jennss

Langstrecke mit PlugIn-Hybrid: Akku laden mit Benzin nicht ineffizient!

[jennss]

Reisebordcomputer

Man liest es immer wieder in den Foren: Auf Langstrecken solle man nicht ständig den Akku per Benzinmotor laden und den Strom wieder verfahren, weil dies ineffizient sei. So stellt man es sich ja auch vor, weil es scheinbar ein Umweg ist. Außerdem täuscht der angezeigte Momentanverbrauch, der ja im Save-Modus oft bei 10 bis 11 Litern liegt.

Ich hatte nach eigenem Eindruck beim Fahren schon länger den "Verdacht", dass das nicht stimmt, d.h. dass sogar eher das Gegenteil der Fall ist, also Fahren mit konstantgehaltenem Akkustand (quasi wie ein reiner Verbrenner) eher mehr Sprit verbraucht als wenn man intern lädt und es wieder verfährt. Nun habe ich das mal verglichen. Ich bin in Max eDrive mit E-Motor auf die Autobahn gefahren. Beim Stand von 67% Akkuladung habe ich den Reisebordcomputer zurückgesetzt. Bis auf 10% habe ich den Strom verfahren (ca. 17 km, 0 l. Verbrauch bis dahin) und dann im Save-Modus wieder den Akku geladen. Bei km 80 hatte ich dann wieder 67% Akkuladung und einen Schnitt von 6,5 l./100 km auf dem Bordcomputer. Der BC ist nach früherer Überprüfung sehr genau. Im Schnitt bin ich 104,4 km/h gefahren, wobei ich nach den 17 elektrischen Kilometern sogar einen Schnitt von 110 km/h hatte. Der Benziner war nach der Elektrostrecke erstmal kalt und fuhr dann noch 62 km auf Save.

Später bin ich zurückgefahren. Die Strecke ist insgesamt eben. Ich musste den Ladestand vorher noch mit Save auf ca. 91% hochfahren. Dann habe ich den Reisebordcomputer zurückgesetzt. Der Ladestand blieb konstant (Save fährt immer auf ca. 90 bis 92%) und ich bin bei sehr konstanter Geschwindigkeit 24 km gefahren. Der Schnitt war 6,6 l./100 km, also praktisch gleich wie mit Laden-und-entladen des Akkus. Dabei war sogar der Benziner am Anfang warmgefahren. Also ist der Umweg über den Akku keineswegs ineffizienter als direktes Verfahren des Sprits. Woran kann das nun liegen? Im E-Tron-Thread schrieb mal jemand einen Grund, warum dieser Weg sogar effizienter sein kann:

Zitat:

@Gulfossi schrieb am 21. Juli 2017 um 09:30:07 Uhr:

Angenommen ich fahre im Hybridmodus mit 35% Effizienz.

Und vergleiche dies mittels dem Verbrenner aufgeladenen EV Mode:

40% Effizienz Benziner, 95% Ladewirkungsgrad 90% EV Wirkungsgrad, komme ich ebenfalls auf 35%. So schlecht ist das also nicht...

Auch ein anderer hat da schon bestätigt, dass der Verbrauch mit Leerfahren und Intern-aufladen wirklich gut ist.

Natürlich ist es nachwievor am kostengünstigsten und sinnvollsten, soviel Strom wie möglich extern zu laden und zu verfahren, weil Kilometer aus dem Stromnetz nur etwa die Hälfte kosten von Kilometern aus Benzin, aber ich wollte mit diesem Blogartikel mal mit dem Irrglauben aufräumen, es wäre auf Langstrecken (wenn man nicht extern laden kann) besser, den Akku nicht intern aufzuladen.

Übrigens noch zur Ladegeschwindigkeit: Laden mit SAVE und Sportmodus (Fahrerlebnisschalter nach oben), sowie auch im Sportprogramm (Wählhebel in linke Gasse, nicht in den Manualmodus durch Vor- oder Zurückgeschalten gehen) lädt man ungefähr 1 km pro 1,5 bis 2 Minuten (deutlich schneller als externes Laden). Das bedeutet, dass man bei 50 Km/h auf gleicher Strecke mehr laden kann als bei 100 km/h. Aber verkehrstechnisch ist das eh keine Frage, da fährt man halt so schnell wie nötig .

j.

[jennss]

Hoppla, hat da gerade jemand kommentiert und ich habe das versehentlich gelöscht? Ich wollte nur das Trackback löschen und nun stehen da 2 Kommentare, ohne, dass da einer ist... Sorry, sonst bitte nochmal tippen, wenn möglich.

j.

[Turboschlumpf267]

Super!

Wir kaufen uns ein E-Auto mit Verbrenner-Motor (sparsamen Diesel vielleicht ?), um die Batterie bei 50km/h (auf der Autobahn ?) "nicht ineffizient" laden zu können.

Solchen "Sch...wachsinn" kann sich wohl nur Jemand ausdenken, der an "menschengemachten Klimawandel" glaubt ?

Gott bewahre mich vor "Hybridautos" auf der "Überholspur".

[Achsmanschette51801]

Zitat:

Original geschreibt von jennss

Hoppla, hat da gerade jemand kommentiert und ich habe das versehentlich gelöscht? Ich wollte nur das Trackback löschen und nun stehen da 2 Kommentare, ohne, dass da einer ist... Sorry, sonst bitte nochmal tippen, wenn möglich.

Nee, das ist normal, daß wenn Du einen löschst sowohl der gelöschte als auch der Löschvorgang selbst als je ein beitrag gezählt werden, also insgesamt 2.

Generell bringt Hybridfahren auch auf der Bahn was - allein weil man nicht durchgehend mit konstanter Last fahren kann. Auch bei meinen Autobahngeschwindigkeiten >160 km/h.

[jennss]

Zitat:

Nee, das ist normal, daß wenn Du einen löschst sowohl der gelöschte als auch der Löschvorgang selbst als je ein beitrag gezählt werden, also insgesamt 2.

