Ladungsverluste

[Dirk Jerusalem]

Hallo zusammen,

ich versuche praxisrelevante Daten zu sammeln, um Wirkungsgradketten für verschiedene KFZ-Antriebe zusammenzustellen. Das ganze nur um Anhaltspunkte zu kriegen, nicht um wirklich wissenschaftliche Studien zu erstellen.

Mir ist klar, dass das ganze extrem komplex und von vielen Faktoren abhängig ist. Ziel ist es, die Energieeffizienz der einzelnen Antriebstechnologien gegenüberzustellen. Begonnen beim Energieaufwand für Förderung/Gewinnung des "Treibstoffes" bis zum Wirkungsgrad des Motors.

Ich wäre auch froh, wenn jemand von Euch mir Literaturtipps zu diesem Thema geben könnte. Bisher ging ich eigtl. davon aus, dass es da Vergleiche gäbe. Eigtl. ein super Thema für wissenschaftliche Arbeiten. Gefunden habe ich aber bisher nur was an Gegenüberstellung Verbrenner <-> Brennstoffzelle vom UBA.

Was man in der Regel findet sind die Wirkungsgrade der Motoren und ab und zu auch Verlustrechnungen für die verschiedenen Arten der Wasserstoffgewinnung.

Aber wo liegt denn nun der typische Ladeverlust bei Blei/Gel, NiCd, Zebra, Li-Ion, Li-Poly bei Schnelladung oder Normalladung? Bei Einsatz welcher Ladeelektronik? Bei welcher Umgebung(stemperatur etc.)?

Von welchen Praxiswerten geht ihr aus? Wie hoch würdet ihr bei langjährigen Erfahrungen den typischen Ladeverlust beziffern?

Gruß,

Dirk
CarSharing-Nutzer mit null Elektromobil-Erfahrung

 

[Jens Schacherl]

Dirk Jerusalem schrieb:

Hallo zusammen,

ich versuche praxisrelevante Daten zu sammeln, um
Wirkungsgradketten für verschiedene KFZ-Antriebe
zusammenzustellen. Das ganze nur um Anhaltspunkte zu kriegen,
nicht um wirklich wissenschaftliche Studien zu erstellen.
Was man in der Regel findet sind die Wirkungsgrade der
Motoren und ab und zu auch Verlustrechnungen für die
verschiedenen Arten der Wasserstoffgewinnung.

Hallo Dirk,

such mal in Google nach "well wheel analysis".
Ganz zufällig ;-) fehlt in vielen dieser Vergleichsstudien der Batterie-Elektroantrieb komplett, hier drin sind noch ein paar Extra-Links:
http://www.evworld.com/blogs/index.cfm?page=blogentry&authorid=12&blogid=143&archive=1 .
Auch eine gute Übersicht:
http://www.teslamotors.com/blog1/wp-content/uploads/2006/09/converted.swf

Aber wo liegt denn nun der typische Ladeverlust bei Blei/Gel,
NiCd, Zebra, Li-Ion, Li-Poly bei Schnelladung oder
Normalladung? Bei Einsatz welcher Ladeelektronik? Bei welcher
Umgebung(stemperatur etc.)?

Für diesbezügliche Studien müßte irgendjemand Geld locker machen, aber wer?

Von welchen Praxiswerten geht ihr aus? Wie hoch würdet ihr
bei langjährigen Erfahrungen den typischen Ladeverlust
beziffern?

Saft NiCd-Akkus haben lt. Doku einen Ladefaktor von 1,15, d.h. um 100Ah zu entladen, müßte man zuvor 115Ah reinladen.
Geschlossene Bleiakkus haben wohl >90% Ladewirkungsgrad, genau gemessen habe ich aber noch nicht.
Dazu kommen die Verluste des Ladegeräts, und das ist natürlich ein weites Feld...

Gruß Jens
(Carsharing-Nutzer mit 6 Jahren EMobil-Erfahrung )

 

[SB]

Hallo Dirk

Wozu möchtest Du den Vergleich machen?
Für wen?

