Alles über Elektromobilität - Erfahrungen, Technik, Diskussionen und Meinungen

[Intrepid]

Wirklich?
Auch wenn man berücksichtigt, das auch Verbrenner 24 Std. Durchlaufen müssen, es sei denn, sie werden extern gewärmt/elektrisch beheizt?

Als ich in Russland war, wurden die Autos in so einer Art Carport abgestellt und nachts von einer sehr hellen Flutlichtlampe angestrahlt (war ein Baucamp). Zum einen sollte das Diebstahl/Wandalismus reduzieren, zum anderen die Autos in einer Grundwärme belassen. Hätte Elektroautos auch zum Überleben ihrer Antriebsbatterie gereicht, in sofern hast Du Recht, wird man vielleicht doch nicht besonders berücksichtigen müssen.

LKW-Fahrer, die eine Holzpalette unter ihrer Zugmaschine verbrannten, um sie auf "Betriebstemperatur" zu bringen, habe ich auch gesehen. Bei extrem niedrigen Temperaturen kann man Dinge tun, die unter normalen Umständen zur Katastrophe führen würden.

Noch mehr Kälte-Geschichten, ist aber off-topic: [1] als ich noch in Flugschulen gearbeitet habe, wurde uns der Hangar in Brand gesetzt. Zwei Flugzeuge mitten zwischen allen anderen Flugzeugen waren abgebrant. Sie hatten eine besondere Haube, die es leicht machte, Benzin im Cockpit zu verteilen. Alle übrigen Flugzeuge rings herum haben kein Feuer gefangen, dafür war es zu kalt. [2] unsere AN-2 mit Sternmotor mit 30 Liter Hubraum hatte das Zündgeschirr mit Asbest ummantelt. Im Ostblock hat man bei eisigen Temperaturen von vorne mit einem Flammenwerfer auf den Motor gehalten um ihn vorzuwärmen. Damals spielte Kraftstoffverbrauch keine Rolle. Das Flugzeug hatte einen Kraftstoffablasshahn, wo man bei jeder Wartung (alle 25 Flugstunden) ein paar Liter Kraftstoff in ein Ölfass laufen ließ um darin die Filter zu reinigen. Anschließend wurde das Benzin.Öl-Gemisch angezündet, um sich daran die Finger zu wärmen, damit man das Flugzeug wieder zusammen geschraubt bekam. Alle Arbeiten draußen auf der Wiese der Witterung ausgesetzt.

 

[DaciaBastler]

@Rostfinger
Du kannst als Faustregel 50% des Heizwerts von Kraftstoffen als elektrische Energie ansetzen. Also aus 10 kWh Heizwert pro Liter werden 5 kWh Strom. Man kann es nich viel genauer aufdröseln, aber für Überschlagsrechnungen ist das ein guter Wert.

 

[MartinH67]

Wurde schon diskutiert wegen des Begriffs Leistung (sollte bei dir Arbeit und kWh statt Leistung und kW heißen)

Kann das auch mit fosielen Brennstoffen durch Formeln umgerechnet werden wieviel Kilowatt Elektrische Leistung in einem Liter E 10 stecken.

am Ende willst du bei beiden Antrieben kinetische Energie haben. Ein Elektromotor holt aus 1 kWh elektrischer Energie bei einem sehr guten Synchronmotor (Wirkungsgrad ca. 98%) noch 980 Wh kinetischer Energie für den Antrieb, nehmen wir sogar ein schlechten im Auto sagen wir der Einfachheit halber 80% (da hängt noch ein einstufiges Getriebe dran, es gibt Leitungsverluste usw.) dann sind es 800 Wh.
Ein Benzinmotor (die besten haben im Bestpunkt knapp über 40% Wirkungsgrad) aus 1 kWh thermischer Energie ca. 400 Wh kinetische Energie. Hängst du daran jetzt einen super duper Generator dran der keinerlei Verlust hat (gibt es natürlich nicht) dann hättest du 400 Wh = 0,4 kWh elektrische Energie.
Wenn man jetzt noch berücksichtigen würde, dass ein Automotor meist nicht beim optimalen Wirkungsgrad betrieben wird, sondern in Betriebszuständen wo sich der Wirkungsgrad im Mittel ungefähr halbiert wird es ganz übel. Den Effekt gibt es so beim E-Motor gar nicht.

Von den 8,9 kWh pro Liter beim Benzin bleiben also verwertbar für den Antrieb im besten Fall 3,6 kWh übrig. Aus der gleichen Menge elektrischer statt thermischer Energie holt selbst der schlecht gerechnete E-Motor von oben aber ungefähr 7,1 kWh verwertbar heraus.

Die 50% von @DaciaBastler sind realistisch, allerdings nur in Kraftwerken oder langsam laufenden Schiffsdieseln erreichbar, in einem normalen KFZ Motor nicht.

 

[Stefanvde]

Da sieht man doch das die recht einfache Betrachtung von @siefko der seine beiden Fahrzeuge vergleicht ganz gut hinkommt.
Sein E Fahrzeug braucht ca 30% der Energie.
Beim Verbrenner am Ende 70% nicht in Bewegung sondern in Abwärme umgesetzt kommt über den Daumen schon hin.

 

[DonCarlos]

Habe da noch einmal eine Frage an die E-Mobilisten:

Im Wohnmobil habe ich eine LiFePo4 Batterie. Diese kann zwar unter 0°Grad Strom abgeben, nicht aber geladen werden. Dafür braucht es eine Zellheizung, die die Batterie über der Frostgrenze hält, dabei aber selbst einiges an Energie verbraucht.

Wie sieht das bei den E-Autos aus? Gibt es hier auch eine solche Technik, oder Einschränkungen beim laden bei Minusgraden? Wie sind hier die Verluste?


Weitere Frage:

Wäre doch einmal interessant, welch einen Verbrauch ein "Mini-Fahrzeug a la Dacia Spring" mit einem kleinen Benzin- oder Diesel-Hybrid hätte. Betrieben mit alternativen Kraftstoffen.
„Wie viel CO2 steckt in einem Liter Benzin?“.

Hier wird geschrieben, dass mit diesem Kraftstoff der CO2-Ausstoß beim Autofahren rechnerisch um das Sechs- bis Zehnfache reduzieren ließe!

Es gab ja schon einmal den Vorstoß ein 2L-Auto zu bauen. Damals noch nicht als Hybrid und auch noch nicht mit den neuen Downsizingmotoren.
Den E-Motor brauchen für die Beschleunigungsphase, den Verbrenner um das Tempo zu halten.
Beim Bremsen rekuperieren.

Fahrleistungen entsprechend denen des Spring:
45PS (mein alter Polo rannte damit schon ganz munter)
V-Max 125Km/h
0-100Km/h 19,1 s

Nur bei der Zuladung des Spring mit 255Kg (gem. ADAC) wäre ich nicht einverstanden.

Gepaart mit den neuen alternativen Kraftstoffen könnte das vielleicht eine Übergangslösung sein?
Das müsste doch auch möglich sein?


LG Carsten

 

[Intrepid]

Strom ist knapp und man braucht zu viel Strom für die Herstellung alternativer Kraftstoffe. Deshalb lieber den Strom in Batterien packen und unveredelt nutzen. Zumindest für kurze Strecken bzw. in der nächsten Dekade bis genug Windräder stehen.

 

[MartinH67]

Strom ist knapp und man braucht zu viel Strom für die Herstellung alternativer Kraftstoffe.

Es gibt allerdings ehrlich gesagt nicht nur Deutschland, rein theoretisch könnten Länder mit dünn besiedelten Regionen und guten Bedingungen (z. B. sonnig) natürlich hergehen und gigantische Solaranlagen aufbauen um synthetischen Sprit zu erzeugen und zu uns zu exportieren.
Nur sehe ich das nirgendwo. Wenn die heute anfangen, wann wäre der Punkt erreicht wo die das in Mengen liefern die gebraucht werden?

Es gab ja schon einmal den Vorstoß ein 2L-Auto zu bauen. Damals noch nicht als Hybrid und auch noch nicht mit den neuen Downsizingmotoren.
Den E-Motor brauchen für die Beschleunigungsphase, den Verbrenner um das Tempo zu halten.
Beim Bremsen rekuperieren.

Fahrleistungen entsprechend denen des Spring:
45PS (mein alter Polo rannte damit schon ganz munter)
V-Max 125Km/h
0-100Km/h 19,1 s

Das wäre eine verkleinerte Version des Toyota Yaris Hybrid, der braucht laut Spritmonitor im Realbetrieb 4-5l auf 100km. Wenn du den verkleinerst kommst du wohl auf eher 3-4l auf 100km runter grob geschätzt.

 

[nig]

Ich habe noch nie in meinem Berufsleben, wirklich noch nie, irgend jemanden so am Ziel vorbei rechnen sehen.

Ich rechne nicht auf ein Ziel hin. (Ich bin ja kein Politiker!) Ich versuche nach den Regeln der Mathematik zu rechnen. Möglich, daß mir dabei auch mal Fehler unterlaufen. Wenn Du (@MartinH67 ) auf einen Rechenfehler stößt, kannst Du mich gerne darauf aufmerksam machen, was ich aber von einem Vorwurf halten soll, ich würde "am Ziel vorbei rechen", dazu fällt mir ehrlich gesagt nichts mehr ein!

Das Problem an dieser ganzen Diskutierei hier ist nach meinem Dafürhalten, daß hier Birnen mit Äpfeln verglichen werden.
Ein Motor wandelt nichtmechanische Energie in nutzbare Energie. Eine Maschine ändert eine Kraft unter Beibehaltung der Gesamtenergie. Ein Verbrennungsmotor wandelt also chemische Energie in nutzbare Energie (potentielle Energie, kinetische Energie oder zusammen mit einem Elektro-Generator elektrische Energie und Wärme).
Ein "Elektro-Motor" kann das nicht, obwohl er als "Motor" bezeichnet wird. Man könnte deshalb ernsthaft diskutieren, ob ein Elektromotor ein Motor oder eine Maschine ist.

Um die verschiedenen Antriebssysteme (Verbrenner und Elektro) in Bezug auf CO2-Ausstoß ernsthaft zu vergleichen, muß der Gesamtprozess vom Verbrennen des Brennstoffs bis zur Bewegung des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Beim Verbrennungsmotor und beim Elektromotor.

Berücksichtigt man den gesamten Energie-Pfad: Einrichtung des Bohrlochs und Förderung des Mineralöls über Raffinierung und Transport und ebenso Abbaggern des Deckgebirges, Förderung und Transport der Kohle, Umwandlung in elektrische Energie und Transport der Energie, aber auch Energiebedarf zum Herstellen von Solarzellen), so verursachen beide Antriebskonzepte einen CO2-Ausstoß in vergleichbarer Größe.

Zu diesem Thema wurden schon so viele Sudien und Metastudien veröffentlicht, daß ich es aufgegen habe, hier nach verläßlichen Quellen zu suchen. Jeder, der seine vorgefaßte Meinung hat, wird auch mehrere Studien finden, die seine Meinung bestätigen.

Nach meinem Wissen wurden schon Verbrennungsmotoren mit einem Wirkungsgrad >50% gebaut. In Großserien-Automobilen wird man sie allerdings höchst selten finden. Ich finde es halt schade, daß der Weg zur Opimierung von Verbrennungsmoren zur Zeit von Vielen vernachlässigt wird. Statt dessen versucht man uns einzureden, daß mit Verwendung von Elektromotoren alle Umweltprobleme beseitigt wären. Das halte ich für ebenso großen Schwachsinn wie Wasserstoff grün anmalen zu wollen und damit umweltfreundliche Verbrennungsmotoren zu betreiben.

Ich sehe Entwickungspotential in einer Effizienzsteigerung sowwhl beim Transport elektrischer Energie als auch beim Verbrennungsmotor. Wir sollten keine der beiden Technologien von vorneherein abschreiben!

 

[MartinH67]

Dir ist kein Rechenfehler unterlaufen, sondern du hast offenbar eine falsche Rechnung aufgestellt.
Dir ist bekannt, dass eine Wärmekraftmaschine thermische Energie nicht zu 100% in zur Fortbewegung nutzbare Energie umwandeln kann.
Das war genau der Punkt. Das ist an deiner Rechnung falsch, sie ist unvollständig, nicht die Anwendung der Grundrechenarten an sich.

Jede Berechnung hat ein Ziel, nämlich die Antwort auf eine Frage zu liefern, das ist das Ziel. Ohne ein Ziel (die Beantwortung einer Fragestellung) stellt man normalerweise keine Berechnung an.

 

[DaciaBastler]

Ein "Elektro-Motor" kann das nicht, obwohl er als "Motor" bezeichnet wird. Man könnte deshalb ernsthaft diskutieren, ob ein Elektromotor ein Motor oder eine Maschine

Du hast ein seltsames Verständnis eines Motors, denn das kann er sehr wohl! Ein Motor (lat. "Beweger") ist eine Kraftmaschine, die mechanische Arbeit verrichtet, indem sie eine Energieform ( egal ob nun thermisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch) in Bewegungsenergie umwandelt. Man kann also nicht darüber diskutieren ob ein Elektromotor ein Motor oder eine Maschine ist. Jeder(!) Motor ist zugleich eine Maschine!

Berücksichtigt man den gesamten Energie-Pfad: Einrichtung des Bohrlochs und Förderung des Mineralöls über Raffinierung und Transport und ebenso Abbaggern des Deckgebirges, Förderung und Transport der Kohle, Umwandlung in elektrische Energie und Transport der Energie, aber auch Energiebedarf zum Herstellen von Solarzellen), so verursachen beide Antriebskonzepte einen CO2-Ausstoß in vergleichbarer Größe.

Da gibt es mehr als nur eine Studue darüber, dass das nicht der Fall ist. V.a. das Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung hat da einiges veröffentlicht. Du machst es Dir sehr leicht einfach zu sagen, dass es für beide Anbahmen passende Studuen gäbe. Verlinke doch eine die Deiner Meinung entspricht und ich meine seriöse Studien!

Nach meinem Wissen wurden schon Verbrennungsmotoren mit einem Wirkungsgrad >50% gebaut. In Großserien-Automobilen wird man sie allerdings höchst selten finden

Nein, Großdiesel in Schiffen schaffen solche Wirkungsgrade, aber in keinem PKW der Welt ist so etwas zu finden.

 

[JAU]

Wie sieht das bei den E-Autos aus? Gibt es hier auch eine solche Technik, oder Einschränkungen beim laden bei Minusgraden? Wie sind hier die Verluste?

Batterien sind alle chemische Speicher. Da chemische Reaktionsfähig eigentlich immer von der Temperatur abhängt: Ja, es gibt Einschränkungen.
Wobei das meines Wissens viel mit Ladezeit zu tun hat, nicht unbedingt mit Zellschäden. Und man darf nicht ganz vergessen das beim Laden auch Wärme abgegeben wird. Läuft die Ladung/Entladung mal mit entsprechend hohem Strom hält gewissermaßen der Ladeverlust den Akku warm.

Im Bezug auf Minusgrade und Akkuheizung ist mir vom Tesla Model S bekannt das die eingebaute Widerstandsheizung ( ) im Wasserkreis so viel Nennleistung hat das ein kleiner AC 110V Ladeanschluss nicht ausreicht. Es wird dann Energie aus dem Akku entnommen um den Akku für die Fahrt vorzuheizen.

Gepaart mit den neuen alternativen Kraftstoffen könnte das vielleicht eine Übergangslösung sein?
Das müsste doch auch möglich sein?

Möglich schon, aber ich glaube unsere Politik hat in dem Fall mal genug Weitsicht gezeigt und nicht auf den Grundsatz "Das Bessere ist der Feind des Guten" gehofft.

Worauf ich hinaus will, mit alternativen Kraftstoffen wird eine Lösung implementiert die dann sehr wahrscheinlich hängen bleibt und weitere Entwicklung im Hinblick auf Effizienz eher behindert als fördert.
Als Beispiel: Transrapid mag eine tolle Lösung sein. Aber sie ist völlig inkompatibel zu bestehenden Schienensystemen. Was bedeutet das es als Ersatz eine sehr hohe Hürde zu überwinden hat. Die Vorteile des Systems haben nicht ausgereicht den enormen Aufwand einer komplette Umstrukturierung des Schienenverkehrs zu rechtfertigen.
Ich denke mit alternativen Kraftstoffen würden wir in genau so eine Falle tappen.

OT: Schon allein aus diesem einen Grund wird auch Hyperloop ein Rohrkrepierer sein.

Wenn Du (@MartinH67 ) auf einen Rechenfehler stößt, kannst Du mich gerne darauf aufmerksam machen, was ich aber von einem Vorwurf halten soll, ich würde "am Ziel vorbei rechen", dazu fällt mir ehrlich gesagt nichts mehr ein!

Mein Vorwurf ist eher das du das Rechnen, bzw. die Bewertung was du da gerechnet hast, einstellst wenn du ein Ergebnis hast das dir gefällt.

Und die Betrachtung g/kWh ist unvollständig wenn du außen vor lässt wie viel zusätzliche kWh bei der Umwandlung als Verlust zwangsläufig mit dran hängen.
Deswegen ist die Energie pro Gefahrene km entscheidend wo Abwärme, Umwandlungsverluste und Mehrgewicht schon mit drin stecken.

Um die verschiedenen Antriebssysteme (Verbrenner und Elektro) in Bezug auf CO2-Ausstoß ernsthaft zu vergleichen, muß der Gesamtprozess vom Verbrennen des Brennstoffs bis zur Bewegung des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Beim Verbrennungsmotor und beim Elektromotor.

Eben. Genau das tust du beim ICE aber nicht!

Zu diesem Thema wurden schon so viele Sudien und Metastudien veröffentlicht, daß ich es aufgegen habe, hier nach verläßlichen Quellen zu suchen. Jeder, der seine vorgefaßte Meinung hat, wird auch mehrere Studien finden, die seine Meinung bestätigen.

Es ist für Laien halt auch echt schwierig eine gute von einer schlechten Studie zu unterscheiden.
Deswegen ist ein Argument Studie gegen Studien auch nicht hilfreich. Metastudien zählen in der Regel nämlich nicht einfach nur nach sondern beginnen damit die Aussagekraft der Studien zu bewerten bevor sie aufaddieren.

Nach meinem Wissen wurden schon Verbrennungsmotoren mit einem Wirkungsgrad >50% gebaut. In Großserien-Automobilen wird man sie allerdings höchst selten finden.

Ja, große Schiffsdiesel und Stationärmotoren können sowas. Was diese so effizient macht kann aber nicht auf PKW angewandt werden.

• Economy of Scale: Je größer der Hubraum eines Kolbens desto geringer die Reibungsfläche. Auch ein großer Hub führt dazu das der Verbrennungsdruck effektiv ausgenutzt wird. Wir sprechen da bei den 170g/kWh Modellen von knapp 1m Durchmesser und >2m Hub! Was dann in der Praxis auch nur geht weil da mehr wie nur 4 Zylinder werkeln.
• Betriebspunkt: Diese hohe Effizienz wird nur in einem sehr engen Bereich erreicht auf den der Motor auch in jeder Hinsicht optimiert wurde und auch sehr lange an diesem Punkt betrieben werden kann - auf See gibt es keine Ampeln oder Steigungen.

OT1: Interessanterweise gibt es bei großen Schiffsdieseln einen Trend zu weniger Zylindern statt immer mehr. Es gab Motoren mit bis zu 18 Zylindern. Der Kipppunkt für höchste Effizienz scheint aber bei 14 zu liegen.
OT2: Der Wulstbug an Hochseeschiffen ist auch so eine Betriebspunktsache. Der verhindert die störenden Welle auch nur in einem sehr engen Geschwindigkeitsfenster und bei einer bestimmten Trimmung. Weicht man davon ab wird der Widerstand höher als bei konventionellen Formen.


mfg JAU

 

[Intrepid]

OT2: Der Wulstbug an Hochseeschiffen ist auch so eine Betriebspunktsache. Der verhindert sie störenden Welle auch nur in einem sehr engen Geschwindigkeitsfenster und bei einer bestimmten Trimmung. Weicht man davon ab wird der Widerstand höher als bei konventionellen Formen.

Ein versierter Schiffsbauer erkennt am Wulstbug, für welche Reisegeschwindigkeit das Schiff gebaut ist. Und diese eine Geschwindigkeit wird versucht, immer einzunehmen.

Eine ähnliche Optimierung erleben wir im Straßenverkehr doch auch. Das eine Auto für alle Gelegenheiten wird es zukünftig nicht mehr geben.

 

[DonCarlos]

Ich sehe die neuen alternativen Kraftstoffe nicht als "Lösungsfalle".

Strom zu speichern oder über weite Strecken zu transportieren ist ja auch nicht gerade ein Sonderangebot.

Alternative Kraftstoffe, in all ihren Facetten, bieten in meinen Augen die Möglichkeit die Verfügbarkeit zu steigern und die temporäre Stromüberproduktion zu nutzen.

"Zu viel überschüssiger Strom kann sogar zu Negativpreisen an der Strombörse führen. Immer öfter liegt der Preis an der Strombörse unter den Produktionskosten. Teilweise kommt es sogar zu Negativpreisen. In diesem Fall muss der Verkäufer dem Abnehmer Geld zahlen, damit dieser seinen Strom annimmt und verwertet." Kann man lesen.
Warum nicht diese Überproduktion nutzen?

Auf dem Weg nach Fehmarn fiel mir auf, dass sehr viele Windräder aus dem Wind gedreht, oder zumindest abgestellt waren.
Warum erklärt der Text weiter oben. Strom zu speichern ist einfach noch zu teuer, also lieber abschalten.

Dann kann man auch mit großem Stromverbrauch alternative Kraftstoffe produzieren, ohne "etwas falsches" zu machen!
Egal ob es jetzt teuer Wasserstoff oder Biokraftstoff ist. Besser als Kapazitäten ungenutzt zu lassen oder Strom "zu vernichten" ist es allemal.

Nur auf batterieelektrische Fahrzeuge ausgerichtet in die Zukunft sehen, finde ich etwas zu eng gedacht.


LG Carsten

 

[Stefanvde]

@DonCarlos

Der Ausbau bei den E-Fahrzeugen wirkt dem doch direkt entgegen.

Wann wird denn i.d.R. geladen?Wohl über Nacht in der Garage und gerade das ist die Zeit wo derzeit viele Windkraftanlagen angehalten werden.

Nachts ist der Stromhedarf viel geringer wie am Tag,in den Innenstädten sind alle Läden zu,vieles an Industrie arbeitet auch nicht,es laufen wenig Herde und Waschmaschinen weil der Großteil der Bevölkerung schläft.

Die Akkus in den Fahrzeugen sind in der Lage einen guten Teil der derzeit überschüssigen Energie am Markt zu speichern,da braucht man dann nicht mehr soviel Speicherkapazität extra errichten.

Über den nächsten Tag wird diese Energie dann zur Mobilität genutzt und Nachts wieder geladen.

 

[derpfeffi]

We sieht das bei den E-Autos aus? Gibt es hier auch eine solche Technik, oder Einschränkungen beim laden bei Minusgraden? Wie sind hier die Verluste?

Ob sich solche Fragen auch die Millionen E-Auto Fahrer in Norwegen stellen? Die haben mit wesentlich niedrigeren Temperaturen zu kämpfen als wir sie hierzulande haben.