Ah, danke ok.. Das war mir noch nicht klar. Bisschen seltsame Software .

Zitat:

Generell bringt Hybridfahren auch auf der Bahn was - allein weil man nicht durchgehend mit konstanter Last fahren kann. Auch bei meinen Autobahngeschwindigkeiten >160 km/h.

Ja, wenn man aus hoher Geschwindigkeit bremst, gehen die Prozente der Akkuladung schnell hoch.

j.

[BurkhardR]

Danke für den Test, das bestätigt auch meine Beobachtung. Ob 6,5l oder 6,6l macht keinen Unterschied, da ist sicher der Messfehler größer. Ich benutze den Charge Mode nicht fürs Streckenfahren, sondern in der Situation in der ich mit leerer Batterie, also nach längeren Fahrten oder Hotels ohne Lademöglichkeit, auf Städte zufahre. Denn im Stadtverkehr sind Verbrenner besonders ineffizient, vom lokalen Lärm und Abgasen ganz zu schweigen. Und oft hat man ja die Situation dass man auf bewohnte Gebiete eh nur noch mit 80 oder 100 zurollen kann, da ist die zusätzliche Last für 15? KW Stromerzeugung oft gering und schiebt den Motor aus ineffizienten 5% Last auf ca. 20% Last.

@SEL-fan: Du hast das Prinzip des Vollhybriden verstanden, das Toyota zur Perfektion entwickelt hat und damit alle deutschen Hersteller in Verbrauch und Abgaswerten locker schlägt. Darum werden, um die Verbrenner zu retten, diese in Zukunft alle zumindest als MINT-Hybriden ausgelegt sein - was der Originalbeitrag zeigt ist dass man den Etron manuell in eine Art MINT-Betrieb bringen kann .

[BurkhardR]

"Ja, wenn man aus hoher Geschwindigkeit bremst, gehen die Prozente der Akkuladung schnell hoch.

j."

E=1/2mv**2

Rechnen wir mal 180 km/h = 50 m/sec, und ein Gesamtgewicht von 2000 kg. Dann sind das 2,5 Mio Wsec oder 694 Wh - ca. 10% der Batterieladung.

[jennss]

*thumbsup*

j.

PS: Ein *thumbsup*-Smilie fehlt eindeutig noch im MT-Editor.

[jennss]

Zitat:

Wir kaufen uns ein E-Auto mit Verbrenner-Motor (sparsamen Diesel vielleicht ?), um die Batterie bei 50km/h (auf der Autobahn ?) "nicht ineffizient" laden zu können.

Es geht in diesem Artikel um die Langstrecke, wenn man nicht extern laden kann. Im Alltag, wenn man extern laden kann, ist es natürlich am sinnvollsten den Strom aus dem Netz zu ziehen. Das schrieb ich auch im Artikel, sogar fettgedruckt. Der Artikel dient dazu, das System zu verstehen. In Foren ist oft geschrieben worden, dass der Verbrauch mit internem Laden viel höher sei als ohne zu laden. Man stellt es sich so vor, dass es ein Umweg ist und daher einfach einen Mehrverbrauch bedeuten muss. Dies ist erstaunlicherweise nicht der Fall.

Anders ist es z.B. bei Brennstoffzellenautos. Der Umweg, den Strom über Wasserstoff zu laden statt direkt in Akkus, erhöht die Fahrkosten bzw. den Aufwand beträchtlich (Faktor 2). Fahren mit Wasserstoff ist nicht günstiger als mit Benzin, eher sogar noch teurer. Wasserstoff ist nur scheinbar die bessere Lösung, weil das Laden schneller geht, aber die hohe Ineffizienz disqualifiziert das System eigentlich für die Zukunft. Aber das ist ein anderes Ding als das Thema dieses Blogartikels.

j.

[Spurverbreiterung136528]

Nicht nur das! So lange der Strom aus der Steckdose zum laden aus Kohlekraftwerken kommt, ist das in jedem Fall dreckiger als fossile Brennstoffe direkt in modernen Verbrennungsmotorenm zu verfeuern. Wann begreifen das endlich mal alle?

[jennss]

Zitat:

So lange der Strom aus der Steckdose zum laden aus Kohlekraftwerken kommt, ist das in jedem Fall dreckiger als fossile Brennstoffe direkt in modernen Verbrennungsmotorenm zu verfeuern.

Das Thema wird in vielen Posts angeschnitten. Ich denke, das wäre für diesen Blog zu viel.

Der Ampera 1 ist als Serieller Hybrid so gebaut, dass er die Leistung des Verbrenners immer nur über den E-Motor abgeben kann. Ich denke, das hat man sich schon gut überlegt und untersucht. Die Hersteller wissen sicher, dass der "Umweg" mindestens genauso effizient ist wie das direkte Verfahren des Benzins. Nachteilig ist jedoch, dass der Verbrenner seine Leistung nicht zum E-Motor addieren kann und der Ampera 1 somit nur ein 150 PS-Auto bleibt. Als Paralleler Hybrid könnte er 236 PS liefern, mit Allrad. Allerdings spart der Ampera 1 das Getriebe. Der Mitsubishi Outlander ist auch so ein Hybrid, der das Getriebe spart. Immerhin kann ab 65 km/h noch der Benziner direkt an die Achse und bis ca. 120 km/h parallel zum E-Motor Leistung abgeben. Beim Ampera 1 ist da wohl auch ein versteckter Modus, mit dem der Benziner an die Achse kann, aber ich weiß nicht, ob dabei der E-Motor noch Leistung dazuliefern kann.

j.

[Achsmanschette51801]

Ich finde das sehr einfach aufgebaute Getriebe meines leistungsverzweigten Prius auch nicht uninteressant. Gerade weil es so einfach ist: Genial einfach, einfach genial eben. Und bei jedem Tempo kann elektrisch zumindest unterstützt werden.

