Hohe PS Leistung bei E-Autos?

[Gururom]

Wieso habe die aktuellen E-Autos nur so hohe PS Zahlen, der VW ID3 irgendwas mit 200 PS zum Beispiel.
Gibt es dafür erklärbare Gründe?
Ökologisch etc ists ja nun nicht, früher wurden wir angehalten Strom zu sparen

[Grasoman]

Was ist mir lieber? Der E-Motor mit geringeren Anschaffungskosten und besserem Wirkungsgrad über meine reale abgerufene Leistung ist mir lieber, also mit geringerer TCO. Und das geht bei dem 50 kW-Motor besser als bei dem 100 kW-Motor. Doch, der kleinere E-Motor lohnt sich vom Konstruktionsaufwand und von den Kosten her.

Man sieht das schon an den ganzen Aftermarket-Umrüst-BEVs. Da hat quasi keiner sinnlose 150 kW peak an die Hinterachse (wie im id.3) oder Vorderachse (wie im Kona, e-Niro, e-Soul mit der großen E-Motor-Ausbaustufe) bekommen.

Exemplarisch dieses Portfolio an E-Motoren für die Umrüstung:
https://www.fleck-elektroauto.de/shop/elektromotoren/

Einmal dort das ganze Portfolio durch (er nennt immer die Dauerleistung), hier mal aufsteigend nach Dauerleistung:

12 kW Motor - kann problemlos einen Smart Fortwo antreiben
13 kW Asynchronmotor
15 kW Motor mit hohem Wirkungsgrad
20 kW Asynchronmotor - Mit dem Motor kann man einen Kleinwagen befeuern. Und zwar ziemlich flott. Bis 1100Kg ca 140-150km/h Topspeed.
28 kW Asynchronmotor
30 kW luftgekühlt 7500rpm
32 kW Motor für sportliche Anwendungen
44 kW Motor
51 kW Synchronmotor
Doppelmotor 2 x 28 kW
Doppelmotor 2 x 50 kW
108 kW Doppelmotor

Ein Flugzeug braucht Redundanz im Antrieb, weil es sonst abstürzt. Und offenbar sind 2 halbzuverlässige Triebwerke in der zivilen Luftfahrt einfacher und günstiger zu bauen und auch anzuordnen, als 1 wirklich sehr zuverlässiges. Im militärischen Bereich tun es auch einstrahlige Flugzeuge gut, die Besatzung aus 1-5 Leuten rettet sich ggf. per Schleudersitz. Und geht ja vorher schon hohe Risiken ein. Auch bei den kleinen und leichten Flugzeugen gibt's verbreitet einmotorige Flugzeuge. Aber das geht vom Thema weg.

[jottlieb]

Zitat:

@Grasoman schrieb am 24. Oktober 2020 um 14:57:11 Uhr:

Was ist mir lieber? Der E-Motor mit geringeren Anschaffungskosten und besserem Wirkungsgrad über meine reale abgerufene Leistung ist mir lieber, also mit geringerer TCO. Und das geht bei dem 50 kW-Motor besser als bei dem 100 kW-Motor. Doch, der kleinere E-Motor lohnt sich vom Konstruktionsaufwand und von den Kosten her.

Man sieht das schon an den ganzen Aftermarket-Umrüst-BEVs. Da hat quasi keiner sinnlose 150 kW peak an die Hinterachse (wie im id.3) oder Vorderachse (wie im Kona, e-Niro, e-Soul mit der großen E-Motor-Ausbaustufe) bekommen.

Warum ignorierst du immer die Rekuperation? Da gilt: Je mehr Motorleistung, desto wirksamer ist sie.

[GaramMasala]

Zitat:

@FWebe schrieb am 23. Oktober 2020 um 20:12:42 Uhr:

Auch das ist kein wirkliches Problem.
Betrachte mal eine Übersetzung, welche bei 14 m/ s eine (Nenn-)Leistung von 50 kW erreicht.

Ungünstige Bedingungen wären vor allem Steigungen. Sagen wir mal 15-16%, also 9°, sowas gibt es sowohl an Alpenpässen wie auch in Mittelgebirgen, die Karre ist voll beladen 2,3to.
Da wäre die benötigte Leistung nur für den Höhenunterschied grob: 2300kg*10m/s²*14m/s*sin9°=50kW
Die Kiste käme, sollte ich mich nicht verschätzt haben, den Berg nicht hoch und könnte dort auch nicht anfahren, geht man vom linearen Leistungsverlauf bis zur Nennleistung aus. Das wäre schon peinlich.

