Sinn und Unsinn der Plug-in Hybiden
Ich habe lange über dieses Thema nachgedacht. Vor einigen Tagen habe ich dann den Testbericht zum neuen Touareg R gesehen und ich muss meine Gedanken jetzt loswerden! Ich weiß, es wird die Geister spalten, aber so ist das eben.
Ich frage mich, ob die Leute sich eigentlich wirklich Gedanken machen was welchen Sinn solche Modelle überhaupt erfüllen sollen und was das vor allem umwelttechnisch bedeutet? Solche Autos sollen ein Bindeglied zwischen Verbrenner und Elektroantrieb darstellen und fahrerisch das Beste aus den beiden Welten vereinen. Das tun sie ohne jeden Zweifel. Sollten sie eigentlich. Aber bei einem Touareg R hört der Spaß auf. Da kommt der exakt gleiche Akku rein wie bei einem A3 E-tron. Ernsthaft?? So eine fette Kiste mit einem verhältnismäßig so winzigen Akku...? Das Auto ist langsamer als der eingestellte V8 Diesel und verbraucht auch noch mehr. Bravo! Das ist sinnvoller Fortschritt!
Warum haben alle Plug-in Hybriden im Konzern den selben Akku, egal wie groß und schwer sie sind?? Das macht je mehr die Fahrzeugmasse ansteigt umso weniger Sinn!
Plug-in Hybriden switchen je nach Fahrmodus intelligent zwischen elektrisch und Verbrenner. Wenn Leistung benötigt wird arbeiten die beiden Systeme im Verbund. Wie gut kann es für einen Verbrenner sein, wenn er kalt ist und bei einem Kickdown gleich sofort weit hochdrehen muss, um 30 Sekunden später abgeschaltet zu werden, weil es dann elektrisch weitergeht? Wie oft muss dann bei verhältnissmäßig viel häufigeren Kaltstarts / Kurzstrecke des Verbrennermotors aufgrund der hybriden Fahrweise das Motoröl gewechselt werden? Wird der Verbrennermotor etwa selbst wenn er aus ist aufgeheizt um die Betriebstemperatur zu erreichen? Wenn es so ist, bitte belehrt mich...
Abgesehen davon, möchte ich aber auch die Gedanken weiterlaufen lassen... was passiert mit diesen Fahrzeugen wenn sie altern?
Wie lange will ein Käufer eines solchen KFZ sein Auto denn fahren? 3 Jahre, 5, 10? Was dann? Was passiert dann? Ich versuche ein Beispiel zu beschreiben, welches gar nicht mal so unwahrscheinlich ist:
Irgendwann wird die Leistung des Akku nachlassen. Was kostet so ein Akku? 10, 15, 20 K? Ich denke auf jeden Fall über der Schmerzgrenze der meisten Besitzer... Bei einem A6/A7 TFSIe Quattro ist der Elektromotor ja meines Wissens mit in der S-Tronic verbunden. Die S-Tronic, wie auch der Akku werden nach vielleicht 10 Jahren oder 200.000 km hinüber sein (vielleicht früher, oder auch viel später) und eines Austausches bedürfen. Was jetzt schon bei einem normalen Verbrenner äußerst kostspielig ist, wird bei diesen Hybriden ohne Zweifel bei nicht mal ganz so alten Fahrzeugen zu einem wirtschaftlichen Totalschaden führen und auf dem Müll landen! Ja, jedes Auto erreicht mal sein Ende, aber vor 10 Jahren ist man mit einem A6 4F Diesel auch problemlos 300.000 gefahren - und konnte ihn zu 90% noch so benutzen wie am Tag der Abholung! Ob das mit einem halbtoten Akku auch noch so klappt bei einen Pluginhybriden? Im Verhältnis zu einem reinen Eletrofahrzeug mit einem weit größeren Akku muss der im Verhältnis viel kleinere Plug-in Hybriden Akku viel öfter geladen werden und dieder wird bei durchschnittlicher Nutzung täglich geladen. Wie lange macht dieser Akku das mit, bis er an Leistung verliert? Wenn der Leistingsverlust der Batterie dann fortgeschritten ist, fährt man logischerweise einen immer höheren Anteil der Strecken im Verbrennermodus. Dabei fährt man dann einfach mal so 200 km tote Batteriemasse durch die Gegend... das ist nicht sehr nachhaltig (Verbauch, Emissinen etc.). Meines Wissens kann man auch nicht nachvollziehen wie viel das Fahrzeug von seiner gesamten Laufleistung elektrisch und vieviel mit Verbrenner gefahren ist? Wer kauft sich dann solch einem Gebrauchtwagen?
