Energiebilanz

[MEroller]

Der mittlere Energie"verbrauch" lag also bei 6.133kWh/100km. Das ist etwas weniger als meine im Schnitt ca. 7,8kWh/100km, aber das dürfte vor allem meiner höheren mittleren Geschwindigkeit geschuldet sein. Aber es ist auf jeden Fall nett, wenn man sich die Kosten für diese Ladenergie vor Augen hält, und wie weit man damit gekommen ist
Gut, dass die Bleier noch nicht schwächeln!

[dexter]

Das hat mich daran erinnert, dass ich ja sogar zwei Akkuladungen geschenkt bekommen habe
...ändert aber nur wenig an meiner Gesamtbilanz (s.u.)

Also: Erster!
...okay, mit nem wesentlich schwächeren 45 km/h-Roller vielleicht nicht ganz fair, der Vergleich

Ich will absolut nicht meckern, aber ich frage mich ob beim Roller nicht noch mehr drin wäre. Die ersten reellen Verbrauchswerte für i-MiEV und Leaf zeigen ja in die Richtung 15 kWh/100km. Ein Roller hat mit Fahrer bspw. um die 220 kg, und nur zwei Reifen mit ausserdem viel geringerem Rollwiderstand als Autoreifen. D.h. von da her müssten Verbrauchswerte bei einem Zehntel des Verbrauchs eines Autos eigentlich problemlos machbar sein, also um die 1,5 kWh/100km. Sollte der schlechtere Windwiderstand soviel ausmachen?

[MEroller]

Ja, der Luftwiderstand von uns auf unseren Zweirädern ist ganz katastrofurchterbar. Nach meinen Berechnungen müsste da ein cw-Wert von um die 0,54 herauskommen in meinem Fall. Windschlüpfrige Autos kommen inzwischen schon auf die Hälfte davon. Das heißt, dass beim selben Tempo wir mit Roller denselben Luftwiderstand haben wie ein solches Auto mit der doppelten Frontfläche.
Das ist der Grund, warum z.B. der Zerotracer wie ne glattgelutschte Zigarre aussieht. Erst so könnten wir energetisch den Zweiradvorteil auch bei höherem Tempo voll umsetzen.
Aber die Fahrweise und die gefahrene Geschwindkeit sind natürlich auch potente Einflüsse auf die Effizienz, wenn man sie auf die zurückgelegte Fahrstrecke bezieht. Meine im Mittel 7,8kWh/100km enstehen wie bei Alfred bei maximal möglicher Nutzung der Rollerleistung und somit auch dem maximal möglichen Fahrspaß
Dann ist auch noch wichtig, wie der Energieverbrauch von E-Fahrzeugen gemessen wird. Wenn man nur zählt, was aus der Batterie in den Motor fließt, dann kommen auch bei uns bessere Werte raus.
Aber ich messe den Ladestromverbrauch inklusive der Ladeverluste, die in meinem Fall über 20% betragen, und die ich ja auch bezahlen muss. In dem Sinne müsste man beim Verbrenner auch den Strom hinzurechnenen, der zum Pumpen von Benzin oder Diesel aus dem Erdtank der Tankstelle in den Fahrzeugtank benötigt wird...

[dexter]

Ich meine bei den Autos wird auch ab Steckdose gemessen, aber wahrscheinlich haben die auch effizientere Ladegeräte.

Ein cw von 0,54 wäre zwar für ein Auto katastrophal, aber schon mit unserer geringeren Fläche müsste das wieder ungefähr ausgeglichen ausgehen. Dazu kommt, dass die Geschwindigkeit in den Strömungswiderstand quadratisch einfliesst, d.h. bei 50 km/h haben wir nur 1/4 des Widerstands wie bei 100 km/h.

Ich glaube der cw könnte sogar noch viel schlechter als 0,54 sein, und sogar von Details wie der Kleidung abhängen. Auch die Körperhaltung macht einen spürbaren Unterschied, schon bei 45 km/h.

Ein aerodynamisches Body-Kit wäre dann die Lösung... quasi der GFK-Monotracer für die Selbstmontage ...schade, sowas gibt's anscheinend noch nicht. Nur Windschilde, glaub die verschlimmern die Aerodynamik wohl eher (größere Fläche).

