Reichweitenvergleich von Elektroautos

[acc-intern]

Die ams verglich in ihrer aktuellen Ausgabe einmal die Reichweiten der aktuellen Elektroautos. Neben dem Mitsubishi i-MiEV (baugleich mit dem C-Zero) gehörte dazu der ebenfalls kaufbare Fiat 500 Karabag und die Prototypen Mia Electric und Smart Fortwo ED. Um eine besonders realistische Reichweitenmessung zu ermöglichen, entwickelte die ams zusammen mit dem TÜV Süd einen temperaturkontrollierten Test. Als Basis diente dabei der neue TÜV Süd-E-Car-Cycle (TSECC), der sich deutlich näher als die Messung nach der ECE-Norm R101 an der realen Fahrpraxis von Elektroautos orientiert. Bis zu vier Tests mussten die E-Autos absolvieren: NEFZ-EU-Zyklus bei 23 Grad, TSECC bei 23 Grad, TSECC bei -7 Grad (mit eingeschaltetem elektrischen Verbrauchern und TSECC bei 30 Grad (nur beim i-MiEV, weil nur dieser eine Klimaanlage hatte).

Winterlich niedrige Temperaturen setzen auch Elektroautos und ihren vergleichsweise riesigen LI-Energiespendern mächtig zu. Dabei geht vor allem darum, dass sie dann massiv an verfügbarer Kapazität und damit Reichweite verlieren. Dafür sind zwei Ursachen verantwortlich. Erstens das Elektrolyt, also die Substanz, die in einer Akkuzelle intern für die Stromleitung zwischen Plus- und Minuspol sorgt und bei Kälte dickflüssiger wird, so dass die elektrochemischen Prozesse langsamer ablaufen. Damit steigt der Innenwiderstand der Batterie, die nun weniger Strom und damit Leistung liefert. Bei einfachen LI-Akkus kann das Elektrolyt unterhalb von -20 Grad sogar einfrieren. Obwohl besonders kältestabile Elektrolyte noch unter -50 Grad funktionieren, verliert die Zelle trotzdem an verfügbarer Kapazität. Eine aktive Erwärmung des Akkus würde helfen, doch das kostet wieder Leistung. Zweitens saugen elektrische Verbraucher im Winter besonders viel Strom. Wenn bei tiefen Minustemperaturen eine elektrische Innenraum-Heizung voll bollert, leistet sie schnell bis zu vier Kilowatt, so dass bei einem voll geladenen 16KW-Akku die Batterie in vier Stunden leer gesaugt wird, ohne dass sich das Auto auch nur einen Meter bewegt hat (z. B. Stau, den es auch in Innenstädten gibt). Hinzu kommen im Winter ein erhöhter Strombedarf der Lichteinheiten und höhere Reibungswiderstände. Das alles führt zu teilweise eklatanten Reichweitenverlusten. Besonders gravierend waren sie beim Smart, der bei den 23-Grad-Tests noch Reichweiten bis 153 km erreichte, aber beim -7-Grad-Test nur noch auf 84 km kam. Der i-MiEV hatte eine Reichweite nach Werksangabe von 144 km, kam im 23-Grad-NEFZ auf 133 km, im 23-Grad TSECC auf 113 km und im -7-Grad-TSECC auf nur noch 64 km. Wegen der vorhandenen Klimaanlage, war er der Einzige, der den 30-Grad-TSECC durchlaufen konnte, bei dem er auf 100 km kam (die Klimaanlage verbraucht also nicht so viel Strom, wie die Heizung). Der 49.314 Euro teure Fiat 500 Karabag mit 140 km Werksangabe kam beim -7-Grad-TSECC auf eine echte Reichweite von 105 km (hatte allerdings eine zusätzliche Benzin-Heizung, statt einer Elektroheizung) und ist damit nicht schadstofffrei (könnte allerdings in einem Dauerstau bei vollem Tank bis zu 15 Stunden die Heizung sicher stellen). Der Prototypen-Mia mit drei Sitzen hatte eine Werksangabe von 120 km, die er auch beim 23-Grad-NEFZ erreichte, aber beim -7-Grad-TSECC kam er auf 105 km, wobei allerdings seine Heizung sich beim Test einfach abschaltete und damit dieser Wert unbrauchbar ist; es war damit lediglich der ca. 20 % betragende Leistungsverlust eines kalten Akkus gezeigt worden.

