Elektroautos und Elektromobilität

@Lampii


wenns dir um Reichweite geht ist Wasserstoff den Elektrofahrzeugen nicht wirklich überlegen. Und weniger Strom als für E-Pkw würde man auch nicht benötigen da die Wasserstoffherstellung auch Strom braucht. Da der Wirkungsgrad sehr schlecht ist, ist es sogar sehr viel mehr Strom als man für das Laden der E-Pkw direkt benötigen würde. Einziger Vorteil, man kann den Wasserstoff dezentral herstellen, somit braucht man nicht soviele Ladeanschlüsse zu machen wie wenn alle Elektrisch rumheizen.

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

Du weißt nicht, wie viel Energie er benötigt. Das hängt halt von den Reibungswiderständen ab.

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

Genau. Gewinnt aber auch kein.

Es ist eigentlich einfach:
Der Segler braucht keine Energie.
Der Rekuperierer braucht Energie, bekommt aber welche zurück.

Wer jetzt "gewinnt" hängt davon ab, ob der Rekuperierer mehr Energie rekuperiert, als er für das Aufrechthalten der konstanten Geschwindigkeit benötigt. Und das ist eine Frage der Widerstände. Wie groß sind sie und wie lange wirken sie.

Aber Deine Rechnungen verstehe ich nicht. Wie kommst du z.B. auf die 0,1, die der Rekuperierende für 2500 Meter benötigt?

Lampii schrieb:Ich will absolut kein e auto haben ich bin eher für Wasserstoff Fahrzeuge wie bei. Mercedes die fcell Autos

Das sind auch e-Autos. Haben auch einen Akku (halt einen kleineren) und einen E-Motor.
Es hat nur zusätzlich eine Brennstoffzelle und kann dadurch eben Wasserstoff tanken.

Edelstoff schrieb:Bestreitet doch niemand. Ich habe ja nur mal die "richtige" Physik erklärt

Na, das reicht aber nicht. Du müsstest ausrechnen, wie lange der "Segler" von 100 auf 70 braucht. Dann, wie lang die Strecke ist, um rekuperierend von 100 auf 70 km/h zu kommen. Und dann eben, wie viel Energie der Rekuperierende für das Delta der Strecke benötigt (bei 100 oder bei 70 km/h). Und dann noch den Ertrag fürs Rekuperieren, den Du vom Energiebedarf für das Überwinden der Widerstände abziehst.
Du bist Dir so sicher, dass der Segler gewinnt. Rechne doch mal bitte vor.

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

Da hängt es eben von den Umständen ab. Kannst Du z.B. Zuhause oder beim Arbeitgeber laden, ist die Zeit, die Du benötigst, das Ein- und Ausstecken des Ladekabels. Das sind so 10-20 Sekunden.
Kannst Du nicht so laden, ist es dann sehr zeitaufwändig und das Brennstoffzellenauto gewinnt (wenn die Infrastruktur vorhanden ist).

Roesti schrieb:Einziger Vorteil, man kann den Wasserstoff dezentral herstellen, somit braucht man nicht soviele Ladeanschlüsse zu machen wie wenn alle Elektrisch rumheizen.

Elektrizität kann doch auch dezentral hergestellt werden. Der Vorteil der Brennstoffzelle ist alleine das schnelle Tanken. Mit einem Brennstoffzellenauto kann ich lange Strecken ohne lange Pausen zurück legen. Und ich habe Vorteile, wenn ich keinen Zugriff auf eine geeignete Ladeinfrastruktur habe.

kleinundgrün schrieb:Elektrizität kann doch auch dezentral hergestellt werden.

Ich wollte damit mehr das "Problem" der nicht vorhandenen Ladeanschlüssen bspw in Wohnblöcken oder Parkhäuser etc ansprechen.

Roesti schrieb:Ich wollte damit mehr das "Problem" der nicht vorhandenen Ladeanschlüssen bspw in Wohnblöcken oder Parkhäuser etc ansprechen.

