Hat schon wer den Innoscooter EM5000 Lithium?

[Austro-Diesel]

Nachdem es diesen E-Roller der "125er-Klasse" jetzt schon gut einen Monat zu kaufen gibt und ich die Entwicklung genau verfolge wundert es mich, dass niemand über seine Erfahrungen mit diesem Roller schreibt.

Von der Papierform her kommt das Ding ja langsam in Bereiche, wo man nicht mehr überall "im Weg herumsteht" ... soll ja rund 80 km/h laufen und mit den 40-Ah-Akkus auf ebenem Land auch 50 km bei Vollgas schaffen.

Und nachdem die 60-Ah-Akkus schon zu haben sind, hoffe ich, Anfang nächsten Jahres auf einen Roller, der die 100-km/h-Grenze knackt. Den würde ich mir dann wahrscheinlich holen, denn ich muss täglich 2x12 km auf der Autobahn fahren, da möchte ich zumindest mit den LKWs, die ja bekanntlich alle 92 km/h fahren, mithalten können.

Gibt's hier schon jemanden, der dieses oder ähnliches Gefährt fährt? Lohnt sich das Warten und Hoffen?

[DerNippes]

Ich bin selbst Entwickler elektrischer Antriebe mit signifikanter Erfahrung im KFZ-Bereich. Da habe ich mir auch schon ein paar Gedanken zu Elektrorollern gemacht.

Dass man mit elektrischen Antrieben bei Fahrzeugen sehr viel machen kann, ist offensichtlich. Der Knackpunkt waren, sind und bleiben auch noch eine Zeit lang die Batterien. Trotzdem sehe ich Chancen, dass sich die Situation allmählich bessert. Es kommt sehr darauf an, wer mit wieviel Aufwand in das Thema investiert.

Zur Zeit sieht es da bei Rollern nicht wirklich gut aus. Die Firmen, die Elektroroller bauen, haben weder das Know-How, noch die personellen oder finanziellen Möglichkeiten die notwendigen Fortschritte einzuleiten. Im Antriebsstrang ist typischerweise ein Motor sehr moderner Technologie verbaut, der in seiner Ausführung jedoch mit viel Handarbeit gefertigt werden muss, was wiederum eine Herstellung in Billiglohnländern erfordert. Die Steuerelektronik hinkt technologisch deutlich hinterher. Ohne Motor oder Batterie zu ändern, wären hier noch signifikante Verbesserungspotenziale zu heben. Als Beispiel sei nur einmal das Rekuperationspotenzial beim bremsen oder bergab fahren genannt. Durch Fertigungstechnologien, wie sie im KFZ-Bereich üblich sind, könnten auch Robustheit erhöht und gleichzeitig Kosten gespart werden. Allerdings übersteigt der Entwicklungsaufwand die Möglichkeiten der Hersteller von Elektrorollern, da mit 6-stelligen Summen gerechnet werden muss.

Beim Knackpunkt Batterie bleibt den Rollerherstellern nur noch abzuwarten und zu hoffen. Da die PKW-Branche mittlerweile anfängt intensiver in dieses Thema zu investieren (Hintergrund u.a. Hybrid) bleibt die Hoffnung, dass dabei etwas für die Roller abfällt. Ein Rückblick auf die Akkumulatorentwicklung der letzten 20 Jahre macht immerhin Mut. Betrachtet man nur beispielhaft einmal die Entwicklung der Kapazität von Akkus der Größe AA (Mignon). Diese hat sich in 20 Jahren immerhin verfünffacht und das, ohne dass dabei die wesentlich energiedichtere Lithiumtechnik eingeführt wurde.

Dennoch sind die Schwierigkeiten beim Akku immer noch dominant. Da sind zum einen die kosten. Betrachtet man die Betriebskosten eines Elektrorollers, werden diese dadurch bestimmt, dass der Akku nach einer gewissen Nutzung ausgetauscht werden muss. Auch wenn man bei pfleglichem Umgang schon einiges erreichen kann (Erfahrungen mit Kleinst-Elektroautos zeigen dies), wird der Tag für einen neuen Akku kommen. Die dann anfallenden Kosten sind erheblich, die Energiekosten im Vergleich völlig vernachlässigbar. Um die Lebensdauer hoch zu halten sollte die Kapazität eines Akkus auch nicht ausgenutzt werden. So wird der Ladezustand beim Toyota Prius im Normalfall zwischen 50% und 80% gehalten, soweit ich informiert bin. Es werden also nur 30% der Kapazität genutzt. Darüber hinaus macht schlechte Akkuperformance bei niedrigen Temperaturen einen Elektroroller unter 5°C schlecht, unter 0°C praktisch unbrauchbar. In dem Punkt sind übrigens Bleibatterien noch besser als andere im Einsatz befindliche. Die Zukunft wird zeigen, wie die Entwicklung weiter geht. Weiter gehen wird sie.

Bei heutigen Rollern wäre eine Reichweitensteigerung durchaus möglich, zumindest bei den Modellen, die sowohl mit Lithium-, als auch mit Bleibatterien angeboten werden. So stecken in ein und dem selben Fahrzeug entweder 3 oder 4 Bleibatterien drin, jedoch nur eine Lithiumbatterie, die weder den gleichen Bauraum, noch die gleiche Zuladung nutzt. Gleiche Lithiumakkus einfach parallel schalten ist jedoch nicht möglich. Hier wäre eine geeignete Lade-Entladesteuerungselektronik nötig. Die Kosten würden entsprechend steigen.

Stärkere Antriebe, die auch deutlich höhere Geschwindigkeiten ermöglichen sind prinzipiell kein Problem, wenn denn der Akku die Energie zur Verfügung stellen kann.

Schlussendlich stellt sich die Frage, wo denn der Strom her kommt, wenn die Batterieschwierigkeiten gelöst werden und zahlreiche Kraftfahrzeuge (PKW, Motorräder, Busse, ...) auf elektrischen Antrieb umstellen. Kommt dieser aus Kraftwerken, die auf fossilen Energieträgern beruhen, ist nichts gewonnen und so schnell werden regenerative Energien nicht in solchem Umfang ausgebaut sein, dass man über den heutigen Strombedarf hinaus auch noch den Verkehr mit Energie versorgen könnte. In vielen Fällen, wo der Strom vor Ort regenerativ erzeugt werden kann, auf einem Bauernhof gibt es beispielsweise diverse Möglichkeiten, wäre heute schon eine effiziente und ökologische Nutzung elektrischer Antriebe realisierbar, aufgrund der ökonomischen Rahmenbedingungen jedoch z.Z. nicht ökonomisch.

Es ist allerdings zu erwarten, dass sich technisch, politisch und ökonomisch in der Zukunft die Voraussetzungen noch signifikant ändern. Wann es für den einzelnen interessant wird, muss jeder für sich selbst heraus finden.

Ich selbst werde das Thema jedenfalls im Auge behalten.

Nippes

[Austro-Diesel]

Sehr interessanter Beitrag! Die Entwicklung verläuft ja recht stürmisch und das Anforderungsprofil weicht beim Motorrad, beim Roller und beim PKW ja deutlich voneinander ab:

Zitat:

Im Antriebsstrang ist typischerweise ein Motor sehr moderner Technologie verbaut

Ja, das ist ja schon mal ein guter Anfang!

Zitat:

Die Steuerelektronik hinkt technologisch deutlich hinterher.

Deshalb bietet zB InnoScooter ja auch ein Modell mit verbesserter Elektronik an. Da das ein Wirkungsgrad bestimmende Baugruppe ist, sicher nicht unwichtig! Bei modernen Rollern ist das auch das einzige Teil, das warm wird, also Verlust produziert.

Zitat:

Als Beispiel sei nur einmal das Rekuperationspotenzial beim bremsen oder bergab fahren genannt.

Das halte ich aus wirtschaftlichen Grünen für wenig interessant. Erstens ist bei Rollern mit den typischen geringen Geschwindigkeiten gar nciht so viel dynamische Energie beim Bremsen zu holen, zweitens ist der Luftwiderstand bei Zweirädern enorm und vernichtet daher schon einen nennenswerten Teil dieser Energie während dem Verzögerungsvorgang, drittens verkompliziert und verteuert es die Motorsteuerung, viertens verändert sich die Bremsbalance durch nennenswerte Rekuperation vom Hinterrad und Vectrik zeigt schließlich, dass man mit dem Gasgriff, mit dem auch rekuperiert wird, schwer gleichzeitig mit derselben Hand mit der Vorderbremse gebremst werden kann.

