CO2 - Umrechnung kWh, Benzin, Diesel

[energieingenieur]

Bitte bei den Angaben von Verbrauchswerten und Wirkungsgraden immer angeben welche Systemgrenzen betrachtet werden!

Die Energiekette sieht ganz grob vereinfacht so aus:

Start beim Primärenergieträger (Kohle, Öl, Uran, Sonne, etc.), der in der Erde herumliegt oder auf der Oberfläche eintrifft.
-> Energieverbrauch für Erschließung, Förderung, Transport (Ölfelder suchen, Turm bauen, Bohren, Pipelines, etc., Bau PV-Module)
-> Energieverbrauch für Umwandlung in Strom (Kohlekraftwerk, Atomkraftwerk, Wechselrichter)
-> Energieverbrauch für stabile Verteilung (Umrichter, