durch höher werdende Ströme an Bedeutung gewinnt. Das Prinzip des Flußpumpens ist in Fig. 3 beschrieben und wird später erklärt. Das Prinzip des Flußpumpens kann übertragen werden auf magnetische Gefäße, die aus HTSL- Keramiken bestehen und Flüssigwasserstoff gekühlt sind. In ihnen wird der magnetische Fluß eingefroren und kom­ primiert. Die Flußdichte wird mit kleiner werdendem Querschnitt während eines Hubvorganges erhöht. Für die Flußkompression wählen wir eine Kreis­ kolbenmaschine, mit HTSL-Keramik ausgekleidetem Hubraum, da diese sich in Kombination mit rotieren­ den elektrischen Maschinen anbietet. Der Kreiskolben kom­ primiert in zwei Takten den eingespeisten Fluß während des Aufladens und gibt ihn an einen ringförmigen HTSL-Hohl­ zylinder-Speicher, Flüssigwasserstoff-gekühlt, ab. Von dort wird ein Teil des Flusses in den Flußkreis des Sta­ tors eingespeist, der als HTSL-Hohlzylinder-Joch, Flüs­ sigwasserstoff-gekühlt, ausgestaltet ist.
Man erhält eine "dreiphasige" Flußanordnung, indem man drei Kreiskolben-Kammern (Scheiben) nebeneinander anord­ net und jeweils 60° gegeneinander versetzt. Es können auch mehrere Kreiskolben-Kammern hintereinander geschaltet werden, um so als Kaskade die Flußverstärkung zu optimie­ ren. Zum Übergang des magnetischen Flusses von einem Raum zu einem benachbarten werden HTSL-Ventile verwendet. Diese HTSL-Ventile haben eine niedrigere kritische Temperatur, kritische Strom-/Flußdichte als das benachbarte Material derselben Wand. Durch Flußkompression und/oder steigende Temperatur bei steigendem Kolbendruck bricht die Supralei­ tung des HTSL-Ventils bei Erreichen der kritischen HTSL- Parameter zusammen (Quench), und der Fluß kann passieren. Die kritischen Parameter des HTSL-Ventils müssen so dimen­ sioniert sein, daß im Falle eines Flußgleichgewichts zu beiden Seiten des HTSL-Ventils, das Erreichen der kriti­ schen Temperatur des HTSL (durch den steigenden Kolben­ druck) den Quench des HTSL-Ventils verursacht.
3. Thermodynamischer und magnetokalorischer Prozeß in der HTSL-Kreiskolbenmaschine.
Es gibt zwei Möglichkeiten, den HTSL-Keramikbeschichteten-Kreis­ kolben auszuführen. Entweder als
  • a) HTSL-beschichteten Kreiskolben, der die magnetischen Flußlinien abstößt und so eine optimale Kompression bei minimalem Querschnitt des Flusses erreicht (Meissner-Phase) oder
  • b) HTSL-beschichteten Kreiskolben, der über Haftstellen den magnetischen Fluß eindringen läßt und so seine Flanken zum HTSL-Perma­ nentmagneten aufmagnetisiert (Shubnikov-Phase).
Die erste Möglichkeit hat den Vorteil der optimalen Kom­ pression, bei der zweiten kann der magnetokalorische Effekt angewendet werden. Beim Überschreiten der kriti­ schen Parameter kommt es in der HTSL-Kreiskolben zum Quench und damit zur Entmagnetisierung, was Kühlung und damit Rückkehr im entspannten Zustand zur Supraleitung bedeutet. Die kritischen HTSL-Parameter des Kreiskolbens liegen über denen des Ventils und unter denen der Kreiskolben- Maschinen-Gehäuses.
