Bye Verbrennungsmotor, Hallo E-Mobilität (chris1308 steigt um)

[chris1308]

Lithiumgewinnung/-abbau ist per se böse und alles andere als umweltfreundlich :cursing:

Gut das Erdölbau so sauber istinch:
Ich kenne kein Metall das wirklich umweltfreundlich abgebaut werden kann.
Das ist immer ein Problem bei der Rohstoffgewinnung

 

[Koile]

Gut das Erdölbau so sauber istinch:

Na aber immerhin ist Erdöl eine unerschöpfliche Ressource! :whistling:

 

[s-g]

Na aber immerhin ist Erdöl eine unerschöpfliche Ressource!

Genau wie Lithium .
Das wird zwar voraussichtlich noch ein paar Jahre halten aber auch nicht unendlich lange.

Interessant wäre: Fällt die Umweltbelastung bei der Förderung von Rohöl mehr als 50x höher aus, als bei der Gewinnung von Lithium?


das kleine Rechteck unten links sind die Li-Ions

Alleine bei der Gewinnung fällt zwangsweise, chemisch bedingt, CO2 an. Von der relativ kurzen Lebensdauer der Akkus ganz abgesehen...

 

[Koile]

Was mir übrigens gerade noch einfiel: Was die Bilanz für E-PKW evtl. auch noch in Zukunft etwas aufbessern könnte, ist die Weiterverwendung der Zellen. Tesla bietet bspw. mit der Powerwall einen stationären Speicher für die Photovoltaik zu Hause an. Klingt erst mal unspektakulär und als ob es wenig miteinander zu tun hat. Bis man weiß, dass die Zellen in der Powerwall schlicht Zellen aus KFZ sind, die nicht mehr den KFZ-Ansprüchen genügen, aber offenbar noch gut genug für diesen Zweck sind (und das offenbar recht lange, wenn Tesla mal eben locker flockig zehn Jahre Garantie gibt). -> Für die Heimphotovoltaik müssen keine neuen LiIons mehr produziert werden sondern KFZ-LiIons können dafür recyclet werden. Frage ist, welche Möglichkeiten es in dieser Richtung noch gibt.

Abgesehen davon: Ja, ich bin mir bewusst, wie schmutzig Lithium ist, aber auch hier gilt: Ohne Nachfrage/Finanzierung keine Forschung. Sowohl für die Aufarbeitung alter Zellen als auch für alternative Energiespeichermedien. Wenn wir immer nur schwarzsehen, kommen wir nie voran und das Ende der Erdölreserven ist eben deutlich absehbar.

edit: bzgl. 5 l Diesel/5,6 l Benzin = 50 kWh/100 km: Dabei wird übersehen, dass selbst ein guter Dieselmotor gerade mal einen Wirkungsgrad von knapp 50 % erreicht (Benzin steht bekanntermaßen deutlich schlechter da, dort sind wir jetzt erst bei knapp 40 %), d.h. es werden im Verbrennungs-PKW nach dieser Rechnung knapp 25 kWh (Benzin: 20 kWh) in Vortrieb und Luxus umgesetzt. E-Motoren haben selbst schlechte heutzutage einen Wirkungsgrad von über 90 %.

Nicht falsch verstehen: Auch ich sehe bei den heutigen E-PKW noch viele Probleme, aber ich sehe dafür auch umso mehr Potenzial! Die Technik steckt eben erst in den Kinderschuhen (zwar seit über hundert Jahren, aber auch nur, weil lange kein großes Interesse an der Weiterentwicklung bestand).

 

[Deufel]

koile, dazu musst du aber auch sagen das so gut wie keiner die motoren im optimalen wirkungsbereich fährt. verbrennungsmotoren werden bei normalen fahrzeugen im wirkungsbreich von 5 bis 20% genutzt.

Der maximal mögliche Wirkungsgrad hängt von den Temperaturniveaus ab, auf dem die Verbrennungswärme zu- und abgeführt wird, und damit vom Verdichtungsverhältnis. Moderne Pkw-Ottomotoren erreichen im besten Arbeitspunkt (etwa in der Mitte des Drehzahlbandes und knapp unter der Volllastkurve) einen effektiven Wirkungsgrad von 40 %. Bei Dieselmotoren liegt dieser bei 43 %.[SUP][1][/SUP] Die mechanischen Verluste sind fast nur von der Drehzahl abhängig, daher nimmt der mechanische Wirkungsgrad mit sinkender Last ab.

niemand fährt seinen verbrennungsmotor, egal ob benzin oder diesel, dauerhaft bei 80% geforderter leistung und den halben maximalumdrehungen.
der hybrid kann dies, aber nur in einem gewissen geschwindigkeitsbereich indem er zusätzlich zur mechanischen bewegung den akku läd und so diesen laszustand erreicht und so auch aufrecht halten kann.

PS: zum wirkungsgrad des e-autos gehört nicht nur motor und akku, sondern auch der umwandler. die batteriespannung ist selten die fahrspannung und es müssen noch 12/220/480v für verbraucher bereitgestellt werden.

 

[s-g]

[...] dass die Zellen in der Powerwall schlicht Zellen aus KFZ sind, die nicht mehr den KFZ-Ansprüchen genügen, aber offenbar noch gut genug für diesen Zweck sind [...]

Sind das Zellen, die aus einem gebrauchten Auto-Akku ausgebaut und wiederverwendet werden, oder fabrikneue Zellen, welche die geforderte Qualität/Kapazität nicht erreichen? Bei stationärer Nutzung ist ja relativ wurst, ob die gewünschte Kapazität erst mit ein paar Kilo mehr erreicht wird...
Bei erstem hätte ich bedenken, dass das "zweite Leben" der Akkus (wesentlich) kürzer als das Erste ist (Quellen nur die hier, für mehr hatte ich keine Lust mehr ), aber wenn Tesla Garantie gibt...und bei letzterem wird der "Recylingfaktor" wohl eher beschränkt sein.
Außerdem habe ich zugegeben eine Aversion gegen gebrauchte Li-Ions. Es gibt/gab eine Firma (deren Namen ich leider vergessen habe), die aus gebrauchten E-Bike-Akkus Speicher für private Photovoltaik-Anlagen herstellen. Solange ich nicht genau weis, wer an dem E-Bike-Akku herumgeschraubt hat, würde ich mir sowas nie in den Keller stellen.

E-Motoren haben selbst schlechte heutzutage einen Wirkungsgrad von über 90 %.

Wenn jeweils das Ladegerät, die Leistungselektronik und der E-Motor η = 90% haben, bleiben davon auch "nur" noch 73% übrig. Der Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung noch nicht berücksichtigt. Und das bei einem Strom-Mix (in DE), der ca. 500g CO2/kWh verursacht (die Diskussion über Ökostrom gibts ja schon weiter oben).
Zum Vergleich: Ein Verbrenner, der 4l/100km Schluckt, bläst ca. 100g CO2/km in die Landschaft, also 10kg pro 100km. Das entspricht also einem E-Fahrzeug mit einem Verbrauch von 20kWh pro 100 Kilometer.
Mein 10 Jahre alter 2-Liter-Diesel bewegt seine 1,4 Tonnen mit ca. 5,3 Liter/100km. Damit gibt sich der im Punkt CO2-Ausstoß nicht viel mit dem E-Golf aus dem vorherigen Link (hoffentlich habe ich mich jetzt nicht verrechnet ).

Hier nochmal Danke an Deufel: Genau so sollte man einen Verbrenner fahren. Die Kiste von unten raus ordentlich treten...ich bekomm jedes mal die Krise, wenn einer vor sich hin schleicht, weils ja so Umweltfreundlich ist...oder so.
Deswegen mag ich auch, trotz aller aktuellen negativen Schalgzeilen, meinen Diesel immer noch, der bringt die Leistung wenigstens da, wo man sie braucht...wobei die neueren Turbobenziner zugegebenermaßen nicht mehr ganz so lausig wie die alten Sauger sind.

Edit:
Nicht falsch verstehen, ich finde die E-Autos hoch interessant (vor allem, wenn ich mir die Drehmomentkurve anschaue...oder torque vectoring ), allerdings hat die Batterietechnologie imho noch einen ordentlichen Entwicklungsschritt nötig. Außerdem passen sie aktuell überhaupt nicht in mein Streckenprofil.

 

[Koile]

Nur kurz: Zu den Akkus: vorrangig 1. Keine Ahnung, wie lange stat. Speicher für PV sonst halten, aber Langzeiterfahrungen dazu sollten ja existieren.

Und zum Thema Wirkungsgrad Stromerzeugung: Jupp, ist korrekt, aber wie gesagt, Alternativen sind möglich, nur nicht gewünscht. Zumal Öl auch erst mal gefördert, raffiniert und transportiert werden will, was denn Wirkungsgrad noch weiter ruiniert. Gerade wenn man den Hinweis von Deufel noch beachtet.