Zitat:

So wird der Ladezustand beim Toyota Prius im Normalfall zwischen 50% und 80% gehalten, soweit ich informiert bin. Es werden also nur 30% der Kapazität genutzt.

Das stimmt besonders im Falle der NiMH-Akkus, die ja beim Laden ihr Volumen stark ändern (!) und u.a. daran kaputtgehen. Bei Li-Akkus gibt es je nach Li-Partner andere Probleme, aber grundsätzlich ist auch hier die Lebenserwartung auch von der Zyklentiefe abhängig.

Zitat:

Darüber hinaus macht schlechte Akkuperformance bei niedrigen Temperaturen einen Elektroroller unter 5°C schlecht, unter 0°C praktisch unbrauchbar.

Auch das stimmt, spielt aber meines Ermessens bei Zweirädern kaum eine Rolle. Nur Hartgesottene steigen bei < 10° C auf ein Bike oder einen Roller.

Zitat:

So stecken in ein und dem selben Fahrzeug entweder 3 oder 4 Bleibatterien drin, jedoch nur eine Lithiumbatterie, die weder den gleichen Bauraum, noch die gleiche Zuladung nutzt.

Ja, das ist schade, dass praktisch alle Li-E-Roller von Blei-Akku-Modellen abgeleitet werden. Denn die höhere mögliche Akkuspannung durch die höhere Zellenspannung wäre ein guter Ansatz, die enormen Stromstärken bei starken E-Rollern zu reduzieren. Die E-Roller der 125er-Klasse haben immerhin schon ca. 60 V Akkuspannung. Die Zellenzahl zu steigern ist möglicherweise sinnvoller, als die Kapazität weiterhinaufzutreiben (derzeit sind ja real 60 Ah bei LiFePo lieferbar).

Zitat:

Kommt dieser aus Kraftwerken, die auf fossilen Energieträgern beruhen, ist nichts gewonnen

Das stimmt nur dann, wenn die Abwärme der Kraftwerke nicht per Fernwärme o.ä. genutzt wird. Außerdem ist der Wirkungsgrad eines Kraftwerkes ein ganzes Eck besser als jener eines Kleinmotors, vielleicht auch noch Zweitakt-Ottomotors. Von der Abgasqualität ganz zu schweigen.

 

Ich finde das Ganz auch hochinteressant! Aufgrund des überschaubareren Budgets und des besser zur Technik passenden Anforderungsprofils wird sich diese neue Technik bei Zweirädern evtl. leichter durchsetzen als im PKW-Bereich.

[tomS]

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Auch das stimmt, spielt aber meines Ermessens bei Zweirädern kaum eine Rolle. Nur Hartgesottene steigen bei < 10° C auf ein Bike oder einen Roller.

Da würde sich mein Chef aber freuen, wenn ich nur im Sommer nach milden Nächten ins Büro komme!

Selbstverständlich fahre ich bei jeder Temperatur und Strassenzustand. Persönlicher Rekord auf dem Mopped -18°C (dieses Jahr aber nur -12).

Wenn man so anfängt, daß Mobilität ja nur Freizeit und Hobby wäre, bräuchte man weder Verbrenner noch Elektro, könnte sich die Mühe gleich sparen und die Leute sollen halt zu Hause bleiben.

Wenn Elektro ernst genommen werden will, dann muß es auch im Strassen-Alltag funktionieren und nicht nur als Kinderspielzeug im Wohnzimmer.

[Austro-Diesel]

Fein, dass du so ein harter Kerl bist!

Ich bin leider ein Weichei; und genaudarauf spielte ich an: Ein Auto MUSS bei -10° funktionieren, ein Roller ... na ja, wie viele kennst du, die so hart im Nehmen sind wie du? Die meisten die ich kenne, haben auch ein Auto, schon der Reichweite wegen.

Und genau das kann aber der Elektrifzierung sogar helfen, weil einwandfreie Funktion in allen "unmöglichen" Betriebszuständen nicht UNBEDINGT erforderlich ist.

[tomS]

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Ich bin leider ein Weichei;

Ich auch. Aber ich muß trotzdem ins Büro. Wie Millionen andere in Deutschland auch.

Zitat:

Die meisten die ich kenne, haben auch ein Auto, schon der Reichweite wegen.

Ich hätte theoretisch auch eins, aber praktisch hat es meine Frau.

Reichweite ist ein gutes Stichwort, aber alle 200km mal für 3-5 Minuten den Roller tanken geht ja noch.

Da hapert's bei Elektro.

Es gibt übrigens mehrere (!) Motorradclubs in Anchorage. Es gibt da Leute, die lassen sich von -40°C und Polarnacht nicht abschrecken. Von meinen nordamerikanischen Bekannten habe ich da schon einiges gelesen.

Übrigens haben die meistens Stromanschluß am Parkplatz, doch sind nur die Pkw serienmäßig für Stromvorheizung vorgesehen.

Die Russen sollen noch naturverbundener sein. Doch leider kann ich kein Russisch.

[Duftbaumdeuter899]

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Dass man sich das Ganze genau anschauen sollte, bevor man 4.000 - 5.000 Euro ausgibt ist sogar mir klar. Dass es nichts nützt, wenn der Roller nur 2 Minuten lang 92 km/h schafft ebenso. Andererseits darf man irgendeine 2 Jahre alte Blei-Vlies-Akku-E-Rollertechnik nicht mit dem aktuellen Stand der Top-Modelle vergleichen -- das wären Äpfel und Birnen.

(...)

Innoscooter vertreibt aber nur Chinaramsch. Das ändert auch der hohe Verkaufspreis mit ggf. anderer Batterie und Ladegerät nichts dran. Ein "Top-Modell" ist sowas definitiv nicht...und das bei einem für den Käufer gesehen ökonomisch völlig abstrusen Preis.

DerNippes hat ja auch noch mal das geschrieben, was ich bereits dazu meinte.

Die Fakten sprechen momentan und in absehbarer Zukunft gegen einen Elektroroller, sofern man nicht "irgendwas" nur des "elektrollerns" wegen haben will und weder ökonomische noch ökologische Aspekte (Batterieverwertung) oder soziale / moralische Gründe (z. B. Arbeitsbedingungen für Chinesen in solchen Fabriken) eine Rolle spielen.

Es gibt keine gute Steuerung, auch nicht von Innoscooter. Was dieses u. a. leisten müsste, hatte ich bereits auf Seite 1 erwähnt.

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Das halte ich aus wirtschaftlichen Grünen für wenig interessant. (...)

:D :D :D

Die Rekuperation halte ich aber auch für nicht nötig, gar unsinnig. Das würde den Preis noch weiter verteuern, ggf. muss man etwas mehr Gewicht mit sich herum schleppen und im Alltag ist das gar nicht nennenswert nutzbar.

Ich bremse bei Rollern so gut wie nie aus einer höheren Geschwindigkeit. Eigentlich nur, wenn ich sehr sportlich fahre und vor kurven hart anbremse (ggf. um dabei den Roller etwas für die Kurve anzustellen), oder bei einer Notbremsung (ein blinder Autofahrer nimmt mir die Vorfahrt), die zum Glück seltenst nötig ist.

Ansonsten begrenzt sich das auf die letzten 5 bis 10 km/h und man hat kaum Masse zu verzögern. Beim Pkw, Nfz etc. ist das natürlich etwas anderes.

Der Motor bremst zwar auch etwas mit, aber selbst bei entkoppeltem Antrieb lohnt das bei solch einem Fahrzeug kaum. Damit habe ich bei Mokicks, Motorrädern etc. zehntausende km Erfahrung, wo man manuell kuppeln kann. Nur bei ständigen Strecken bergab könnte das nutzen, dürfte aber die allerwenigsten Personen betreffen.

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Nur Hartgesottene steigen bei < 10° C auf ein Bike oder einen Roller.

Als so harter Kerl fühle ich mich gar nicht... :confused: Mir ist es unter anderem nur viel zu blöd, für ein paar km Fahrt ein Auto anzuwerfen, was in der Zeit nicht einmal warm wird. Ein Zweitakter muss nicht zig Liter Öl erst einmal auf Temperatur bekommen. Man muss keine Scheiben kratzen, steigt nicht in ein Fahrzeug was kälter als die Außentemperatur ist, muss nicht umständlich durch die Gegend kurven und einen Parkplatz suchen, um dann nachher eine Tür ins Blech gerammt zu bekommen... Für mich sprechen so viele Gründe für die Nutzung eines Krads, dass ich seltenst (m)ein Auto nutz(t)e. Zudem macht es mir viel mehr Spaß mir frischen Wind um die Nase wehen zu lassen als in einer Dose umher zu fahren, aber das ist eine subjektive, persönliche Vorliebe und mein erstes Auto war bereits ein Cabrio. :)

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Das stimmt nur dann, wenn die Abwärme der Kraftwerke nicht per Fernwärme o.ä. genutzt wird.

Na ja.. Die Abwärme wird meist für unsinnige Sachen genutzt. Ich wohne in einer Immobilie, die früher von Fernwärme versorgt wurde. Auf dem viele Kilometer entfernten Weg zum Haus geht schon mal eine Menge der Energie verloren. Dafür mussten große Heizkörper her, wodurch noch größere Aussparungen in der Wand nötig waren und deshalb dort Wärmebrücken entstanden. :o Kann man natürlich besser machen, wurde es aber nicht. Nach dem Kauf habe ich Heizkörper natürlich erst einmal entfernen und eine gescheite Wandstärke herstellen lassen. Aber selbst wenn man ein Haus direkt neben einem Kraftwerk hätte usw... was will man mit der Heizleistung im Sommer? :rolleyes: Die Niederländer beheizen damit massig Gewächshäuser. Aber auch diese brauchen nicht immer Wärme und in Deutschland wäre das so gar nicht möglich.

In anderen Fällen werden damit Freibäder beheizt. Im Winter sind die Bäder geschlossen und würden auch nicht genutzt. Die Kraftwerke pumpen auch dann ihre Abwärme hinein. Somit haben die einen Vorwand, wie "umweltfreundlich" die Kraftwerke doch sein könn(t)en.

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Außerdem ist der Wirkungsgrad eines Kraftwerkes ein ganzes Eck besser als jener eines Kleinmotors, vielleicht auch noch Zweitakt-Ottomotors. Von der Abgasqualität ganz zu schweigen.

Das stimmt nicht. Eine dezentrale Energieherstellung mit direkter Nutzung der Abwärme ist am effektivsten, wenn es schon ein mit fossilen Brennstoffen sein soll. Stichwort Blockheizkraftwerk! Ansonsten ist z. B. eine Kombination aus Erdwärme und Photovoltaikanlage die Zukunft, zumindest in meiner Gegend. An der Küste, in den Bergen etc. ist je nach Ort und Zweck natürlich eine andere Kombination sinnig. Zum Thema ökologischer Kohlekraftwerke kannst Du ja mal das Kraftwerk Frimmersdorf vernichten äh... besichtigen: http://de.wikipedia.org/wiki/Kraftwerk_Frimmersdorf :mad:

Zitat:

Original geschrieben von Austro-Diesel

Fein, dass du so ein harter Kerl bist!

Ich bin leider ein Weichei; und genaudarauf spielte ich an: Ein Auto MUSS bei -10° funktionieren, ein Roller ... na ja, wie viele kennst du, die so hart im Nehmen sind wie du? Die meisten die ich kenne, haben auch ein Auto, schon der Reichweite wegen.

Och...da ist TomS nicht der Einzige. Ich fahre ebenso bei Wind und Wetter und Minusgraden. Nur bei Tiefschnee und (glatt) vereister Fahrbahn mangels passender Bereifung nicht, was in meiner Region aber eh so gut wie nie vorkommt. Da würde ich mit einem Pkw mit Sommerreifen aber genauso wenig fahren können. Besonders Motorroller werden ganzjährig gefahren. Die größte Zielggruppe sind schließlich die 15- bis 18-jährigen. Was sollen die mit einem Gefährt, welches die nur in einem geringen Temperaturbereich nutzen können? Und die sind froh, wenn die endlich halbwegs unabhängig sind. Mit einem Fahrzeug was die täglich mehrere Stunden am Stück und über Nacht laden mpssten, dafür nicht einmal eine Steckdose in Reichweite hätten, in ihrer eigenen Reichweite mit dem Fahrzeug enorm eingeschränkt wären usw. könnten die wenig anfangen. Davon abgesehen sind 4.000 bis 30.000 € für einen Elektroller für diese Gruppe eh nicht finanzierbar.

[Austro-Diesel]

Ja, Naturverbundenheit ist was schönes ... ! ;)

Bin froh, dass wir zwei Autos haben, ich wär' den ganzen Winter verkühlt was auf die Dauer auch schlecht fürs Einkommen ist ...

Also egal, du brauchst also einen winterfesten fahrbaren Untersatz, und dafür gibt's zum Glück die Verbrenner. Die können nämlich auch heizen. Sinnvoll natürlich nur mit Gehäuse. Und spätestens dann wird's schon wieder wirtschaftlich, weil es dann eine Kraft-Wärme-Kopplung ist, mit höherem Gesamtwirkungsgrad!!!

Mir reicht halt auch eine Mopette, die nur ab 10° C voll funktioniert. Ich muss damit nicht fahren. Dafür verzichte ich dann auf die Heizung. :cool:

Ohne Wertung: Mir scheinst du schon einer Minderheit anzugehören, ich fahre jetzt schon 20 Jahre ins Büro und unter 10° sehe ich Zweiräder nur sehr vereinzelt und bei Null Grad so gut wie noch nie.

[Faltenbalg34714]

Hallo zusammen,

ich heiße Thomas, bin 32 Jahre alt, komme aus NRW und das ist mein erster Beitrag hier, darum erwähne ich das mal. :)

Ich denke die Technik ist selbst nach heutigem Stand wohl kaum das Problem einen alltagstauglichen E-Roller auf die Beine zu stellen, sondern er der Preis und auch die Öllobby, weshalb die angebotenen Exemplare von Kleinserienherstellern in die eine oder andere Richtung n Kompromiss darstellen.

Ich selber bin seit ner Woche Besitzer eines E-Max 110s, da ich Wert auf solide Verarbeitung, helle Beleuchtung und vor allem gute Bremsen gelegt habe. Die 45 Km/h sind natürlich ärgerlich, kommen aber zumindest wie schon erwähnt der Reichweite sehr entgegen.

Dieser hat ja noch die "alte" Bleitechnik und da es den Batterien ja nicht bekommt tief entladen zu werden verkneif ich mir genaue Reichweitentests. Fakt ist aber das man selbst mit Stop and Go und gelegendlichem Boost-Einsatz locker 50 Kilometer fahren kann ohne den geringsten Leistungsverlust und mit der Anzeige noch über halb voll! Läd man die Batterien dann nach, hat man sie in 3,5 Stunden wieder auf 100%. Fahre ich nur zur Arbeit und zurück (28 Kilometer) sind die Akkus danach sogar schon nach 2,5 Stunden wieder voll.

Neben der schnellen Ladung darf ich sagen das die Akkus selbst bei frühmorgendlichen knapp unter 15 Grad Temperatur in der Spannung beim beschleunigen mit Boost vielleicht von 50 Volt auf 47 runtergehen. Das finde ich jetzt nicht besonders "weich"?! Und unter 10 Grad fahr ich dann doch lieber Auto. :)

Mein Fazit dazu, so eine Lithiumkiste würde mir erst dann ins Haus kommen, wenn die Lithiumzellen tatsächlich gesichert Langlebig sind und nicht nach 3 Jahren Kaputt sind wie Laptopzellen. Und natürlich auch die sonstigen Vorzüge wie hohe Kapazität und Schnellladefähigkeit mit an Bord sind. Ich fürchte aber da wird noch etwas Geduld nötig sein. Bis dato halte ich Fest das Blei funktional besser ist als sein Ruf, nur das hohe Gewicht ist leider nicht wegzudiskutieren. Dafür, wenn die Fuhre rollt dann rollt sie. Und bergab auch mal 6o Km/h und das ohne Stromverbrauch.