Wir haben es also mit einer Überlagerung und Wechselwir­ kung von thermodynamischen und magnetokalorischen Prozessen zu tun. Diese Beziehungen können ausgedrückt werden durch Gleichungen des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik dq = du + pdv und dq = du - HdM, wobei M die Magnetisierung (magnetisches Dipolmoment je Masseneinheit), H die äußere magnetische Feldstärke und HdM die Energie der magnetisier­ baren Substanz sind. Der Vergleich beider Gleichungen er­ gibt, daß man formal den Druck p durch die magnetische Feldstärke H und das Volumen v durch die Magnetisierung M ersetzen kann (W. Peschka - Flüssiger Wasserstoff als Energieträger). Anschaulich dargestellt werden diese Wech­ selwirkungen durch die magnetischen und thermodynamischen Carnot-Prozesse in Fig. 5 und 6. Die magnetokalorische Kühlung verhält sich analog der thermodynamischen Kühlung. Im T/s-Diagramm wird die thermodynamische Entropie durch die magnetische Entropie und die Isobaren durch Linien gleicher magnetischer Flußdichte ersetzt (b = µH). Das Arbeitsmedium ist nicht mehr ein Gas, sondern das HTSL permanentmagnetische Material der Kreiskolbenflanken. Anstelle der Curie-Temperatur eines ferromagnetischen Materials setzen wir die Sprungtemperatur eines HTSL- Permanentmagneten (Magnetokalorischer Effekt-Etting­ hausen-Nernst).
4. Magnetokalorischer Wasserstoff-Verflüssiger
Es besteht auch die Möglichkeit, die HTSL-Permanentmagnet- Flanken (Shubnikov-Phase) des Kreiskolbens (Regenerator) stufenweise aus einer Folge HTSL-Permanentmagnet-Materials mit sukzessiv abnehmender Sprungtemperatur auszubauen. Diese Konstruktion bietet sich in dem Fall an, in dem eine Abkühlung über größere Temperaturspannen und Entropieände­ rungen verlangt wird als mit Hilfe eines einzigen HTSL- Permanentmagnet-Materials in der Umgebung seiner Sprung­ temperatur (Curie-Temperatur) erreicht werden kann. Die Anzahl der Kühlungsschritte ist davon abhängig, wie hoch die Temperaturen während der Flußkompression werden. Er­ wärmt sich das Kühlmedium Wasserstoff z. B. bis auf 125 K, so kann sukzessiv durch beispielsweise sieben Regenerator­ stufen aus HTSL-Permanentmagnet-Material mit schritt­ weise abnehmender Sprungtemperatur sowie jeweils einem Wärmetauscher der Wasserstoff wieder auf seine Siedetem­ peratur von 20 K zurückgeführt werden (E. Berling, DE 40 29 443 A1 vom 17.9.90).
Tl-Ba-Ca-Cu-O 125 K
Bi-Sr-Ca-Cu-O 120 K
Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O 107 K
Y-Ba-Cu-O 93 K
La-Sr-Cu-O 54 K
La-Ba-Cu-O 35 K
Bi-Pb-Ba-O 20 K
Es ist bekannt, daß mit wachsender Wasserstoff-Konzen­ tration die Sprungtemperatur von Supraleitern steil an­ steigen kann (Skoskiewicz am Beispiel von Palladium- Wasserstoff, 1972). Diese Tatsache ist ein zusätzliches Argument für Flüssigwasserstoff-Kühlung von HTSL. Bei Lanthan-Kupferoxiden wurden 0.03 Gewichtsprozente Wasserstoff festgestellt (Schöllhorn, Advanced Materials). Wasserstoff-Protonen sind offenbar imstande, sich relativ ungehindert im HTSL-Kristall zu bewegen und dabei einen Teil der Kupferionen in den dreiwertigen Zustand zu über­ führen und Supraleitung zu ermöglichen.
Es bietet sich also an, Supraleitung und damit Sprungtemperaturen stufenlos zu regeln, indem ionisierter Wasserstoff (Protonen) zuge­ führt wird. Damit würde auch eine stufenlose Wasserstoff- Verflüssigung ermöglicht.
5. Antriebe und Zusatzspeicher
  • 1. Kreiskolbenmotor - Der Kreiskolbenmotor ist als Wankel­ motor bekannt. Wir setzen ihn in einem Hybrid-Antriebs- Aggregat zusammen mit einem HTSL-Magnetflußmotor ein. Der Kreiskolbenmotor wird mit demselben Flüssigwasserstoff be­ trieben mit dem der Stator des HTSL-Magnetflußmotors gekühlt wird. Während der Magnetflußmotor für den Stadtverkehr gedacht ist, kommt der Kreiskolbenmotor vorwiegend für den Überland­ verkehr zum Einsatz. Damit ist ein nahezu Null-Emissions- Kfz-Aggregat gegeben. Beim Aufladen benötigen wir den Kreiskolbenmotor zum Antrieb der HTSL-Kreiskolben-Fluß­ pumpe, die komprimierten magnetischen Fluß in den ring­ förmigen HTSL-Hohlzylinder-Speicher pumpt.