Klar. Das ist im Grunde das zentrale Problem beim batterieelektrischen Fahren. Diese Infrastruktur lässt sich nicht von heute auf morgen anpassen.
Wer nicht die Möglichkeit hat, dort zu laden, wo er sowieso Zeit verbringt, hat da erhebliche Nachteile.

kleinundgrün schrieb:Aber Deine Rechnungen verstehe ich nicht. Wie kommst du z.B. auf die 0,1, die der Rekuperierende für 2500 Meter benötigt?

Weil ich einen Denkfehler drin hatte. Vergiss meine Rechnung, stimmt so nicht :(

kleinundgrün schrieb:Wer nicht die Möglichkeit hat, dort zu laden, wo er sowieso Zeit verbringt, hat da erhebliche Nachteile

Man dürfte den geldwerten Vorteil für Firmenautos nur dann halbieren, wenn die jeweiligen Arbeitgeber nachweisen können, dass die Autos auch auf dem Firmengelände aufgeladen werden können.

In der Firma in der ich arbeite ist das beispielsweise nicht so, es gibt keine Ladestationen, die Leute wollen als Firmenautos nur Hybridautos, um den geldwerten Vorteil zu halbieren. Geladen wird so gut wie gar nicht, da es auch keine Erstattung für zuhause-laden gibt.

kleinundgrün schrieb:Edelstoff schrieb:
Bestreitet doch niemand. Ich habe ja nur mal die "richtige" Physik erklärt

kleinundgrün schrieb:Na, das reicht aber nicht. Du müsstest ausrechnen, wie lange der "Segler" von 100 auf 70 braucht. Dann, wie lang die Strecke ist, um rekuperierend von 100 auf 70 km/h zu kommen. Und dann eben, wie viel Energie der Rekuperierende für das Delta der Strecke benötigt (bei 100 oder bei 70 km/h). Und dann noch den Ertrag fürs Rekuperieren, den Du vom Energiebedarf für das Überwinden der Widerstände abziehst.
Du bist Dir so sicher, dass der Segler gewinnt. Rechne doch mal bitte vor.

Ja, das kann man alles ausrechnen, oder abkürzen: Wo hat denn der Rekuperierer bitte überhaupt die Chance, auch nur ein Watt zu gewinnen?

Der Rekuperierer verliert gleich 2x: Einmal beim Wirkungsgrad der Rekuperation und zum Zweiten mal bei der höheren Durchschnittsgeschwindigkeit auf der Fahrstrecke.

Mal ein paar Hausnummern für dir Größenordnungen:

Gewicht 1600kg, cw-Wert 0,3 Stirnfläche 2,5 m^2, dann haben wir in etwa:

Kinetische Energie bei 100 km/h: 630.000 Ws

Kinetische Energie bei 70 km/h: 315.000 Ws

Energiebedarf 1km Fahrt mit 100 km/h: 350.000 Ws

Energiebedarf 1km Fahrt mit 85 km/h: 250.000 Ws

Energiebedarf 1km Fahrt mit 70 km/h: 175.000 Ws

Und hier eine grobe Rechnung, ob sich Segeln oder Rekuperieren lohnt:

=> Der Segler Kommt in etwa 1,x Kilometer weit, bis er 70 fährt und hat dabei genau 315.000 Ws "verbraucht" oder Null, wenn der Start mit 100 km/h geschenkt ist.

Der Rekuperierer verbraucht auf dem ersten Kilomenter schon 350.000 Ws, falls der Start mit 100 km/h geschenkt ist. Beim Rekuperieren kann er aber nur noch 60% (oder was auch immer der Wirkungsgrad ist) von 315.000 Ws zurückholen (190.000 Ws).

Zwischenbilanz:

Segler: Null Ws
Rekuperierer: - 350.000 Ws + 190.000 Ws = - 160.000 Ws

Der Rekuperierer müsste aber auch noch 0,x Kilometer weit fahren und bekäme davon 50 oder 100 Meter während der Rekuperation geschenkt.