[jennss]

Der Prius ist sehr effizient. Allerdings bekommt ein Prius PlugIn aus zwei starken Motoren auch nur eine kleine Gesamtleistung heraus (122 PS statt 190 PS). Daher und weil die Art und Weise, wie das Getriebe agiert, nicht jedermanns Geschmack ist, haben auch andere Konstruktionen ihre Vorteile. Ginge es mir hauptsächlich um den Verbrauch, wäre ein Toyota sicher auch weit oben in meiner Liste.

j.

[Achsmanschette51801]

Es gibt den Antrieb ja auch noch deutlich stärker (bis 445 PS) und das Prinzip mit den zwei Elektromotoren und dem einen Verbrenner am Planetengetriebe ist das Gleiche.

[jennss]

Zitat:

Es gibt den Antrieb ja auch noch deutlich stärker (bis 445 PS) und das Prinzip mit den zwei Elektromotoren

Leider gibt es als PlugIn nur den Prius mit 122 PS. Um die Fahrleistungen des 225xe zu erreichen (z.B. 6,7 s. auf 100, war für mich auch eine GTI-Alternative) bräuchte es schon mehr als einen Lexus 300h und dann fährt man auch nicht mehr so sparsam, zumal der Startpreis dann auch hoch wird (der 225xe war oder ist auch noch (?) sehr hoch rabattiert). Den Reiz des rein elektrischen Fahrens kann ein Vollhybrid nicht so bieten. Bei Autobild hatte der IS 300h nicht weniger Verbrauch als ein BMW 330e: http://www.autobild.de/.../...ormance-lexus-is-300h-test-11523789.html

Ein Prius PlugIn wäre für mich vielleicht interessant, wenn er einen richtig starken E-Motor hätte (z.B. 180 PS). Dann kann man den zähen Benziner quasi als Reichweitenverlängerer sehen und sich seinen Fahrspaß aus dem E-Motor holen. Leider ist beim Prius PlugIn schon jetzt der Kofferraum extrem klein bzw. flach und die Zuladung minimal. Noch mehr Schwerpunkt auf E-Betrieb hätte wohl einen Zweisitzer zur Folge .

j.

[Spurverbreiterung136528]

Also was ich gut finde ist z. B. die Technik von Toyota. Er gewinnt den Strom sehr intelligent und physikalisch logisch beim bremsen und fahren, nix plug in..wo auch? Gibt ja kaum Steckdosen an den Strassen. Der gewonnene Strom bei Toyota aus dem Fahrbetrieb wird zum anfahren rein elektrisch genutzt und unterstützt den Dauerfahrbetrieb und klar lassen sich so Verbräuche von 4ltr. auf Strecke / 100km realisieren..Die Kombi auch auf Strecke ist immer sinnvoll. In Städten erst Recht und da lassen sich gerade die hohen Spritverbräuche beim anfahren erheblich drosseln. Da sind wir leider bei einem leidigen Dauerthema. Die Ampelschaltung in den Großstädten müsste auf Verkehrsfluß optimiert werden und grüne Welle bei Tempo 50 km/h. Das würde die Durchschnittgeschwindigkeit besser regulieren helfen und den Flottenverbrauch und Feinstaub durch Bremsen und Reifenabrieb erheblich reduzieren und auch die Fahrzeiten pro KFZ von A nach B erheblich verkürzen. Bei 40 Millionen Fahrzeugen natürlich ein gewaltiger Schritt voran. Das ständige Bremsen und halten vor jeder Ampel - auch nachts - ist ökologisch ud ökonomisch absolut unsinnig. Aber die Spinner von Rot/Grün wollen ja sogar Tempo 30 km/h. Das hätte viel zu kalt laufende Motoren zur Folge und pro PKW erheblich längere Laufzeiten im ungünstigsten Modus und damit Emmissionsverschlechterung und eine Zunahme der Verkehrsdichte durch Verlangsamung des Verkehrs in katastrophalem Ausmaß. So lange es jedoch Spinner gibt die norddeutsche Weltstädte zu Fahrradstädten umbauen wollen und es ja auch tatsächlich einfach machen, wo es dort fast nur regnet, kann man sich alle vernünftigen Ansätze ohnehin komplett sparen. 4 - spurige Strassen werden unter SPD und Grünen zu 2 - spurigen umgebaut für Radwege auf der Strasse wo nie jemand fährt - Hauptsache PKW's und Pendler blockieren. Daher auch der Ansatz 100.000 Wohnungen an Hauptverkehrsstrassen bauen zu wollen, um hinterher die Strassen dicht zu machen - ich lach mich tot über so viel Unsinn, leider alles von uns bezahlt. So lange solche Irrwege in der Verkehrspolitik beschritten werden, allen voran HH, mit z.B. 160.000 KFZ / Tag A7 Elbtunnel eine der ma meisten befahrenen Strassen in Europa und vielen anderen Städten, wo der PKW und LKW Verkehr blockiert wird indem man Fahrradwege auf die Strasse bringt und pausenlos schwerste Unfälle dadurch produziert werden, ist es doch sch...egal ob man elektrisch - mit Benzin, oder Diesel oder auch alles zusammen fährt.

[jennss]

Gute Radwege fände ich schon prima, aber man braucht dafür insgesamt mehr Verkehrsraum. Hamburg ist ein bisschen eng gebaut. Schön wären überdachte Radwege . Abends komme ich doch ziemlich schnell durch, kaum rote Ampeln, über Tag gibt es dagegen leider oft rote Ampeln. Ich denke, das hat auch damit zu tun, dass es zu viele Abhängkeiten der Strecken gibt. Das kann man vielleicht nicht alles anpassen (?). Außerdem sind es auch schlicht sehr viele Autos. Irgendwo geht es dann nicht mehr flüssig.

