Elektroautos und Elektromobilität

Also haben wollen ist aus meiner Sicht in erster Linie ein preisliches Problem derzeit, glaub schon es würden eine Menge auf Elektro umsteigen wenn sie etwa gleich oder billiger als ein Benziner wären, noch sind aber die Preise zu hoch für die Leistung und dazu kommt man weiß nicht ob es einen guten Gebrauchtwagenmarkt geben und wie sich ein Elektro als Gebrauchtwagen entwickeln wird. Da hier einfach die Batterie entscheidet ob ein Fahrzeug noch was wert ist oder ganz einfach nur noch Schrott, weil keiner wird in einen 7 - 10 Jahre alten Elektro nochmals eine Batterie einrüsten...

Jeder haben will. Scheint mir eher Propaganda zu sein für das E Auto. Das wir vermehrt mit E Antrieb unterwegs sind darf als wahrscheinlich gellten. Dies begründet sich über die gesetzlichen Bestimmungen von CO2 Ausstoss von Verbrennungsmotoren ab 2020 und weiter 2024. Spätestens dann wird der Hybridantrieb das normal Bild sein auf den Strassen. Den nur E Antrieb dürfte in gross Städten als auch Nutzungsbedingt das Bild prägen.

Wie könnte so ein Hybridantrieb aufgebaut sein? Da schwebt mir eigentlich nur eine Variante vor. Ein 60 KW Verbrennungsmotor wird über ein Getriebe mit einen 60 KW Elektromotor gekoppelt sein. Wird angefahren hilft der Elektromotor die Drehmomentschwäche des Verbrennungsmotor zu überbrücken. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit wird der Elektromotor zum Generater welcher die Akkus mit Strom versorgt. Wird Beschleunigt setzt der Elektromotor wieder ein. Genau so wie bei Fahrsituationen bei welchen das abgegebene Drehmoment des Verbrennungsmotors nicht ausreicht um die geforderte Geschwindigkeit zu halten.

@schluesselbund
Warum so kompliziert? Entkoppel den Verbrennungsmotor komplett von der Antriebsanlage. 
Der treibt einen Generator an, der die elektrische Energie an die elektrischen Antriebsmotoren liefert. 
Liefert der Generator mehr Strom als benötigt, dann wird die überschüssige Energie gespeichert.
Wird mehr elektrische Energie benötigt, dann liefert der Akku dazu.

Das ganze könnte man noch steigern, in dem man die Motor/Generator-Einheit so aufbaut, dass an der Stelle auch ein Akkupack verbaut werden kann. So kann man ab Werk schon 100% reine Elektrofahrzeuge anbieten und auch die Variante mit Verbrennungsmotor. 

@schluesselbund
Hybrid ist halt die teuerste Variante des (teil)elektrischen Fahrens. Man muss sowohl ein komplettes Verbrennungs- als auch ein Elektrosystem integrieren und dies auch noch aufeinander abstimmen. Und das Verbrennungssystem muss damit klar kommen, im Zweifel monatelang nicht zu laufen. Dafür "spart" man sich lediglich Akkukapazität.
Zudem ist es zweifelhaft, dass Hybridfahrzeuge in Städten als E-Auto-Ersatz zugelassen bleiben. Wie will man denn sicher stellen, dass das Auto elektrisch betrieben wird, bzw. wenn man das technisch sicher stellt, ist der Sinn des Hybridmodus sehr eingeschränkt.

@Fichtenmoped
Das ist ein Rangeextender, wie z.B. beim i3.

@Fichtenmoped
@kleinundgrün

Warum BMW seine "non-Rangeextender"-Variante des i3 nicht einfach mit einem noch grösseren Akku ausstattet, ist mir schleierhaft. Den Platz des Rex könnte man durchaus so nutzen - Benzintank, Motor, Kühlsystem und Generator brauchen Platz.

@Topic

Ein Elektroauto ist eine gewisse Investition - da man um es richtig nutzen zu können, den Parkplatz auch mit einer Steckdose ausstatten sollte - was weder in jeder Tiefgarage, noch auf jedem offenen Parkplatz oder CarPort gegeben ist. Damit entfällt das Wochentagabendliche: "Ich muss noch Tanken", da man das Auto sowieso immer vollgeladen hat.

