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                                                                 Fahrzeuge/Transportsysteme
Merke:Das Fahrrad ohne Hilfsmotor ist das günstigste Fahrzeug/Transportsystem, was es gibt.Ein besseres Fahrzeug kann es
           wegen physikalischen Gesetzen nicht geben !
           Einziger Nachteil :langsam und geringe Transportleistung.
           Vorteil :braucht kein Öl,keinen Treibstoff,man kann es selber reparieren,kostet keine Steuern und Versicherung.
                                                      Motorgetriebene Fahrzeuge
Wissenschaftler und Techniker haben Fahrzeuge und Transportmittel untersucht.Folgende Reihenfolge kam heraus :
- Schiff
- Eisenbahn
- Lastkraftwagen
- Auto
- Flugzeug
Das Schiff ist das beste Transportmittel,wenn es um Tonnagen geht.Danach kommt die Eisenbahn und zum Schluss das Flugzeug.
Das Flugzeug ist das schlechteste Transpotmittel.Vorteil : nur die Geschwindigkeit.
Treibstoffverbrauch 3 Liter pro Person auf 100 km,bei einen Flugzeug !
Dieser Wert kann sich auch auf 8 Liter erhöhen,wenn das Flugzeug nur teilweise besetzt ist.
Ein LKW hat ein Gesamtgewicht von 40 Tonnen,darüber hinaus gilt das als Schwertransport (gelbes Blinklicht).
Dieselverbrauch :26-30 Liter auf 100 km auf der Autobahn.
Die Nutzlast liegt bei ca. 25 Tonnen (das sind ungefähr 250 Personen).Ein Flugzeug würde dabei 750 Liter Kraftstoffverbrauch
verbrauchen !
                                                  Fahrwiderstand und Antriebsleistung
Aus dem Physik-Formelbuch : P=F * v
                                          P=Antriebsleistung in W (Watt)
                                          F=Fahrwiderstand in N (Newton)
F=Fr + Fw                           F=Fahrwiderstand gesamt in N
                                         Fr=Rollwiderstand in N
                                         Fw=Windwiderstand in N
Fr=u * m *g      u=Rollbeiwert dimensionslos (für Autoreifen auf Asphalt u=0,02)
                       m=Fahrzeugmasse in kg (Kilogramm)
                        g=9,81 m/s^2 (Erdbeschleunigung),auf der Erde überall gleich !
Fw=c *1,29/2 *A * v^2               c=Formbeiwert des Fahrzeugs dimensionslos
                                                1,29=Masse von 1 m^3 Luft (Kilogramm pro Qubikmeter),im Normzustand,0°Celsius 1 bar
                                                    A=Schattenfläche des Fahrzeugs in m^2 (diese Fläche entsteht,wenn man das Fahrzeug vor
                                                         eine Wand stellt und das Fahrzeug von vorne mit einer Lampe angestrahlt wird)
                                                 v=Fahrzeuggeschwindigkeit in m/s (Meter pro Sekunde)
                                                  Gesamtformel
F=Fr + Fw =u * m * g + c * 1,29/ * A * v^2
Wegen P=F * v   ergibt sich
P= u * m * g * v +c * 1,29/2 * A * v^3
                                                        Beispielrechnung
u=0,02 für Kraftwagen auf Asphalt,aus dem Physik-Formelbuch
m=1000 kg
c=0,28 Wert für einen Honda Civic
A=1,6 m^2 * 1,7 m^2 =2,72 m^2 (Quadratmeter Schattenfläche),Breite des Autos 1,6 m,Höhe 1,7 m
v=27,77 m/s (100 km/h)
Aus diessen Daten ergibt sich eine Antriebsleistung von:
P=0,02 * 1000 kg * 9,81 m/s^2 *27,77 m/s +0,28 * 1,29/2 *2,72 m^2 * 27,27^3 = 15968,44 W (Watt)
                                                                                                                       =15,968 KW   (1000 Watt=1 KW)
                                                                                                                       =21,69 PS      (1 PS = 0,736 KW)
Die Höchstgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mit diesen Daten liegt bei 100 km/h.
                                                             Auswertung
Wegen v^3 steigt die Motorleistung bei hohen Geschwindigkeiten sehr stark an.
Steigert man die Geschwindigkeit vom 100 km/h auf 200 km/h,so benötigt man alleine für den Windwiderstand die 8-fache Motor-
leistung !
Die Motorleistung für den Rollwiderstand muss sich verdoppeln !
Es ergibt sich somit folgende Forderung :- nicht schneller als 100 km/h fahren
                                                          - Auto mit geringen Gewicht fahren
                                                          - Auto mit niedrigen Cw -Wert fahren (Formbeiwert)
                                                          - Auto mit geringen Querschnitt fahren
                                                  Antriebsleistung für einen Zug
Wiederum gilt P=F * v (wie bei allen Fahrzeugen)
F=0,05 N/kg (Newton pro Kilogramm) bei 50 km/h
F=0,07 N/kg                "                    bei 100 km/h
Diese Werte stammen aus dem Buch "Taschenbuch für den Maschinenbau, Dubbel
In diesen Werten ist der Rollwiderstand und der Luftwiderstand eingearbeitet.Diese Werte muss man nur noch mit dem Zug-
gewicht (Masse) multiplizieren um den Gesamtfahrwiderstand zu ermitteln.
Zugmasse m=1000000 kg (1000 Tonnen)
F=0,05 N/kg * 1000000 N=50000 N (Newton)
P=F * v =50000 N *13,89 m/s = 694500 W (Watt)  
                                            =694,5 kw   (943,6 PS) Leistung ist notwendig,bei einen 1000 Tonnen Zug der 50 km/h schnell ist.
Die selbe Rechnung bei 100 km/h
P=0,07 N/kg * m * v =0,07 N/kg * 1000000 kg * 27,77 m/s =1943900 W (Watt)
                                                                                      =1943,9 KW (2641,2 PS) Leistung bei 100 km/h
                                                             Antriebsleistung bei einen Binnenschiff
Aus dem "Taschenbuch für den Maschinenbau",Dubbel,15.Auflage,Springer-Verlag,1986 wird entnommen,
F=0,01 N/kg (F ist auch hier wieder der Fahrwiderstand,bezogen auf 1 kg Masse,bei 20 km/h).Bei einen Schiff mit 1000 Tonnen
Masse ergibt sich,

P=F * v  =0,01 N/kg * 1000000 kg * 5,55 m/s =55500 W (Watt)
                                                                   =55,5 KW (kilowatt) =75,4 PS
20 km/h =5,55 m/s (Meter pro Sekunde)
Nachteil beim Schiff :geringe Geschwindigkeit,nur bis maximal 25 km/h,weil bei höheren Geschwindigkeiten der Strömungswider-
                              stand stark ansteigt.Bei doppelter Geschwindigkeit,würde die Antriebsleistung auf das 8-fache steigen !
Bei einer Geschwindigkeit von 25 km/h steigt der Wert F auf F=0,015 N/kg.
                                                          Wirkungsgrad bei Fahrzeugen
Was macht ein Autofahrer hauptsächlich auf der Autobahn ?
Er heizt die Umwelt auf,weil der Benzinmotor nur einen Wirkungsgrad von 35% hat.
65% des Benzins werden verbrannt und gehen als Abwärme an die Umwelt !
LKW`s sind etwas besser.Diese haben einen Wirkungsgrad von 40%.
Von 100 Liter Diesel gehen 60 Liter als Abwärme an die Umwelt.
Ein Elektromotor im Zug hat dagegen einen Wirkungsgrad von 95%.Die elektrische Energie muss erst erzeugt werden.1990
erreichte ein Kohlekraftwerk 47% Wirkungsgrad.
Dies bedeutet,dass 47% der zugeführten Energie in elektrischer Energie umgewandelt wurde.
Vorteil des Systems Kraftwerk-Elektrolok :Die Abwärme kann im Winter zum heizen von Wohnungen genutzt werden.
Merke:Der Zug ist das günstigste Transportmittel auf dem Land,bei weiten Strecken !

                                                                       Schlußwort
Das Flugzeug ist das schlechteste Transportmittel.Fliegen 100 Personen nach Mallorca,so werden über 10000 Liter Kerosin ver-
braucht.Das ist heller Wahnsinn !
Das Fahrrad ohne Hilfsmotor,ist das beste Transportmittel.Es braucht kein Öl,kein Benzin und man kann es selber reparieren.
Fährt ein Radfahrer 5000 km im Jahr,so werden 250 Liter Benzin gespart oder mehr !
Eisenbahn und Bus sind die besten Transportmittel,wenn die Strecken länger sind.
Die umweltfreundlichste Reise ist eine Kombination aus Fahrrad und Zug (oder Bus).
Voraussetzung :keine Bürokratie oder Wucherpreise.

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