Der PlugIn generiert den Strom genauso wie der einfache Vollhybrid aus dem Bremsen. Im Prinzip ist der PlugIn nur ein erweiterter Vollhybrid, also mit mehr Akku und E-PS. Das Spezielle bei Toyota ist das Getriebe. Entweder man liebt es, weil es wenig verbraucht oder man hasst es, weil die Beschleunigung verspätet einsetzt und es den Motor jaulen lässt. Beim Prius käme der PlugIn für mich wohl nicht wirklich in Frage. Nicht unbedingt, weil er für die Leistung teuer ist, sondern auch, weil er zu wenig Kofferraum und Zuladung hat, sowie nur 4 Sitze. Ansonsten gefällt mir der PlugIn auch nicht schlecht. Ich mag die Optik des Prius 4 PlugIn und die elektrische Reichweite ist auch prima. Leider ist er nicht so richtig durchkonstruiert, also zu wenig auf den Akku angepasst. Der liegt ja quasi einfach nur im Kofferraum.

j.

[metalhead79]

Es wäre am effizientesten wenn der Antrieb generell Elektrisch wäre und der Verbrenner nur den Generator für die Stromerzeugung antreiben würde. Sowas gab's von Fiskar, ist aber leider pleite.

Damit würde der Motor immer im optimalen Wirkungsgrad laufen und man bräuchte den ganzen "Scheißdreck" (AGR, NW-Verstellung, Turbo, Drallklappen, ...) der die Motoren unzuverlässig macht nicht mehr.

Der Motor wird auf 3000 Touren und mirwegen 50kW ausgelegt (und die liefert er dann auch immer), lädt den Akku und wenn der voll ist, schaltet der ab.

50kW reichen locker um die Fuhre auf der Bahn bei 200 Sachen zu halten und die Elastizität kommt aus dem Akku.

Dann bräuchte man auch keine Elektroautos mit 500km theoretischer Reichweite und gefühlt 2t Batterie zu bauen, sondern könnte sich auf realistische 100km einschießen die dem Ottonormalverbraucher tagsüber reichen und die Langstrecke macht der Benzingenerator.

Problem an der Sache: Die Autos würden ewig halten und das will wohl keiner.

Gruß Metalhead

[Redirion]

es ist leider nicht so einfach metalhead79. Wäre es so, würde Toyota bereits seine hoch effizienten Motoren nur noch zum Generatorbetrieb nutzen. Aber es ist wohl sinnvoller direkt die Antriebsachse anzutreiben, statt zunächst Strom über eine (Kurbel?-)Achse zu generieren. Es wird aber daran geforscht, den Verbrennungsprozess direkt zur Stromgewinnung einzusetzen. Ich hoffe ja, dass beim Freikolben-Lineargenerator bald die Serienreife erreicht wird. Hier wird nämlich beim Zylinderhub ohne Umwege elektrischer Strom erzeugt.

[jennss]

Zitat:

Aber es ist wohl sinnvoller direkt die Antriebsachse anzutreiben, statt zunächst Strom über eine (Kurbel?-)Achse zu generieren.

Wie der Ausgangsartikel zeigt, ist das Generieren von Strom per Benzin nicht ineffizienter als der direkte Benzin-Antrieb, aber man kann eben noch den Benziner für mehr Power nutzen. Den Seriellen Hybrid (Motor lädt Akku auf) gibt es ja auch noch im BMW i3 REx und damals beim Ampera 1. Ich finde es eigentlich auch durchaus sinnvoll, noch einen kleinen Verbrenner drinzulassen, um monströse Akkus einsparen zu können. Mit einem i3 REx kommt man schon sehr weit und man hat ja auch noch die Benzin-Infrastruktur zur Verfügung. So gesehen ist schon der jetzige i3 wohl langstreckentauglicher als ein Ampera-e.

Was mir aber am Parallelhybrid besser gefällt, ist die große Power. Der 225xe hat einen scharfen Vortrieb, wenn man es möchte. Wählhebel nach links (Sportprogramm) und er schießt an der Ampel nach vorne, dass kein GTI mitkommt . Ok., das liegt auch am Allrad, aber der ist halt auch ein Abfallprodukt des Systems.

j.

[Redirion]

Das kommt glaube ich ganz auf die Umsetzung an bei deinem Hybrid jennss. Da laut deiner Beschreibung der Benziner im Save-Modus mit höherer Drehzahl läuft, wird vermutlich die Bremsenergierückgewinnung genutzt, da hier ja direkt ein Kurbelgenerator auf der Achse sitzt. D.h. der Benziner leistet genau so viel mehr, um die Bremswirkung durch den Kurbelgenerator gerade so ausgleichen zu können. Das wirkt sich deswegen wohl nicht negativ auf den Verbrauch aus, weil der Benziner bei der Drehzahl dann im effizienteren Bereich sein dürfte. Sind natürlich alles Spekulationen, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass BMW einen extra Generator nur für den Save-Modus dazu gebaut hat.

[diezge]

jennss schrieb:

}Der Ampera 1 ist als Serieller Hybrid so gebaut, dass er die Leistung des Verbrenners immer nur über den E-Motor abgeben kann. Ich denke, das hat man sich schon gut überlegt und untersucht. Die Hersteller wissen sicher, dass der "Umweg" mindestens genauso effizient ist wie das direkte Verfahren des Benzins. Nachteilig ist jedoch, dass der Verbrenner seine Leistung nicht zum E-Motor addieren kann und der Ampera 1 somit nur ein 150 PS-Auto bleibt. Als Paralleler Hybrid könnte er 236 PS liefern, mit Allrad. Allerdings spart der Ampera 1 das Getriebe.{

Hallo jennss,

ich denke, Du solltest Dich nochmals eingehend mit der Antriebstechnologie des Ampera 1 beschäftigen. Dann wüsstest Du, dass der Ampera 1 ein serieller, wie auch ein paralleler Hybrid ist...

https://de.wikipedia.org/wiki/Voltec-Antrieb

Grüße,

diezge

[metalhead79]

@Redirion

Zitat:

Aber es ist wohl sinnvoller direkt die Antriebsachse anzutreiben, statt zunächst Strom über eine (Kurbel?-)Achse zu generieren.

