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10 Minuten E-Laden für 800km Reichweite ist physikalisch unmöglich

Schmeichler (1) schrieb am 29.02.2024 14:21:

Wenn ein E-Auto 700 bis 800 km Reichweite hat, ich es voll laden kann in ca. 10 Minuten, und fußläufig eine Ladestation vorhanden ist, dann könnte ich über einen Kauf eines E-Autos nachdenken (wenn es bezahlbar ist). Aber alle meine drei Bedingungen sehe ich (derzeitig) nicht erfüllt.

Leider ist es physikalisch (!) nicht so ohne weiteres möglich.

Ein Liter Ottokraftstoff entspricht bei Vollumsetzung rund 8,9kWh. Ein Liter Diesel kommt auf 10kWh. Wenn du also einen 60l Tank füllst, hast du das Äquivalent von 540 - 600kWh in 5 Minuten reingepumpt. Allerdings ist die Effizienz nicht so berauschend bei einem Verbrenner - die liegt irgendwo zwischen 20 und 25%. Das liegt an der üblicherweise neben dem Optimalpunkt liegenden Drehzahl, aber auch an der verbremsten Energie. Daher ist, vor allem im urbanen Raum, Stop'n'Go-Verkehr ein echter Effizienzkiller. Da wäre der Einsatz von Elektromotoren besser (bis zu 98% Effizienz) sinnvoller, wenn diese Akku-gepuffert aus einem mit Optimaldrehzahl arbeitenden Verbrenner (Effizienz bis 40% möglich) hängen würden.

Rechnen wir mal mit einem guten Verbrenner (25%) bedeutet dies, dass aus einem Liter Ottokraftstoff eben rund 2,2kW und aus einem Liter Dieselkraftstoff 2,5kW nutzbare Leistung gezogen werden können. Die wirken dann real auf die Fortbewegung. Der Rest ist Abwärme oder wird verbremst.
Umgerechnet bedeutet dies: aus den rund 540 - 600kWh getanktem Treibstoff werden real 135 - 150kWh "nutzbar" gespeicherter Energie & der Rest ist fort. Daher auch mein Argumentieren für den Hybrid: die deutlich verbesserte Motoreneffizienz spiegelt sich in einem geringeren Verbrauch wieder. Im Optimalfalle ließen sich bis zu 40% der gebundenen Energie im Treibstoff nutzen - statt 8 - 12l /100km wären die Verbräuche schonmal deutlich senkbar auf vielleicht 5 - 8l. Wenn man dann noch wegkommt von den hohen PS-Zahlen und Fahrzeuge wieder kleiner und leichter baut, ist das 3l-Auto möglich. 3l Diesel auf 100km entspricht dann bei 40% Effizienz immerhin 12kWh (3x 4kWh). Dann darf das Vehikel halt keine 1,5t Leergewicht auf die Waage bringen, sondern ist eher bei maximal 800kg anzusiedeln und tuckert mit 60PS über die Straßen.

Je effizienter die Verbrenner werden, desto geringer könnten auch die Verbräuche werden. Packen wir mal "deutsche Ingenieurskunst" bei den Verbrennermotoren zusammen mit dem Elektromotor, einem Pufferakku, einen Generator, schon hätte man die Rezepte zusammen für einen emissionssparsamen, reichweitenstarken Hybrid, der mit deutlich weniger Treibstoff auf 100km auskommt. Einziges Opfer? Es wird halt keine Luxuskarre sein und kein überfetter SUV, die PS-Zahlen werden wieder zweistellig werden und man wird sich an Maximalgeschwindigkeiten um 130 - 150km/h gewöhnen müssen. Das sind aber, wenn das Fahrzeug dafür bezahlbar bleibt, durchaus akzeptable Abstriche. Viel schneller kommt man ja eh nicht voran auf unserer Gammelinfrastruktur.

Jedenfalls kann man problemlos einen 30l Tank mit Diesel füllen (300kWh, bereinigt auf 120kWh bei 40% Effizienz), statt in 10 Minuten die 120kWh in einen Akku zu laden. Das wären dann halt 720kW Bürde für's Netz bzw. das 1800-fache des Durchschnittsverbrauches eines 4-Personen-Haushaltes (400W).

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