Mein Arbeitsweg (und ich war unzufrieden damit, weswegen ich Kündigte :P ) betrug 36km (ein Weg) - um den Stau zu Umfahren nahm ich auch Umwege in Kauf, dass ich mit etwa 90km täglich klar gekommen wäre. Will man am Abend nochmal weg, ist eine Reserve von weiteren 100% wünschenswert - damit liege ich bei 180km, welche jedes bessere moderene Elektroauto mittlerweile bietet. Ich behaupte jetzt einmal, dass das für die Mehrheit zutrifft. Vielfahrer wie Aussendienstler sind nicht die Mehrheit des Volkes.

Damit ist das E-Auto ein Prima Erstwagen -  weil man ihn genau für den Alltag brauchen kann. Würde ich allerdings mal aus Jux und Dollerei in die Ferien per Auto fahren wollen, dann bräuchte ich wohl mehr Reichweite - und vor Allem ein schlaues Ladenetz! Alle paar Stunden sollte ein Autofahrer sowieso Pause machen - etwas Trinken, die Füsse vertreten, sich strecken, Bio-Pause machen und unter Umständen etwas Essen.

Aktuell lohnt sich meines Erachtens aber ein Neuwagenkauf noch nicht - weder neue Benziner noch Stromer - neue Benziner geben einen zu geringen Mehrwert zu älteren Autos (selbst wenn man für eine 7 Jahre alte Büchse einen 2000-Euro-Service machen müsste - das ist immer noch günstiger als der reine Wertverlust eines Neuwagens!). Stromer sind noch zu teuer und die Bürger scheinbar noch nicht erzogen, um Ladeplätze von normalen Parkplätzen zu unterscheiden. Aber das kommt - wer heute noch ein neues Haus baut, ohne an eine Stromdose zu denken, macht einen Fehler ;)

Laborant schrieb:Warum BMW seine "non-Rangeextender"-Variante des i3 nicht einfach mit einem noch grösseren Akku ausstattet, ist mir schleierhaft.

Das dürfte wohl eine Frage des Preises sein. Schon 40 TEUR sind für einen Kompaktwagen eine Menge Geld. Irgendwann findet man dann nicht mehr genügend Käufer.

Laborant schrieb: Damit entfällt das Wochentagabendliche: "Ich muss noch Tanken"

Das sollte doch - je nach Fahrzeug (und Strecke) - nicht öfter als 1-2 mal im Monat relevant werden.

Laborant schrieb:damit liege ich bei 180km, welche jedes bessere moderene Elektroauto mittlerweile bietet

Wird eher knapp. Jedenfalls wenn man "normal" fährt. Aber der Aufschlag von 100% ist auch üppig bemessen.

Laborant schrieb:Würde ich allerdings mal aus Jux und Dollerei in die Ferien per Auto fahren wollen, dann bräuchte ich wohl mehr Reichweite - und vor Allem ein schlaues Ladenetz! Alle paar Stunden sollte ein Autofahrer sowieso Pause machen - etwas Trinken, die Füsse vertreten, sich strecken, Bio-Pause machen und unter Umständen etwas Essen.

Langes Laden bedeutet aber auch, dass Du wahrscheinlich lange Wartezeiten hast, bis ein Ladeplatz frei wird. Die Alternative wäre, dass es sehr viele Ladesäule gibt, was wieder die Ladepreise in die Höhe treibt.

Laborant schrieb:Aktuell lohnt sich meines Erachtens aber ein Neuwagenkauf noch nicht

Ein Neuwagenkauf lohnt sich aus finanzieller Sicht höchstens in krassen Ausnahmefällen, wenn Du sehr hohe Rabatte bekommst, die sich dann aber nicht auf den Wiederverkauf auswirken.
In der Regel trifft das nur Werksmitarbeiter.

Laborant schrieb:Aber das kommt - wer heute noch ein neues Haus baut, ohne an eine Stromdose zu denken, macht einen Fehler ;)

Das Nachrüsten in einem Eigenheim dürfte kein Problem sein. In Mehrfamilienhäusern wird es schon schwieriger - stell Dir vor, Abends fangen 20 Autos das Schnellladen an. Das dürfte jeden Hausanschluss an seine Grenzen bringen.

E-Autos rechnen sich aktuell nicht. Es ist eine Frage, ob man das möchte und ob man das bezahlen kann oder will.

Fichtenmoped schrieb:Das ganze könnte man noch steigern, in dem man die Motor/Generator-Einheit so aufbaut, dass an der Stelle auch ein Akkupack verbaut werden kann. So kann man ab Werk schon 100% reine Elektrofahrzeuge anbieten und auch die Variante mit Verbrennungsmotor.

Das habe ich nicht in die Reihe bekommen. Aber egal.

Ersterteil deines Beitrages habe ich verstanden. Jedoch bringt diese Variante keinen minder Ausstoss an CO 2 Um bei meinem Beispiel zu bleiben, da fahren wir nur noch mit 60 KW Leistung. Und vermutlich noch sauberer als bei deinem Vorschlag.

Kurze Erklärung dazu zu deinem Vorschlag. Abgegebene Leistung und Aufgenommen Leistung heben sich bei einem Elektromotor Generator System die Waage. Das heisst auch wenn du die Spitze zur Leistungsausbeutung über die Akkus beziehst muss dies wieder vom Verbrennungsmotor geliefert werden. Ansonsten die Akkus sich entleeren.

Wo noch Energie zu gewinnen wäre, wäre beim Bremsen. Dies gilt für alle Hybridfahrzeuge. Solle Systeme werden meines Wissens nach heute schon verbaut.

schluesselbund schrieb: Jedoch bringt diese Variante keinen minder Ausstoss an CO 2 Um bei meinem Beispiel zu bleiben

Der Vorteil dieses Rangeextenders ist, dass er stest im optimalen Lastbetrieb läuft und damit schadstoffarm funktioniert.

Und die Akkus werden natürlich mit idealerweise schadstoffneutralem Strom geladen - der Verbrennungsmotor erhöht ja nur die Reichweite, wenn der Ladestand ein definiertes Niveau unterschreitet.

schluesselbund schrieb:Wo noch Energie zu gewinnen wäre, wäre beim Bremsen.

Genau. Das kompensiert zu einem auch das Mehrgewicht. Und je besser das Fahrzeug rekuperiert, desto weniger Energie wird "vernichtet" (untechnisch!) und das Fahrzeuggewicht kürzt sich im Idealfall heraus. Was bleibt, sind Verluste durch Luftwiderstand (reine E-Autos benötigen weniger Kühlung und keine Verbrennungsluft, weswegen sie da besser aufgestellt sin, als Fahrzeuge mit Verbrennerkomponenten) und Verluste durch Ladung, Reibung etc.

kleinundgrün schrieb: Und das Verbrennungssystem muss damit klar kommen, im Zweifel monatelang nicht zu laufen.

Das ist überhaupt kein Problem. Zudem gilt die auch für den Elektroteil.

kleinundgrün schrieb:Zudem ist es zweifelhaft, dass Hybridfahrzeuge in Städten als E-Auto-Ersatz zugelassen bleiben.

Warum soll das Zweifelhaft sein? Vielleich im Gedankengut von @kleinundgrün welcher sowieso nur noch ein Fahren mit E Motor billigt. Aber lassen wir das. Dazu habe ich keine Lust zum diskutieren.

kleinundgrün schrieb:Wie will man denn sicher stellen, dass das Auto elektrisch betrieben wird, bzw. wenn man das technisch sicher stellt, ist der Sinn des Hybridmodus sehr eingeschränkt.

Sicherstellen über die Geschwindigkeit. Zudem ist eine möglichst grosse Auslastung des Elektroantriebes im Sinne einer CO2 Reduktion als gegeben anzusehen. Zur dieser Problematik habe ich mich in der Antwort von @Laborant
schon geäussert. Ergänzen könnte man da noch, dass auch ein externes Ladesystem untergebracht werden könnte.

schluesselbund schrieb:Das ist überhaupt kein Problem.

Warum nicht?

schluesselbund schrieb:Warum soll das Zweifelhaft sein?