Ich hoffe, das war halbwegs verständlich und nachvollziehbar. Mit der Integralrechnung über die Segelfahrt fange ich erst gar nicht an, da sonst garantiert alle abgehängt werden, die Physik lieber ohne Einheiten oder mit Einheit "Ein Stück Energie" rechnen :-)

Rollwiderstand vernachlässigt, da bei 70 - 100 der Luftwiderstand dominiert.

Edelstoff schrieb:Mit der Integralrechnung über die Segelfahrt fange ich erst gar nicht an, da sonst garantiert alle abgehängt werden, die Physik lieber ohne Einheiten oder mit Einheit "Ein Stück Energie" rechnen :-)

Ich könnte vermutlich noch folgen, müsste mich allerdings erst mal wieder in die Integralrechnung einarbeit. Dazu ist mir allerdings meine Lebenszeit zu schade🙄

@Edelstoff

Das ist immer noch Unsinn.

Der Punkt ist:

Der defensive und vorausschauende Fahrer faehrt immer (mit oder ohne R.) sparsamer als der forsche oder gar aggressive Fahrer.

Mit Rekuperation fahren beide Exemplare noch sparsamer!

Man kann es ganz einfach ausdruecken:

Um so heisser deine Bremse (ohne Rekuperation) im Alltag wird, um so mehr sparst du mit Rekuperation.

Es gibt durchaus Fahrer, die ihre Bremse bei ganz normaler Autobahnhatz an die Fadinggrenze bringen.

@Trailblazer

Hauptsache schwadroniert und "Unsinn" gebrüllt :-)

Wir sind in der Diskussion längst viel weiter und an den o.a. Rechnungen können wir sehen, wie wenig Rekuperation tatsächlich bringt.

Selbst wer einen absurd unruhigen Fahrstil pflegt und 1x pro Minute auf 100 beschleunigt und auf 70 wieder abbremst, holt gerade mal ~20% der Energie zurück.

Wenn man mal ein eher realistisches Szenario betrachtet, Überlandfahrt mit einer Ortsdurchfahrt alle 5-10km, landet man in der Größenordnung von 5% Gewinn durch Rekuperation.

Das sind die Fakten. Alibert hat es von Anfang an völlig realistisch eingeschätzt.

ist die Rückgewinnung (Rekuperation) eigentlich fest vorgegeben? Oder ist die variabel? Wie stark die Bremswirkung ist, ist ja abhängig von der Last, die dem "Generator", sprich dem Antriebsmotor im Rad, abgenonnen wird. Und die möchte man einen Berg hinunter bestimmt höher haben als auf ebener Strecke. Und Batterien lädt man gewöhnlich nicht mit sinusförmiger Gleichspannung (oder gleichgerichteter Wechselspannung) sondern mit geregeltem Ladestrom (evtl gepulst, PWM). Da muß doch irgendwo eine Regelung für den Ladestrom (=Widerstand) sein, oder? Und die kann man ja eigentlich steuern.

Trailblazer schrieb:Es gibt durchaus Fahrer, die ihre Bremse bei ganz normaler Autobahnhatz an die Fadinggrenze bringen.

Oh ja, ein scheiß Gefühl.

cpt_void schrieb:Und Batterien lädt man gewöhnlich nicht mit sinusförmiger Gleichspannung (oder gleichgerichteter Wechselspannung) sondern mit geregeltem Ladestrom (evtl gepulst, PWM). Da muß doch irgendwo eine Regelung für den Ladestrom (=Widerstand) sein, oder? Und die kann man ja eigentlich steuern.

Ein LiIon Akku wird mit dem CC/CV Verfahren geladen. Ist dein Akku irgendwo im mittleren Ladebereich kann man mit dem max. zul. Strom laden. Wenn er recht voll ist, muss der Strom gedrosselt werden.

alibert schrieb:Ein LiIon Akku wird mit dem CC/CV Verfahren geladen. Ist dein Akku irgendwo im mittleren Ladebereich kann man mit dem max. zul. Strom laden. Wenn er recht voll ist, muss der Strom gedrosselt werden.