Im Klartext würde ich von Lithium erwarten:

-Praxisreichweite mindesten 75 Kilometer.

-Kalendarische Lebensdauer > 5 Jahre.

-Kilometerlebensdauer 50.000

-Ladezeit nach den 75 Kilometern maximal 120 Minuten.

-Ersatzakkukosten maximal 2.000 Euro.

Ansonsten kommt das nicht in Frage denke ich.

Elektrische Grüße,

Thomas.

[DerNippes]

Nochmal ein paar Kommentare von mir.

Zitat:

Deshalb bietet zB InnoScooter ja auch ein Modell mit verbesserter Elektronik an. Da das ein Wirkungsgrad bestimmende Baugruppe ist, sicher nicht unwichtig! Bei modernen Rollern ist das auch das einzige Teil, das warm wird, also Verlust produziert.

Ich kenne die Elektronik von Innoscooter vom Aufbau her, so wie von dessen Funktion her. Da ist noch ne Menge zu tun. Das ist Technik von vor 20 Jahren, wenn man sie mit in PKWs verbauter Elektronik vergleicht. Natürlich ist der Stückzahlunterschied so gewaltig, dass der Vergleich so nicht zu ziehen ist. Dennoch besteht hier eine Menge Potenzial in Funktion, Zuverlässigkeit und Kosten.

Was die Verluste angeht, dürften diese selbst in heutigen Steuergeräten niedriger sein, als im Motor. Ein Steuergerät auf dem Stand der Technik sollte bei 2KW Welleleistung nicht mehr als 50W Verluste machen, was sicher unter der Verlustleistung des Motors und voraussichtlich sogar unter derjenigen der Batterien liegt.

Zitat:

Das halte ich aus wirtschaftlichen Grünen für wenig interessant. Erstens ist bei Rollern mit den typischen geringen Geschwindigkeiten gar nciht so viel dynamische Energie beim Bremsen zu holen, zweitens ist der Luftwiderstand bei Zweirädern enorm und vernichtet daher schon einen nennenswerten Teil dieser Energie während dem Verzögerungsvorgang,

Das Verhältnis von der Energie, die zum Beschleunigen verbraucht wird zu derjenigen, die beim Bremsen theoretisch rekuperierbar wäre ist unabhängig von Geschwindigkeit und Gewicht. Von dem Aspekt her ist Rekuperation beim Roller genauso interessant wie beim PKW. Richtig ist aber, dass der Windwiderstandanteil beim Roller die Verhältnisse verschiebt, was das Rekuperationspotenzial verringert.

Ob Rekuperation bei einem Roller interessant ist, hängt sehr stark von der Strecke, dem Fahrprofil ab. Ich bleispielsweise hätte zur Arbeit mehrere Steigungen und Bergabfahrten. Im Vergleich zur Rekuperation vor einer Ampel, kann bei Bergabfahrt signifikant Energie zurück gespeist werden.

Zitat:

... drittens verkompliziert und verteuert es die Motorsteuerung,

Das stimmt und stimmt nicht. Die Endstufe des Steuergeräts kann unverändert bleiben, die notwendigen Änderungen beziehen sich auf die Ansteuerung. Heutige Steuergeräte sind jedoch leider so simpel, dass man erst die Ansteuerung auf Stand der Technik bringen müsste. Das hiesse z.B. eine Prozessorgesteuerung einzuführen, was beispielsweise mit einem FPGA mit Soft- oder Hardcore PPC machbar wäre. Für eine gute, effiziente Motorsteuerung samt Batteriemanagement wäre sowas ohnehin einzuführen. Diese Funktionen sollten in jeden Fall künftig vorhanden sein. Dann ist es nur noch eine Weiterentwicklung der Software um zusätzlich Rekuperation zu ermöglichen. Im Resumee heisst das, teurer wird das Steuergerät ohnehin, jedoch nur mäßig, Rekuperation gibts dann nachezu umsonst. Die Kosten sind Entwicklunlungsaufwand, nicht Hardware. Leider muss aber der Entwicklungsaufwand auf die geringe Stückzahl umgelöegt werden, was dann doch wieder zu Zusatzkosten führt.

Zitat:

viertens verändert sich die Bremsbalance durch nennenswerte Rekuperation vom Hinterrad und Vectrik zeigt schließlich, dass man mit dem Gasgriff, mit dem auch rekuperiert wird, schwer gleichzeitig mit derselben Hand mit der Vorderbremse gebremst werden kann.

Das ist vollkommen richtig. Aber auch hier gilt, dass wiederum nur mit Softwareaufwand die Problematik lösbar ist. Die benötigte Sensorik ist bereits heute eingebaut.

Zitat:

Auch das stimmt, spielt aber meines Ermessens bei Zweirädern kaum eine Rolle. Nur Hartgesottene steigen bei < 10° C auf ein Bike oder einen Roller.

Ohne in die Diskussion einsteigen zu wollen, wer wie hartgesotten ist, ist genau diese Schwäche der heutigen Elektroroller für mich ein Ausschlussgrund. Das Ding wäre praktisch ausschliesslich für die Fahrt zur Arbeit. Bei gutem Wetter bliebe es zu hause, dann fahre ich lieber Fahrrad. Der Roller käme also durchaus eher bei niedrigen Temperaturen zum Einsatz.

Zitat:

Ja, das ist schade, dass praktisch alle Li-E-Roller von Blei-Akku-Modellen abgeleitet werden. Denn die höhere mögliche Akkuspannung durch die höhere Zellenspannung wäre ein guter Ansatz, die enormen Stromstärken bei starken E-Rollern zu reduzieren. Die E-Roller der 125er-Klasse haben immerhin schon ca. 60 V Akkuspannung. Die Zellenzahl zu steigern ist möglicherweise sinnvoller, als die Kapazität weiterhinaufzutreiben (derzeit sind ja real 60 Ah bei LiFePo lieferbar).

Eine Steigerung der Spannung über 60V würde den Aufwand für Sicherheitsmaßnahmen enorm erhöhen, was sich in Zulassungsverfahren, Anwenderservicemöglichkeiten und natürlich Kosten deutlich wiederspiegeln würde. Die 60V auszunutzen ist natürlich schon sinnvoll. Was die Stromstärken angeht, sind die Roller allerdings harmlos. Im PKW werden solche Leistungen bei 14V umgesetzt.

Noch einen Kommentar zu Tommy:

Ich würde bei regelmäßiger Nutzung weder bei Blei-, noch bei Lithiumakkus mit mehr als 2 Jahren Lebensdauer rechnen.

Gruß

Nippes

[Faltenbalg34714]

Hallo nochmal,

interessanter Beitrag @Nippes.

Mich würde mal grob interessieren, was genau an den Innoscootersteuergeräten so veraltet ist? Immerhin hat auch Innoscooter Drehstrom-Syncronmotoren mit einer sensorgesteuerter Kommutierung, welche der Motorumrichter ja verichtet. Ok, damit fährt inzwischen auch jedes bessere Fernlenkauto aber vom Grundsatz her ist das doch schon Stand der Technik, oder ging es jetzt um den Fertigungsprozess?

Gerade mit kleinen Lithiumzellen würde ich es mir ansonsten auch sehr interessant vorstellen wenn man z.B. die Systemsteuerung auf über 200 Volt bringt. Das erhöht nicht nur die Effizienz sondern ermöglicht u.U. Motoren und Umrichter aus der Industrietechnik zu verwenden, und entsprechend hier Entwicklungskosten zu sparen.

Für höhere Leistungen (und hier ging es ja um offene Roller) sind sowieso selbst 60 Volt grenzwertig. Über 100 Ampere sollte man den Strom auch nicht hinausbringen, dann werden die Wiederstandsverluste zu hoch, also besser mehr Spannung.