Weil es da j darum geht, möglichst wenig Schadstoffe auszustoßen. Das ist ja der Sinn von E-Autos im Stadtgebiet. Und bei einem Hybrid leigt es beim Fahrer, ob er elektrisch fährt oder nicht. Deswegen kann dort der Elektrobonus, den Städte einem E-Auto geben würden, nicht greifen.

schluesselbund schrieb:Vielleich im Gedankengut von @kleinundgrün welcher sowieso nur noch ein Fahren mit E Motor billigt. Aber lassen wir das. Dazu habe ich keine Lust zum diskutieren.

Du meinst, dümmliche Polemik bringt Dich hier weiter? Lies lieber aufmerksam die Beiträge, bevor Du hier versuchst, Intentionen zu raten.

schluesselbund schrieb:Wie könnte so ein Hybridantrieb aufgebaut sein? Da schwebt mir eigentlich nur eine Variante vor. Ein 60 KW Verbrennungsmotor wird über ein Getriebe mit einen 60 KW Elektromotor gekoppelt sein. Wird angefahren hilft der Elektromotor die Drehmomentschwäche des Verbrennungsmotor zu überbrücken. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit wird der Elektromotor zum Generater welcher die Akkus mit Strom versorgt. Wird Beschleunigt setzt der Elektromotor wieder ein. Genau so wie bei Fahrsituationen bei welchen das abgegebene Drehmoment des Verbrennungsmotors nicht ausreicht um die geforderte Geschwindigkeit zu halten.

Wozu den ganzen technischen Aufwand betreiben wenn es einfacher geht?.

Die Brennstoffzelle ist m.E. die Schlüsseltechnologie. Reichweiten werden durch den H2 Tank bestimmt. Ein weiteres Plus ist der Abschied und Abhängigkeit vom Öl.

Ab der 1000. Zapfstelle steige ich ein.

@yenredrose

yenredrose schrieb:Wozu den ganzen technischen Aufwand betreiben wenn es einfacher geht?.

Das mag auf den ersten Blick auf viel Aufwand hindeuten. Ist aber nicht ganz so. Zumal jetzige Hybridfahrzeuge schon sehr ähnlich funktionieren wie ich das beschreiben habe. Natürlich ist ein Hybridfahrzeug immer ein Kompromiss zwischen Elektromotor und Verbrennungsmotor. Aber genau diesen gilt es zu finden.

yenredrose schrieb:Die Brennstoffzelle ist m.E. die Schlüsseltechnologie.

Der Meinung bin ich auch. Allerdings sehe ich da die H2 Zelle nicht an vorderster Front.

@schluesselbund
@yenredrose

Das Problem bei der Brennstoffzelle is aber, dass der Wirkungsgrad im Vergleich zu modernen Akkus recht bescheiden is, dazu kommt noch der Wirkungsgrad der Elektrolyse, da liegt man am Ende so bei 30% Gesamtwirkungsgrad.

mfg
kuno

schluesselbund schrieb:Wie könnte so ein Hybridantrieb aufgebaut sein? Da schwebt mir eigentlich nur eine Variante vor. Ein 60 KW Verbrennungsmotor wird über ein Getriebe mit einen 60 KW Elektromotor gekoppelt sein. Wird angefahren hilft der Elektromotor die Drehmomentschwäche des Verbrennungsmotor zu überbrücken. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit wird der Elektromotor zum Generater welcher die Akkus mit Strom versorgt. Wird Beschleunigt setzt der Elektromotor wieder ein. Genau so wie bei Fahrsituationen bei welchen das abgegebene Drehmoment des Verbrennungsmotors nicht ausreicht um die geforderte Geschwindigkeit zu halten.

nihil sub sole novum!

siehe dazu :
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http://gm-volt.com/2015/02/20/gen-2-volt-transmission-operating-modes-explained/

falls interesse besteht, können wir uns darüber tiefgehender unterhalten ;)

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Laborant schrieb:Warum BMW seine "non-Rangeextender"-Variante des i3 nicht einfach mit einem noch grösseren Akku ausstattet, ist mir schleierhaft. Den Platz des Rex könnte man durchaus so nutzen - Benzintank, Motor, Kühlsystem und Generator brauchen Platz.

