Elektroautos und Elektromobilität

kleinundgrün schrieb:Ja. Aber auch in Summe weniger Reibungswiderstände, da Du ja kürzere Zeit aufwendest, um zu verzögern. Oder?

Du legst aber ja in der gleichen Zeit die gleiche Strecke zurück also bleiben auch die Reibungsverluste gleich.

Ich versuch mal eine Rechnung:

Randbedingungen (angenommen)
Das Auto kann sowohl rekuperieren als auch "ausgekuppelt" rollen. Ziel, die gleich Strecke von 100km/h auf 70km/h zurück zu legen, einmal ausrollend, einmal rekuperierend.
Nehmen wir an, ausgekuppelte benötigt der Wagen 3000m dafür, rekuperierend hat er nach 1000m 70km/h erreicht. Die benötigte Energie für 100km/h ist 1, Wirkungsgrad Rekuperation 60%, Wirkungsgrad Beschleunigen 80%.

Der ausgekuppelte Wagen benötigt für die Strecke keine Energie aus dem Akku (er rollt ja nur und wird dadurch langsamer)

Der rekuperierende Wagen hat nach 1000m die Geschwindigkeit erreicht, dabei hat er 1-0,75 x 0,6 = 0,15 Energie in den Akku geladen. Jetzt muss er aber wieder auf 100km/h beschleunigen, damit er das Ziel erreicht. Das machen wir jetzt gkeichmäßig über 1000m (damit er das Ziel in der gleichen Zeit erreicht). Dafür braucht er 0,75-1:0,8 = - 0,3125 Energie aus dem Akku. Auf den letzten 1000m fällter wieder rekuperierend auf 70km/h ab und läd dabei wieder 0,15 Energie in den Akku.
Das ergibt: 2 x 0,15 - 0,3125 - 0,3 (die Energie, die durch die Rollwiderstände verlohren geht) = - 0,3125 Energie, die der Akku liefern muss.

Ooops, ein kleiner Fehler, leider reicht die Bearbeitungszeit nicht.
Es gehen natürlich nur 0,25 Energie für die Reibung drauf und die muss dann schon entsprechend von der rekuperierten Energie abgezogen werden.
Also Rekuperation:
1 - 0,75 - 0,125 x 0,6 = 0,075

Macht dann in der Zumme
2 x 0,075 - 0,3125 = - 0,1625 Energie aus dem Akku

alibert schrieb:Ziel, die gleich Strecke von 100km/h auf 70km/h zurück zu legen, einmal ausrollend, einmal rekuperierend.

Und wieder auf 100 km/h zu beschleunigen, oder?

Denn sonst stimmt die Rechnung eher nicht. Die Ausgangsgeschwindigkeit ist doch in beiden Fällen 100 km/h. Dann wird im Fall A der Antriebsstrang entkoppelt und im Fall B wird entweder weiterhin gleichmäßig mit 100 km/h gefahren und dann - z.B. nach 2500 Metern - durch Rekuperation verzögert oder gleich durch Rekuperation verzögert und dann konstant mit 70 km/h gefahren (letzteres wäre übrigens energiesparender). Ziel ist ja, nach 3000 Metern mit 70 km/h zu fahren.

Im Fall A verbraucht das Fahrzeug die ganze Zeit nichts, gewinnt aber auch nichts.
Im Fall B verbraucht das Fahrzeug die Energie auf den 2500 Metern, um die Geschwindigkeit konstant bei 100 bzw. 70 zu halten, gewinnt aber Energie auf den letzten (oder ersten) 500 Metern.

Da ist dann eben die Frage, was überwiegt.

Ok, beschleunigen wir wieder auf 100 km/h.

Der "Segler" hat bei 70km/h noch keine Energie verbraucht und beschleunigt jetzt wieder auf 100km/h.
Dazu braucht er 0,75 - 1 / 0,8 = -0,3125 Energie

Der "Rekuperator" hat schon -0,1625 Energie auf die Strecke verbraucht und braucht jetzt auch -0,3125 um auf 100km/h zu beschleunigen.
Macht dann in Summe -0,475 Energie aus der Batterie.
Hier bringt also Segeln weniger Energieverbrauch aus der Batterie.

Rechnen wir mal, der Segler segelt bis auf 70km/h und der Rekuperator fährt 2000m konstant mit 100km/h und rekuperiert die letzten 1000m auf 70km/h.

Dabei (wenn ich jetzt keinen gravierenden Logikfehler habe), benötigt der Rekuperierer 0,1 Energie auf 1000m um die Geschwindigkeit zu halten.

Der Segler braucht für die 3000m nach wie vor, keine Ergie aus dem Akku.

Der Rekuperator benötigt 2 x 0,1 Energie um die 100km/h 2000m zu halten und rekuperiert dann die letzten 1000m mit
1 - 0,75 - 0,1 x 0,6 = 0,09 (der Wert muss übrigens auch in meinen Beitrag davor stehen, noch ein kleiner Fehler :()

Das heißt, er benötigt für die Strecke -0,2 + 0,09 = -0,11 Energie aus dem Akku

Allerdings legt der Rekuperator die Strecke in einer etwas kürzeren Zeit zurück.

Jetzt noch direkt auf rekuperieren und dann mit 70km/h weiter

Wir brauchen für konstant 70km/h 0,07 Energie (genähert)

Das macht 1000m rekuperiren = 0,09 Energie in den Akku
Dann fahren wir die letzten 2000m mit 70km/h mit 2 x 0,07 Energie aus dem Akku. Macht in Summe -0,14 + 0,09 = -0,05 Energie aus dem Akku. Du brachst zwar weniger Energie als mit 100km/h (logisch), aber immer noch mehr als der Segler (der in dem Fall sogar noch schneller am Ziel ist.

ICCT-Studie: Elektroauto deutlich sauberer als Verbrenner
Einer aktuellen Untersuchung des Forschungsinstituts International Council on Clean Transportation (ICCT) nach sind Elektroautos bereits heute klimafreundlicher als Benzin- oder Diesel-Autos. Die gemeinnützige Organisation hat 11 Forschungsarbeiten zu dem Thema analysiert und kam zu dem Fazit: „Elektroautos sind über ihre Lebenszeit viel sauberer als Autos mit Verbrennungsmotor.“

https://ecomento.de/2018/02/12/icct-studie-elektroauto-deutlich-sauberer-als-verbrenner/

@alibert
@kleinundgrün
@Roesti
@Trailblazer
@JosephConrad
@Edelstoff

und

Latest EDGAR Report Finds Concern Over Rising Global Carbon Emissions
“Global CO2 emissions from fossil fuels combustion and processes further increased by 1.9% in 2018 compared to the previous year, reaching a total of 37.9 Gt CO2. In 2018, China, the United States, India, the EU28, Russia and Japan – the world’s largest CO2 emitters – together accounted for 51% of the population, 65% of global Gross Domestic Product World Bank, 80% of total global fossil fuel consumption and emitted 67.5% of total global fossil CO2.”
https://cleantechnica.com/2019/12/11/latest-edgar-report-finds-concern-over-rising-global-carbon-emissions/

Edelstoff schrieb:Ganz sicher sinkt da nichts auf Null.

Man kann ja nicht theoretische Ziele, deren Erreichung völlig fraglich ist, schon auf das Konto erreichter Erfolge verbuchen.

Doch, ganz einfach weil das E-Auto die parallele Umsetzung der Stromproduktion auf CO2 neutral voraussetzt, falls dies nicht umgesetzt wird ist dies nicht dem E-Auto anzulasten, sondern ist einfach politisches versagen. Genauso wie die EE keine Schuld daran haben wenn jemand vergisst entsprechende Leitungen zu planen oder meint man müsste Kohlekraftwerke weiter betreiben...

alibert schrieb:Jetzt muss er aber wieder auf 100km/h beschleunigen, damit er das Ziel erreicht. Das machen wir jetzt gkeichmäßig über 1000m (damit er das Ziel in der gleichen Zeit erreicht). Dafür braucht er 0,75-1:0,8 = - 0,3125 Energie aus dem Akku.

Ich komme bei Eurer dimensionslosen Physik nicht ganz mit, aber eines ist klar. Die kiinetische Energie des Autos ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit. Wenn die Energiemenge "1" zum Beschleunigen von 0 auf 100 benötigt wird, beträgt der Energiebedarf zum Beschnleunigen von 70 auf 100 rund 0,5 bzw. noch etwas mehr, je nach Wirkungsgrad. Mit 0,3125 kommt man vielleicht auf 85 oder so. Die Zahl kann nicht stimmen.

Michael. schrieb:Einer aktuellen Untersuchung des Forschungsinstituts International Council on Clean Transportation (ICCT) nach sind Elektroautos bereits heute klimafreundlicher als Benzin- oder Diesel-Autos.

Ja ganz großes Kino, habe ich ja oben schon verlinkt. Die EU könnte mit der Umstellung aller PKW auf Elektromotor rund 4% ihrer CO2 Emissionen sparen. Super!

Edelstoff schrieb:Ich komme bei Eurer dimensionslosen Physik nicht ganz mit, aber eines ist klar. Die kiinetische Energie des Autos ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit. Wenn die Energiemenge "1" zum Beschleunigen von 0 auf 100 benötigt wird, beträgt der Energiebedarf zum Beschnleunigen von 70 auf 100 rund 0,5 bzw. noch etwas mehr, je nach Wirkungsgrad. Mit 0,3125 kommt man vielleicht auf 85 oder so. Die Zahl kann nicht stimmen.

Du hast Recht, es ist ja nicht linear sondern quadratisch (E kin= 1/2m x v2), hatte ich zu einfach gedacht. Aber um zu zeigen, dass segeln weniger Energie benötigt als rekuperieren und beschleunigen, dafür reichts.

Hier stand blödsinn

alibert schrieb:Du hast Recht, es ist ja nicht linear sondern quadratisch (E kin= 1/2m x v2), hatte ich zu einfach gedacht. Aber um zu zeigen, dass segeln weniger Energie benötigt als rekuperieren und beschleunigen, dafür reichts.

Du kannst (für ein bestimmtes Fahrzeug mit bekannten Fahrzeugdaten) übrigens "genau" rechnen, wenn Du bei hoher Geschwindigkeit nur die Formel für den Luftwiderstand aus der Wikipedia hier:

Wikipedia: Fahrwiderstand

F = cw * a * p * v * v / 2

Und mit Arbeit (Enregie) = Kraft * Weg bestimmst, wie viel der Akku nur zum Vorwärtskommen leisten muss. Rollwiderstand ist bei hohem Tempo (gegenüber dem Luftwiderstand) vernachlässigbar.

Auch dann wird allerdings rauskommen, was Du auf dem vereinfachten Rechenweg schon gezeigt hast: Rekuperieren lohnt sich nicht, es ist nur die zweitbeste Option nach vorausschauendem Fahren und Segeln. Immerhin ist Rekuperation effizienter als die Scheibenbremse :-)

@Edelstoff

Da haben wir wieder den Defender-Nonsense...

Irgendetwas lohnt nicht, weil es etwas ganz anderes gibt, was noch mehr bringt (davon aber natuerlich unabhaengig ist und sich auch kombinieren lassen wuerde).

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Das ist genauso sinnvoll wie...
"Umstellung auf LED-Beleuchtung lohnt nicht, weil ein neuer, sparsamer Kuehlschrank mehr bringt..." :D
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Ich nehme dir nicht ab, dass du diese Pseudo-Argumente aus Unbedarftheit bringst. Das hat Methode!
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Natuerlich spart eine vorausschauende Fahrweise mehr, als ein aggressiver Fahrstil...
...und eine vorausschauende Fahrweise, gepaart mit einem rekuperierenden Antrieb spart nochmals mehr.

Trailblazer schrieb:Natuerlich spart eine vorausschauende Fahrweise mehr, als ein aggressiver Fahrstil...
...und eine vorausschauende Fahrweise, gepaart mit einem rekuperierenden Antrieb spart nochmals mehr.

Bestreitet doch niemand. Ich habe ja nur mal die "richtige" Physik erklärt, falls jemand es genau ausrechnen will (warum auch immer...)

:)

Edelstoff schrieb:Ich habe ja nur mal die "richtige" Physik erklärt, falls jemand es genau ausrechnen will (warum auch immer...)

Ich gebe zu, da war ich zu faul für, deshalb habe ich die deutliche Vereinfachung genommen🙄

Zum beitragen meines Senfes,
Ich will absolut kein e auto haben ich bin eher für Wasserstoff Fahrzeuge wie bei. Mercedes die fcell Autos, wenn eh alle Kraftwerke weg fallen sollen warum nochmehr Druck aufs system Lehen als nötig und vorallem Reichweite und fahrspaß sind für mich wichtige Punkte

@Lampii

Es gibt also im Moment sowie in den nächsten 3 Jahren keine E-Auto das genug Reichweite und Fahrspaß bietet oder wird ?
Hast du so hohe Ansprüche ?

Ich bin Pendler ich Brauch schon mit Heizung meine 300 km

Will halt auch nicht jeden Tag tanken/ Laden was ja auch wieder einiges an Zeit kostet

@Michael.
@Lampii

Es ist eben nicht fuer jeden Anwendungsfall die passende Antwort... Das mit dem Fahrspass verstehe ich allerdings nicht.

Die reine taegliche Pendelstrecke von 300km waere nicht unbedingt das Problem, aber wenn man dann noch Laternenparker ist, wird das Handling schon schwierig.

Man muesste allerdings auch dagegen halten was man einsparen wuerde...

Die Chinesen machen es richtig, denke ich. Nach einem Anschieben der eMobilitaet durch Subventionen, wollen sie diese nun streichen und zukuenftig auf einen Mix verschiedener Technologien setzen;

Trailblazer schrieb:Die Chinesen machen es richtig, denke ich. Nach einem Anschieben der eMobilitaet durch Subventionen, wollen sie diese nun streichen und zukuenftig auf einen Mix verschiedener Technologien setzen;

EV Verkaufszahlen sind dort in den letzten Monaten praktisch auf Nullwachstum stagniert, wobei der Automobilmarkt in China insgesamt schrumpft.