Bearbeitet 17. Dezember 2010 von acc-intern

[acc-intern]

Das PM-Magazin schreibt über das Elektroauto i-MiEV (baugleich mit dem C-Zero) und seiner Reichweiten. 150 Kilometer gibt der Hersteller an. Dieser Wert basiert auf dem Testzyklus der neuen europäischen Norm und berücksichtigt zugeschaltete Verbraucher nicht. Mitsubishi kommt dann aber nach eigenen ausführlichen Testfahrten unter normalen Bedingungen zu folgenden Ergebnissen: Auf der Landstraße erreiche man 125 km, in der Stadt 100 und auf der Autobahn 80 Kilometer. Das entspricht etwa einer Minderung von 20, 35 und 48 Prozent. Aber auch die Komfortaggregate wie Klimaanlage und Heizung saugen den Akku rapide leer auf Kosten der Reichweite. So gibt der Hersteller an, dass die Klimaanlage bei 35 Grad Außentemperatur von der Reichweite ein Viertel abknapst. Auch ist die Batterie bei Tieftemperaturen kälteempfindlich und quittiert es mit eingeschränkter Kapazität an elektrischer Energie. Bei der Heizung erhöht sich der Strombedarf noch drastischer. Null Grad Außentemperatur zehrt 45 % der Batteriekapazität.

Damit das batterie-elektrische Auto aber überhaupt rollt, muss sein Akkumulator Strom tanken. Das soll möglichst schnell gehen oder nur dann, wenn das Auto über einen längeren Zeitraum nicht genutzt wird. Wissenschaftler gehen sogar so weit, vernetzte Elektroautos als Teil einer zukünftigen Stromversorgung zu sehen, wenn die Batterien sich zu „smart grids“ verbinden, sich in schlauen Netzen austauschen, Strom günstig kaufen und teuer wieder verkaufen. Aus diesen Erkenntnissen heraus verfolgt die Industrie abgestimmte Strategien wann, wie und wie lange die Batterie nachgeladen werden soll. Klassisch ist das Auftanken über Nacht in der Garage. Die 16-Kilowattstunden-Lithium-Ionen-Batterie mit ihren 88 Zellen im Mitsubishi i-MiEV ist über das 230-Volt-Netz an der Schukodose in 6 Stunden vollständig geladen. Dies gilt auch für die Stationen, wie sie die Stromanbieter derzeit in ausgesuchten Ballungs- und Testgebieten aufstellen. Dafür sind spezielle Kabel und Stecker notwendig. Außerdem müssen vor und während des Ladens Informationsprotokolle erstellt werden, um das Laden überhaupt zu ermöglichen und danach zu überwachen. Welcher Steckertyp sich weltweit durchsetzt, ist derzeit noch nicht abzusehen. Der europäische Normungsvorschlag für den „Typ 2“ erlaubt etwa, im Wechselstromnetz 230 Volt als auch dreiphasigen Drehstrom und 400 Volt zu laden. Neben dem Ladestrom ist die Kommunikationsschnittstelle zwischen Spender und Empfänger entscheidend. Da das herkömmliche Netz dies nicht bietet, ist eine besondere Ladeleitung mit zwischengeschalteter Info- und Messbox notwendig. Rund 150 Euro kostet eine solche Verbindung, die das langsame Laden mit 13 Ampere an jeder Steckdose erlaubt. An einer herkömmlichen 230-Volt-Haushaltssteckdose können die 88 Lithium-Ionen-Zellen der Batterie innerhalb von sechs Stunden geladen werden. So ist die heimische Garage die Tankstelle. Vergessen werden sollte aber nicht dabei, eventuelle verwendete Kabeltrommel völlig abzurollen, damit es nicht zum Hitzstau in der Leitung kommt. Empfehlenswert ist es auf jeden Fall, das Kabel möglichst kurz zu halten, um Stromverluste zu vermeiden.