[dirk74]

Die Idealform ist ja die eines Flugzeugflügels (nach hinten spitz zulaufend) - davon sind wir weit entfernt. Das gleicht eher einem fahrenden Garagentor.
Das hat man bereits früh erkannt:
http://www.meinklassiker.com/de/magazin ... e/2/1/2086

[dexter]

Ich hab mal die Fahrwiderstands-Formeln in eine kleine Tabelle gepackt, zum dran Rumspielen:

https://docs.google.com/spreadsheet/ccc ... UtCUDExMVE
(Ist zum Bearbeiten freigegeben, aber bitte nur für alle sinnvolle Änderungen einbauen, zum an den Parametern drehen am besten runterladen.)

Bei den Parametern steht "???" für Schätzung, mit den Verweisen auf die Grundlagen dafür. Sagt Bescheid wenn ich mehr erläutern soll. Bislang kommt dabei aber anscheinend heraus, dass uns tatsächlich viel mehr Energie zur Verfügung stehen sollte. Für konstant Tempo 50 komme ich aktuell für meine Parameter auf rund 1.350 W Leistungsbedarf. Der Rollwiderstand ist vernachlässigbar, und der Luftwiderstand ist bei den aktuellen Parametern auch nicht so hoch wie ich dachte. Interessant ist das Drehen an der Steigung, das zeigt wieviel Energie dafür nötig ist.

Bei den Recherchen hab ich übrigens doch jemanden gefunden der Richtung Aerodynamik was probiert und erreicht hat: http://www.evomoto.de -- mit einer intelligenten Formoptimierung wurde dort der Verbrauch einer 125er halbiert.

[MEroller]

Stirnfläche von 1m² passt ganz gut (aber ggf. abhängig von der Sitzposition), der cw ist wahrscheinlich nicht ganz so katastrophal wie die eingegebenen 0,75, aber tatsächlich extrem variabel, auch je nach Sitzposition und Kleidung. Für den Rollwiderstandskoeffizient habe ich mit 0,005 etwas mehr angenommen, wir sind ja nicht mehr ganz auf Fahrradreifen unterwegs.
Schwieriger wird es tatsächlich bei der Beschleunigung. Ich habe mal für meinen 5/8kW 13 Zoll Radnabenmotor und auf beide Räder verteilt ein mittleres Massenträgheitsmoment der Räder von 0,49kg m² angenommen, das dann in reduzierter Form der Fahrzeugmasse hinzugeschalgen wird.
Für 50 konstant komme ich bei meiner Berechnung auf nur 1034W mechanischem Leistungsbedarf am Hinterrad.
Aber um die nötige elektrische Leistung zu kriegen muss man das Motorkennfeld kennen, um daraus ablesen zu können, wieviel elektrische Leistung der Motor zur Erzeugung der 1034W bei ca. 534 Umdr./min aufnehmen muss. Das mal dem Controllerwirkungsgrad an dieser Stelle lässt dann auf den nötigen Batteriestrom und -spannung schließen, so dass über eine mögliche Reichweite bei konstant 50km/h bei windstille in der Ebene nachgedacht werden könnte.

[dexter]

Stimmt, da geht ja auch noch Energie verloren. Die Kennlinien für meinen Motor und Controller dürften schwer zu bekommen sein, die der Akkus bräuchte man für absolut exakte Berechnungen auch noch. Mir genügt aber auch erst mal eine Näherung, und ich hab gelesen dass die Kombination Controller + Motor bei ca. 80% Wirkungsgrad liegt.

D.h. auf die errechneten Leistungen müssen nochmal 25% drauf um die Belastung des Akkus zu bekommen. Ich habe bei 45 km/h 1043 W = rund 1300 W am Akku, d.h. meine 1920 Wh müssten für rund 1 1/2 Stunden Fahrt oder 66 km Strecke reichen... was doch ziemlich nah an der Realität ist, wenn man das auf ein normales Fahrprofil mit Beschleunigungen und Steigungen umrechnet.

Hm... also doch alles korrekt, die Wirkungsgrade schlucken die "fehlende" Energie. Neben der Aerodynamik wäre da also am ehesten noch was zu holen. Aber das ist nicht einfach, die Einzelkomponenten liegen ja schon alle bei 90% oder sogar darüber.