Beschleunigen bzw. Überholen und Energieverbrauch
Hallo liebe Tesla-Fahrer und -Fahrerinnen,
ich selbst fahre noch kein E-Fahrzeug und möchte auch noch etwas warten, da im Moment noch kein Kauf eines neuen Fahrzeugs ansteht.
Dennoch habe ich eine kleine Verständnisfrage und würde es nett finden, wenn ihr mir diese kurz beantwortet.
Immer wieder fällt mir auf, dass nicht weinige Teslafahrer das Beschleunigen bzw. ein kurzzeitiges ein paar km schneller fahren meiden.
Ich komme jetzt darauf, weil vor ein paar Tagen wie in der Vergangenheit auch häufiger beobachtet ein Tesla ein anderes Fahrzeug mit nur ein paar km schneller überholt hat, so dass der Überholvorgang recht lange gedauert hat. Die StVO verlangt doch aber ein zügiges Überholen, sprich, wenn mit der gleichen Geschwindigkeit wie das zu überholenden Fahrzeug gefahren wird, muss beschleunigt und idealerweise mit mindestens 20 km/h höherer Geschwindigkeit überholt werden.
Nun, manche Teslafahrer machen dies nicht. Es muss doch also einen Vorteil habe, denn sonst würden sie sich doch an die StVO halten. Geht der Energieverbrauch merklich hoch, wenn beschleunigt wird? Ist der Energieverbrauch wirklich so viel höher, wenn 20 Sekunden zum Überholen die Geschwindigkeit um 20 km/h erhöht wird?
Ich dachte bisher immer, dass genau dies nicht der Fall und ein entscheidender Vorteil gegenüber einem Verbrenner ist. Wenn ein E-Fahrzeug beschleunigt wird, geht kaum Energie verloren, denn beim langsamer werden fast alle Energie, die zum Beschleunigen benötigt wurde, zurück in die Batterie gespeist wird. Liege ich damit falsch?
Gruß
Uwe
45 Antworten
Zitat:
@nolam schrieb am 7. Januar 2022 um 20:15:12 Uhr:
In erster Linie muss der Akku mehr Energie abgeben, weil eben stärker beschleunigt wird beim Überholen.
Ist das wirklich so ausschlaggebend?
Wenn ich beschleunige, hebe ich die das Energiepotential von
E1 = ½ x m x V1² auf E2 = ½ x m x V2² an.
Die Energiedifferenz E2 – E1 ist völlig unabhängig von der Stärke der Beschleunigung.
Der einzige Unterschied ist, dass man bei einer starken Beschleunigung etwas länger schnell fährt und in dieser Zeit etwas mehr Energie wegen der etwas höheren Reibung und vor allem dem höheren Luftwiderstand verbraten wird.
Gruß
Uwe
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 7. Januar 2022 um 20:19:23 Uhr:
Zitat:
@nolam schrieb am 7. Januar 2022 um 20:15:12 Uhr:
In erster Linie muss der Akku mehr Energie..
schon klar, bestreite ich nicht. Und in zweiter Linie? 😉
Sorry, wirkte durch deine Betonung des Frontmotors nur so. Deshalb wollte ich das Wesentliche kurz klarstellen. 😉
Zitat:
@Uwe Mettmann schrieb am 7. Januar 2022 um 20:35:12 Uhr:
Die Energiedifferenz E2 – E1 ist völlig unabhängig von der Stärke der Beschleunigung.
So ist es. Deswegen beschleunige ich immer so stark wie möglich.
Nächste Frage? 😉
... Problem ist halt dabei die hohe Geschwindigkeit, die durch starkes Beschleunigen schnell erreicht wird ... dank der hohen Leistung der Dualmotor-Varianten. Und das ist dann leider das V im Quadrat ... 😛
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Um hohe Geschwindigkeit geht es hier eigentlich nicht, sondern nur um die Beschleunigung auf eine „etwas“ höhere Geschwindigkeit, so dass man entsprechen StVO konform mit einer deutlich höheren Geschwindigkeit überholt.
Dass eine hohe Geschwindigkeit (insbesondere dauerhaft) Energie frisst, ist doch bekannt und unbestritten. Hier geht insbesondere der überproportionale Leistungsbedarf ein, der zur Überwindung des Windwiderstandes benötigt wird. Daher wird vernünftigerweise auf der Autobahn mit E-Fahrzeugen eine gemäßigte Geschwindigkeit gewählt.
Ich denke aber, und das sehe ich hier im Thread eigentlich auch bestätigt, dass ein zügiges Überholen mit z.B. 10, besser 20 km/h Differenzgeschwindigkeit kein nicht tolerierbarer Energiefresser darstellt.
Ich hoffe mal, das sehe ich richtig.
Gruß
Uwe
Zitat:
@Uwe Mettmann schrieb am 7. Januar 2022 um 21:39:06 Uhr:
Ich hoffe mal, das sehe ich richtig.
Eine Viertelmeile in ca. 9 Sekunden braucht 2% vom Akku. So schlimm kann es also nicht sein, wenn man einen B5 ein bisschen auf der Autobahn überholt.
Das Beste ist, wenn du mit 80 km/h einfach im Lkw Windschatten bleibst. Überholen und Schnellfahren kostet immer mehr Energie als entspanntes Mitschwimmen. Unabhängig vom Antriebskonzept.
Das fällt bei der hohen Leistung und "Instant torque" nur sehr schwer ... 🙂
Zitat:
@nolam schrieb am 7. Januar 2022 um 21:57:51 Uhr:
Das Beste ist, wenn du mit 80 km/h einfach im Lkw Windschatten bleibst.
Das Problem ist, dass du für eine einigermaßen entspannte Fahrt mindestens einen Sicherheitsabstand von 70 m einhalten solltest. Ist dann noch der energiesparende Faktor durch einen geringeren Windstatten gegeben?
Gruß
Uwe
Zitat:
@Uwe Mettmann schrieb am 7. Januar 2022 um 20:35:12 Uhr:
Zitat:
@nolam schrieb am 7. Januar 2022 um 20:15:12 Uhr:
In erster Linie muss der Akku mehr Energie abgeben, weil eben stärker beschleunigt wird beim Überholen.
Ist das wirklich so ausschlaggebend?
Ja
Zitat:
etwas mehr Energie
Nimmt im Quadrat zu. Sonst würde es ja kaum Unterschied machen, ob ich von 20 auf 30 oder von 251 auf 261 beschleunige.
Wir könnten ne ganze Menge Energie sparen wenn wir uns im Vakuum bewegen würden 😉
Jedenfalls dürfte es egal sein ob man langsam oder schnell beschleunigt solange es der gleiche E-Motor bleibt; Und auch mit zwei kann der unterschied nur minimal sein.
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 8. Januar 2022 um 09:26:17 Uhr:
Jedenfalls dürfte es egal sein ob man langsam oder schnell beschleunigt solange es der gleiche E-Motor bleibt; Und auch mit zwei kann der unterschied nur minimal sein.
So ist es, durch die höhere Geschwindigkeit, die man zum Überholen ja benötigt, egal wie schnell man beschleunigt, wird mehr Energie benötigt. Das sieht man ja auch in der Formel aus meinem letzten Beitrag, denn in der gibt es nur „v“ für die Geschwindigkeit und dort steht kein „a“ für die Beschleunigung. Also spielt die Beschleunigung keine Rolle bzw. kaum eine Rolle.
Was eine minimale Rolle spielt, dass man bei starker Beschleunigung die höhere Geschwindigkeit etwas länger fährt. Nehmen wir mal einfach als Hausnummer 5 Sekunden und einen Energieverbrauch von 20 kW/h (geschätzter Verbrauch bei ca. 100 km/h, z.B. beim Überholen eines LKWs), so kommen wir bei 5 Sekunden 20kWh / 3600 x 5s = 0,028kWh. Das ist aber eine Milchmädchenrechnung, denn sie beschreibt 5 Sekunde fahren im Vergleich zum Stehen. Wir reden aber von 5 Sekunde schneller fahren im Vergleich zum normalen Fahren. Somit dürfte der Energiemehrverbrauch für das 5 s schnellere Fahren durch das zügigere Beschleunigen nur ein Bruchteil von den 0,028 kWh ausmachen.
Kennt jemand von euch die tatsächlichen Werte, welchen Energieverbrauch euer Tesla bei welcher Geschwindigkeit hat. Dann kann man genauer nachrechnen.
Zitat:
@Shrekmachine schrieb am 8. Januar 2022 um 08:57:18 Uhr:
Zitat:
etwas mehr Energie
Nimmt im Quadrat zu. Sonst würde es ja kaum Unterschied machen, ob ich von 20 auf 30 oder von 251 auf 261 beschleunige.