Soweit ich durch Forendiskussionen gelernt habe, sind die Werte oft theoretisch.
Eine Anregung: Versuch vor allem die Wirkungsgrade der Verbrenner aufgrund des Verbrauchs bei Stadt/Land/Autobahn zurückzurechnen. Die Werte sind Fakt.

Ein weiteres Problem sind die zu starken Motoren. Wo früher 50 PS reichten (VW-Bus!) sind es heute 150. Wie effizient ein moderner kleiner Motor sein könnte, ist heute in der Prixis kaum herauszufinden, da nicht existent... :-(

Meiner Meinung nach immer und ständig zu kommunizieren sind folgende einfachste Tatsachen:
Verbrauch bei bis 400kg unter 60kmH (City-El/Twike) 1l.
Ausreichend für ca. 80% der Fahrten (1-2 Personen unter 100km)
Die benötigte Energie ist sogar mit Photovoltaik erzeugbar.
Kosten bei gebrauchten Fahrzeugen kleiner als die Einsparung beim PKW.
Anschaffung bei Grossserie sicher ein Bruchteil.

Grüsse Sebastian

 

[Dirk Jerusalem]

Hallo,

wozu ich solche Werte zusammensuche ...
ich möchte den Vergleich für einen Überblicksvortrag (Volkshochschule) bzw. für eine Faltblattzusammenfassung für Infostände unseres Vereins erstellen. Unser Verein wirbt in der Region Stuttgart fürs CarSharing, aber natürlich auch generell "Mobilitätsbildend".
Aufklärung über die Alternativen, die der Bürger auf der Straße oft gar nicht kennt ist dabei wichtig. Hier bietet CarSharing meiner Ansicht nach auch eine gute Ergänzung zu LEMs. Denn für die meisten Fahrten tut es ja ein CityEL oder ein Twike, der Bedarf nach größeren Transportfahrzeugen kann dann spontan per CarSharing erfüllt werden.
Und es ist leider eine Tatsache, dass Elektrofahrzeuge und deren Vorteile nirgends zu sehen sind ... aber hier bietet die aktuelle Diskussion um den Klimawandel den Aufhänger um tätig zu werden und mir scheint, die Leute werden offener für Neues. Es kann ja nur noch besser werden, oder?

Viele Grüße aus Backnang bei Stuttgart,

Dirk Jerusalem

 

[Jens Schacherl]

Hallo Dirk,

anschaulich finde ich auch die CO2-Rechnung, im Vergleich deutscher Strommix (530g/kWh), Ökostrom (65g/kWh Greenpeace energy) und Verbrennungsmotor (2,37kg/l Benzin, 2,65kg/l Diesel).

E-Roller Helio: 2kWh/100km -> 1,06kg bzw. 0,13kg/100km
E-Roller E-Max / Twike: 5kWh/100km -> 2,65kg bzw. 0,325kg/100km
city-el: 7kWh/100km (?) -> ...
Reva/G-Wiz: 13kWh/100km -> ...
Renault Twingo elettrica: 16,5kWh/100km -> ...

Demgegenüber dann ein 5l-Diesel: 13,25kg/100km
oder ein 7l-Benziner: 16,59kg/100km !

Gruß Jens

 

[Emil]

SB schrieb:

Für wichtig halte ich vor allem die schon angesprochene
Überlegung und einfache Verbrauchsvergleiche (CityEl/Twike 1
L umgerechnet auf Sprit).
"Ausreichend für ca. 80% der Fahrten (1-2 Personen unter 100km)

Diese Vergleiche kannst Du einfach vergessen. Die Leute wollen keine - tut mir leid - elektrisierten Seifenkisten sondern normale Autos so wie sie sie kennen. Deshalb halte ich den Ansatz von Dirk schon für richtig vergleichbare Fahrzeuge zu vergleichen. Nur so bekommt man die Akzeptanz für den Elektroantrieb und nicht durch diese Scheinvergleiche. Wie schwer es so kleine Fahrzeuge haben sieht man am SMART und auch anderen Kleinwagen. Die typischen Elektroautos ala City-El, Twike, usw. liegen hier noch eine Stufe darunter. Damit kann man nur ganz wenige Leute ansprechen.