Das im KFZ trotzdem hohe Leistungen (obwohl mir da jetzt nix einfällt was mehr als 2000 Watt verbraucht) mit 14 Volt umgesetzt werden ist ein Anachronismus und extrem inneffizient. Auch wenn in unsere modernen Autos inzwischen auch viel wirklich innovative Elektronik gewandert ist, das Bordnetz und die Lichtmaschinentechnik stammt noch aus den 60er Jahren des vorigen Jahrtausends und läuft ziemlich am Limit. Als ich damals in der Lehre war (Automechaniker) da waren gerade alle emsig daran ein neues 42 Volt Bordnetz zu entwickeln, was aber dann irgendwie gescheitert ist und so steckt man zeitig fest in der 12 Volt Technik. Aber anderes Thema.

Als letztes noch die Rekuperation,

das setzt natürlich einen 4-Quadranten Regler vorraus und bringt bei einem 45 Km/h Roller in der Tat nicht wirklich viel. Bei einem großen schweren Maxiscooter der schneller ist aber vielleicht schon. Trotzdem ist der Aufwand enorm, und die nötige Sensorik ist eben nicht schon an Bord! Man bräuchte die Drehzahl von Antriebs UND Vorderrad um blokieren sicher automatisch zu verhindern. Ansonsten wenigstens ein integratives System, welches die Rekuperation mit auf den Bremshebel legt, so das erst Rekuperation und dann Radbremsen kommen. Ein System wie beim Vectrix, das man manuell rekuperieren muß, halte ich nicht für Zukunftsfähig, ich denke die meißten Leute wollen ihr E-Fahrzeug so bedienen können wie ein konventionelles.

Nette Grüße,

Thomas.

[DerNippes]

Zitat:

... Drehstrom-Syncronmotoren mit einer sensorgesteuerter Kommutierung, welche der Motorumrichter ja verichtet. Ok, damit fährt inzwischen auch jedes bessere Fernlenkauto aber vom Grundsatz her ist das doch schon Stand der Technik, oder ging es jetzt um den Fertigungsprozess?

Die deutlichsten Unterschiede zum Stand der Technik in der Automobilelektronik sind in der Aufbau- und Verbindungstechnik zu sehen. Heute sollte die Endstufe eines solchen Umrichters in direct copper bond Technik realisiert werden. Damit ist nicht nur der Wirkungsgrad zu erhöhen, die Baugröße massiv zu verringern, sondern das ist auch bei großen Stückzahlen, die leider bei Rollern nicht erreicht werden, kostengünstiger.

Dann ist bei den Rollern noch eine Menge an den Steueralgorithmen zu machen. Z.Z. haben sie gar keine, bzw. minimalste Varianten a la Schaltlogik. Dazu würde, wie schon geschrieben, eine geeignete Steuerhardware mit Prozessor erforderlich. Der Hauptteil der Entwicklungskosten geht dabei in die Software.

Zitat:

Gerade mit kleinen Lithiumzellen würde ich es mir ansonsten auch sehr interessant vorstellen wenn man z.B. die Systemsteuerung auf über 200 Volt bringt. Das erhöht nicht nur die Effizienz sondern ermöglicht u.U. Motoren und Umrichter aus der Industrietechnik zu verwenden, und entsprechend hier Entwicklungskosten zu sparen.

Solche Spannungen erhöhen massiv die Kosten und bringen bei den kleinen Leistungen eines Rollers nicht so viel. Das sind Spannungen, die in Hybrid-PKW Sinn machen. Umrichter aus der Industrietechnik sind absolut nicht für Fahrzeuge geeignet.

Zitat:

Für höhere Leistungen (und hier ging es ja um offene Roller) sind sowieso selbst 60 Volt grenzwertig. Über 100 Ampere sollte man den Strom auch nicht hinausbringen, dann werden die Wiederstandsverluste zu hoch, also besser mehr Spannung.

Das stimmt so nicht. 100A ist kein hoher Strom. Selbst manches Kühlergebläse in EC-Technik erreicht 80A.

Die ohmschen Verluste (Widerstandsverluste) im Motor sind von der Spannung unabhängig. Bei sehr niedrigen Spannungen ergeben sich teilweise negative Sekundäreffekte, die die Effizienz geringfügig reduzieren. Bei 60V spielt dies keine Rolle mehr.

Um beim Umrichter wirkliche Effizienzsprünge zu erzielen, wären noch höhere Spannungen nötig, z.B. 400V. Jedoch ist bei den niedrigen Strömen, die im Roller nötig sind, Umrichter mit modernen MOSFET in DCB-Technik so effizient, dass deren Verluste im Gesamtsystem nicht sonderlich ins Gewicht fallen.

Das einzige, wo niedrige Spannungen wirkliche Nachteile bzgl. Verlusten mit sich bringen ist bei den Leitungen. Hier hilft am besten die Längen zu reduzieren, also Akku, Umrichter, Motor so eng wie möglich beieinander anzuordnen. Eine 200V-Leitung vom Rollerbody zum Radnabenmotor würde jedoch enorme Anforderungen bzgl. Sicherheit stellen, bis man so etwas zugelassen bekommt, dass die Nachteile möglicherweise größer sind, als alle Vorteile eienr höheren Spannung zusammen.

Zitat:

Das im KFZ trotzdem hohe Leistungen (obwohl mir da jetzt nix einfällt was mehr als 2000 Watt verbraucht) mit 14 Volt umgesetzt werden ist

Hochstromaggregate im 14V-Bereich: Generator, Kühlergebläse, elektrische Lenkungen, Heckscheibenheizung und natürlich Anlasser.

Zitat:

gewandert ist, das Bordnetz und die Lichtmaschinentechnik stammt noch aus den 60er Jahren des vorigen Jahrtausends und läuft ziemlich am Limit.

Naja, das ist wegen Geiz ist geil. Selbst in der 60er-Jahre-Lichtmaschinentechnik steckt noch erheblich Potenzial, es will nur keiner dafür zahlen. Der VDA-Wirkungsgrad heutiger Lichtmaschinen liegt oft unter 70%, wobei 80% möglich sind, ohne das Grundprinzip zu verlassen, es wird aber teurer. Mit deutlich höherer Technologie und dementsprechend höheren Kosten sind auch 90% erreichbar, wobei dann Elektronik verbaut wird, die hunderte Ampere schaltet.

Die Fahrzeughersteller sind aber nicht bereit hier für Wirkungsgrad zu zahlen, da es im NEFZ wenig bis nichts bringt. Das mag sich aber in Zukunft ändern.

Zitat:

das setzt natürlich einen 4-Quadranten Regler vorraus

2 Quadranten reichen, denn ein Roller braucht keinen Rückwärtsantrieb. Endstufe und Motor blieben jedoch identisch, egal ob 1, 2 oder 4 Quadranten. Rein vom Antrieb her könnte das Teil genauso schnell rückwärts wie vorwärts fahren.

Zitat:

und bringt bei einem 45 Km/h Roller in der Tat nicht wirklich viel. Bei einem großen schweren Maxiscooter der schneller ist aber vielleicht schon.

Hier liegt eine Vermischung verschiedener Energieformen vor. Will man nur kinetische Energie rekuperativ umsetzen, stimmt es zum Teil, jedoch dazu nochmal meinen letzten betrag lesen, denn es stimmt nur zum Teil.

Will man aber potentielle Energie rekuperieren (Bergabfahrt), bringt es möglicherweise beim langsamen Fahrzeug, wo der Windwiderstandsanteil geringer ist, mehr.

Zitat:

Trotzdem ist der Aufwand enorm, und die nötige Sensorik ist eben nicht schon an Bord! Man bräuchte die Drehzahl von Antriebs

Man hat einen Winkellagesensor im Radnabenantrieb und damit eine perfekte Drehzahlsensorik, besser als die in heutigen ABS verbauten.

Damit lässt sich problemlos auch das blockieren verhindern. Man bekäme so ein hochwertiges ABS (Hinterrad) nur durch geeignete Software, ohne zusätzliche Hardware.

Zitat:

Ansonsten wenigstens ein integratives System, welches die Rekuperation mit auf den Bremshebel legt, so das erst Rekuperation und dann Radbremsen kommen.

Selbstverständlich muss das System die Rekuperationsleistung vollautomatisch richtig einstellen. Auch hier wieder eine Softwarefrage. Nur Rekuperieren, ohne die Vorderradbremse zu aktivieren würde ich in der Software aus Fahrstabilitätsgründen ausschliessen. Die Bremskraftverteilung könnte die Software übernehmen.

