Der OmegaTau Podcast hat Detlef Schumann von bridgingIT zu Gast und sie sprechen über Technologien (Antriebe, Batterien), Infrastruktur (Laden, Stromversorgung), die Auswirkungen auf das existierende Stromnetz, die Ökobilanz elektrischer Antriebe, das Verhalten der Industrie, Auswirkungen auf die Gesellschaft als Ganzes, sowie aktuelle Forschungsthemen.
OmegaTau Podcast #163: Elektromobilität
Ich möchte ein paar Fakten aufgreifen und noch mal ergänzen:
Thema Rekuperation
Es ist leider nicht Signifikant, was da durch Rekuperation zurück gewonnen werden kann. Eine Messung ist hier zu finden: Elektrofahrzeug vs. Verbrenner
Aus einem einfachen Grund: Die verbauten Energiespeicher können die hohen Ladeströme gar nicht aufnehmen, es sei denn es sind zusätzlich Supercaps verbaut. Beispielrechnung dazu hier: Supercaps – Kein besserer Energiespeicher für Elektrofahrzeuge
Denn wenn es Signifikant wäre, dann wäre ja auch egal was die E-Autos wiegen, wenn man ohnehin die Bewegungsenergie wieder zurückgewinnen kann. Kann man aber nur sehr begrenzt.
Thema Elektromotoren
Mildhybrid Fahrzeuge (Mercedes S-400 BlueHybrid z.B.) haben permanenterregte Synchronmotoren direkt im Antriebsstrang zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe. Deshalb auch keinen ‘Anlasser’ mehr. Das ist dann ein so genannter Kurbelwellen-Starter-Generator.
Im Tesla wird ein Drehstrom-Asynchronmotor eingesetzt. Diese haben ihr Maximalmoment bei Drehzahl 0U/min und bis zu einer Nenndrehzahl, danach steigt die Leistung nicht weiter, weshalb die Tesla nur bis ca. 150km/h Spaß machen. Berechnungen hier: Zur Längsdynamik des Tesla Roadster
Radnabenmotoren sind auf Grund der hohen ungefederten Massen nix.
Thema Akkus
Laptopakkus hat eigentlich nur Tesla genommen. In Deutschland haben wir mit Zebra Batterien usw. angefangen und was BMW nutzt ist auch etwas anderes, siehe: Batterieexperte Sven Bauer
Die Aussage “in 5 Jahren wird es den Durchbruch geben” wird schon seit ca. 20 Jahren getätigt. Es geht in diesem Bereich nicht deutlich weiter! Das Periodensystem der Elemente ist fix, die Elektronegativitätszahlen sind fix, die Materialien die zusammen verwendet werden können sind durch probiert, woher soll die Spannungsdifferenz kommen? Die Kosten werden sinken, mehr aber auch nicht.
Thema Schwungradspeicher
Kein geringerer als Porsche baut das im 911 GT3 R Hybrid!
Einige Formel1 Teams machen ihr KERS mit Schwungradspeichern.
Thema Brennstoffzelle
Es gibt nicht ‘die’ Brennstoffzelle. Es gibt zahlreiche, verschiedene Arten der Brennstoffzelle. Und die haben fast alle ein Problem: Time-2-Power.
Auto starten, Brennstoffzelle läuft 10min hoch, dann steht Spannung zur Verfügung. Wie will man das im Auto ordentlich nutzen? Andere Brennstoffzellenarten sind sehr heiß oder müssen auch im geparkten Zustand heiß gehalten werden, was Energie kostet. Insgesamt ist der Wirkungsgrad auch nicht viel höher als der eines Dieselmotors am Handschaltgetriebe. Danach kommt ja noch die Spannungsumrichtung und der Elektromotor. Und entlang des Antriebsstrangs werden die Wirkungsgrade multipliziert. Das heißt 0.4*0.9*0.9 ist auch nur 32% Gesamtwirkungsgrad, wie ein Dieselmotor.
Thema Induktionsladen
Ouch. Wer mal richtig sinnlos Energie verschleudern möchte, der baut solch ein induktives Ladesystem in die Straße oder auf Parkplätze, wo die Sekundärspule im Fahrzeug locker 30-50cm (SUV) entfernt und hinter einem massiven Fahrzeugunterbodenschutz versteckt ist. Der Wirkungsgrad der induktiven Energieübertragung ist dann unterirdisch. Nein, es wird nur über angedockte Systeme, z.B. an das Kennzeichen oder an den Unterboden o.ä. funktionieren, um eben genau diesen Luftspalt so klein wie möglich zu halten. Auf dem Induktionsherd wird das Wasser auch nicht warm, wenn man den Topf 5cm von der Herdplatte abhebt.
Sinn des ganzen Fortschritts sollte sein, dass wir auf der Welt insgesamt weniger Energie benötigen!
Thema Ladesäulen
Eine Ladesäule kostet mindestens 20T€, eine kWh Strom kostet 20ct. Da kann man ausrechnen, wieviel kWh man verkaufen muss, bis sich die Investition gerechnet hat: 5555x müsste ein BMW i3 voll laden an der Säule, bis man so viel Umsatz hat, wie die Säule gekostet hat. Und Umsatz ist noch kein Gewinn. Strom ist schlichtweg zu billig für solche Angebote.
Thema ‘Ökostrom’
Das ist ein rechnerischer Taschenspielertrick. Dem Elektron ist es doch egal, ob es in einem Wasserkraftwerk in Österreich auf die Reise geschickt wird oder in einem Kohlekraftwerk in der Lausitz. Es gibt ‘das Netz’ und an dem hängen alle dran. Die Summe aus allen die einspeisen und alle die daraus entnehmen muss ungefähr 0 ergeben. Wenn ich nun 100% Ökostrom buche, dann kommt das gleiche Elektron aus dem Kohlekraftwerk der Lausitz bei mir im Elektroauto an. Lediglich mein Nachbar hat auf einmal eine doppelt so hohen ‘konventionelle’ Quote in seiner Ökobilanz.
Wie sich die Stromerzeugung in Deutschland aufteilt, kann man sich beim Fraunhofer ISE anschauen: Energy-Charts.de
Thema ‘Zu Hause laden’
Weil es immer so erzählt wird, dass man seine Solarpanels auf dem Dach nutzt um sein E-Auto zu laden: Kann ich mit meinen Solarmodulen mein E-Auto laden?
Das müsste er eigentlich ganz genau wissen, dass das alles übers Netz gepuffert werden muss: Elektromobilität zur Netzstabilisierung.
Thema Mensch
Fand ich sehr gut, dass das etwas in den Mittelpunkt gestellt wurde. Denn es wird sich nicht die beste technische Lösung durchsetzen, sondern die, die den Menschen das Leben am einfachsten macht oder was ein ‘Must-Have’ wird (was ich z.B. bei Tesla sehe). Dazu finde ich den Podcast mit Alexander Mankowsky beim Mojomag am besten!
Mojomag Podcast Interview mit Daimler Zukunftsforscher
Titelbild: CC BY 2.0 Bürgertag Elektromobilität 2011 in Düsseldorf von flickr.com Klaus Voit
One Comment
„Denn wenn es Signifikant wäre, dann wäre ja auch egal was die E-Autos wiegen, wenn man ohnehin die Bewegungsenergie wieder zurückgewinnen kann.“
Das ist nicht korrekt, es gibt ja auch noch die Rollreibung, die Proportional zum Gewicht ist.
Mit freundlichen Grüßen
S. Kurz