Warum? Wie gesagt, der Motor läuft nur bei voll geöffneter Drosseklappe im optimalen Wirkungsgrad.

Das ist ja gerade der Grund für den Downsizing-Turbowahn.

Sinnvoller/Effizienter ist das sicher nicht, es gibt halt die ganzen Konzepte schon so, daß der Motor die Räder antreibt.

Als netten Nebeneffekt kann man quasi beliebig Elektroleistung einbauen, ohne daß (sofern man die Leistung nicht nutzt) der Verbrauch durch die Decke geht.

Das wäre doch was. 300PS/1000Nm und auf der Landstraße trotzdem nur 3L/100km.

Gruß Metalhead

[jennss]

Zitat:

ich denke, Du solltest Dich nochmals eingehend mit der Antriebstechnologie des Ampera 1 beschäftigen. Dann wüsstest Du, dass der Ampera 1 ein serieller, wie auch ein paralleler Hybrid ist...

Meines Wissens nach ist der Ampera 1-Antrieb normalerweise kein Parallelhybrid, hat aber doch die Möglichkeit den Benziner noch an die Achse zu lassen. Das soll aber doch kein normaler Modus sein, oder? Der E-Motor alleine hat die 150 PS, soweit ich weiß, es gibt keine Addition der Leistungen, jedenfalls keine offizielle Angabe. Beim Mitsubishi Outlander kann der Benziner offiziell die Achse antreiben und bei hohem Tempo sind die E-Motoren gar nicht mehr dran. So ist es aber doch nicht beim Ampera 1, oder?

Zitat:

Als netten Nebeneffekt kann man quasi beliebig Elektroleistung einbauen,

Hohe E-Leistung braucht einen starken (großen) Akku. Viele Zellen können auch viel Strom abgeben.

j.

[metalhead79]

Zitat:

Hohe E-Leistung braucht einen starken (großen) Akku. Viele Zellen können auch viel Strom abgeben.

Jein, Kapazität nicht, muß halt den Strom liefern können.

Zur Not muß der Benziner halt mitlaufen und parallel zum Akku Strom liefern.

Gruß Metalhead

[HL66]

Man sollte das Thema Akkuverschleiß auch bedenken... nun gehen die Akkus zwar auch irgendwann kaputt wenn man sie nur wenig benutzt, aber die zweite Zahl die die Lebensdauer begrenzt, ist die Anzahl der Lade/Entladezyklen.. von daher stelle ich dieses Argument mal in den Raum wenn es um Langstrecke Autobahn mit konstanter Geschwindigkeit geht

Zitat:

Warum? Wie gesagt, der Motor läuft nur bei voll geöffneter Drosseklappe im optimalen Wirkungsgrad.

Das ist ja gerade der Grund für den Downsizing-Turbowahn.

Das ist auch so eine theoretische Papierrechnung... also wenn ich immer wo es geht mit Vollgas beschleunige, dann brauch ich deutlich mehr Sprit als wenn ich nur mit Teillast fahre...´

das hat schon damit zu tun daß bei Vollast die meisten Motoren stark angefettet werden um die Leistung zu bringen und wegen Bauteilschutz...

Übrigens um wirklich erstaunliche Werte geht der Verbrauch runter wenn man ein mittleres, konstantes Reisetempo wählt das sich noch außerhalb der Anfettung befindet.... Betonung liegt auf gleichmäßig und konstant

[Spurverbreiterung136528]

Eines ist klar: Jede Umwandlung von Energie führt grundsätzlich und immer zu Verlusten.

Transport von Energie und Speicherung ebenfalls.

Verbrennen bedeutet natürlich auch immer Verluste - aber dann.....

Dieselgeneratoren laufen am Besten auf Ihrem Drehmomentpeak in aller Regel auf etwa 70% Dauer - Last etwa bei 1.500 U/min. 50hz und 1.800 U/min./60 hz.

Generator, Elektronik und Elektromotor haben Energieverluste – aber nicht unbedingt mehr als ein Getriebe.

Bei einer großen Luxus Limo z. B. mit einem 4 ltr. V8 Turbodiesel (Allrad = weniger Schlupfverluste / Hälfte von 1 - Achsern) liegt die Berichtigung aus Motorleistung minus Schleppleistung / Radverlustleistung aus Antrieb und Getriebe von rund 240 - 250 kW Motorleistung / Eingangsleistung in das Getriebe bei Ausgangsleistung auf der Strasse, was am Rad wirklich ankommt bei nur noch etwa 2 - 210 kW. Dazwischen sind Verluste und das ist das was auf der Strasse auch ankommt. Der Rest wird vom Getriebe, Differentialen, Lagern, Rädern, Reifen und Rollwiderstand verschluckt.

Ein E - Antrieb braucht kein Getriebe, aber woher kommt der Strom und wie wird er hergestellt und wie und womit als was gespeichert?

Zu Diesel - Elektrik gibt es folgendes:

Die Robustheit dieselelektrischer Antriebe gehört zu den wichtigsten praktischen Vorteilen. Das will aber garantiert keine Auto Industrie.

Dieselelektrische Antriebe werden seit Jahrzehnten in Diesellokomotiven verwendet, sowie in Schiffen, wie z. B. Fähren und U-Booten, sowie in speziellen großen Lastwagen. Hier wird mit einem Dieselmotor ein Generator angetrieben, um elektrische Energie zu erzeugen. Diese speist dann einen Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt. Üblich sind heute Drehstrom-Systeme, oder Einphasen-Wechselstrom- oder Gleichstrombetrieb.

Die Energieverluste im elektrischen System können geringer sein als die eines Getriebes, wo erhebliche Reibungsverluste auftreten.

Für die Übertragung hoher Leistungen von mehreren Megawatt ist der dieselelektrische Antrieb besser geeignet als ein dieselmechanischer Antrieb (PKW). So fahren auch einige Kreuzfahrer Diesel - elektrisch.

Ein Nachteil ist, dass das Gesamtgewicht in der Regel höher wird als bei einem dieselmechanischen oder dieselhydraulischen Antrieb.

Geiler Ansatz sind hierzu auch BHKW's, wovon wir wensetlich mehr bräuchten.

Nehmen wir ein BHKW mit einem MTU 18V 2000 G 63 (36 ltr. Hubraumn) mit 985 kW bei 1.500 U/min. cos phi = 1. Feuerwärmeleistung sind 1.264 kW, thermische Leistung 510 kW und eine elektrische Leistung von 540 kW.

Der hat einen elektrischen Wirkungsgrad von ca. 43 % nach DIN 3046 macht also satt Strom und man kann damit ohne Ende Häuser heizen, bzw. Warmwasser als Nebenprodukt. Der Gesamtwirkungsgrad geht damit gegenüber einer primitiven Öl - oder Gasheizung auf 90 - 94% je nach Art und Ausführung.

Zurück:

Ein Dieselmotor hat einen Wirkungsgrad bei modernen Direkteinspritzern von bis zu 45%

Ein Benziner modernster Bauart 30 - 40% in aller Regel 15% schlechter als Diesel.

Ein Schiffsdiesel 2 - Takt Langsamläufer kommt auf 56%.

Jetzt zum PKW:

Da spielen eine ganze Menge andere Faktoren noch mit.

1.) In jedem Fall ist umwelttechnisch erst einmal jede Art von Tempolimit schlecht, da alle Verbrennungsmotoren im Teillastbereich einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen. Wirkungsgrade werden bei Vollast gemessen. Wir sollten schneller und kürzer fahren, daß wäre wesentlich sauberer.

2.) Wie bringen wir die Energie auf die Strasse für den Vortrieb?

Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der eingesetzten Energie in Antriebsleistung umgewandelt wird. Wie gesagt, bei modernen Benzin- und Dieselmotoren, die mit Volllast laufen, liegt der Wirkungsgrad zwischen 35 und 45 Prozent. Salopp gesagt: Mehr als die Hälfte des eingesetzten Kraftstoffs bringt gar keinen Vortrieb. Wenn nur wenig Leistung abgerufen wird, arbeitet ein Verbrenner nicht besonders effizient. Im Teillastbereich sinkt der Wirkungsgrad dann sogar auf 25 Prozent oder noch weniger - alles klar? Übrigens bei Tempo 30 km/h in der Stadt beim Benziner sackt der auf 10% Wirkungsgrad ab und 90% verpuffen zum länger einatmen. Alles klar?

Anyhow knapp 80 % der Kraftstoffenergie gehen 'verloren'.

Benzinmotor (indirekte Einspritzung) 25 - 35 %

Benzinmotor (Direkteinspritzung) bis 37 %

Dieselmotor (Nebenbrennraum) 35 - 40 %

Dieselmotor (Direkteinspritzer) bis 45 %

Automatik-/Schaltgetriebe 85 - 95 %

Tja das ist jetzt für jeden hart, aber wenn wir alles rechnen, dann ist die Bilanz oha: Na ja, alleine über das Getriebe gehen jetzt noch mal 5 - 15% je nach Bauart und Ausführung flöten. Schlupf, Rollwiderstand etc lassen wir weg, hat jedes E - Auto auch, aber alles zusammen gehen etwa 20% der Motorleistung verloren, bis die Antriebsenergie auf die Strasse gebracht wird.

Wie gesagt: Bei z. B. bei 240 kW Motorleistung aus einem der modernsten und besten PKW Diesel, mit der entsprechenden Aufladung (Turbo's) und Kraftsoff - Luftgemisch Optimierung, kommen noch ca. 200 kW auf die Strasse an beim 4 - Radantrieb. 2 Rad ist immer schlechter, hat 10% mehr Schlupf....usw.

Jetzt zum Vergleich: Elektromotoren arbeiten mit Wirkungsgraden von etwa 95 Prozent. Das ist geil und Drehmoment von unten nach oben wie bei einer Dampfmaschine volles Rohr von 0 - 100. (Mit ein Grund warum Diesel durch Ihr besseres Drehmoment auch besser sind als jeder Benziner)

1 E - Motor pro Rad Direktantrieb ist damit schon klar.

Langsam kommen wir der Sache näher, aber woher kommt der Strom?

Ein 80 kW / 100 kVA Dieselgenerator modernster Bauart braucht z. B. einen 4 Zyl. 4,5 ltr. Traktormotor mit 120 PS bei 1.500 U/min. Der Rest dazwischen ist Verlust und das ganze wiegt dann 1,3 Tonnen und hält aber auch.

Das wird aber also nix.......

Es bleibt derzeit nur:

1. Diesel - Hybrid, Aufladen beim Fahren ggf. optional größerter Batterien plus plug - in Ladung.

2. Benzin - Direkteinspritzer - Hybrid, Aufladen beim Fahren ggf. optional plus plug - in Ladung.

3. Wasserstoff der die Stromgewinnung der Brennstoffzelle direkt an die 4 Räder schickt.

Jede Art der Stromzuführung anders als über Brennstoffzelle direkt mit getanktem Wasserstoff, oder derzeit Übergangsweise Rekuperation beim Bremsen, Diesel - oder Benzin Hybrid, gar über externe Stromversorgung mit Hausstrom aus Kohlekraftwerken ist Blödsinn und aus Umweltgründen nicht zu verantworten.

[metalhead79]

Zitat:

Das ist auch so eine theoretische Papierrechnung... also wenn ich immer wo es geht mit Vollgas beschleunige, dann brauch ich deutlich mehr Sprit als wenn ich nur mit Teillast fahre...

Nö, brauchst du definitiv nicht, zumindest beim Benziner nicht.

Am sparsamsten ist mit hoher Last beschleunigen und dann rollen lassen (macht nur keiner, weils bescheuertes Gefahre ist).

Aber dazu gibt's einige Threads im Forum, das müssen wir hier nicht nochmal vertiefen.

Zitat:

das hat schon damit zu tun daß bei Vollast die meisten Motoren stark angefettet werden um die Leistung zu bringen und wegen Bauteilschutz...

In die Vollastanfettung darfst ihn natürlich nicht treten, aber das wird IMHO auch immer weniger gemacht.

Gruß Metalhead

[metalhead79]

Zitat:

Jede Art der Stromzuführung anders als über Brennstoffzelle direkt mit getanktem Wasserstoff, oder derzeit Übergangsweise Rekuperation beim Bremsen, Diesel - oder Benzin Hybrid, gar über externe Stromversorgung mit Hausstrom aus Kohlekraftwerken ist Blödsinn und aus Umweltgründen nicht zu verantworten.

Wasserstoff ist doch in der Erzeugung auch abartig ineffizient. Das bringt nur was, wenn er aus überschüssiger Windenergie (z.B. nachts) hergestellt wird.

Gruß Metlahead

[jennss]

Von der besseren Effizienz bei Volllast wusste ich noch nicht. Das wäre eine Erklärung für das sparsame Fahren mit Akkuladen, denn dabei fährt er ja mit höherer Last. (und bleibt dafür einige Zeit lang aus, wenn man mit E-Motor den gespeicherten Strom verfährt)

Weiterhin fehlen die Verluste vom Getriebe (5-15% hier genannt), da der Generator direkt am Motor sitzt.

Wie weit häufiges internes Laden dem Akku schadet, ist schwer abzuschätzen. Im Prinzip müsste er dabei wohl tatsächlich mehr abnutzen.

j.

[Spiralschlauch42181]

Hallo jennss,

vielen Dank für Deinen Blogeintrag und die gemessenen 6,5 bzw. 6,6L/100km.

Ich verlinke mal auf die japanischen JC08 Specs von BMW zum 225XE Active Tourer Luxury, bei dem eine elektrische Reichweite von 42,4km und eine Effizienz von 17,6km/L angegeben wird = 5,68L@100km.

Als Vergleich dazu, nehme ich meine Fahrt im Prius III von letzter Woche von mir Zuhause über Erlangen nach Neuschwanstein und zurück mit 4 Insassen über die A9 -> A96 -> B17 und wieder zurück. Bei Tempospitzen mit 150km/h habe ich einen Verbrauch von 4,8L/100km auf dem Bordcomputer gehabt.

Man sieht an diesem Beispiel recht gut, was die Technik des Verbrennungsmotors dann letztlich ausmacht. Beim BMW ist es ein 1.5L Downsizingbenziner mit einer Verdichtung von 11,0:1 im Ottozyklus, beim Prius III ein 1.8L Saugbenziner mit einer Verdichtung von 13.0:1 im Atkinsonzyklus.

[Spurverbreiterung136528]

Der neue Toyota mit dem 1,8 Benziner Hybrid und Automatikgetriebe C-HR braucht nach KI Stadt / AB höhrer Mittel-/ Langstreckenanteil 2 x täglich nur 5,5 ltr./100km. Mit allem an, ein respektabler und realitischer Wert.

Der hat denselben 1.8er Sauger wie der Prius.

Das scheint eine solide Technik zu sein. Um die Batterien sich Sorgen zu machen wäre unsinnig bei einem Hybrid.

Nur brauche ich bei meinem V8 Turbodiesel bei 200 km/h Dauertempo nur 12 ltr./100 km, bei ca. dann nur ca. 50% Motorlast und fahre 1 Mio. km mit dem Auto. Reichweite je nach Tempo und Fahrweise sind 650 - 1.200 km mit einem Tank, 800 - 1.000 km sind Satz auf Langstrecke Europa.

Das geht vergleichweise alternativ nur mit Wasserstoff ähnlich, auf keinen Fall mit Batteriebetrieb.

Aber ja natürlich muss der Wasserstoff aus erneuerbaren Enerigien hergestellt werden, aus und bei Überkapazitäten.

Am Besten gleich da wo z. B. Windenergie erzeugt wird. Das würde auch zum Konzept überhaupt passen. keine langen Leitungswege und - verluste und weniger Regelung der Strommenge. Immer volle Pulle. 24 h am Tag, sobal genug Wind da ist. Das wäre intelligent und sinnvoll und auch günstiger, da die ganzen teuren Leitungen wegfallen.

Da könnte man auch Gas to Liquid GTL auf ähnlichem Wege sinnvoll für saubere Schiffsantriebe produzieren und die meisten Schiffe darauf umbauen. Die Motoren sind fast dieselben. Nur andere Köpfe und Einspritzssysteme.

[Achsmanschette51801]

Zitat:

Original geschreibt von jennss

Von der besseren Effizienz bei Volllast wusste ich noch nicht. Das wäre eine Erklärung für das sparsame Fahren mit Akkuladen, denn dabei fährt er ja mit höherer Last. (und bleibt dafür einige Zeit lang aus, wenn man mit E-Motor den gespeicherten Strom verfährt)

Das mit der besseren Effizienz bei viel Last ist einer der Gründe, warum die HSD-Toyotas so sparsam sind. Deswegen wird ja auch bei konstanter Fahrt der Akku mitgeladen. Selbst vei Vmax bringt das so noch Effizienzvorteile.

Durch den Atkinsonzyklus kann er auch auf die Lastanfettung völlig verzichten.

Zitat:

Original geschreibt von jennss

Wie weit häufiges internes Laden dem Akku schadet, ist schwer abzuschätzen. Im Prinzip müsste er dabei wohl tatsächlich mehr abnutzen.

