Priusfreunde.de

Hallo!

Als Philosoph bin ich mit Themen wie Energiedichte und Wirkungsgrad ja eher nicht so oft beschäftigt, dennoch möchte ich beide kurz ansprechen und die Meinung bzw. das Wissen der Technikfreaks hier ein bisschen anzapfen.

Zwei Brocken hängen in der Luft:
1. So oft liest man, dass die Energiedichte im Sprit so hoch ist und keine Batterie ihm derzeit das Wasser reichen kann.
2. Andererseits weiß doch jeder, dass der E-Motor nen unvergleichlich höheren Wirkungsgrad als jeder Spritmotor hat; so 90% stehen da etwa 35% gegenüber oder?

Meine Conclusion:
Wenn nun ein Auto 10 l/100km braucht, dann werden, wenn mein zusammengetragenes Wissen annähernd stimmt, nur etwa 3,5 Liter für den Vortrieb genutzt, der Rest verpufft quasi.
Man müsste daher doch hergehen und 90% dieser 3,5 Liter mit der Batterieleistung vergleichen und nicht die 10 Liter...oder? Schließlich brauch ich ja wesentlich weniger E-Energie zum durchfahren der gleichen Strecke...

Erliege ich einem Denkfehler?

Kommt überhaupt jemand mit?

lg
wogue<br><br>Posting ge&auml;ndert von: wogue, am: 10/07/2008 23:36

Alles richtig soweit.

Aber selbst wenn man nur die 35% nutzbare Energie des Benzins nimmt, sehen Akkus immer noch sehr alt aus.

LiIon: ~0,100kWh/kg
Benzin: ~12kWh/kg, davon nutzbar: ~4kWh/kg

Faktor 40.

Grüße
Malte










Grüße
Malte

Hallo,

Das, was Sirup schreibt, stimmt soweit.. um das noch mal bildlich zu machen...

Mein E-hubschrauber schleppt fast 1kg Batterien mit sich rum. Damit kann ich 6-7 Minuten fliegen.

Ein Kollege hat einen größeren, doppelt so schweren Benzin-Heli.. der fliegt mit einen 500ml-Tank 45 Minuten......

dafür stinkt es bei ihn nach Rasenmäher

ciao

Florian

Ein kleiner Denkfehler ist noch drin.

Die notwendigen etwas 3,5 Liter für den Vortrieb sind richtig (nicht die absolute Zahl aber der logische Schluß).

Aber Du brauchst natürlich ca. 111 % davon als Batterieleistung, da Du ja die fürs Fahren notwenidge Energie vergleichst und der E-Motor selbst nur ca 90 % Wirkungsgrad hat.

Das war der einzige logische Denkfehler den ich sehen konnte, es gibt in der Realität halt noch ein paar andere wichtige Größen, aber grob gesehen stimmt das schon. Ärgerlich wird es halt bei extrem kalten Temperaturen, da wird beim reinen Verbrennungsmotor der Abfall &quot;Wärme&quot; quasi kostenlos für die Heizung genutzt, das kostet dann im reinen E-Mobil richtig viel Energie.

Gruß
Bastian

Im praktischen Fahrbetrieb ist auch beim Prius das Verhältnis eher 1:4 als 1:3, d.h. statt 5 l/100km reichen auch 1.25 l &quot;Strom&quot; / 100km plus elektrische Verluste (ca. 10%), also etwa 11-12 kWh/100km.

Lithiumakkus gehen derzeit bis 150 Wh/kg, also mindestens 7kg pro kWh, mit 70kg kommt man dann aber schon 100km, für Kurzstreckenbetrieb aktzeptabel - erst recht für ein Auto in Priusgröße.

Theoretisch gehen Lithiumsysteme bis 6000Wh/kg.

Dazwischen ist der Bereich der noch technologisch erschlossen werden kann.

Effektiv reicht es also, die Akkus um einen Faktor 10 zu verbessern (1000km mit 70kg Akku), Faktor 40 wäre die Grenze - ich finde da ist noch mehr als genug Luft.

wogue schrieb:
Hallo!

Als Philosoph bin ich mit Themen wie Energiedichte und Wirkungsgrad ja eher nicht so oft beschäftigt, dennoch möchte ich beide kurz ansprechen und die Meinung bzw. das Wissen der Technikfreaks hier ein bisschen anzapfen.

Zwei Brocken hängen in der Luft:
1. So oft liest man, dass die Energiedichte im Sprit so hoch ist und keine Batterie ihm derzeit das Wasser reichen kann.
2. Andererseits weiß doch jeder, dass der E-Motor nen unvergleichlich höheren Wirkungsgrad als jeder Spritmotor hat; so 90% stehen da etwa 35% gegenüber oder?

Meine Conclusion:
Wenn nun ein Auto 10 l/100km braucht, dann werden, wenn mein zusammengetragenes Wissen annähernd stimmt, nur etwa 3,5 Liter für den Vortrieb genutzt, der Rest verpufft quasi.
Man müsste daher doch hergehen und 90% dieser 3,5 Liter mit der Batterieleistung vergleichen und nicht die 10 Liter...oder? Schließlich brauch ich ja wesentlich weniger E-Energie zum durchfahren der gleichen Strecke...

Erliege ich einem Denkfehler?

Kommt überhaupt jemand mit?

lg
wogue&lt;br&gt;&lt;br&gt;Posting geändert von: wogue, am: 10/07/2008 23:36

Stimmt alles was geschrieben wurde.
Die Argumentation finde ich aber trotzdem irgendwie nicht logisch und von der Öl-Lobby geschürt.

Wie viele tanken denn ihr Auto gar nicht voll?

In wie vielen Fällen würde eine Reichweite von 100km/&quot;Tankfüllung&quot; ein Autoleben lang reichen?
Wenn der Tankvorgang entsprechend schnell geht, wäre das m.E. durchaus auch für längere Strecken praktikabel.
Wer sagt eigentlich, dass immer mit der gleichen Batterie gefahren werden muss? Warum nicht wie bei Gasflaschen ein Tauschsystem einführen: man fährt an die Tankstelle und tauscht den leeren Akku gegen einen vollen aus. Bei Flurförderzeugen wird das so gemacht.
Oder an der Parkuhr ist eine Steckdose und mit der Parkgebühr erhält man x kWh elektrische Energie..?

Die reine Energiedichte wäre dann gar nicht mehr so wichtig, wenn man die Standzeit nutzen kann um &quot;Treibstoff&quot; zu bunkern.

Vielleicht kommt auch irgendwann die &quot;Carrerabahn&quot;??
Man klinkt sich auf einer Stromschiene ein. Überschüssige Energie wird in diese Schiene zurückgespeist und steht an Steigungen dem Gegenverkehr zur Verfügung. Kurzstrecken erledigt man mit dem eigenen (kleinen) Speicher...

Oh sorry, ich fantasiere mal wieder.

Jedenfalls bin ich fest davon überzeugt, dass die Zukunft dem elektrischen Antrieb gehört. So oder so.
Und den Prius halte ich für den ersten wirklich praxistauglichen Schritt in diese Richtung.

Außer es wird natürlich was ganz Neues erfunden.

Gruß

Matthias

Hi

Das evtl. hohe Batteriegewicht seh ich nach neuerlichem Nachdenken gar nicht so sehr als Problem:
Wenn die Autoindustrie vernünftige neue Werkstoffe anstatt des Stahls entwickelt, und somit das Gewicht des Fahrzeugs massiv reduziert werden kann, braucht jedes Auto doch ohnehin einen geeigneten Schwerpunkt, und was bietet sich da besseres an als die Batterie? Die sitzt ohnehin immer irgendwo weiter unten.

Es muss doch möglich sein, den Wagen samt Motor auf 900 kg runterzubringen, dann soll von mir aus der Akku 300 kg wiegen.

Wie viele km kommen nochmal bei 300kg Batterie heraus?

Weiters muss man ja auch mit bedenken, dass Autos nicht Handys/Laptops sind.
Während jedes Handy/Laptop so klein und flach und zierlich wie möglich sein soll, gilt ja absolut Gegenteiliges für die heutigen Autos -&gt; Stichwort: SUV-Boom! Da findet sich also sicher wo Platz drin.

Was soll daher das Gejammere der Hersteller über schwere Energiespeicher...?

&quot;Rein mit ihnen und Strom gegeben!&quot;

lg
wogue<br><br>Posting ge&auml;ndert von: wogue, am: 11/07/2008 14:21

Ein kleiner Denkfehler ist noch drin.

Die notwendigen etwas 3,5 Liter für den Vortrieb sind richtig (nicht die absolute Zahl aber der logische Schluß).

Aber Du brauchst natürlich ca. 111 % davon als Batterieleistung, da Du ja die fürs Fahren notwenidge Energie vergleichst und der E-Motor selbst nur ca 90 % Wirkungsgrad hat.

Noch ein kleiner Denkfehler: Auch die Batterie und Leistungselektronik hat einen Wirkungsgrad!

Für die Besserwisser habe ich ca. geschrieben und den Satz &quot;nicht die absolute Zahl aber der logische Schluß&quot;.

Er hat nämlich logisch falsch gedacht, das ist was anderes als wenn man was vergisst, vernachlässigt oder vereinfacht.

Und er wollte nicht wissen ob er irgendwelche Verluste vergessen hat, sondern ob er richtige Schlüße zieht.

Gruß
Bastian

Posting geändert von: bfroeba, am: 11/07/2008 23:55<br><br>Posting ge&auml;ndert von: bfroeba, am: 11/07/2008 23:57

mlc schrieb:


Noch ein kleiner Denkfehler: Auch die Batterie und Leistungselektronik hat einen Wirkungsgrad!

Das stimmt zwar durchaus.. aber wenn ich mir anschaue, das der Prius-MG2 schon 95% wirkungsgrad schafft, und der Inverter in manchen Betriebspunken über 99% liegt... dann ist die Annahme von 90% für ein elektrisches Antriebssystem nicht unrealistisch.

egal ob ich da jetzt 95% oder 85% draus mache.. viel Unterschied in der Reichweite macht das nicht mehr aus...

Zum Wirkungsgrad von Batterien habe ich aber nicht wirklich aussagekräftige Informationen. Einige quellen sagen, wieviele mAh rein- und rausgehen. Hängt auch alles wieder von der Lade- und entladerate ab... (temperatur auch noch).. aber bei den LiIons isses schon nicht schlecht.

Ich hab' mal gelesen, das der RAV4-EV, den toyota in Kalifornien angeboten hat, mit einen zusätzlichen kleinen Anhänger mit Motoradmotor und Generator (also dann serieller hybrid) nicht mehr verbraucht hat, als der knoventionelle Benziner ist ja schon mal nicht schlecht.

Wobei ich da auch ganz schöne Probleme auf die Jungs zukommen sehe, die den Normverbrauch bestimmen... mit/ohne Batterie, wieviel Verbrenner.. wird alles nicht so einfach

ciao

Florian

Der Wirkungsgrad des Akkus des Akkus nennt sich Ladefaktor, liegt irgendwo zwischen 1,1 und 1,2 - also verschwinden schnell nochmal mehr als 10%.

Bei einem Plug-In Hybrid muß eine korrekte Verbrauchsangabe natürlich die Summe von Benzin- und Stromverbrauch enthalten.

Das entscheidende Problem ist nicht nur die Machbarkeit leistungsfähiger Akkus, sondern auch die Kosten. Die Preise großer Lithium-Akkus übersteigen den Preis von einem Kleinwagen locker. Bei begrenzter Haltbarkeit.

einmal auf &quot;retry&quot; und schon hat man doppelt gemoppelt...<br><br>Posting ge&auml;ndert von: wogue, am: 12/07/2008 15:45

Hello!

Es wäre wirklich interessant zu erfahren, wie weit man die Rekuperation durch noch bessere Batterien und elektronische Systeme steigern kann, bzw. welcher Verbrauch durch Optimierung des Benziners erreicht werden kann, ohne dass man eine PlugIn-Version eines Fahrzeugs verwendet.
Wenn durch reine Optimierung der herkömmlichen Prius-Technik ein Verbrauch von 3 l/100km erreichbar ist, so ist das doch eh genial!

Andererseits wäre PlugIn wahrscheinlich auch der einzige gangbare Weg, den Leuten zu zeigen, dass ja doch vorerst 50-100 km rein elektrisch völlig ausreichend sind. Denn reine E-Fahrzeuge mit hoher Reichweite wird´s ja auf schnelle Sicht kaum geben, und wer kauf schon ein E-Vehikel mit 150km Reichweite vom Fleck weg. Da sind doch die Leut zu konservativ und so ein Fahrzeug würde vermutlich in der Nische verschwinden...

lg
wogue

Der &quot;Ladefaktor&quot; ist keine Konstante Zahl, die man einfach so angeben kann.

Vielmehr hängt diese davon ab, bei welchem Ladezustand wieviel in den Akku reingeladen wird.

Die herkömmlichen Angaben (1.4 für NiMh) gelten nur bei den hoch ausgereizten Kapazitätswerten, weil hier faktisch bei jedem Ladevorgang der Akku schon überladen wird. Beschränkt man sich auf die Prius-üblichen SOC-Ladefenster sind die Verluste tatsächlich nur ca. 10% (oder weniger bei Teilladungen wie z.B. beim Bremsen). Der Ladefaktor bewegt sich hier zwischen 1 und 1.1.

Nicht zu verwechseln allerdings mit ohmschen Verlusten - diese fallen zusätzlich sowohl beim Laden als auch beim Entladen an und hängen von der entnommen Leistung ab. Bei Maximalstrom etwa 6kW - zum Glück wird dieser nicht ständig benötigt, sonst würde es dem Akku schnell ziemlich warm werden.

Allerdings sinken die ohmschen Verluste, je größer der Akku dimensioniert wird, so daß diese für Reichweiten um die &gt;100km wohl kaum noch eine Rolle spielen, Faustregel: sie sind linear kleiner, also um einen Faktor 50 kleiner. Wenn diese also jetzt bei 20 A 100W ausmachen (bei ca. 4kW Antriebsleistung), werden es später nur noch 2W sein. Oder statt der 6kW nur noch 100W - faktisch vernachlässigbar, da sind die E-Motorenwirkungsgrade schon eher interessant.

Ein paar % kann man da sicher aber auch noch rauskitzeln, allerdings reden wir hier von durchschnittlichen Wirkungsgraden in einem recht großen Kennfeldbereich die relevant sind...

Der Inverter ist schon optimal, da ist faktisch nichts mehr einzusparen.

Bleiben also Ladefaktor und E-Motorwirkungsgrad als bestimmendes Glied.