Gruß

Nippes

[Schattenparker15900]

Ich bin der Meinung Elektroantriebe sind nicht zukunfstfähig, jdf. nicht alleinstehend.

Magnet und Generatorprinzip funktioniert einfach nicht gut genug. Ich finde eigentlich ist die gesamte Elektronik in einem Auto um Welten verbesserbar.

Alleine schon die ganzen Steuergeräte soo scheisse zu verbauen und alles unnötig kompliziert zu machen. Wieso keine Festplatte in den Kofferraum wo alles rauf kann. Ist doch einfacher.

Betriebssysteme als Basis gibts genug z.B Linux darauf kann man aufbauen und noch Kommunikation zwischen den Sensoren usw. zum Rechner fertig wäre alles. Aber bleib ich mal beim Thema

Problem sind Autohersteller und das Öl, denn das sind riesige Einnahmequellen für:

-Autohersteller

-Öllieferaten

-Staat

Ich denke dass ist der Grund wieso solche Antriebe kaum unterstützt werden.

Mal ein Beispiel:

Opel bekommt vom Staat 300 Mio. als Rettungsgelder, bloß um sie vor der Insolvenz zu retten? Mit der Insolvenz wäre wahrscheinlich auch nichts verloren gegangen.

Die meisten Leute die Alternative Antriebe entwickeln müssen dies aus eigener Tasche tun.

Bisschen weit hergeholt aber das ist meine Sicht der Dinge.

 

Mit E-Antrieben wird aufjedenfall in die falsche Richtung entwickelt, denn wo kommt der Strom her? Aus Kraftwerken, heißt CO² Ausstoß oder Atomenergie. Alternativen würden nie im Leben reichen um alle Menschen mit Strom zu versorgen + dann noch jedes Auto was an der Steckdose hängt.

Ich wäre wie Guy Negre für Luftdruck! Luft gibts genug und ich glaube komprimierte Luft wäre sogar Rückgewinnbar, z.B durch Fahrtwind oder würde man den Motor als Kompressor mit Kurbelwelle bauen.

Dann würde Druckluft durch eine Turbine(Antrieb) kommen und am Ende wieder im Druckluftbehälter landen.

Natürlich nu wenn ich richtig denke soviel Ahnung hab ich von Druckluft auch nicht^^.

 

[Faltenbalg34714]

Hallo nochmal,

wirklich sehr interessante Beiträge.

@nippes:

Ich denke was das elektronische Know how betrifft, wird es in der Tat auch zur Autoindustrie Riesenunterschiede geben.

Zumindest mein E-Max muß aber zumindest vom Ansatz her eine Prozessorsteuerung haben, da man Dinge wie z.B. die Abregelgeschwindigkeit mit einem speziellen Diagnose-Laptop programieren kann und der Roller auch eine Eigendiagnose hat. Je nach Fehler oder Zustand werden einem zusammen mit der Fehlerlampe sogar Klartext-Informationen ins Display eingeblendet. (Glücklicherweise ist die einzige Meldung die ich da bisher gesehen hab: "Seitenständer noch ausgeklappt!" und die war berechtigt). Auch der Tachozeiger wird elektronisch über Schrittmotor angesteuert, und das System braucht einen kleinen Moment zum booten.

Das die hohen Preise trotz chinesischer Fertigung sich aus den Stückzahlen ergeben ist klar darum ist es schade das die großen Firmen sich da nicht mal bemühen.

Nochmal zu den Bremsen. Ein Blockierverhinderer beim Rekuperieren wäre natürlich nur per Software möglich da geb ich Dir völlig recht. Aber da die Rollerbremsen rein mechanisch betätigt sind ist hier ohne wirklich sehr aufwendige Nachrüstung der Hardware kein Eingriff möglich, das wollte ich sagen.

Und zur Spannungsgeschichte... Der alte Toyota Prius hat ein elektrisches System mit 280 Volt. Der Prius2, dessen System bei gleicher Baugröße über 50% mehr Leistung hatte verdankt diesen Boost auch einer Erhöhung der Spannung auf 500 Volt. Beim kommenden P3 sind es sogar 650 Volt! Dabei ist die Akku-Spannung beim P2 und P3 nur gut 200 Volt, und ein Wandlermodul im Umrichter spannt entsprechend um. Diesen Aufwand hätte Toyota sich sicherlich gespart wenn es direkt mit 200 Volt besser gegangen wäre.

Auch das mit der Industrietechnik würde ich nicht so abtun. Das Twike hat z.B. trotz recht kleiner Leistung sogar 350 Volt Akkus, wodurch Bauteile die eigendlich fürs normale Drehstromnetz gedacht sind passen.

Der Vectrix hat 120 Volt Akkuspannung. Da die Amis ein 110 Volt Stromnetz haben, liegt auch hier zumindest die Vermutung nahe das durch die hohe Spannung irgendwelche Teile daraus Verwendung finden können.

Hohe Ströme erfordern dicke Kabel, dicke Leiterbahnen, usw. Hohe Spannungen erfordern aber nur minimal dickere Isolierungen. Man braucht nur mal die Anlasserkabel im Motorraum mit den Kabeln seines Staubsaugers vergleichen... Durch beide wird die gleiche Leistung geschickt... Und die Wiederstandsverluste im Anlasser selber sind auch beträchtlich.

Würde man stattdessen bei einem PKW-Motor das Schwungrad durch eine Synchronmaschine ersetzen, könnte man im Gegenzug den normalen Anlasser und Lichtmaschine sparen, entsprechend Verkabelung und Riemenantrieb vereinfachen. Das ganze wäre verschleißfrei, dh. Start/Stop-Systeme kein Problem mehr. Ich denk mal nicht das das teurer als das heutige System wäre, wenns erstmal so in Serie gebaut würde. Hochgeschraubt auf 48 Volt und mit DC/DC fürs normale Bordnetz hätte man sogar noch "Kraftstrom" für alles mögliche und eine für die Serienfertigung bestimmt interessante Baugleichheit zwischen Mildhybrid und Konventionell.

 

@Nick:

Erstmal gut aufgepasst, was die fehlende politische Förderung alternativer Techniken angeht. :) Dazu darf man nicht vergessen, das die Ölindustrie ja wirklich gut lebt, und das weiterhin möchte... Aber den mit Abstand größten Batzen am Spritpreis kassiert der Staat, und der will sich bestimmt nicht selber das Geld abgraben...

Zur Funktion muß ich Dir aber sagen, ist ein elektrischer Antrieb dem Verbrenner haushoch überlegen, sowohl in der Leistung, als auch in Zuverlässigkeit , Baugröße und Lebensdauer. Beispiel Tesla: mit ca. 250 PS beschleunigt er in 3,9 Sekunden auf 100! Ein Verbenner schafft das selbst mit 300 PS nicht. Auch ein 100 PS Elektroauto wäre in der Beschleunigung viel schneller als ein 100 PS-Benzinauto. Dazu ist ein Elektroantrieb der 200.000 Kilometer mit minimalster Wartung durchhält auch kein großes Problem. Ach ja, und die E-Maschine kann 90% der zugeführten Energie in Bewegung umsetzen. Beim Verbrenner sinds selbst beim modernen Diesel weniger als 50%

Knackpunkt sind die Batterien, und werdens auch längere Zeit noch bleiben. Darum wären ne gute Übergangslösung kleine bis mittelgroße Stadtflitzer die u.U. für längere Strecken ein Stromagregat aufnehmen können und bei größeren und teureren Autos die sogenannten Plug-In Hybriden die einen fest eingebauten Verbrenner haben, allerdings im Nahebereich ebenfalls elektrisch fahren können.

Das Druckluftauto ist eine witzige Idee wenn man emmissionsfrei kurze Strecken bei superschnellen Füllzeiten fahren will. Der Wirkungsgrad ist aber schlecht, dh. man braucht viel mehr Energie um die Druckluft zum tanken zu erzeugen, als diese hinterher abgibt. Auch eine Rückgewinnung wie Du meinst ist nicht möglich weil Deine Turbine in jedem Fall stärker bremsen würde als sie Leistung abgibt.