Um wieder das Beispiel Prius zu bringen: Über 10 Jahre und über 1 Million km im Taxibetrieb mit quasi ständigem Be- und Entladen des Traktionsakkus haben diese Autos schon ohne unplanmäßigen Werkstattbesuch hinbekommen. Stichwort intelligentes Lademanagement.

Zitat:

Original geschreibt von SWAN

Nur brauche ich bei meinem V8 Turbodiesel bei 200 km/h Dauertempo nur 12 ltr./100 km

Da wollen wir doch mal rechnen. Für 200 km/h braucht man mit einem windschnittigen Kompakt- oder Mittelklassewagen 80 kW, 100km sind bei 200 km/h eine halbe Stunde. Das macht also 40 kWh/100 km.

Ein Liter Diesel sind 9,8 kWh, also 4,08 Liter bei 100% Wirkungsgrad, 12 Liter wären ein Wirkungsgrad von gut 34%. Der Motor allein mag einen solchen Wirkungsgrad schaffen oder auch überbieten, aber da kommen ja noch die Verluste von Getriebe und Reifen dazu. Real dürfte der Verbrauch bei Tempo 200 doch noch etwas höher liegen. Besonders wenn Du solche verbrauchserhöhenden Dinge wie eine Karosse breiter und/oder höher als ein Opel Calibra, ein Automatikgetriebe, angetriebene Hinterräder o.Ä. hast. Dann nämlich brauchst für Tempo 200 etwas mehr als 80 kW.

Zugegeben: Bevor ich nachgerechnet habe, habe ich es für sehr unrealistisch gehalten und ich habe erst angefangen zu rechnen, als ich schon hier am Schreiben war. Allerdings kam die Idee des Rechnens vor allem weil schon viele Leute Angaben gemacht haben, die einen Gesamtwirkungsgrad im Bereich über 60% ergeben hätten. Manche haben sogar angeblich einen Wirkungsgrad deutlich über 100%, wenn man nach deren Angaben geht Also nix für ungut.

[Schwarzwald4motion]

Habe zum Thema Wirkungsgrade einen Link von 2015 beizutragen

Das Resumee:

Haushalte die nur ein Fahrzeug besitzen, sollten ein E-Auto mit Plug-In-Hybrid-Technik oder mit Range-Extender bevorzugen, wenn zwei Fahrzeuge vorhanden sind, sollte der Zweitwagen ein reines E-Fahrzeug sein, da hiermit alle üblichen Stadtfahrten kostengünstig und umweltfreundlich durchgeführt werden können.

[Spiralschlauch42181]

Ich habe gerade etwas gegoogelt, um etwas über den Maximalwirkungsgrad des Motors im 225xe herauszufinden.

Dabei bin ich auf folgendes gestoßen:

https://estore.ricardo.com/.../

Zitat:

Lowest fuel consumption: 243.7 g/kWh

Der 1.5L B38 wird ja auch im 225xe verbaut, allerdings heißt er im Mini B38A15 und im 225xe B38B15

Um nochmal zum Prius III zu kommen, der arbeitet im Optimalbereich bei 220 g/kWh, kann diesen Bereich aber wegen des stufenlosen Getriebes auf Dauer beibehalten.

[BurkhardR]

Wieso immer wieder für extern geladene Fahrzeuge von Kohlestrom geredet wird fasse ich nicht. Niemand, den ich kenne und sein Auto daheim lädt, hat keinen Naturstromvertrag. Und für öffentliches Laden gibt es nur noch Naturstromangebote.

[jennss]

Zitat:

Schwarzwald4motion:

Haushalte die nur ein Fahrzeug besitzen, sollten ein E-Auto mit Plug-In-Hybrid-Technik oder mit Range-Extender bevorzugen, wenn zwei Fahrzeuge vorhanden sind, sollte der Zweitwagen ein reines E-Fahrzeug sein, da hiermit alle üblichen Stadtfahrten kostengünstig und umweltfreundlich durchgeführt werden können.

Ja, das macht Sinn. Allerdings hängt es auch davon ab, wie die Nutzung der beiden Autos ist.

Zitat:

Kamui77:

Man sieht an diesem Beispiel recht gut, was die Technik des Verbrennungsmotors dann letztlich ausmacht. Beim BMW ist es ein 1.5L Downsizingbenziner mit einer Verdichtung von 11,0:1 im Ottozyklus, beim Prius III ein 1.8L Saugbenziner mit einer Verdichtung von 13.0:1 im Atkinsonzyklus

Der Prius ist zweifellos ein sehr sparsames Auto, aber man muss das Gesamtpaket sehen. Möchte ich einen PlugIn-Hybriden und auch öfter elektrisch fahren, dann fällt der normale Prius heraus und es bliebe nur der Prius PlugIn mit dem zu kleinen Kofferraum. Möchte ich ein Auto, das auch mal mit reichlich Power zu fahren ist, kommt ein Prius auch nicht in den engeren Kreis. Es hängt also von den Bedürfnissen ab. So ist ein Prius nicht in jedem Fall die Lösung .

Vom Motor alleine her finde ich auch den VW 1,4 TSI bzw. 1,5 TSI attraktiver als den BMW Dreizylinder, aber wie gesagt: Das Gesamtpaket entscheidet und daher habe ich mich auch nicht für den Golf GTE entschieden, bei dem mir hauptsächlich das Getriebe nicht so gut gefiel.

Der BMW Dreizylinder hat ansich viele gute Eigenschaften und ist auch erstaunlich leise/vibrationsarm (nicht nur für seine 3 Zylinder), aber ein echter Sparmotor ist er nicht. Der VW TSI dreht nach meinem Eindruck rund 500 Umdrehungen niedriger. Auch ist der erhöhte Kompaktvan (ca. 9 cm höher als ein Golf) kein ideales Sparauto, aber ein tolles Auto für sich gesehen.

j.