Und wie siehts mit der Entsorgung eines solchen KFZ aus? Da bleibt mir nur zu sagen, dass dieses Konzept dann das Schlechteste aus beiden Antriebskonzepten vereint, sofern bis dahin kein wirklich gutes Recyclingverfahren für solche Autos entwickelt worden sein sollte.
Ich hoffe ich konnte mit dieden Zeilen etwas zum Nachdenken anregen. Denn mich regt das einfach nur auf!
184 Antworten
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 9. Februar 2021 um 05:20:25 Uhr:
Und genau deshalb bin ich schon geraume Zeit der Meinung das Tempolimit braucht es für E-Autos gar nicht sondern der Sprit muss deutlich teurer werden, Alternative ist halt doch ein Tempolimit für Verbrenner.
Braucht man nicht viel tun, sondern sämtliche Energieformen gleich bepreisen. Eine kWh macht 25ct, egal ob Strom, Gas, Diesel oder Benzin.
Dann liegt man bei:
Strom: 25ct/kWh
Wasserstoff: 8.25€/kg (33kWh/kg)
LPG: 3.2€/kg (12.8kWh/kg)
Benzin: 2.13€/l (8.5kWh/l)
Diesel: 2.43€/l (9.7kWh/l)
Und dann schauen wir mal, ob die Leute es immer noch so toll finden, 2/3 der Energie über den Auspuff oder Kühler rauszublasen. Ich glaube gerade bei den PHEV's würde der Verbrenner dann ein recht unbenütztes Leben führen.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 9. Februar 2021 um 08:30:07 Uhr:
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 9. Februar 2021 um 05:20:25 Uhr:
Und genau deshalb bin ich schon geraume Zeit der Meinung das Tempolimit braucht es für E-Autos gar nicht sondern der Sprit muss deutlich teurer werden, Alternative ist halt doch ein Tempolimit für Verbrenner.Braucht man nicht viel tun, sondern sämtliche Energieformen gleich bepreisen. Eine kWh macht 25ct, egal ob Strom, Gas, Diesel oder Benzin.
Dann liegt man bei:
Strom: 25ct/kWh
Wasserstoff: 8.25€/kg (33kWh/kg)
LPG: 3.2€/kg (12.8kWh/kg)
Benzin: 2.13€/l (8.5kWh/l)
Diesel: 2.43€/l (9.7kWh/l)Und dann schauen wir mal, ob die Leute es immer noch so toll finden, 2/3 der Energie über den Auspuff oder Kühler rauszublasen. Ich glaube gerade bei den PHEV's würde der Verbrenner dann ein recht unbenütztes Leben führen.
Im PHEV ist man auch ohne Vorklimatisieren schnell mal bei deutl. über 30kWh/100km, siehe z. B. https://www.heise.de/.../...Komplex-aber-auch-sparsam-5002648.html?...
Und du redest von Haushaltsstrompreisen. D.h. die Preise an den öffentl. Ladesäulen werden eher noch weiter steigen. Gehen wir mal von den aktuell häufig anzutreffenden 0,39EUR/kWh für AC aus, kommt man auf ca. 12,50EUR/100km. Desweiteren wird der Strom (zumindest für Autos) höher besteuert werden, wenn dem Staat die Einnahmen vom herkömml. Sprit wegbrechen. D.h. es ist noch mit viel höheren Strompreisen insb. für E-Autos zu rechnen.
Da sind die höheren Anschaffungspreise für PHEV/BEV nicht mal drin (kenne viele die bei ähnl. großen Fahrzeugen mit (fast) Basis-Benzinern herumfahren, weswegen man den als Ausgangssituation für den Vergleich hernehmen muss).
Auf längeren Strecken auch im Winter habe ich ohne Vorklimatisierung einen Verbrauch von ca, 8,5l/100km. Wären ein paar EUR mehr pro 100km, aber wie gesagt spart man bei der Anschaffung erstmal sehr viel.