Vorgesehen ist auch die Möglichkeit einer Schnellladung mit 380 Volt Drehstrom. Dann sollen 15 Minuten reichen um 50 Prozent und 30 Minuten um 80 Prozent der Akkukapazität zu füllen. Aber wie bei anderen Batterien auch, bedeutet das intensive Laden Stress für den Stromspeicher und reduziert die Lebensdauer.

Elektrisiert sind aber die Hersteller wie Nutzer von der Möglichkeit des Schnellladens. Dies geschieht mit Gleichstrom und erlaubt innerhalb von 5 Minuten eine Batterie soweit mit Strom zu füllen, dass eine zusätzliche Reichweite von 30 bis 40 Kilometern erzielt wird. Für einen kompletten Ladevorgang werden 30 Minuten benötigt. Dabei ist aber zu beachten, dass dann die Batterie zu 80 Prozent gefüllt ist. Mehr geht nicht, denn die Ströme sind zu hoch, um jede der 88 Zellen gänzlich zu füllen. Denn der starke Gleichstrom erhöht den elektrischen Widerstand in den Zellen. Sie lassen sich nur langsam mit geringerer Stromstärke füllen. eine ausgeklügelte Überwachungstechnik für jede Zelle ist nötig, damit alle gleichmäßig gefüllt werden. Ohne automatische Abschaltung des Ladevorgangs bei der Schnellladung überhitzen die Zellen und die gesamte Batterie brennt ab. Auch bedeutet Schnell-Laden für die Batterie generell Stress und schlägt auf die Lebensdauer, beziehungsweise die Speicherkapazität. Daher sollten nach einer Schnellladung mindestens zwei langsame Ladezyklen folgen, damit die Batterie auch wieder zu 100 Prozent gefüllt werden kann. In Japan sind bereits etliche solcher Schnellladestationen im öffentlichen Raum aufgestellt. Sie dienen als Sicherheitsreserve, falls das Nachtanken am Arbeitsplatz oder auf dem Parkplatz des Einkaufszentrums nicht ausgereicht hat. Die Firma Marubeni baut diese 17000 Euro teuren Schnellladesäulen, die zusätzlich für langsames Laden ermöglichen. Hinter dieser Schnellladetechnik steckt der Verband CHAdeMO, ein Wortkürzel aus den Begriffen Charge for Moving. Mitglieder dieses Nonprofit-Verbandes können die Technik nutzen. Mittlerweile haben sich mit Firmen wie Nissan, Mitsubishi, Toyota, PSA, Think, Subaru und weiteren europäischen Herstellern wie Audi, BMW, Daimler oder Bosch derart viele angeschlossen, dass damit ein Standard für das Schnellladen mit Gleichstrom etabliert wird. Nachdem ChadeMo vor wenigen Monaten für Europa zertifiziert wurde, werden die ersten Säulen mit Beginn der von Mitsubishi angestoßenen Elektromobilität schon bald aufgestellt. Während Ultra-Schnellladen und mehr noch das induktive, kontaktlose Laden noch einige Zeit auf sich warten lassen werden.

Die Meldungen und weitere Infos siehe: http://www.pm-magazin.de/de/vermischtes/vm_id683.htm und http://www.pm-magazin.de/de/vermischtes/vm_id684.htm und http://www.pm-magazin.de/de/vermischtes/vm_id685.htm

[acc-intern]

Bei den aktuellen Witterungs- und Verkehrsbedingungen würde man bei Tankanzeigen mit einer Restanzeige, die den hier dargestellten Maximalreichweiten entspricht, in der Regel schon tanken gehen, um für den Notfall Reserven zu haben, auch für die Heizung im Stau. Ein Elektroautofahrer könnte dabei eine Reichweiten- und Notparplatz-phobie entwickeln.

Übrigens geht eine Ladung mit Drehstrom zwar relativ schnell im Vergleich zur normalen Steckdose, doch wird beim i-MiEV bzw. C-Zero empfohlen, nach zweimaligem Schnellladen erst noch einmal eine längere Normalladung einzulegen, um den Akku zu schonen.

Außerdem stellt sich jetzt heraus, dass der Fiat 500E Karabag derzeit nur mit Schnellladung geladen werden kann, man also einen 380-Volt-Drehstromanschluss verfügbar haben muss. In welcher Garage gibt es das?