Zum Schluss das mit den Kraftwerken... Das ist auch so eine Theorierechnung der Öllobby. Fakt ist, das z.B. viele Kohlekraftwerke die tagsüber gebraucht werden nachts praktisch im Leerlauf arbeiten und unnütz Energie verpuffen, darum hatte man früher ja die Nachtspeicherheizungen überhaupt erfunden, um diese Energie noch zu nutzen. Heute könnt man damit die Batterien der parkenden Autos laden. Auch fakt ist das jede Modernisierung der Stromerzeugung sofort auf alle Elektroautos durchschlägt, wärend z.B. bei dreckigen Dieseln erstmal jedes einzelne Auto umgebaut werden muß, evt. geht das nicht einmal und so sauber wie ein neue sind sie immer noch nicht. Und auch der Anteil an Solar und Windkraft ist durchaus steigerbar.

Als letztes nehme ich mal Biokraftstoff: Ein umgebautes Kohlekraftwerk könnte Holzreste, Blätter, Kuhmist, ja sogar Altöl und Autoreifen verbrennen, egal was hauptsache brennt. Das Abgas geht durch Gebäudegroße Filteranlagen die alle Schadstoffe rausholen so das die Abgase den höchsten Normen entsprechen. Für mein Fahrzeug dagegen brauche ich einen hochwertigen flüssigen oder gasförmigen Kraftstoff mit genau definierten Eigenschaften, den ich erstmal mit viel Energie aus meinen Pflanzen gewinnen muß, da bleibt viel weniger als bei der Kraftwerkssache...

Ich denke Elektromobilität ist (derzeit) die einzige Chance auch in der Zukunft noch mit coolen Maschinen zu cruisen und nicht zu Fuß gehen zu müssen, darum hoffe ich doch auf eine gewisse Verbreitung.

Elektrische Grüße,

Thomas.

[Schattenparker15900]

Zitat:

Original geschrieben von Tommy353

 

Würde man stattdessen bei einem PKW-Motor das Schwungrad durch eine Synchronmaschine ersetzen, könnte man im Gegenzug den normalen Anlasser und Lichtmaschine sparen, entsprechend Verkabelung und Riemenantrieb vereinfachen. Das ganze wäre verschleißfrei, dh. Start/Stop-Systeme kein Problem mehr. Ich denk mal nicht das das teurer als das heutige System wäre, wenns erstmal so in Serie gebaut würde. Hochgeschraubt auf 48 Volt und mit DC/DC fürs normale Bordnetz hätte man sogar noch "Kraftstrom" für alles mögliche und eine für die Serienfertigung bestimmt interessante Baugleichheit zwischen Mildhybrid und Konventionell.

Meine Idee!^^

zwischen Getriebe und Motor. Könnte als Generator, Anfahrhilfe, Anlasser und vllt. sogar als Kupplung dienen wobei letzteres eher ne Vision von mir ist. Die 3 ersten Sachen sind beim Prius glaub ich auch der Fall + der Ort vom Einbau oder irre ich mich da?

Zur Magnetkupplung: Keine Idee für Rennautos aber,

nehmen wir an der eine Teil hängt an der Kurbelwelle und dreht mit, der 2. Teil am Getriebeeingang. Setzt man diese Teile jetzt unter Strom, wie bei einem E-Motor würde das langsam drehendere Teil, also auch das schwergängigere sich vom anderen mitziehen lassen. Das Getriebe dreht sich.

Weitergedacht für ein "Magnetgetriebe":

Mit verschiedenen Stromstärken usw könnte man dann sogar ohne zu Schalten übersetzen.

Eigentlich eine gute Idee oder?

Würde auch als Anlasser funktionieren: Bremse treten, Schlüssel umdrehen -> Da jetzt der Wiederstand des Getriebes durch getretene Bremsen größer ist würde sich der Motor drehen und starten.

Hört sich leicht an aber mir ist klar dass gerade wegen der Übersetzung, der 2. Funktionen als Anlasser sehr viel Entwicklunbgsarbeit gerade wegen Stromspannung-, stärke usw nötig wäre.

Naja wie auch immer ich komm ab vom Thema^^

[DerNippes]

@Tommy

Zitat:

Zumindest mein E-Max muß aber zumindest vom Ansatz her eine Prozessorsteuerung haben, ...

Was im e-max verbaut ist, weiss ich nicht genau, da ich mir leider noch keinen ansehen konnte. Eine Anfrage nach Händlern wurde erst lange gar nicht, dann sehr unzufriedenstellend beantwortet. Ob nun der scheinbar vorhandene Controller wirklich zur Motorsteuerung eingesetzt wird, oder ob er "nur" übergeordnete Funktionen übernimmt ist so natürlich nicht zu sagen. Eine vollfunktionelle Steuerung eines Permanentmagnetsynchronmotors kann schon enorm Rechenleistung benötigen. Wenn man wirklich alles aus dem Antrieb heraus holen will in Bezug auf Funktionalität, Wirkungsgrad, etc. endet man schnell bei einem FPGA mit PowerPC-Core.

Zitat:

Nochmal zu den Bremsen. Ein Blockierverhinderer beim Rekuperieren wäre natürlich nur per Software möglich da geb ich Dir völlig recht. Aber da die Rollerbremsen rein mechanisch betätigt sind ist hier ohne wirklich sehr aufwendige Nachrüstung der Hardware kein Eingriff möglich, das wollte ich sagen.

Vollkommen richtig. Ich hatte nicht bedacht, dass man auch die Möglichkeit benötigt, die Bremskraft der mechanischen Bremse zurück zu nehmen. In gewissem Rahmen würde eine Steuerung, wie ich sie im Sinn habe, das Blockieren selbst bei überbremsen durch den Fahrer verhindern. Der Motor ging automatisch vom Generator- in den Motorbetrieb. Verlusttechnisch ist das ineffektiv, aber es könnte das Blockieren verhindern, allerdings nur so weit, wie das Antriebsmoment des Motors hierzu ausreicht. Besser wäre ein zusätzlicher Aktuator (ziemlich kleiner Elektromotor z.B.), der bei Bedarf den Bremsdruck der mechanischen Bremse reduziert. Insofern wäre also keine zusätzliche Sensorik erforderlich, wohl aber zusätzliche Aktuatorik.

Zitat:

Und zur Spannungsgeschichte... Der alte Toyota Prius hat ein elektrisches System mit 280 Volt. Der Prius2, dessen System bei gleicher Baugröße über 50% mehr Leistung hatte verdankt diesen Boost auch einer Erhöhung der Spannung auf 500 Volt. Beim kommenden P3 sind es sogar 650 Volt! Dabei ist die Akku-Spannung beim P2 und P3 nur gut 200 Volt, und ein Wandlermodul im Umrichter spannt entsprechend um. Diesen Aufwand hätte Toyota sich sicherlich gespart wenn es direkt mit 200 Volt besser gegangen wäre.

Beim Prius und den anderen Hybridfahrzeugen von Toyota werden höhere Spannungen verwendet, jedoch auch deutlich höhere Leistungen umgesetzt. Natürlich kommt man mit steigender Leistung irgendwann an den Punkt, wo man sinnvollerweise solche Spannungen wählt. Eine magische Grenze ist dabei 60V. Wird diese Marke überschritten, steigen die Anforderungen an die Sicherheit drastisch an. Dabei geht es keineswegs nur um die Isolation an sich. Auch dass orange Kabel Vorschrift sind, spielt keine entscheidende Rolle. Es muss aber auch sicher gestellt sein, dass der elektrisch unausgebildete Anwender bei einem einfachen Eingriff durch die hohe Spannung gefährdet wird. Daher müssen alle Teile, in denen höhere Spannungen vorliegen, mit entsprechenden Warnhinweisen versehen sein und dürfen nicht ohne Werkzeug zugänglich sein. Offene Kontakte wie bei der 12V-Batterie und einfache Steckverbinder verbieten sich von selbst. Das wird bei einem Roller noch wesentlich schwerer als beim PKW, da die elektrische Leistung mit der hohen Spannung irgendwie von Fahrzeugbody über die Schwinge zum Radnabenmotor muss. Hier alles entsprechend zu schützen wird sehr aufwändig, insbesondere wenn man noch bedenkt, dass auch nach einem Unfall noch ausreichender Schutz vor der elektrischen Spannung gegeben sein sollte.