Aktuell weiß man auch nicht immer, ob man nach einem erzwungenen Umzug bzw. Jobwechsel am neuen Ort noch laden kann. Ggf. muss man wieder einen 4stelligen Betrag ausgeben den man wahrscheinlich nicht zurückbekommt bzw. ggf. nicht gefördert wird wenn die Kohle sehr bald alle ist oder man z. B. ein mobiles EVSE will und deswegen nur CEE ohne Wallbox will, was nicht gefördert wird.
notting
Zitat:
@notting schrieb am 9. Februar 2021 um 09:22:52 Uhr:
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 9. Februar 2021 um 08:30:07 Uhr:
Braucht man nicht viel tun, sondern sämtliche Energieformen gleich bepreisen. Eine kWh macht 25ct, egal ob Strom, Gas, Diesel oder Benzin.
Dann liegt man bei:
Strom: 25ct/kWh
Wasserstoff: 8.25€/kg (33kWh/kg)
LPG: 3.2€/kg (12.8kWh/kg)
Benzin: 2.13€/l (8.5kWh/l)
Diesel: 2.43€/l (9.7kWh/l)Und dann schauen wir mal, ob die Leute es immer noch so toll finden, 2/3 der Energie über den Auspuff oder Kühler rauszublasen. Ich glaube gerade bei den PHEV's würde der Verbrenner dann ein recht unbenütztes Leben führen.
Im PHEV ist man auch ohne Vorklimatisieren schnell mal bei deutl. über 30kWh/100km, siehe z. B. https://www.heise.de/.../...Komplex-aber-auch-sparsam-5002648.html?...
Dieses Argument trifft auch für den Verbrenner zu, wenn Du ihn nur in den den ersten 30km inklusive Standheizung betreibst. Daher ist das pari pari bei E-Auto und Verbrenner und kein Nachteil nur auf der vermeintlichen Seite der E-Antriebe.
Zitat:
@holgor2000 schrieb am 9. Februar 2021 um 10:45:01 Uhr:
Zitat:
@notting schrieb am 9. Februar 2021 um 09:22:52 Uhr:
Im PHEV ist man auch ohne Vorklimatisieren schnell mal bei deutl. über 30kWh/100km, siehe z. B. https://www.heise.de/.../...Komplex-aber-auch-sparsam-5002648.html?...
Dieses Argument trifft auch für den Verbrenner zu, wenn Du ihn nur in den den ersten 30km inklusive Standheizung betreibst. Daher ist das pari pari bei E-Auto und Verbrenner und kein Nachteil nur auf der vermeintlichen Seite der E-Antriebe.
Das war nicht der Kern meiner Aussage. Aktuell habe ich übrigens mit dem selben Motor bei viel Kurzstrecke wg. Corona-Home-Office 10l/100km. Ändert am Kern meiner Aussage nix. Und ich hatte sogar den unteren Verbrauchswert aus dem PHEV-Test genommen.
notting
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Zitat:
@holgor2000 schrieb am 9. Februar 2021 um 10:45:01 Uhr:
Im PHEV ist man auch ohne Vorklimatisieren schnell mal bei deutl. über 30kWh/100km
Dieses Argument trifft auch für den Verbrenner zu, wenn Du ihn nur in den den ersten 30km inklusive Standheizung betreibst. Daher ist das pari pari bei E-Auto und Verbrenner und kein Nachteil nur auf der vermeintlichen Seite der E-Antriebe.
Hier war die Rede von "ohne Vorklimatisieren", also ohne Standheizung.
Das fehlende Abfallprodukt Wärme spürt man im Winter bei E-Antrieben ganz deutlich und das macht einen Unterschied. Grade wenn man nur auf kurzen Strecken unterwegs ist und der Innenraum erst mal komplett hochgeheizt werden muss. Rechnet man nach, dann ist das alles auch kein Wunder. Mein PHEV heizt mit bis zu 7kW elektrisch. Da kann man den Verbrauch ganz locker um 10kWh/100km hoch treiben.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 8. Februar 2021 um 15:05:39 Uhr:
Das ist halt brutale Physik, die ein BEV auf der Autobahn vermeintlich schlecht aussehen lässt. Doppelte Geschwindigkeit grob vierfacher Verbrauch (wegen dem Windwiderstand, der quadratisch zur Geschwindigkeit steigt).
Das stimmt so nicht. Doppelte Geschwindigkeit erfordert die vierfache Leistung. Da die vierfache Leistung aber nur halb so lange erbracht werden muss (bei doppelter Geschwindigkeit sind die 100km in der halben Zeit vollbracht), verdoppelt sich der Verbrauch "nur".
