29.04.2022

Unabhängigkeit von Erdgasimporten: Studie empfiehlt sofortigen Ausbau der Ökowärme mit Geothermie

Das Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) hat eine Metastudie zum Potenzial der Geothermie als erneuerbare Energie und als Ersatz für fossile Brennstoffe in der Wärmeversorgung in Deutschland veröffentlicht. Die Ergebnisse machen deutlich: Ohne den durch Sofortmaßnahmen initiierten, massiven Ausbau der Geothermie ist der Aufbau des Ökowärmesektors zur Erreichung der nationalen Klimaschutzziele nicht möglich.  

29.04.2022

Südschnellweg Hannover (B 3): OVG hat auch letzten Eilantrag gegen Umbau zurückgewiesen

Landebehörde setzt Bauvorbereitung fort  

29.04.2022

Bedeutung für Erdbebengefährdungskarten – Neues Verfahren ermittelt neotektonische Aktivität an verdeckten Verwerfungen

Forschende des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG) und der Leibniz Universität Hannover (LUH) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie den Zusammenhang zwischen kleinen Deformationsstrukturen an der Oberfläche und der neotektonischen Aktivität verdeckter Verwerfungen im Untergrund nachweisen können.  

Market-Place-4.0 Stoba E-Systems GmbH

28.04.2022

Baumaschinen mit Hybridantrieb: Spritsparend baggern

Forscher haben diesen Bagger mit Sensoren versehen und untersucht, wie die Baumaschine viel effizienter arbeiten könnte. (Foto: Niklas Bargen, KIT)

Rohstoffe und Energie verteuern sich drastisch – und damit auch das Bauen. Neben dem Klimawandel sind die hohen Kosten ein weiterer Grund, Treibstoff bei Baumaschinen einzusparen. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben Möglichkeiten für einen effizienteren Betrieb am Beispiel eines Hydraulikbaggers mit Hybridantrieb untersucht. Dabei haben sie Einsparpotenziale von rund zehn Prozent gefunden. Eine spezielle Software zur Steuerung des Einsatzes unterschiedlicher Antriebe könnte die Effizienz weiter steigern.

Bei Autos sind Hybridantriebe, also die Kombination verschiedener Antriebsprinzipien und Energiespeicher, längst gebräuchlich, etwa die Verbindung von Benzin- oder Diesel- mit Elektroantrieb. Baumaschinen verfügen ohnehin meist über mehrere Antriebe, wie etwa Fahrantrieb, Schwenkantrieb und Arbeitsantrieb, die jeweils hybridisiert werden könnten. Allerdings kommt in den meisten Baggern die Energie für sämtliche Antriebe vom Dieselmotor. „Wir haben jetzt unterschiedliche Hybridisierungsmaßnahmen auf ihr Potenzial zur Effizienzsteigerung hin untersucht“, sagt Niklas Bargen vom Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT. Das Ergebnis: „Der elektrische Betrieb des Schwenkwerks eines Hydraulikbaggers, also des Motors zur seitlichen Drehung, bringt beispielsweise eine Effizienzsteigerung beim Laden von Erdreich oder Schutt auf einen Lastwagen um elf Prozent und eine Kraftstoffeinsparung von rund acht Prozent.“ Mit zusätzlicher Rückgewinnung von Bewegungsenergie beim Absenken des Baggerarms – ähnlich wie bei regenerativen Bremssystemen in E-Autos – seien sogar Effizienzsteigerungen von insgesamt 12,5 Prozent und neun Prozent weniger Spritverbrauch zu erwarten, meint Bargen. „Wir gehen davon aus, dass sogar noch weiteres Potenzial vorhanden ist. Zum Beispiel durch eine Software, die bedarfsgerecht und nach Effizienzgesichtspunkten entscheidet, mit welchem Antrieb die unterschiedlichen Funktionen des Baggers gerade am besten betrieben werden sollen.“

Für ihre Untersuchungen haben die Forscher vom Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) einen Bagger mit zahlreichen Sensoren ausgestattet und die 15 Tonnen schwere Maschine so während hundert Tagen bei der Arbeit auf unterschiedlichen Baustellen genau überwacht. „Anschließend haben wir verschiedene Varianten der Hybridisierung am Rechner simuliert und ermittelt, welches Potenzial zur Effizienzsteigerung sie im realen Betrieb haben“, erläutert Bargen.

Hybridisierung als Brückentechnologie

In Anbetracht des geschätzten Verbrauchs eines mittelschweren Baggers von 100.000 Litern Diesel über seinen gesamten Lebenszyklus, steckt in den Hybridantrieben für Baumaschinen ein erhebliches Energiesparpotenzial. „Dennoch sehen wir die Hybridisierung mehr als Brückentechnologie auf dem Weg zur vollständigen Elektrifizierung von Baumaschinen, die wegen des hohen Energiebedarfs der Maschinen und mangelnder Speichertechnologie noch vor großen Hürden steht.“

Am Forschungsprojekt war die Firma Stoba E-Systems GmbH beteiligt. Es wurde vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus des Landes Baden-Württemberg mit 300.000 Euro gefördert.

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22.300 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.

Quelle: KIT

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27.04.2022

Twinsity setzt mit Twinspect neuen Standard in digitaler Inspektion von Infrastruktur und Industrieanlagen

Bauwerke, wie Industrieanlagen und Brücken, sind teils enormen Belastungen und Abnutzungen ausgesetzt. In der Konsequenz können aus zunächst eher unscheinbaren oder für das menschliche Auge sogar unsichtbaren kleineren Mängeln langfristig fatale Folgen entstehen. Diese Folgen stellen weltweit die Wirtschaft und Regierungen vor große finanzielle und sicherheitstechnische Herausforderungen: