Immer größer, breiter, schwerer und uneffizienter, hat das vielleicht bald ein Ende?

[JKL]

man kann nicht so viel essen, um einen 10 Stunden täglich bleifußfahrenden Teslafahrer zu übertreffen

Sorry, aber den Tesla-Fahrer, der jeden Tag 10 Stunden fährt, musst du mir mal zeigen.

Gruß Jörg

 

[Reinhard]

Den kenne ich auch nicht ... Aber nur Bleifuß geht auch nicht lange gut, das Ding ist verdammt flott ...

 

[Klaus d.L.]

Sorry, aber den Tesla-Fahrer, der jeden Tag 10 Stunden fährt, musst du mir mal zeigen.

War überspitzt um zu zeigen, dass der Vergleich veganer Teslafahrer und fleischessender Radfahrer Unsinn ist, ohne die genauen Bedingungen anzugeben.

Aber nur Bleifuß geht auch nicht lange gut, das Ding ist verdammt flott ...

Genau, und dann ist die ganze Klimafreundlichkeit dahin, weil der Schrott aufbereitet und ein neuer Tesla gebaut werden muss - so es denn der Fahrer überlebt hat.

 

[Jack-Lee]

Diese Diskussion hatten wir hier schon mehrfach. Die Wissenschaft sagt: beides ist völlig irrelevant im Vergleich zu der unangefochtenen Nr. 1 - ein Kind in die Welt setzen.

Ich habe keine Kinder und werde keine haben. Trotz mittlerweile über einem Jahrzehnt glücklicher Partnerschaft. Der von dir genannte Aspekt ist einer der Gründe.

 

[Gear7Lover]

den Tesla-Fahrer, der jeden Tag 10 Stunden fährt, musst du mir mal zeige

Der Typ mit der Million km beim Horst Lüning?

 

[oDKo]

Ich habs nicht nachgeschaut und verglichen, aber IMO liegt die geringe Reichweite ausschliesslich an der (zu) kleinen Akkukapazität im Vergleich zum Gesamtgewicht. Mit nem kleinen Akku kommt man halt nicht weit.

Nein, rein konstruktiv skaliert sich ein PKW nicht in allen Aspekten linear. Bei so einem Stadtfloh gibt es eine fundamental andere Volumen- und Massenverteilung der Komponenten (Antrieb, Fahrwerk, Nebenagregate (z.b. Klimaanlage falls vorhanden), Passenger-Compartment, usw.).
Daraus ergeben sich zum einen beim sog. Packaging (räumliche Anordnung der Komponenten) als auch bei der Aerodynamik teils erhebliche Unterschiede. Solche Kleinst-PKW haben damit grundsätzlich deutlich höhere Fahrverluste als eine aerodynamisch deutlich besser gestaltbare Limousine. Alles natürlich unter der Prämisse, daß man den Insassen einen bei PKW üblichen Sitz- und Bedienungskomfort bieten (sprich: Sitzhaltung, Sitzhöhe, usw.) will. Was ja im genannten Beispiel der Fall ist.

Ausserdem:
Kleiner Akku = weniger Belastbarkeit = geringere real entnehmbare Kapazität
Die reale Kapazität eines hoch belasteten Akkus (viel Start und Stop im Stadtverkehr) kann ganz schnell mal um 20-50% sinken.

Nö. Wir reden bei Primärbatterien von PKW über Batteriepacks. Die werden in der Regel für die Anwendung als Primärbattarie passend konfiguriert. Diese Kapazitätseinbußen, die du angibst, sind weitgehend fiktiv - zumindest findet man sie nicht bei real im Markt existierenden E-Autos.

Beim Anhalten nicht?

Jepp. Das natürlich auch. Ist aber für die Betrachtung unerheblich.

Das muss wohl damit zusammenhängen, dass man die Mehrmasse besagter schwererer Autos zwar beim Rekuperieren nutzen kann, aber vorher nicht unter Energieaufwand (positiv) beschleunigen musste, weil Zauberei .... oder es fehlt ein wesentliches Puzzleteil in der Erklärung (z.B. in der Art, dass der Reku-Generator im Verhältnis zum Motor bei schwereren Autos im Mittel effizienter ist als bei leichteren ... ähem).

Siehe weiter oben. Hinzu kommt, daß auch E-Motoren/Generatoren keinen konstanten Wirkungsgrad über den Drehzahl- bzw. Leistungsbereich haben, sondern optimale Bereiche haben. In der Regel haben leistungsstärkere Motoren/Generatoren höhere Wirkungsgrade. Bei E-Autos ist die Bremsleistung die leistungsbestimmende Größe. Die marktüblichen Bremsbeschleunigungen (NCAP, usw.) liegen meist um den Faktor 4-5 höher als die üblicherweise benötigte Antriebsleistung. Bei E-Autos wird das aber über das selbe Aggregat gemacht, so daß E-Autos meist recht leistungsstarke Antriebe haben - was generell bei größeren, schwereren Fahrzeugen eben zusammen mit den o.g. geometrischen Gründen tatsächlich zu deutlich höheren Gesamtwirkungsgraden des Fahrzeugs führt.

Rein physikalisch falsch. Ein schweres Auto braucht mehr Energie zum Beschleunigen als ein leichtes. Durch Rekupertion kriegt man davon zwar auch wieder einiges zurück (sicher keine 90%), aber auch 10% Verluste von viel Beschleunigungsenergie ist mehr als 10% Verluste der Beschleunigungsenergie eines leichten E-Fahrzeugs. Ergo: Ein 700 PS Tesla X ist kein Perpeteuum Mobile sondern schlicht ein Energieverschwender.

Das ist halt der Unterschied zwischen Physik und Ingenieurswissenschaft. In der Physik verwendet man gerne stark vereinfachte Modelle (aus gutem Grund), die die vielen Einflussfaktoren der Praxis unberücksichtigt lassen. Kann man machen, nur dann erscheinen einem E-Autos tatsächlich wie Magie.

PS: doch, in der Praxis kann man oft bis zu 99% der kinetischen Energie rekuperieren... Hängt vom genauen Bremsprofil ab. Das übliche, mäßige Verzögern im Stadtverkehr vor einer Ampel liegt in einem sehr effizienten Bereich des Systems (das übrigens genau dafür ausgelegt wird).

 

[Marc]

Nö. Wir reden bei Primärbatterien von PKW über Batteriepacks. Die werden in der Regel für die Anwendung als Primärbattarie passend konfiguriert.

Nö. Wir reden von Traktionsbatterien.
Primärbatterien sind die Dinger in den Blisterpacks, die im Supermarkt an der Kasse liegen.

...in der Praxis kann man oft bis zu 99% der kinetischen Energie rekuperieren... Hängt vom genauen Bremsprofil ab. Das übliche, mäßige Verzögern im Stadtverkehr vor einer Ampel liegt in einem sehr effizienten Bereich des Systems (das übrigens genau dafür ausgelegt wird).

99% Wirkungsgrad beim Rekuperieren erscheint mir ein wenig hoch. Das wäre Magie.

 

[JKL]

99% Wirkungsgrad beim Rekuperieren erscheint mir ein wenig hoch

Ähhh ... das hat er nicht geschrieben.

in der Praxis kann man oft bis zu 99% der kinetischen Energie rekuperieren

Das macht man schon, wenn man nur mit Reku bis zum Stillstand bremst.
Von den Verlusten Gummi bis Akku steht da nichts.


Darüber, das eine große schwere Kiste, selbst mit 150% Reku, energtischer Unsinn ist und das ein schweres Fz, grade bei Stop and Go, immer mehr Energie verbraucht, dafür reicht schon ein Größenvergleich der Akkus von einem Tesla und einem Pedelec.

Gruß Jörg

 

[Felix]

Darüber, das eine große schwere Kiste, selbst mit 150% Reku, energtischer Unsinn ist und das ein schweres Fz, grade bei Stop and Go, immer mehr Energie verbraucht, dafür reicht schon ein Größenvergleich der Akkus von einem Tesla und einem Pedelec.

Nur wenn man Reichweite und Geschwindigkeit auch vergleicht.

 

[Jack-Lee]

@Marc : Dennoch büßen heutige Lithiumzellen nahezu keine Kapazität ein, egal wie viel man ihnen abverlangt.
Die von mir eingesetzten Zellen erreichen bei 0,2C eine Kapazität von 63Ah, bei 3C eine Kapazität von 58Ah.
Zyklenzahl bei Vollzyklen um die 1000, was dem Schnitt im KFZ Bereich entspricht. Die Zellen leben aber dank Klimatisierung, Begrenzung der nutzbaren Kapazität und real kleinerem SOC Hub erheblich länger. 2-3000 sind da nicht selten. Der "1mio km Tesla" fährt seit 500000km mit einem Akku, seit 700000km mit einem Motor. Und die Tesla-Zellen sind die mit der niedrigsten Zyklenzahl am Markt (soweit mir bekannt). Die Samsung SDI Zellen im BMW I3 erreichen bei Vollhub über 4000 Ladezyklen, sind also in einem Autoleben nahezu "unzerstörbar". Denn pessimistische 4000x laden (danach hat man ja immernoch 80% Kapazität!) x 350km Reichweite = 1,4Mio km.
Kenne kaum Verbrenner die wirklich über 0,3 packen... Soviel zur Haltbarkeit der Akkus. Und wir sind noch ganz am Anfang der Entwicklung.

Gruß,
Patrick

PS. Auch mit Rekuperation : Ziel ist es NICHT ZU BREMSEN. Denn die Reku hat nen realen Wirkungsgrad von vielleicht 30%. 70% der Energie schmeißt man trotzdem weg UND lässt den Akku altern. Ich habs versucht mit dem Smart ED3 Leihwagen zu vermeiden. Realer Verbrauch dennoch "nur" 13,8kWh/100km bei 80% Autobahn und Temperaturen um die 0°C. Mit einem optimierten Kleinwagen sind unter 8kWh/100km kein nennenswertes Problem.

 

[oDKo]

Das macht man schon, wenn man nur mit Reku bis zum Stillstand bremst.
Von den Verlusten Gummi bis Akku steht da nichts.

Aktuelle E-Autos erreichen bei einer durchschnittlichen Bremsung von "City-Speed" (z.B. 50 km/h) bis Stillstand durchaus so hohe Rekuperationswerte. Mir ist nicht klar, welche Verluste du da noch siehst.
Tatsächlich liegen die Verluste - wenn es welche gibt - eher in anderen Bereichen. ZB. Sättigung des Powermanagements, bei sehr starken Bremsungen oder stark wechselnden Bremsleistungen wenn unstetig gebremst wird.

Darüber, das eine große schwere Kiste, selbst mit 150% Reku, energtischer Unsinn ist und das ein schweres Fz, grade bei Stop and Go, immer mehr Energie verbraucht, dafür reicht schon ein Größenvergleich der Akkus von einem Tesla und einem Pedelec.

Der Vergleich hinkt, denn es handelt sich ja um zwei völlig verschiedene Fahrzeugkonzepte mit krassen Unterschieden in Antrieb und Komfort.
Es ist wohl klar, daß ein PKW mit Sicherheitsniveau nach NCAP immer eine gewisse Masse mit sich herumschleppen wird und damit grundsätzlich mehr Energie benötigt als ein im Vergleich ultra-leichtes Pedelec, das keinerlei Unfallschutz bietet. Dafür erlaubt der PKW aber auch erheblich kürzere Reisezeiten also eine deutlich höhere Transportleistung.
Natürlich kann man die Diskussion führen, welches Fahrzeug für bestimmte Strecken das sinnvollere ist. Das wäre dann halt ein anderes Thema.

Hier wurde weiter oben pauschal gesagt, daß große, schwere E-Autos technisch unsinnig sind. Und das ist leider bei genauerer Betrachtung, falsche "Verbrennerdenke" bzw. Stammtischparole oder schlicht Unkenntnis.

 

[JKL]

Mir ist nicht klar, welche Verluste du da noch siehst.

Walken des Gummi(reifen), Effizienz des Motor, Effizienz des Controllers, Wärmeverluste bei der Umwandlung von elektrischer in chemische Energie.
Und beim Beschleunigen das ganze noch mal ... nur halt Rückwärts.
Zum Schluß bleiben ~ 25% von der Reku über.

Natürlich sind 25% von 220Wh (Verbrauch Tesla 1km) mehr als von den 20Wh die mein Fz pro km verbraucht.
Aber auch 75% Verlust von 220Wh sind mehr als der Verlust bei meinem Fz.
Stehen tun beide Fz.

Es ist wohl klar, daß ein PKW mit Sicherheitsniveau nach NCAP immer eine gewisse Masse mit sich herumschleppen wird und damit grundsätzlich mehr Energie benötigt als ein im Vergleich ultra-leichtes Pedelec, das keinerlei Unfallschutz bietet.

Diesen massiven Schutz braucht man aber nur, als Schutz vor anderen massiv geschützen Fz.

Dafür erlaubt der PKW aber auch erheblich kürzere Reisezeiten also eine deutlich höhere Transportleistung.

Das kann die Bahn auch.

Hier wurde weiter oben pauschal gesagt, daß große, schwere E-Autos technisch unsinnig sind. Und das ist leider bei genauerer Betrachtung, falsche "Verbrennerdenke".

Das behaupte ich auch und ich denke, das man mir viel, aber keine "Verbrennerdenke" nachsagen kann.

Gruß Jörg

 

[olafg]

Es ist wohl klar, daß ein PKW mit Sicherheitsniveau nach NCAP immer eine gewisse Masse mit sich herumschleppen wird

weil diese schweren Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten bewegt werden.

Dafür erlaubt der PKW aber auch erheblich kürzere Reisezeiten

was wegen des Prinzips der Reisezeitkonstanz aber keinerlei Zeitersparnis bringt, sondern lediglich zur Verlängerung der Reisedistanzen führt.

1.500 kg Fahrzeug für 80 kg Nutzlast ist und bleibt Ressourcenverschwendung - bei der Herstellung und bei der Nutzung. Egal welcher Antrieb.

 

[oDKo]

Walken des Gummi(reifen), Effizienz des Motor, Effizienz des Controllers, Wärmeverluste bei der Umwandlung von elektrischer in chemische Energie.
Und beim Beschleunigen das ganze noch mal ... nur halt Rückwärts.
Zum Schluß bleiben ~ 25% von der Reku über.

Natürlich sind 25% von 220Wh (Verbrauch Tesla 1km) mehr als von den 20Wh die mein Fz pro km verbraucht.
Aber auch 75% Verlust von 220Wh sind mehr als der Verlust bei meinem Fz.
Stehen tun beide Fz.

Völliger Mumpiz. Hast du seriöse Quellen für deine Zahlen?

Diesen massiven Schutz braucht man aber nur, als Schutz vor anderen massiv geschützen Fz.

was wegen des Prinzips der Reisezeitkonstanz aber keinerlei Zeitersparnis bringt, sondern lediglich zur Verlängerung der Reisedistanzen führt.

1.500 kg Fahrzeug für 80 kg Nutzlast ist und bleibt Ressourcenverschwendung - bei der Herstellung und bei der Nutzung. Egal welcher Antrieb.

Es ging in dieser Diskussion doch um technische Aussagen bezüglich großes vs. kleines E-Auto. Die Grundsatzdisskussion über Sinnhaftigkeit oder Resourceverschwendung ist ein komplett anderes Thema. Da sehe ich auch viele Dinge anders. Selbst einige Automobilkonzerne sehen für die Zukunft die Notwendigkeit den MIV zahlenmäßig deutlich zu reduzieren (Zitat Jim Farley, Ford: "Wir müssen Autos aus dem System nehmen."). Da es aber einen erheblichen Bedarf an individueller Mobilität gibt, der auch durch Bahnfahren nicht so einfach zu ersetzen ist, investiert man massiv in autonome Fahrtechnik. Ob's was bringt, wird sich zeigen.