Abgesehen davon, dass ich noch nie einen Tesla mit Geschwindigkeiten um 250 km/h gesehen habe, geht es hier um realistische Fälle und in der aktuellen Diskussion um den Mehrverbrauch durch zügige Beschleunigung und die Beschleunigung kommt in der Formel nicht vor.
Zum Überholen muss ich die Geschwindigkeit erhöhen und dafür braucht man mehr Energie, wie meine Formel zeigt. Diese Energie wird abzüglich der Verluste aber wieder in den Akku zurückgespeist, wenn die Geschwindigkeit wird auf das geringere Geschwindigkeitsniveau reduziert. Das ist so, ob ich schnell oder langsam beschleunige, also unabhängig von der Beschleunigung. Der Einfluss der Beschleunigung ist nur, dass ich kurze Zeit länger fahre und dieser Einfluss siehe in diesem Beitrag weiter oben.
Gruß
Uwe
Zitat:
@Uwe Mettmann schrieb am 7. Januar 2022 um 20:35:12 Uhr:
Zitat:
@nolam schrieb am 7. Januar 2022 um 20:15:12 Uhr:
In erster Linie muss der Akku mehr Energie abgeben, weil eben stärker beschleunigt wird beim Überholen.
Ist das wirklich so ausschlaggebend?Wenn ich beschleunige, hebe ich die das Energiepotential von
E1 = ½ x m x V1² auf E2 = ½ x m x V2² an.
Die Energiedifferenz E2 – E1 ist völlig unabhängig von der Stärke der Beschleunigung.Der einzige Unterschied ist, dass man bei einer starken Beschleunigung etwas länger schnell fährt und in dieser Zeit etwas mehr Energie wegen der etwas höheren Reibung und vor allem dem höheren Luftwiderstand verbraten wird.
Gruß
Uwe
Na so einfach ist das nicht.
Im System Akku-Leistungselektronik-Motor geht auch energy verloren und gerade beim starken Beschleunigen kommt das System in einen uneffezienten Arbeitsbereich in dem Energie in Form von Abwärme verloren geht.
Am effizientesten läuft es ab wenn die einzelnen Elektronen schön gemächlich aus ihren Atombindungen lösen und ihren Weg Richtung Leistungselektronik und Motor fortsetzen können.
Zwingt man nun durch starkes Beschleunigen mehr Elektronen sich zu lösen und durch das System zu bewegen kommt es wohl zu einer Art "Reibung" (frag mich nicht nach den genauen wissenschaftlichen Vorgängen)
Und Staungen bzw. Unruhe.
Diese Effekte produzieren Wärme und machen den Energiefluss ineffizient.
Ist im Grunde wie bei einem verbrenner es gibt Bereiche wo das Fahrzeug sehr effizient läuft und eben andere Betriebsbedingungen wo es nicht so effektiv ist.
Zitat:
@Seppi-1604 schrieb am 8. Januar 2022 um 10:50:01 Uhr:
Na so einfach ist das nicht.
Im System Akku-Leistungselektronik-Motor geht auch energy verloren und gerade beim starken Beschleunigen kommt das System in einen uneffezienten Arbeitsbereich in dem Energie in Form von Abwärme verloren geht.
Wir reden hier vom Überholen im praktischen Fall und das ist eine Geschwindigkeitserhöhung um 10 oder 20 km/h. Wir reden also nicht von starkem Beschleunigen. Für eine Tesla mit seinem sehr hohen Beschleunigungsvermögen geht es um eine gemächliche zu einer etwas weniger gemächlicheren bzw. normalen Beschleunigung.
Also brauchen wir die Abwärme im Falle einer starken Beschleunigung hier nicht betrachten.
Gruß
Uwe
Wenn der Überholvorgang faktisch in der gleichen Zeit von statten gehen muss ist es sinnvoller schnellstens zu beschleunigen damit kann eine niedrigere Überholgeschwindigkeit gewählt werden, defacto spart man somit am meisten Energie (Wind Widerstand) durch schnelles beschleunigen 😛
Im übrigen wird natürlich beim überholen IdR keine Energie in den Akku zurück gespeist, aber beim zurück fädeln kann natürlich etwas von der Energie gespart werden.
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 8. Januar 2022 um 09:26:17 Uhr:
Wir könnten ne ganze Menge Energie sparen wenn wir uns im Vakuum bewegen würden 😉
War das nicht ursprünglich die Idee von Hyperloop? Zumindest wollten sie in den Röhren den Luftdruck ordentlich absenken, damit die Beschleunigung und hohe Reisegeschwindigkeit weniger Energie braucht.