Bearbeitet 21. Dezember 2010 von acc-intern

[Vulcan]

...in meiner !

[e-motion]

In meiner auch.

hs

[bx-basis]

In meiner ebenfalls

[ACCM Gerhard Trosien]

ich hab gar keine Garage und müsste abends ein paar Kabeltrommeln ausrollen, die dann im öffentlich zugänglichen Raum rumlägen.

Außerdem ist keines der genannten Fahrzeuge mehr als ein Spielzeug, um ins nicht allzu weit liegende Büro zu kommen und wieder zurück, weil beim Büro i.d.R. keine Nachlademöglichkeit besteht. Wenn's dann im Winter auch mal -20°C hat, sollte das Büro keine 10 km weit weg sein...

Bei den Einstandspreisen (FIAT 500 für 42.000 € ???) dürfte ein Taxi mittelfristig betrachtet günstig sein. Bei starkem Frost braucht man es sowieso...

Elektroauto gibt's aber auch in schön und brauchbar:

http://www.teslamotors.com/models/options

allerdings erst Mitte des Jahres und für ein paar lumpige Dollars mehr...

Im Vergleich zum FIAT 500 erscheint der Tesla Model S mit 85 kWh-Akku (!!! Mit 8 Jahren Garantie!!!) für 53.000 € zzgl. Import- und Zulassungskosten geradezu preiswert. Und die Daten machen Lust auf eine umfangreiche Probefahrt...

[DSpecial]

Der Tesla S ist schon wirklich schick und für mich so etwas wie die DS des 21. Jahrhunderts...vorausgesetzt die Angaben stimmen auch so im Alltag. Lediglich das Cockpit gefällt mir nicht so. Im Prototyp war dies mehr auf den Fahrer hin orientiert, geschwungen und der riesige touchscreen wirkte gut integriert. Auf den aktuellen Fotos wirkt die neue Anordnung etwas verbastelt.

[e-motion]

Nimm realistische 70K€ für 85kWh-Version in Basisausstattung.

Die Signatur Performance kostet 97.900 USD, auch hier sind wieder mindestens nach Ziffern 1:1 umgerechnete 100K€ realistisch.

Oft sind die Preise in Deutschland noch höher als nur 1.1 ggü US Preisen gerechnet.

Ein E-Auto ist nichts für Leute, die weder die Infrastruktur im Haus/Büro noch die Flexibilität im Kopf haben.

Und natürlich sind Produkte, die noch nicht in Massen gefertigt werden sehr teuer und nur was für Leute,

die sich das leisten können und wollen. Für's gleiche Geld könnte man auch einen dicken BMW fahren.

Nur, dabei ginge mir gewiss keiner ab wie im Tesla. Weder Optik noch Technik jucken bei solchen konventinellen Karren,

trotzdem sind sie so sauteuer.

Ich würde mit 40kWh locker klar kommen (der Ampera hat nur 16!) :

49,900 Tesla Model S 40kWh

_1,500 Pearl White

_1,500 Panoramic Roof

_1,500 Nappa Leather

_3,750 Tech Package

___950 Sound Studio Package

_1,500 Active Air Suspension

___250 Parcel Shelf

60,850 USD

hs

Bearbeitet 22. März 2012 von e-motion

[ACCM Gerhard Trosien]

... sehr teuer und nur was für Leute,

die sich das leisten können und wollen.

hs

sachichdoch immer: besserverdienende Grünwähler und -funktionäre, die noch wirklich an Klimaschutz glauben (wobei E-Mobilität ohne AKW mit Klimaschutz nicht allzuviel zu tun hat... und die Beschaffung des nötigen Lithium für die Akkus soll schon für die von unserer Kanzleuse angekündigten 1 Mio Elt-Autos in D an naturgegebene und politische Grenzen stoßen...)

Jedenfalls bedient der Tesla mein Anforderungsprofil nur unter Vernachlässigung der Urlaubsreise. Dafür wird dann auf jeden Fall das Wohnmobil vorgehalten. Mit Dieselmotor für maximale Reichweite und Mobilität.