  • 2. HTSL-Magnetflußmotor - Der HTSL-Magnetflußmotor besitzt einen Stator, der als Fluß-führendes HTSL-Hohlzylinder- Joch ausgestaltet ist. In dieses Joch wird magnetischer Fluß aus dem ringförmigen HTSL-Hohlzylinder-Speicher gespeist. Im Falle von drei um 60° versetzte Kreiskolben- Flußpumpen kann ein Drei-Phasen-Fluß erzeugt werden. Der Rotor besteht aus konventionellen Kupferwicklungen, da im Falle eines Supraleiters Wirbelströme induziert würden, die nur langsam abgebaut werden könnten und damit Verluste produzieren würden.
  • 3. Brennstoffzelle - Eine Brennstoffzelle kann zusammen mit einem HTSL-Spulen-/Hohlzylinder-Speicher als Hybridspeicher eingesetzt werden, indem HTSL-Spule/­ Hohlzylinder den Sekunden/Minuten- und die Brennstoffzelle den Stunden-Bereich abdeckt. Verdampfender Wasserstoff der HTSL-Kühlung kann für den Betrieb der Brennstoffzelle ver­ wendet werden. Für den Kfz-Bereich kommt gegenwärtig nur der Membran-Typ mit protonenleitender Ionentauschermembran infrage (Polytetrafluorethylen, PTFE, E. Billings, American Acade­ my of Science, K. Ledjeff, A. Heinzel, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme). Zwei konkurrierende Typen schei­ den für den Kfz-Bereich gegenwärtig aus, da der alkalische Typ (30% KOH) Reinst-Wasserstoff bei einer Zellentempera­ tur von 60-90°C und der phoshorsaure Typ (H3PO4) eine Zel­ lentemperatur von 160-220°C verlangt. Die praktischen elek­ trischen Wirkungsgrade dieser drei Zellentypen liegen bei 60%.
  • 4. Supraleiter Hybrid-Speicherspule - Mit der Entwicklung von metallischen Supraleitern höherer Sprungtemperatur (Nb3AlGe ca. 25 K) ist es möglich gewor­ den, auch diese Flüssigwasserstoff zu kühlen. Bei einem Unterdruck von 100 Torr kann Flüssigwasserstoff auf 15 K gesenkt werden, so daß wir eine Temperaturdifferenz von ca. 10 K erhalten. So kann bei 15 K eine Hybrid-Speicher- Spule, bestehend aus einer äußeren Nb3AlGe-Spule und einer inneren (insert) Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O-Spule supraleitend be­ trieben werden.
  • 5. Photovoltaischer HTSL-Hohlzylinder-Speicher - Der hier bevorzugte HTSL Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O wird durch Sub­ stitution des Kalziums durch Holmium halbleitend (K. Herz et al., Universität Tübingen). Durch Phosphor und Bor- Diffusion erreichen wir einen für eine photovoltaische Zelle erforderlichen p/n-Übergang. Ausgestaltet als Hohl­ zylinder, kann dieser gleichzeitig als flüssigwasserstoffgekühlter photovoltaischer Generator als auch als HTSL- Hohlzylinder-Speicher dienen.
(Kurzzeichenerklärung - HTSL = Hochtemperatur- Supraleiter, MHD = Magnetohydrodynamik).
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, ein nahezu Null-Emissions Hybrid-Kfz-Antriebsaggregat zu schaffen, bei dem der Kreiskolben-Verbrennungsmotor mit demselben Flüssigwasserstoff betrieben wird mit dem der HTSL-Magnetflußmotor gekühlt wird. Der HTSL-Magnetfluß­ motor wird mit komprimiertem magnetischen Fluß einer HTSL-Kreiskolben-Flußpumpe versorgt. Verdampfender Wasserstoff wird magnetokalorisch wieder verflüssigt. Es werden elektrische Zusatzspeicher wie HTSL-Spule, HTSL-Hohlzylinder, beide Flüssigwasserstoff-gekühlt, sowie Brennstoffzelle vorgeschlagen.
Das Hybrid-Kfz-Antriebsaggregat mit der Kreiskolben- Flußpumpe wird in den folgenden sechs Figuren dargestellt.