Erst in einem späteren Schritt kann man die Leute vielleicht davon überzeugen dass es ein kleineres Fahrzeug für einen bestimmten Zweck auch tut - wenn man das Geld für ein Zweitfahrzeug hat.

Allerdings würde ich mich nicht nur auf den Wirkungsgrad stürzen sondern als Endergebnis den CO2-Ausstoss zwischen verschiedenen Antrieben diskutieren. Der CO2-Ausstoß ist in aller Munde und damit für viele ein Begriff.

Was die Studien angeht so gibt es meines Wissens einige die die komplette Wirkungsgradkette abdecken und einen Vergleich hinsichtlich der CO2-Emissionen machen. Leider habe ich jetzt keinen Link mehr parat, aber über Google müsste sich sowas wieder finden lassen. Allerdings sind dort halt auch nur sehr grobe pauschale Angaben vorhanden.

Das Problem ist dass die Bandbreite der Wirkungsgrad bei allen Komponenten groß ist. Z.B. kann das Ladegerät das den Wechselstrom nach Gleichstrom wandelt eine Wirkungsgrad von 70 % aber auch von 90 % haben. Oder der Ladewirkungsgrad je nach Batterietyp von 80-100 % gehen. Oder die Fahrtregler können einen Wirkungsgrad von 80-95 % haben. Oder die Motoren können einen Wirkungsgrad von 70-95 % haben. Die Zahlen die ich genannt habe geben die Tendenz an, es gibt sicherlich noch Ausreiser nach unten und oben.

Wenn Du jetzt ein Fahrzeug aus den schlechtesten und eines aus den besten Komponenten baust dann ergibt das einen riesigen Unterschied nicht nur im Wirkungsgrad sondern auch im Preis.

Ein schlüssige und auch für den normalen Autofahrer überzeugende Gegenüberstellung ist meiner Meinung nach nur möglich wenn man die Verbrauchswerte von konkreten vergleichbaren Fahrzeugen hätte. So wie man z.B eben den Verbrauch eines Fahrzeugmodells mit Benzin- oder Dieselmotor vergleichen kann. Leider gibt es hier noch nichts.

Emil

 

[SB]

Hallo Emil

Du solltest meinen Beitrag genauer lesen und darüber nachdenken, wenn er sich Dir nicht gleich erschliesst.
Ich habe eben nicht geschrieben CityEl/Twike statt PKW, sondern zusätzlich. So halten es viele von uns. Ich vermute ein grossteil wenn nicht die Meisten haben auch einen PKW, der nun eben mehr steht und darauf kommt es an!
Auf einen PKW kann momentan nur verzichten, wer (und/oder) keine Kinder hat, in der Stadt wohnt, um die Ecke arbeitet bzw. eine sehr gute direkte Verbindung dahin mit dem ÖPNV.

Grundsätzlich hast Du recht, "die Leute" wollen keine Seifenkisten.
ABER: MOMENTAN gibt es kaum E-PKWs mit 100km Reichweite, die bezahlbar sind. Und für viele ist auch 100km nicht genug. Erst wenn es ähnlich teure E-PKWs mit 200-300km Reichweite gibt, sind sie ein Ersatz für die Mehrheit der PKWs!
(3-4 mal im Jahr eine längere Strecke mit Mietwagen kostet so viel wie ein eigener PKW, der etwas älter ist und viel stehen darf!)

Solange dies nicht so ist, kommt es darauf an so viele Fahrten wie möglich zu ersetzen mit dem El u.ä. als Zweit oder Drittwagen. Denn um die Physik kommst auch Du nicht herum: Gewicht, Luftwiederstand und max. Geschwindigkeit machen den Verbrauch aus.
Warum sonst ist das El das meist verkaufte E-Mobil??

Die übereinstimmenden Verbrauchsberechnungen incl. aller Verlusst gehen bei El Richtung max 10kw was ca. 1L Benzin entspricht. Bei den PWKs geht es 10-30kw also 1-3L.

Und noch was: Das einzige was dem Klima hilft ist CO2 Neutralität. Das geht vernünftig (Umwelt, 3te Welt) nicht anders als mit Fahrzeugflotten 1-3 Liter äquevalent.

Grüsse Sebastian