Was den Einfluss der Spannung auf den Wirkungsgrad angeht, sind mehrere Teilsysteme zu betrachten, die ganz unterschiedlich beeinflusst werden, nämlich Batterie, Umrichter, Motor und Verbindungen.

Beim Motor ist im ersten Ansatz nichts zu gewinnen. Verdoppelt man die Spannung, muss man die Windungszahl verdoppeln. Da aber nicht mehr Platz für die Wicklung zur Verfügung steht, muss man den Leiterquerschnitt halbieren. Doppelte Windungszahl heisst doppelte Drahtlänge, damit doppelter Widerstand, halber Querschnitt heisst nochmals doppelter Widerstand, womit sich der Wincklungswiderstand vervierfacht. Bei doppelter Spannung braucht man aber nur den halben Strom für die gleiche Leistung. Halber Strom zum Quadrat mal vierfacher Widerstand ergibt exakt wieder die gleiche Verlustleistung in der Wicklung. Die Eisenverluste in der Maschine ändern sich auch nicht, da das magnetische Feld unverändert bleibt. Bei sehr niedrigen Spannungen können Sekundäreffekte die Auslegung des Motors zwar ungünstiger machen, aber dies dürfte bei Größenordnungen wie 60V und 10kW noch keine signifikante Rolle spielen.

Beim Umrichter ist die Situation verzwickter. So lassen sich hohe Ströme bei niedrigen Spannungen am besten mit MOSFETs schalten und das heutztage auch bis zu einigen 100A noch sehr effektiv. Mit steigenden Spannungen erreicht man irgendwo die Grenze, wo MOSFETs entweder gar nicht mehr verfügbar sind, oder IGBTs deutlich effektiver. Ein direkter Vergleich wird dadurch schwierig. In jedem Fall ist der Umrichter aber mit sehr hohem Wirkungsgrad realisierbar, vorausgesetzt die Aufbau- und Verbindungstechnik ist geeignet ausgeführt. In dem Punkt setzt Toyota übrigens neue Maßstäbe, an denen man erkennt, was alles möglich ist. Wie weit die Umrichterverluste reduziert werden können ist weniger eine Frage der Spannung, als mehr der Kosten.

Bei der Batterie sind vermutlich höhere Spannungen daher vorteilhaft, weil Reihenschaltungen von Zellen besser realisierbar sind, als Parallelschaltungen. Hier kenne ich mich aber noch nicht ausreichend aus.

Bei den Leitungen ist bzgl. der Verluste der Vorteil von hohen Spannungen offensichtlich. Allerdings kommen die beschriebenen Sicherheitsaspekte erschwerend hinzu, wobei sich dann die Frage stellt, was von Gesamtsystem her gesehen die Nase vorn hat. Ich vermute, dass dies bei den geringen Leistungen eines Rollers in den Klassen 50ccm und 125ccm noch Spannungen unter 60V sind.

Zitat:

Auch das mit der Industrietechnik würde ich nicht so abtun. Das Twike hat z.B. trotz recht kleiner Leistung sogar 350 Volt Akkus, wodurch Bauteile die eigendlich fürs normale Drehstromnetz gedacht sind passen.

Beim Twike ist der Antrieb recht gut geschützt hintern den beiden Sitzen angebracht. Er wird dadurch weder hässlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt, noch liegt er im direkten Berührungsbereich. Beim Roller sieht das ganz anders aus. Das Steuergerät muss gut gegen Nässe, Schmutz, Salz, etc. geschützt sein. Des weiteren darf sich unter keinen Umständen Kondensfeuchtigkeit im Inneren niederschlagen. Das bieten Umrichter aus der Industrietechnik nicht. Hinzu kommen die u.U. drastischen Schüttelbelastungen, die in der Industrietechnik ebenfalls nicht vorgesehen sind. Schlussendlich spielt bei der Abdichtung des Gehäuses auch der Luftdruck eine Rolle, denn ein Fahrzeug muss auch die Fahrt auf 3000m NN verkraften. Bei Elektronik für PKWs wird hier oft gewaltiger Aufwand betrieben. Dies vereinfacht sich sehr stark, wenn die Elektronik nicht im Motorraum, sondern im Innenraum untergebracht wird, wo sie wesentlich geringeren Umwelteinflüssen und typischerweise auch geringeren Schüttelbelastungen ausgesetzt ist. Dies ist beim Twike der Fall, beim Roller nicht. Industrietechnik ist für hohe Lebensdauer (die zehnfache Auslegungslebensdauer im Vergleich zur Fahrzeugtechnik ist normal) bei vergleichsweise freundlichen Rahmenbedingungen ausgelegt. Übrigens beträgt die Zwischenkreisspannung eines typischen Drehstrom-Industrieumrichters für Niederspannungsnetzte (230V/400V) immerhin 550V. Bei Lokomotiven liegt man im kV-Bereich, aber da geht es ja auch um MWs an Leistung.

Zitat:

Man braucht nur mal die Anlasserkabel im Motorraum mit den Kabeln seines Staubsaugers vergleichen... Durch beide wird die gleiche Leistung geschickt... Und die Wiederstandsverluste im Anlasser selber sind auch beträchtlich.

Mancher Anlasser hat Spitzenleistungen, die diejenigen eines Staubsaugers deutlich übertreffen. Dennoch ist Dein Einwand richtig. Die dicken Kabel sprechen klar gegen hohe Leistungen bei kleinen Spannungen. Beide Beispiele sind jedoch sehr sonderbare elektrische Maschinen. Ein Anlasser wird eigentlich immer in erheblicher Überlast betrieben, was er nur durch vergleichsweise kurze Betriebsdauer überlebt. Auch der Motor eines Staubsaugers wird in Überlast betrieben, was dadurch möglich ist, dass er sich mit seinem eigenen Luftstrom effektiv kühlt. Beide Beispiele haben sehr schlechten Wirkungsgrad im Vergleich zu Fahrantrieben und auch extrem kurze Auslegungslebensdauer (vielleicht 1/100 der eines Fahrantriebs).

Zitat:

Würde man stattdessen bei einem PKW-Motor das Schwungrad durch eine Synchronmaschine ersetzen, könnte man im Gegenzug den normalen Anlasser und Lichtmaschine sparen, entsprechend Verkabelung und Riemenantrieb vereinfachen. Das ganze wäre verschleißfrei, dh. Start/Stop-Systeme kein Problem mehr.

Diese Art von integriertem Starter-Generator wurde in den 90er Jahren intensiv entwickelt, aber aus vielerlei Gründen, vor allem zu hohen Kosten, fallen gelassen und bis heute nicht wieder aufgegriffen. Wenn man so eine aufwändige und teure Lösung in Betracht zieht, sollte man es gleich als (Mild-)Hybrid auslegen, was auch die meisten Fahrzeughersteller tun werden. Mit Deiner Vermutung nach Baugleichheit liegst Du also absolut richtig.

Noch ein Wort zum Biokraftstoff. Wenn man Abfallprodukte nutzt ist das sicherlich sinnvoll, zumindest vom ökologischen Gesichtspunkt her. Wird jedoch dafür gesondert eine Pflanzenart angebaut (z.B. Raps) kann die Bilanz schlecht ausfallen. Zum einen treten Kraftstoffe dann in Konkurrenz zu Lebensmitteln, was ethisch fragwürdig ist. Zum zweiten würde die gesamte Anbaufläche Deutschlands bei weitem nicht ausreichen unsere Fahrzeugflotte zu befeuern. Drittens werden gerade Pflanzen die der Energiegewinnung dienen mit gewaltigem Düngemitteleinsatz angebaut, von den Problemen der Monokulturen im Moment noch ganz zu schweigen. Durch die Düngung wird viel Lachgas freigesetzt, was ein etwa 200fach stärkere Treibhauswirkung aufweist als CO2. Im Falle von Raps ist die Bilanz sogar negativ, d.h. dass die klimaschädliche Wirkung des Anbaus stärker ist, als das, was durch die CO2-Einsparung gewonnen wird. Dennoch liegt in regenerativen Energien noch eine Menge Potenzial.

Nippes