Wie gesagt: sehe die LiIons auch zum jetzigen Zeitpunkt noch kritisch. Aber: irgendwann fängt jeder mal an

 

[seifenchef]

Hi.

edit: bzgl. 5 l Diesel/5,6 l Benzin = 50 kWh/100 km:
Dabei wird übersehen, dass selbst ein guter Dieselmotor gerade mal einen Wirkungsgrad von knapp 50 % erreicht (Benzin steht bekanntermaßen deutlich schlechter da, dort sind wir jetzt erst bei knapp 40 %), d.h. es werden im Verbrennungs-PKW nach dieser Rechnung knapp 25 kWh (Benzin: 20 kWh) in Vortrieb und Luxus umgesetzt. E-Motoren haben selbst schlechte heutzutage einen Wirkungsgrad von über 90 %.

Und wie hoch ist der Wirkungsgrad der Batterien heute?
Also herausgeholte durch hineingeladene Kilowattstunden !?
( ich weiss es nicht, wird nirgends erwähnt )

..... seit über hundert Jahren, aber auch nur, weil lange kein großes Interesse an der Weiterentwicklung bestand

Aber warum bestand kein Interesse? Weil es eben keine guten Batterien gab!
Nun sind die LiIO erstmals (m.E.n.) fürs Fahrrad ziemlich top, fürs Auto eben gerade so dass man Kurzstreckenfahrzeuge bauen kann.

Kraftstoff bringt eben nunmal eine halbe Megawattstunde in den normalsten PKW. Da hilft auch der etwas mehr als doppelte Wirkungsgrad (43% Diesel, 90% E-Motor) nicht wirklich weiter.

Das ist der Hauptgrund! Und der Preis des Kraftstoffes. Für Strom bezahle ich ca 28 Cent/kWh, bei Diesel bekomme ich die kWh für 15 Cent. (pi mal Fensterkreuz)
(übrigens war das m.E.n. schon immer so, das die elektrische Energie am teuersten ist, sie ist ja schließlich auch die edelste Form o.s.ä.)

Nicht falsch verstehen: Auch ich sehe bei den heutigen E-PKW noch viele Probleme, aber ich sehe dafür auch umso mehr Potenzial!

Konsens.


gruß seifenchef

 

[Helios]

Und wie hoch ist der Wirkungsgrad der Batterien heute?

Das wird besser über die jeweiligen Energiedichten ω verglichen.

Li-Ionen-Akkus haben eine ungefähre Energiedichte ω von 0.65 MJ/kg. Dieselkraftstoff hat ein ω von etwa 43 MJ/kg. Die Werte sind von Wikipedia.

 

[schoerg]

Ok, das erreichst Du eventuell wenn der Liter Kraftstoff über 10 Euro geht. :thumbsup:

Überschlagsmäßig komme ich nicht darauf.

 

[supertux]

Das wird besser über die jeweiligen Energiedichten ω verglichen.
Li-Ionen-Akkus haben eine ungefähre Energiedichte ω von 0.65 MJ/kg. Dieselkraftstoff hat ein ω von etwa 43 MJ/kg. Die Werte sind von Wikipedia.

Das ist aber nur die halbe Wahrheit:
1) Ladeeffizienz vs. Umfüllverluste
2) Selbstentladung vs. Flüchtigkeit (Verdampfung)
3) Rückwandlungsverluste beim Abrufen der Energie

Bei 1) und 2) sehe ich momentan noch den Kraftstoff weit vorne, aber bei Akku/Strom ist noch viel Potential nach oben.
Bei 3) hat in vielen Situationen schon heut der Stromer die Nase vorn

 

[Helios]

Jooo... das stimmt. Kommt da schon noch einiges dazu . Gedacht war die Energiedichte ω als Ausgangspunkt zum Vergleich einer gemeinsamen Basis .


Addendum:
Habe gestern noch mit einem Kumpel diskutiert, er stammt aus Kanada, und dort ist das Thema E-Mobile so gut wie nicht präsent. Wird es wohl auch niemals werden. Auch mehr als verständlich, bei den Distanzen zwischen zwei Orten. Einfach mal 200km nichts vom Wohnort bis zur nächsten Einkaufsmöglichkeit, etc. Und das sich dann auch noch die kleineren Distanzen. Im Winter sind Temperaturen von -40 Grad C und weniger auch keine Ausnahme. E-Mobile werden für solche Regionen der Welt niemals nur annähernd einen Durchbruch erzielen können. Da muss schon etwas anderes kommen.

 

[schoerg]

E-Mobile werden für solche Regionen der Welt niemals nur annähernd einen Durchbruch erzielen können. Da muss schon etwas anderes kommen.

Gute Glaskugel.

 

[Gummiente]

Erst gestern ging die Meldung durch, Norwegen plane ein Verbot von Benzin- und Dieselautos was bei dem zeitlichen Rahmen de Facto auf eine komplette Umstellung auf Elektroautos hinausliefe.