Die genannten 53k sind in EURO umgerechnete Angaben von TESLA für das Model S OHNE Performance für den US-Markt. In wie weit das Auto, selbst aus USA importiert, hier zulassungsfähig ist, kann ich nicht beurteilen. In der Regel sind die Zulassungsbehörden bei Einzelfällen kulanter, als beim Importeur, der eine Typzulassung beantragt.

Bearbeitet 22. März 2012 von ACCM Gerhard Trosien

[Sensenmann]

Paradoxerweise wird man aber das gemeine Volk eher über die Luxusschiene dahingehend erreichen, daß sie ein Elektroauto haben wollen, als über die klapperigen, arschlahmen (und auch überteuerten) Bastelkisten der Wollpulliträger die sich die letzten 40 Jahren vergeblich bemühten.

[ACCM Gerhard Trosien]

... die klapperigen, arschlahmen (und auch überteuerten) Bastelkisten der Wollpulliträger die sich die letzten 40 Jahren vergeblich bemühten.

Die waren auf jeden Fall sehr gut für ein gezieltes Lachmuskeltraining

[Gast BX-Hempel]

Kopie:

F.A.Z. Vorabmeldung

25. April 2012, 19 Uhr

F.A.Z.: Deutsche Industrie fordert Staatshilfe für Stromtankstellen

Das ehrgeizige Ziel der Bundesregierung, bis zum Jahr 2020 eine Million Elektroautos auf Deutschlands Straßen zu bringen, ist nur mit umfangreicher staatlicher Förderung zu erreichen. Neben der schon gewährten staatlichen Forschungshilfe von einer Milliarde Euro fordert die deutsche Industrie nun auch noch einen kräftigen Nachschlag von mehreren hundert Millionen Euro für die Ladeinfrastruktur. Das geht aus dem Entwurf für den dritten Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) hervor, aus dem die Frankfurter Allgemeine Zeitung (F.A.Z.) in ihrer Donnerstagsausgabe zitiert. Der Bericht soll Ende Mai an Bundeskanzlerin Angela Merkel überreicht werden.

Insbesondere die für den Betrieb notwendigen öffentlichen Ladesäulen könnten den Steuerzahler teuer zu stehen kommen. „Wir brauchen für eine Million Elektroautos rund 150.000 an öffentlichen Orten aufgestellte Stromtankstellen in Deutschland. Da diese Ladesäulen nicht wirtschaftlich zu betreiben sind, besteht eine Finanzierungslücke. Deshalb wird eine öffentliche Förderung von insgesamt 750 Millionen Euro benötigt“, sagte Klaus-Dieter Maubach, für Forschung verantwortliches Vorstandsmitglied des Energiekonzerns Eon, der F.A.Z. Maubach gehört dem Lenkungskreis der NPE an. In dem Netzwerk sind neben Managern der Auto-, Chemie- und Energieindustrie auch Staatssekretäre, Verbandsvertreter und Wissenschaftler organisiert.

Um die 750 Millionen Euro an Förderung für Ladestationen aufzubringen, gibt es nach Angaben Maubachs drei Optionen: Entweder das Geld wird aus allgemeinen Steuern wie etwa der Kraftfahrzeugsteuer aufgebracht. Oder es wird eine Umlagefinanzierung wie beim Ökostrom gewählt. „Die dritte Möglichkeit wäre, dass die Energieversorger die Kosten für die Investitionen auf ihre Netzentgelte für die Stromdurchleitung aufschlagen dürfen“, sagte Maubach.

Insgesamt haben die Fachleute der Nationalen Plattform Elektromobilität einen Bedarf an öffentlichen und nichtöffentlichen Ladepunkten von 900.000 Einheiten bis 2020 ausgerechnet. Der größte Teil davon wäre nicht im öffentlichen Raum angesiedelt, sondern in Garagen, auf Firmenparkplätzen oder in Parkhäusern von Einkaufszentren. Für den Durchbruch des Elektroautos insbesondere in Großstädten sehen die Fachleute der NPE jedoch die Schaffung einer rein öffentlichen Ladeinfrastruktur für Nutzer ohne eigene Garage oder eigenen Stellplatz als„erfolgskritisch“ an.