Ich persönlich fänd's schön, wenn hier eine Technikdiskussion nicht mit Totschlagargumenten einer Grundsatzdiskussion geführt werden würden.

 

[Marc]

Völliger Mumpiz. Hast du seriöse Quellen für deine Zahlen?

Weniger Mumpitz als dein angenommener 99% Wirkungsgrad für die Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie beim Rekuperieren. Das ist physikalisch einfach nicht möglich.

Ich würde "aus dem Bauch" folgende Wirkungsgrade annehmen:
Je etwa 95% für Reifenschlupf, Getriebe, Motorcontroller, Akku und ca 80% für den E-Motor, macht zusammengenommen einen Wirkungsgrad von etwa 65%.

Ok, den 5% Verlust bei den Reifen hab ich mir aus dem Hintern gezogen (keine Ahnung wie hoch der ist) und beim Getriebe werden es warscheinlich eher 7-10% sein (je nachdem wieviele Getriebestufen verbaut sind). Auch der Wirkungsgrad des Motors wird im niedrigeren Drehzahlbereich beim bremsen näher bei 60-70% liegen. Insgesamt sind meine Annahmen der Wirkungsgrade also eher als zu hoch anzusehen.

65% Wirkungsgrad würd ich deshalb (bis zum Beweis des Gegenteils) als "best-case" Szenario für eine Reku-Bremse annehmen.

 

[Jack-Lee]

Beim Rekuperieren sollte man den Wirkungsgrad "Wheel to Wheel" heranziehen, nicht nur die eine Richtung.
Da ich aktuell meinen Roadster auf E umbaue und im Thema stecke...

-Wirkungsgrad Motor als Generator ca. 90% (inkl. Getriebe!)
-Wirkungsgrad Inverter ca. 95%
-Verluste Leitungen, Übergangswiderstände etc. ca. 1-3%
-Wirkungsgrad Akku laden/entladen 98%
-Wirkungsgrad Inverter zum zweiten ca. 95%
-Wirkungsgrad Motor als Motor ca. 95% (inkl. Getriebe)

-> 0,9*0,95*0,98*0,98*0,95*0,95 = 74% ! (und das ist pessimistisch gerechnet)
Ich hab also da oben Murks geredet, da völlig falsche Zahlen angenommen wurden (von mir).
Die Wirkungsgrade aktueller Inverter und Motoren, sowie auch des Akkus, sind beeindruckend und nicht zu vergleichen mit Gleichstrombürstenmotor und Bleibatterie.

Ergo: Reku bringt bei Stop and Go so richtig was und gleicht teilweise das Mehrgewicht wieder aus.

 

[Beinarbeit]

gleicht teilweise das Mehrgewicht wieder aus.

Weiter oben wurde nicht nur ein teilweiser Ausgleich, sondern eine Überkompensation als praktisch beobachtbares Phänomen genannt. Sprich: schwerere Autos seien effektiv auf derselben Stop&Go-Strecke (mit Hin- und Rückweg, also halbwegs höhenbereinigt) sparsamer als leichtere. Das war der potenzielle Apfel des Zankes.

 

[Rodge]

Laut folgendem Link sind es für BMW i3/i8 so um die 63%:

https://www.heise.de/autos/artikel/Bremsenergierueckgewinnung-und-ihr-Wirkungsgrad-4340576.htmlLaut

 

[anotherkiwi]

Do you remember the first petrol crisis? I was young but remember it well, car manufacturers started talking about aerodynamics and weight etc.

Wouldn't it be better to have a small car that slipped through the air and sipped little current from the battery rather than a heavy one that recovered more through regen? I may be wrong but using less resources in the first place is always better for the planet...

 

[Jack-Lee]

@Beinarbeit : Das wäre wider der Physik. Der Wirkungsgrad von nem Smart ED3 Motor ist nahezu gleich dem eines Teslas. Letzterer ist bei sehr niedriger Last sogar schlechter.