Fig. 1 - Während des Aufladens wird magnetischer Fluß ϕO durch das HTSL-Rohr (1) an das HTSL-Ventil (2) in der HTSL-Gehäusewand (3) herangeführt. Sämtliche HTSL-Teile sind Flüssigwasserstoff gekühlt. Um den Durchgang des Flusses durch das Ventil zu gewährleisten, sind die kri­ tischen HTSL-Parameter des Ventils geringer als die von Rohr und Wand. Im Kompressionsraum (4) wird der Fluß durch die HTSL-Flanke des Kreiskolbens (5) komprimiert, im Flankenraum (6) gefangen und durch das HTSL-Ventil (7) an das HTSL-Rohr (8) als komprimierter Fluß ϕI abgegeben. Derselbe Vorgang wiederholt sich 180° versetzt im zweiten Takt.
Fig. 2 - Drei Kreiskolbenkammern, hintereinander angeord­ net und um jeweils 60° versetzt, speisen den komprimierten Fluß in einen äußeren ringförmigen HTSL-Hohlzylinder (Rohr), Flüssigwasserstoff-gekühlt, ein, wo er durch die phasenverschobene Einspeisung in Rotation versetzt wird. Vom Speicherfluß ϕS abgetrennt wird der Erregerfluss ϕE, der - über den HTSL-Hohlzylinder (2) ("Polschuhe") geführt - senkrecht auf der magnetischen Achse des Rotors (3) steht. Der Rotor verfügt über konventionelle Kupfer­ wicklungen (4), um - im Falle von Supraleitern - keine sich langsam abbauenden Wirbelströme zu induzieren. Als "Joch" dient ein HTSL-Hohlzylinder (5), um den Erreger- Flußkreis zu schließen.
Fig. 3 - zeigt das Prinzip des magnetischen Flußpumpens. Der Schalter des Pumpkreises Sp wird geschlossen. Dadurch wird im Pumpkreis ein Strom iP = ϕ/LP angeworfen. Der Schalter Ss des Speicherkreises wird geöffnet. Dadurch wird der Gesamtfluß von Pump- und Speicherkreis ϕGES = (LP + Ls)iS. Nachdem Ss geschlossen und SP geöffnet wird, ist der Gesamtfluß im Speicherkreis gefangen, auf­ gepumpt durch den zusätzlichen Fluß ϕ = LPiS.
Fig. 4 - Entscheidend für die Anwendung von HTSL ist die Differenzierung zwischen Meissnerphase und Shubnikov­ pase (s. Beschreibung 3). Während in der Meissnerphase der HTSL das äußere magnetische Feld abweist, dringt in der Shubnikovphase das Feld über Haftstellen (pinning centers) in den HTSL ein. Ein HTSL-Permanentmagnet ist also nur in der Shubnikovphase möglich. Deshalb beziehen sich die obigen Anwendungen von permanentmagnetischen HTSL-magnetokalorischen Wasserstoffverflüssigern aus­ schließlich auf die Shubnikovphase.
Fig. 5 - zeigt im p/v-Diagramm den thermodynamischen Carnot-Prozeß, der aus zwei Isothermen und zwei Isen­ tropen (Adiabaten) besteht. Dieser Prozeß steht für die thermodynamische Kompression im Kompressionsraum der Kreiskolben-Flußpumpe und zeigt auch die Beziehung zwischen Druck der Kreiskolbenflanke und Temperatur. Mittels des thermodynamischen Druckes wird die Sprung­ temperatur des HTSL-Ventils überschritten.
Fig. 6 - Wie in Beschreibung 3 beschrieben, ersetzen wir formal den Druck p durch die magnetische Feldstärke H = B/µ. Damit erhalten wir aus dem thermodynamischen Carnot-Prozeß des T/s-Diagramms den magnetischen Carnotprozeß. Bei der Kreiskolben-Flußpumpe haben wir es mit der Überlagerung beider Prozesse zu tun. Der mag­ netische Carnot-Prozeß besteht aus zwei Isothermen und zwei Isentropen. Entlang 4 → 1 erfolgt isotherme Magneti­ sierung bei der Temperatur T2 unter Wärmeabgabe der mag­ netisierten Regeneratorstufen eines Verflüssigers. Durch Entmagnetisierung kommt es zur Abkühlung auf T1. Nach Kontakt mit wärmerem Wasserstoff erfolgt Entmagnetisierung unter Wärmeaufnahme isotherm von 2 → 3.