 

[gatasa]

Haben wir denn schon wieder den 1. April?
Nein, sagt die Regierung von Norwegen!

 

[Gummiente]

Denke keiner hat ernsthaft geglaubt, dass sie damit durchkommen. Dafür dürften die Auto Lobbys schon sorgen. Offenbar fahren aber dort schon so viele E-Autos herum, dass eine Zukunft ohne Benzin- und Dieselautos vorstellbar scheint.

So eine Meldung wie Deutschland plant Verbot von menschlichen Lenkern auf öffentlichen Straßen als Maßnahme zur Senkung von Unfällen ist ja nicht einmal vorstellbar.

Wie dem auch sei, niedrige Temperaturen und geringe Bevölkerungsdichte haben wir denke ich als unüberwindliche Hürde für E-Autos widerlegt?

 

[Phil2009]

Norwegen fördert die Elektroautos massiv mit staatlichen Zuschüssen. Ich habe noch nirgends so viele Teslas runfahren sehen wie in Oslo. Irgendwo stand als Vergleich, dass die Förderung für das Auto so hoch ist, dass es ähnlich viel wie ein vergleichbares "normales" Auto kostet. Dazu kommt soweit ich weiß noch, dass der Strom dafür umsonst oder fast umsonst ist.

Ich vermute übrigens, dass Helios mit "geringer Bevölkerungsdichte" Gegenden wie Alaska, Kanada oder Nordfinnlabd gemeint hat. Da sehe ich mit den momentanen Elektroautos tatsächlich gewisse Probleme

 

[Helios]

OT:

Autonomes Fahren - Ford baut bis 2021 Auto ohne Lenkrad und Pedale

 

[cyberjonny]

Ich vermute übrigens, dass Helios mit "geringer Bevölkerungsdichte" Gegenden wie Alaska, Kanada oder Nordfinnlabd gemeint hat. Da sehe ich mit den momentanen Elektroautos tatsächlich gewisse Probleme

Keine Frage. Wobei man die Betonung auf das Wort "momentan" legen sollte.

Bei Helios liest sich das etwas anders:

[...] Thema E-Mobile so gut wie nicht präsent. Wird es wohl auch niemals werden. [...] E-Mobile werden für solche Regionen der Welt niemals nur annähernd einen Durchbruch erzielen können. [...]

Und mit solchen absoluten Aussagen wäre ich im Bereich der Technik doch sehr vorsichtig. Wenn es etwas gibt, das uns die Vergangenheit immer wieder aufs Neue gelehrt hat, dann doch, dass sehr viele solcher absoluten Aussagen von zum Teil sehr intelligenten und gut informierten Menschen sich über kurz oder lang als unhaltbar bis "blödsinnig" erwiesen haben. Ich würde mir jedenfalls keine Aussage darüber zutrauen, was die E-Mobilität in 5, 10 oder 20 Jahren kann. Auch im Bereich der E-Mobilität kann und wird sich noch einiges tun. Wahrscheinlich mehr als wir uns hier und heute vorstellen können.

Vor 100 Jahren hätte sich das wohl auch so oder so ähnlich anhören können:
"Habe gestern noch mit einem Kumpel diskutiert, er stammt aus Kanada, und dort ist das Thema Autos so gut wie nicht präsent. Wird es wohl auch niemals werden. Auch mehr als verständlich, bei den Distanzen zwischen zwei Orten, außerdem gibt es kaum Tankstellen. Einfach mal 200km nichts vom Wohnort bis zur nächsten Einkaufsmöglichkeit, etc. Und das sich dann auch noch die kleineren Distanzen. Im Winter sind Temperaturen von -40 Grad C und weniger auch keine Ausnahme, da startet der Motor nicht und der Treibstoff friert ein. Autos werden für solche Regionen der Welt niemals nur annähernd einen Durchbruch erzielen können. Da muss schon etwas anderes kommen."

OT:

Autonomes Fahren - Ford baut bis 2021 Auto ohne Lenkrad und Pedale

Wenn OT, warum dann hier? Du hast doch wirklich genügend Threads für "interessante Artikel"? :facepalm:

 

[fb1996]

Den dortigen Strommix sollte man auch nicht außer Acht lassen, wenn man nach Norwegen blickt:

(Stand 2013, Datenquelle: http://www.iea.org/statistics/stati...013&country=NORWAY&product=ElectricityandHeat)

Etwa 97,5% des Stroms stammen aus Wind- und Wasserkraft.

Die beiden Tesla-Fahrzeuge Model S und Model X dürfte es übrigens bald mit 100 kWh-Akku geben: http://bgr.com/2016/08/12/tesla-model-s-p100-range/ Bisher lag der "Maximalausbau" bei 90 kWh.