[Grasoman]

Zitat:

Warum ignorierst du immer die Rekuperation? Da gilt: Je mehr Motorleistung, desto wirksamer ist sie.

Der Verweis auf die steigende Rekuperationsleistung mit steigender E-Motorleistung ist zwar faktisch richtig, trotzdem aber Augenwischerei. Wirklich effizient ist vorausschauendes Fahren, früh den Fuß vom Strompedal und Ausrollen lassen, also E_kin über die Fahrwiderstände abbauen. Ansonsten: für alle mäßigen Verzögerungen in mäßig schweren Fahrzeugen reicht auch eine mäßige E-Motorleistung.

Eine besonders starke Rekuperation brauchen an sich nur Leute, die entweder sinnlos schwere Autos fahren oder vorher sinnlos viel auf das Strompedal getreten haben. Und wegen den Wandlungsverlusten kommt da auch nur ein gewisser Teil davon wirklich wieder nutzbar zurück.

Die ganz seltene Besonderheit sind wirklich routinemäßig gefahrene lange, steile Abfahrten, wo dann viel E_pot zurückkommt. Aber die sind selten genug, um im Mittel keine Rolle zu spielen. Aber gern kann man für die Szenarien dann auch spezielle Fahrzeuge mit einer besonders hohen Rekuperationsleistung einsetzen.

[jottlieb]

Zitat:

@Grasoman schrieb am 24. Oktober 2020 um 19:49:12 Uhr:

Zitat:

Warum ignorierst du immer die Rekuperation? Da gilt: Je mehr Motorleistung, desto wirksamer ist sie.

Die ganz seltene Besonderheit sind wirklich routinemäßig gefahrene lange, steile Abfahrten, wo dann viel E_pot zurückkommt. Aber die sind selten genug, um im Mittel keine Rolle zu spielen. Aber gern kann man für die Szenarien dann auch spezielle Fahrzeuge mit einer besonders hohen Rekuperationsleistung einsetzen.

Wenn ich mal einen Alpenpass oder durch den Schwarzwald fahre, dann muss ich mir ein spezielles Fahrzeug kaufen?

Seltsame Einstellung.

[holgor2000]

Zitat:

@Grasoman schrieb am 24. Oktober 2020 um 19:49:12 Uhr:

Zitat:

Warum ignorierst du immer die Rekuperation? Da gilt: Je mehr Motorleistung, desto wirksamer ist sie.

Der Verweis auf die steigende Rekuperationsleistung mit steigender E-Motorleistung ist zwar faktisch richtig, trotzdem aber Augenwischerei. Wirklich effizient ist vorausschauendes Fahren, früh den Fuß vom Strompedal und Ausrollen lassen, also E_kin über die Fahrwiderstände abbauen. Ansonsten: für alle mäßigen Verzögerungen in mäßig schweren Fahrzeugen reicht auch eine mäßige E-Motorleistung.

Eine besonders starke Rekuperation brauchen an sich nur Leute, die entweder sinnlos schwere Autos fahren oder vorher sinnlos viel auf das Strompedal getreten haben. Und wegen den Wandlungsverlusten kommt da auch nur ein gewisser Teil davon wirklich wieder nutzbar zurück.

Die ganz seltene Besonderheit sind wirklich routinemäßig gefahrene lange, steile Abfahrten, wo dann viel E_pot zurückkommt. Aber die sind selten genug, um im Mittel keine Rolle zu spielen. Aber gern kann man für die Szenarien dann auch spezielle Fahrzeuge mit einer besonders hohen Rekuperationsleistung einsetzen.

Fahr mal morgens im Berufsverkehr einer großen Stadt. Da ist nix mit ausrollen lassen. Da fährt Dir permanent einer in die Lücke rein.

[Diabolomk]

Zitat:

@holgor2000 schrieb am 24. Oktober 2020 um 10:53:43 Uhr:

Zitat:

@Gururom schrieb am 23. Oktober 2020 um 09:08:53 Uhr:

Wieso habe die aktuellen E-Autos nur so hohe PS Zahlen, der VW ID3 irgendwas mit 200 PS zum Beispiel.
Gibt es dafür erklärbare Gründe?
Ökologisch etc ists ja nun nicht, früher wurden wir angehalten Strom zu sparen

Doch, es ist ökologisch, denn mehr Leistung beim Elektromotor bedeutet nicht unbedingt mehr Verbrauch.
Beispiel: Angenommen, Du benötigst die Leistung von 20 kW (oder PS) um die Geschwindigkeit X zu fahren, dann benötigt dieser Motor in der Stunde 20kWh Energie.
Dabei ist es völlig egal welche maximale Leistung der Motor hat. Das können 20kW oder 200kW sein.
Oder anders gesagt: Mit steigender Maximalleistung steigt nicht die benötigte Energie für die gleiche Geschwindigkeit.

Das ist beim Verbrenner anders. Dort steigt auch immer der Verbrauch, wenn der Motor mehr Leistung hat.
Das liegt daran, dass man den Motor nur auf 3 Arten mehr Leistung abgewinnen kann:
1. Mehr Benzin einspritzen für mehr Bumms am Kolben: Mehr Verbrauch.
2. Mehr Luft rein drücken für mehr Bumms am Kolben: Mehr Verbrauch.
3. Höher drehen lassen: Mehr Verbrauch.

Zitat:

@holgor2000 schrieb am 24. Oktober 2020 um 10:53:43 Uhr:

Zitat:

@Diabolomk schrieb am 23. Oktober 2020 um 09:48:13 Uhr:

Selbst beim Verbrenner ist ja auch nicht PS = Verbrauch. Das ist auch immer stark Abhängigkeit des Hubraumes.

Das ist falsch. Siehe oben die drei Gründe. Mehr Hubraum bedeutet eine größere Brennkammer, die mit Luft und Benzin gefüllt werden muss. Also mehr Verbrauch.

@holgor2000

Das ist nicht falsch.

Du begründest doch am Ende ähnlich wie ich.

Aber die Wahrheit hat noch andere Faktoren.

[Grasoman]

Zitat:

Wenn ich mal einen Alpenpass oder durch den Schwarzwald fahre, dann muss ich mir ein spezielles Fahrzeug kaufen?
Seltsame Einstellung.

Nein, denn das ist ja nicht routinemäßig. Also kannst du hochwärts langsam fahren (das senkt die nötige Leistung deutlch) und runterwärts die Reibbremsen da nutzen, wo die Rekuperation nicht reicht. Easy, oder?

[FWebe]

Zitat:

@StephanRE schrieb am 24. Oktober 2020 um 13:20:30 Uhr:

Nur mal sn den gesunden Menschenverstand apoeliert: was ist euch lieber? Ein 50Kw Motor der ständig am Limit bewegt wird oder ein 100 Kw Motor der immer nur mit 2/ 3 Leistung bewegt wird?
Vom Konstruktionsaufwand und von den Kosten her lohnt sich der kleinere Motor sowieso nicht.
Sowas nennt man Reserven. Ein Flugzeug könnte auch mit einem Triebwerk fliegen 2 sind aber besser auch wenn die nur 50% Leisten müssrn

Lustig, dass du Flugzeuge nennst. Was schätzt du, mit welcher Auslastung die Motoren laufen? Kleiner Tipp, die besagten 75 % Nennleistung könnten es eventuell sein.

Ich frage mich nur gerade, in welchem realen Alltagsszenario ein Antrieb mit 50 kW am Limit genutzt werden soll.

Zitat:

@GaramMasala schrieb am 24. Oktober 2020 um 19:16:44 Uhr:

Zitat:

@FWebe schrieb am 23. Oktober 2020 um 20:12:42 Uhr:

Auch das ist kein wirkliches Problem.
Betrachte mal eine Übersetzung, welche bei 14 m/ s eine (Nenn-)Leistung von 50 kW erreicht.

Ungünstige Bedingungen wären vor allem Steigungen. Sagen wir mal 15-16%, also 9°, sowas gibt es sowohl an Alpenpässen wie auch in Mittelgebirgen, die Karre ist voll beladen 2,3to.
Da wäre die benötigte Leistung nur für den Höhenunterschied grob: 2300kg*10m/s²*14m/s*sin9°=50kW
Die Kiste käme, sollte ich mich nicht verschätzt haben, den Berg nicht hoch und könnte dort auch nicht anfahren, geht man vom linearen Leistungsverlauf bis zur Nennleistung aus. Das wäre schon peinlich.

Und was für ein Fahrzeug wäre das, dass wir bei voller Beladung mit 2,3 t dabei betrachten?
Ich gehe bei meiner Betrachtung von einem Fahrzeug mit 1,5 t aus, das müsste für 2,3 t dann mit 800 kg beladen werden, was wohl in der Realität eher selten der Fall sein wird.

Kleine Anmerkung zu deiner Berechnung:
Mit 40 kW fährt ein Fahrzeug mit 2,3t bei 15% Steigung bis zu ~35 km/ h schnell, das Problem ist also nicht die Nennleistung, sondern die Untersetzung. Da der Akku die Nennleistung vorgibt, muss man für dein Szenario also nur einen Motor verwenden, der die Nennleistung bei 30 km/ h erreicht oder eine kürzere Untersetzung nutzen.

Da wäre also weiterhin nichts peinlich dran.
Peinlich finde ich dagegen hier das Gebaren einiger user. Manchmal schadet der Blick zurück zur Realität nicht.
Mit 2,3 t 15 % Steigung zu befahren ist weder eine normale Nutzung noch eine relevante, zumal keiner sagt, dass niemand mehr als 40 kW Antriebsleistung braucht. Es ist halt lediglich die Leistung, die dem mobilen Alltag der meisten Menschen gerecht wird, ohne sie nennenswert einzuschränken.
Beim LKW wird man damit z.B. tatsächlich nicht weit kommen, komischerweise sind gerade diese aber mit einem Leistungsgewicht von ca. 35 - 90 kg/ kW deutlich schlechter motorisiert als nahezu alle aktuellen PKW.

[Grasoman]

Zitat:

in welchem realen Alltagsszenario ein Antrieb mit 50 kW am Limit genutzt werden soll.

Man kann solche Szenarios konstruieren: Steigungswiderstand (gerade mit Anhängelast) und Beschleunigungswiderstand, Rollwiderstand; und noch Luftwiderstand bei Gegenwind. Da P = F*v, bekommt man außerdem irgendwann jede Leistung erreicht, wenn man einfach nur schnell genug fährt. In F ist v ja auch noch mal quadratisch drin, so dass die nötige Leistung letztlich mit v^3 steigt.

Sehr einfach zu erreichen ist eine Motorleistung mit einem schweren Anhänger schnell genug den Berg hoch.

Ob das dann Teil des realen, individuellen Alltags sind, liegt an jedem selbst.

An sich sind 50 kW aber immer nur kurz mal "nötig".

[FWebe]

Zitat:

@Grasoman schrieb am 25. Okt. 2020 um 03:6:15 Uhr:

An sich sind 50 kW aber immer nur kurz mal "nötig".

Genau das war der Punkt, um den es mir ging. Es ist i.d.R. kein Dauerzustand und schon gar nicht beim Großteil der Anwender.

Ich habe kein Problem damit, wenn ein Antrieb mehr Leistung hat, mir geht es mehr darum klar zu machen, wie wenig für einen normalen Alltag ausreicht.

Wobei man auch sagen muss, dass die Fragen am Ende eigentlich folgende sind:
Möchte man auf eine mehrstufige Untersetzung verzichten und wenn ja, welchen Kompromiss aus Zugkraft und Höchstgeschwindigkeit geht man dann bei einer gesetzten Nennleistung ein.

[Grasoman]

Zitat:

Wobei man auch sagen muss, dass die Fragen am Ende eigentlich folgende sind:
Möchte man auf eine mehrstufige Untersetzung verzichten und wenn ja, welchen Kompromiss aus Zugkraft und Höchstgeschwindigkeit geht man dann bei einer gesetzten Nennleistung ein.

Jepp, genau das sind die eigentlichen Fragen. Und daher: für wirklich günstige E-Motoren (die den Kompromiss aus Zugkraft und Höchstgeschwindigkeit in bestimmten Fahrzeugen nicht allein schaffen) werden aller Voraussicht nach auch wieder Wechselgetriebe kommen. Denn vermutlich wird der Verbau eines mehrstufigen Wechselgetriebes oder einer variablen Untersetzung (wie auch immer gestaltet) der Kompromiss sein, der dann Zugkraft und Höchstgeschwindigkeit gerade nicht mehr als Kompromiss anfühlen lässt. Dann hat man wieder beides, auch mit "wenig" Motorleistung. Und 50 kW sind ja immer noch um 68 PS, und man stelle sich mal 20 - 68 Pferde vor, die an einem Wagen ziehen. 50 kW ist nicht wenig, 50 kW ist richtig viel.

[GaramMasala]

Zitat:

@FWebe schrieb am 24. Oktober 2020 um 21:45:07 Uhr:

Und was für ein Fahrzeug wäre das, dass wir bei voller Beladung mit 2,3 t dabei betrachten?
Ich gehe bei meiner Betrachtung von einem Fahrzeug mit 1,5 t aus, das müsste für 2,3 t dann mit 800 kg beladen werden, was wohl in der Realität eher selten der Fall sein wird.

Kleine Anmerkung zu deiner Berechnung:
Mit 40 kW fährt ein Fahrzeug mit 2,3t bei 15% Steigung bis zu ~35 km/ h schnell, das Problem ist also nicht die Nennleistung, sondern die Untersetzung. Da der Akku die Nennleistung vorgibt, muss man für dein Szenario also nur einen Motor verwenden, der die Nennleistung bei 30 km/ h erreicht oder eine kürzere Untersetzung nutzen.

Da wäre also weiterhin nichts peinlich dran.
Peinlich finde ich dagegen hier das Gebaren einiger user. Manchmal schadet der Blick zurück zur Realität nicht.
Mit 2,3 t 15 % Steigung zu befahren ist weder eine normale Nutzung noch eine relevante, zumal keiner sagt, dass niemand mehr als 40 kW Antriebsleistung braucht.

Bei den 2,3 to habe ich mich am id.3 orientiert, ein Kompaktfahrzeug, das passenderweise ungefähr bei den vorgeschlagenen 14m/s seine Nennleistung erreicht und dessen zulässigs Höchstgewicht da so ca. liegt.
Wie gesagt, es gibt einige Mittelgebirgsstraßen die so steil sind und der gewähnliche Autofahrer hat den Anspruch diese mit einem regulär vollbeladenem Auto zu schaffen.
Und natürlich funktionieren kleinere Motoren wenn man an der Übersetzung dreht, also entweder eine geringere Endgeschwindigkeit wählt oder ein Schaltgetriebe. Nur will man meist eine Endgeschwindigkeit oberhalb der Richtgeschwindigkeit haben und wenig Bauaufwand.

[holgor2000]

Zitat:

@Diabolomk schrieb am 24. Oktober 2020 um 21:05:49 Uhr:

Aber die Wahrheit hat noch andere Faktoren.

Wie meinen?

[jottlieb]

Zitat:

@Grasoman schrieb am 24. Oktober 2020 um 21:08:02 Uhr:

Zitat:

Wenn ich mal einen Alpenpass oder durch den Schwarzwald fahre, dann muss ich mir ein spezielles Fahrzeug kaufen?
Seltsame Einstellung.

Nein, denn das ist ja nicht routinemäßig. Also kannst du hochwärts langsam fahren (das senkt die nötige Leistung deutlch) und runterwärts die Reibbremsen da nutzen, wo die Rekuperation nicht reicht. Easy, oder?

Schau' mal über den Tellerrand. Nicht jeder wohnt in der norddeutschen Tiefebene.

Selbst in Stuttgart hast du Straßen die sind so steil, da brauchst du genug Leistung im Stand anfahren zu können.

Und warum sollte ich abwärts die Bremsscheiben über Gebühr abnutzen und eine Überhitzung riskieren, wenn der Elektromotor wartungsfrei diese Aufgabe übernehmen kann und sogar noch Energie zurückgewinnt? Beim Verbrenner nutze ich ja auch die Motorbremse.

Bezüglich "hochwärts langsam fahren": Die nachfolgende Autoschlange wird sich bedanken!
Wirklich seltsame Argumentation um geringe E-Motor-Leistung zu rechtfertigen. Obwohl schon längst dargelegt wurde, dass eine höhere Nenn- oder Spitzenleistung mitnichten automatisch mit einem höheren Stromverbrauch einhergeht.