Literatur Referenzen
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R. P. Hübener et al., Seiten 38 ff, Supraleitung und Tieftemperaturtechnik, VDI-Verlag Düsseldorf, 1991

Claims (16)

1. Hybrid-Aggregat bestehend als zentralem Element aus Hoch­ temperatur-Supraleiter (HTSL)-Kreiskolbenmaschine als magne­ tischer Flußpumpe (Kompressor), HTSL-Magnetfluß-Motor, HTSL- Speicher, HTSL-Photovoltaik-Hohlzylinder und Brennstoffzelle sowie Kreiskolben-Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die HTSL-Auskleidung des Kompressor-Hubraums, der HTSL- Magnetfluß-Motor, HTSL-Speicher und HTSL-Photovoltaik-Hohl­ zylinder mit demselben Flüssigwasserstoff gekühlt werden mit dem der Kreiskolben-Verbrennungsmotor betrieben wird.
2. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HTSL-Kreiskolbenmaschine einen mit Flüssigwasserstoff gekühlten und mit HTSL-Keramik ausgekleideten Kompressions- Hubraum besitzt und als Flußpumpe (Kompressor) magnetischen Fluß komprimiert.
3. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HTSL-Kreiskolbenmaschine über zwei 180° versetzte Takte verfügt.
4. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigwasserstoff-gekühlten HTSL-Kreiskolbenkammern als Kaskade in mehreren Stufen zur magnetischen Flußverstär­ kung hintereinandergeschaltet sind.
5. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigwasserstoff-gekühlten HTSL-Kreiskolben-Kammern um jeweils 60° versetzt sind und damit einen rotierenden dreiphasigen magnetischen Fluß erzeugen.
6. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken des Kreiskolbenkompressors mit Flüssigwasser­ stoff-gekühlter HTSL-Keramik beschichtet sind und - wie der gesamte HTSL-ausgekleidete-Hubraum - magnetischen Fluß abstößt.
7. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken des Kreiskolbenkompressors mit HTSL-Permanent­ magnet-Keramik beschichtet sind und den verdampfenden Wasser­ stoff bei entmagnetisierender Entspannung wieder verflüssigen.
8. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreiskolbenkompressor über ein Flüssigwasserstoff­ gekühltes HTSL-Magnetflußventil verfügt, welches magnetischen Fluß passieren läßt, wenn seine kritischen HTSL-Parameter unter denen der umgebenden Wand legen.
9. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfluß-Motor über einen ringförmigen HTSL-Hohl­ zylinder/Zylinder, Flüssigwasserstoff-gekühlt, als Magnetfluß­ speicher verfügt, der einen rotierenden Magnetfluß führt, wel­ cher von 60° versetzten HTSL-Kreiskolbenkammern gespeist wird.
10. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerflußkreis des Flüssigwasserstoff-gekühlten HTSL-Magnetfluß-Motors durch ein Joch geschlossen wird, das aus einem Flüssigwasserstoff-gekühlten HTSL-Hohlzylinder/Zylinder besteht.
11. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe des HTSL-Magnetfluß-Motors als Flüssigwasser­ stoff-gekühlte HTSL-Hohlzylinder/Zylinder ausgebildet sind.
12. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzelle mit dem verdampfenden Wasserstoff der HTSL-Magnetfluß-Motor-, HTSL-Kreiskolbenkammer-, HTSL-Speicher- und HTSL-Photovoltaik-Flüssigwasserstoff-Kühlung gespeist wird.
13. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzelle den Minuten-/Stunden- und der HTSL- Speicher den Sekunden-/Minuten-Betriebsbereich abdecken.
14. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hybrid-Speicher-Spule aus einer äußeren Tieftemperatur- Supraleiter-Spule (z. B. Nb3AlGe) und einer inneren Hochtempera­ tur-Supraleiter-Spule (z. B. BiPbSrCaCuO) besteht, die beide gemeinsam mit Flüssigwasserstoff von 15 Kelvin bei 100 Torr gekühlt werden.
15. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigwasserstoff-gekühlte HTSL-Photovoltaik-Hohl­ zylinder sowohl als photovoltaischer Generator als auch als HTSL-Speicher-Zylinder dient.
16. Hybrid-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigwasserstoff-gekühlte Photovoltaik-Generator aus einem supraleitenden Halbleiter (z. B. BiPbSrHoCuO) besteht, bei dem wir durch z. B. Phosphor-/Bor-Diffusion den für die Photo­ voltaik erforderlichen p/n-Übergang erhalten.
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