Wie ist das eigentlich (technisch) gelöst? Wenn ich mit einem EAuto über die Alpen nach Italien fahre, und kurz vor dem Brenner ein Ladestop ansteht, muss ich dann selbst darauf achten, nicht ganz vollzuladen, weil sonst die Motorbremse versagt? Oder denken Elektroautos da mit?

Hier könnte ja eine einfache "Fehlbetankung" zu einem sicherheitskritischen Zustand führen.

@Edelstoff
E-Autos haben keine Motorbremse, die haben Rekuperation. Und so wie ich die Antwort von @alibert verstanden habe, funktioniert die nicht wenn es nass, trocken, warm, kalt, hell oder dunkel ist als Motorbremse. Nur dann, wenn man sie nicht braucht.

Wenn die Rekuperatiopn wirklich nur bei einem teilgeladenen Akku optimal wirkt, sollte man sie nicht als Plus für E-Autos anbringen. Eine Motorbremse sollte immer und gleichmäßig wirken. Eventuell gibt es, wie beim Auto die Getriebeübersetzung, eine Möglichkleit deb Überschuss zu "vernichten", sprich in Wärme umzuwandeln?

Heute in einem YT Video über den Audi E-tron gehört, der fähr mit drive by wire (noch ein Grund für mich, so eine Kiste nicht zu kaufen), er verteilt die Bremsleistung automatisch nach Situation auf rekuperieren und richtigem Bremsen. Ist der Akku voll, bremst du also klassisch mit der Bremsanlage.

Noch einam ein kleiner Gedankengang von mir.

Ein Akku altert weniger, wenn ich ihn langsam Lade. Hier wurde ja schon erwähnt, langsam über Nacht laden und nur an den "Supercharger" wenns sein muss, für ein langes Akkuleben.
Wenn ich ihn schonend mit der Wallbox in meiner Garage lade (11kW, wenn ich recht informiert bin), macht das bei einem 35kWh Akku einen Ladestrom von etwas unter C/3. Ein "Supercharger" macht mir den Akku in irgendwas um 30min auf 80% voll. Da liege ich dann bei einem Ladestrom von etwa 2C.
Weiter oben stand, der E-Porsche kann mit bis knapp 300kW rekuperieren, dann mach das, bei einem 100kWh Akku schon fast 3C.
Dürfte also nicht wirklich zu einer langen Akkulebensdauer beitragen.

alibert schrieb:Weiter oben stand, der E-Porsche kann mit bis knapp 300kW rekuperieren, dann mach das, bei einem 100kWh Akku schon fast 3C.
Dürfte also nicht wirklich zu einer langen Akkulebensdauer beitragen.

Der Bremsvorgang dauert ja - im Unterschied zu Dauerladen - nur ein paar Sekunden.

Meinst du, dass das trotzdem "schädlich" ist?

In wie weit die Belastung dem Akku zusetzt, weiß ich natürljch nicht. Posituv zu einem langen Leben trägt sie aber ganz sicher nicht bei.
Technisch wäre es möglich, die Bremsenergie in Kondensatoren zu speichern, denen machenen die hohen Ladeströme (fast) nichts aus. Diese könnten dann auch beim Beschleunigen einen "extra Boost" geben, da ihnen auch sehr hohe Entladeströme egal sind.
Weiß jemand, ob das bei einigen Fahrzeugen so gelöst wird?

alibert schrieb:Technisch wäre es möglich, die Bremsenergie in Kondensatoren zu speichern, denen machenen die hohen Ladeströme (fast) nichts aus. Diese könnten dann auch beim Beschleunigen einen "extra Boost" geben, da ihnen auch sehr hohe Entladeströme egal sind.
Weiß jemand, ob das bei einigen Fahrzeugen so gelöst wird?

Formel 1 ;)

delta.m schrieb:Formel 1

Nicht nur, der Mazda 6 mit i-ELOOP nutzt diese Technik schon seit über 5 Jahren.

Auch ganz interessant in Bezug auf Kondensatoren und KFZ:

http://www.zeit.de/auto/2012-10/superkondensatoren-autotechnik