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Beitrag von Corellian (Seite 7)

"schaut man sich die konstruktion des i3 an, so wurde nicht umsonst neben dem e-mot ausreichend platz gelassen fuer einen ice! sowas macht man nicht ohne grund. bmw haette hier von vornerein gleich ein anderes konstruktionskonzept miteinbeziehen koennen samt groesserem akku-pack und somit mehr an elektrischer reichweite!!! nun, wieso haben sie das nicht gemacht??? ganz einach aus folgendem grund: gewicht gepaart mit (mehr)kosten! anstelle haben sie nen 2cyl mit 34ps in den antriebsstrang implementiert. gewicht inkl. tank+9l sprit 120kg. extrakosten fuer den endabnehmer ca. 3000€s. erzielbare, kombinierte reichweite 340km. nur mit einem e-mot (selbe ausfuehrung wie ohne re) aber mit genauso viel reichweite (anstelle der max., unter besten voraussetzung erreichbaren 190 km, real in wirklichkeit zw. 150 km & 170 km), also den 340 km, haette man die doppelte akku-kapazitaet resp. gewicht, also nochmals 230 kg gebraucht. waere in der summe also 460 kg nur fuer die batteriegeschichte. und ganz abgesehen vom preis. hier kann man anstelle der 3000€s mit ca. 9000€s rechnen. summasummarum spart man an 2erlei: weniger gewicht (-110kg!) und weinger kosten (-6000€ !!!). mission accomplished ;)"

kuno7 schrieb:Das Problem bei der Brennstoffzelle is aber, dass der Wirkungsgrad im Vergleich zu modernen Akkus recht bescheiden is, dazu kommt noch der Wirkungsgrad der Elektrolyse, da liegt man am Ende so bei 30% Gesamtwirkungsgrad.

yep, eines der contras für/gegen die h2-zelle ...

@Corellian

Gab ja auch immer das Problem mit dem Platin, welches als Katalysator in Brennstoffzellen benötigt wird, weil dieses wohl gar nich in ausreichend großen Mengen verfügbar sei. Ich weiß aber grad nich so genau, ob sich da inzwischen technisch was getan hat, also obs da mittlerweile andere Materialien für gibt.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Das Problem bei der Brennstoffzelle is aber, dass der Wirkungsgrad im Vergleich zu modernen Akkus recht bescheiden is, dazu kommt noch der Wirkungsgrad der Elektrolyse, da liegt man am Ende so bei 30% Gesamtwirkungsgrad.

Das stimmt, der Wirkungsgrad ist eher bescheiden. Denoch überwiegen m.E. die Vorteile gegenüber reinen E-Autos. Bei ausgebautem Tankstellennetz hat man unbegrenzte Bewegungsfreiheit, geringe Tankzeit, Wasserdampf als Emission, Rohstoff unbegrenzt zur Verfügung. Im Grunde hat man die gleiche Mobilität wie heute, ohne die Nachteile der Verbrennungsmotoren bezüglich der Umwelt zu teilen.

Wenn ihr en Wasserstoff schon habt müst ihr ihn doch nicht über ne Brennstoffzelle und nen Elektromotor verbrauchen...den könnt ihr auch durch nen Verbrennungsmotor benutzen.....
Der Hauptvorteil ist ja da wo er benötigt wird wird reines Wasser draus....er läst sich wie jedes Gas transportiren , per Tanker oder Pipeline und man kann ihn da herstellen wo es am günstigstens geht und muss ihn ncht da produzieren wo man die Energie benötigt aber die Herstellung beschissen funktioniert...

kuno7 schrieb:Ich weiß aber grad nich so genau, ob sich da inzwischen technisch was getan hat, also obs da mittlerweile andere Materialien für gibt.

getan? schwer zu sagen. geforscht wird aber immens in dieser hinsicht, um pt als elektroden"material" ersetzen zu können.

paar links dazu:
->
http://www.udel.edu/udaily/2016/september/better-fuel-cell-membranes/ (Archiv-Version vom 04.11.2016)
http://www.nature.com/articles/srep36521
http://www.greencarcongress.com/2014/10/20141013-rice.html
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+ spitzenreiter in fc-technologie im autom. bereich:
http://www.greencarcongress.com/2016/04/20160419-toyota.html