Zitat:
@Tom9973 schrieb am 9. Februar 2021 um 17:04:51 Uhr:
Das stimmt so nicht. Doppelte Geschwindigkeit erfordert die vierfache Leistung. Da die vierfache Leistung aber nur halb so lange erbracht werden muss (bei doppelter Geschwindigkeit sind die 100km in der halben Zeit vollbracht), verdoppelt sich der Verbrauch "nur".
Kann man so sehen wenn einem die Zeit wichtig ist.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 9. Februar 2021 um 08:30:07 Uhr:
Braucht man nicht viel tun, sondern sämtliche Energieformen gleich bepreisen.
Die kosten schon ungefähr das gleiche, nämlich ca. 0,06 €/ kWh für Strom, Benzin und Diesel. Das Problem sind die ganzen Abgaben und Steuern, da müsste man ansetzen, statt den Markt noch weiter zu verzerren.
Zitat:
@Tom9973 schrieb am 9. Februar 2021 um 17:04:51 Uhr:
Das stimmt so nicht. Doppelte Geschwindigkeit erfordert die vierfache Leistung. Da die vierfache Leistung aber nur halb so lange erbracht werden muss (bei doppelter Geschwindigkeit sind die 100km in der halben Zeit vollbracht), verdoppelt sich der Verbrauch "nur".
Doppelte Geschwindigkeit braucht die 8-fache Leistung. Leistung geht mit der 3. Potenz, der Verbrauch mit der 2.
Warum?
Doppelte Geschwindigkeit gleich vierfacher Fahrwiderstand, bedeutet 4-faches Motormoment. Gleichzeitig aber auch doppelte Motordrehzahl. Da Leistung gleich Drehmoment x Drehzahl (4-faches Moment x 2-facher Drehzahl gleich 8-fache Leistung).
Grüße,
Zeph
Irgendwie hast du da einen Rechenfehler. Wäre dem so, bräuchte man für 160 km/ h statt 40 kW nämlich 80 kW, was definitiv nicht der Fall ist.
Als Faustformel ist Tempo_0 * x = Leistung_0 * x^2 in den meisten Fällen ausreichend genau.
Der Streckenverbrauch ergibt sich aus P/ v, womit dann auch ersichtlich wird, dass der Verbrauch um den Faktor x erhöht wird.
Leistung ist Arbeit pro Zeit!
Somit: 4fache Arbeit (=Energie) in halber Zeit ergibt 8fache Leistung!
Hört sich komisch an, ist aber so!
Hier auch noch mal mit Beispielen verdeutlicht:
http://www.physik-und-wirtschaft.de/benzin01/Luftwiderstand.html
und hier:
10kWh/100km sind bei 80km/h etwa 8kW. 40kWh/100km bei 160km/h sind 64kW. Du siehst, das passt schon.
Grüße,
Zeph
Das passt halt eben nicht so wirklich.
Wir betrachten hier doch wohl Fahrzeuge und da komme ich z.B. für mein "Normfahrzeug" auf 10 kW für 80 km/ h und 51 kW bei 160 km/ h.
Das ist weit weg von Faktor 8.
Faktor 8 erreicht das Fahrzeug bei 190 km/ h, was mehr als die doppelte Geschwindigkeit ist.
Ebenso kommt man auch bei 95 zu 190 km/ h bei Faktor 5,5 raus.
Das lässt sich auch auf andere Geschwindigkeitsänderungen übertragen. Für eine Verdreifachung ergibt es z.B. Faktor 3^2 für die Leistung. Aus 3,2 kW bei 40 km/ h werden so dann 28,8 kW bei 120 km/ h. Rechnet man richtig, kommt man auf 25 kW bei 120 km/ h, was Faktor 7,8 entspricht, also sogar noch unter dem angenommenen Faktor 9 liegt.
Dazu ein Beispiel aus der Realität:
Ein Golf 2 mit 40 kW erreicht ca. 160 km/ h.
Wie gesagt, x^2 ist für übliche Geschwindigkeitsbereiche ausreichend genau. 160 km/ h halte ich persönlich schon für unüblich.
Dass der Term mit steigenden Geschwindigkeiten an seine Grenzen stößt, ebenso wie mit sehr niedrigen, ist dabei vernachlässigbar.
Wenn man davon ausginge, dass die Leistung sich mit doppelter Geschwindigkeit verachtfachte, müsste sich der Verbrauch vervierfachen, nur ist genau das nicht der Fall. Das bedeutet für 100 km/ h z.B., dass der Verbrauch bei ca. 13 l Benzin/ 100 km liegen müsste und bei 200 km/ h dementsprechend 52 l/ 100 km verbraucht werden.
In der Realität werden dagegen eher ~16,5 l/ 100 km bei 200 km/ h verbraucht, also 33 l/ h und damit eine Antriebsleistung von 93 kW erzielt, während bei 100 km/ h ~5,8 l/ 100 km und 5,8 l/ h verbraucht werden, was einer Antriebsleistung von 16,5 kW entspricht, also Faktor 5,6.
Egal von welchem Punkt man das angeht, Faktor 8 ist bei der Verdopplung der Geschwindigkeit für Fahrzeuge in realistischen Geschwindigkeitsbereichen falsch.
Man kann das auch grafisch in Kennfeldern nachsehen, in denen die Geschwindigkeiten eingezeichnet sind oder es sich rein praktisch herleiten.
Zitat:
@halifax schrieb am 9. Februar 2021 um 21:12:24 Uhr:
Leistung ist Arbeit pro Zeit!Somit: 4fache Arbeit (=Energie) in halber Zeit ergibt 8fache Leistung!
Hört sich komisch an, ist aber so!
Rein praktisch ergibt sich dieser Zusammenhang halt nur quasi nie, weshalb ich nicht ganz nachvollziehen kann, weshalb er als so relevant erachtet wird.
Leite es dir mal ganz pragmatisch anhand der Antriebsleistung her:
Wenn für 80 km/ h 10 kW benötigt werden, wie kann ein Fahrzeug mit 40 kW Nennleistung dann 160 km/ h fahren?
Weil du einen Denkfehler drinnen hast. Ich schrieb vorhin 10kWh/100km bei 80km/h, das entspricht nicht 10kW Leistung sondern nur 8kW. Genauso bedeutet ein Verbrauch von 40kWh/100km bei 160km/h eine Leistung von 64kW.
Hinzu kommt, das diese Werte nur zum Beispiel dienen und kein reales Fahrzeug (ja, ein 2t-SUV vielleicht) repräsentieren und der Rollwiderstand (der in dem Geschwindigkeitsbereich noch eine Rolle spielt) vernachlässigt wurde.
Genaugenommen steigt die Leistung zum überwinden des Rollwiderstands quadrarisch, jene für den Windwiderstand mit der 3. Potenz. Das erklärt auch warum im unteren Geschwindigkeitsbereich bis ca. 100km/h deine quadratische Näherung funktioniert.
Schau dir den Bugatti Veyron an. Für 200km/h braucht man um die 130PS. Um auf 400km/h zu kommen um die 1000PS nicht wie quadratisch angenähert 520PS.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 10. Feb. 2021 um 06:31:22 Uhr:
Weil du einen Denkfehler drinnen hast. Ich schrieb vorhin 10kWh/100km bei 80km/h, das entspricht nicht 10kW Leistung sondern nur 8kW.
Ich habe doch nirgendwo geschrieben, dass das 10 kW entspräche. Die 10 kW entspringen meiner Berechnung für mein "Normfahrzeug" und haben mit deinen Zahlen nichts zu tun.
Die quadratische Näherung ist gerade deshalb sinnvoll, weil sie bei üblichen Geschwindigkeiten und Fahrzeugen funktioniert, wohingegen der kubische Ansatz viel zu weit daneben liegt.
Man sieht es doch an den resultierenden Faktoren, dass dein Faktor 8 deutlich stärker vom "realen" Faktor ~5 abweicht als mein Faktor 4.
Falsch sind beide Varianten, nur weicht der quadratische im relevanten Geschwindigkeitsbereich halt weniger stark ab und ist damit definitiv die bessere Variante.
Zum Thema 2t SUV:
Da komme ich für 80 km/ h auf 160 km/ h auf einen Faktor von 5, auch dort ist der quadratische Ansatz der bessere.
Selbst mit sehr leichten PKW ist der quadratische Ansatz noch besser. Für einen PKW mit 1.000 kg komme ich z.B. auf einen Faktor von 5,6.
Wie gesagt, bis der kubische Ansatz genauer funktioniert, bewegt man sich schon fernab relevanter Geschwindigkeiten.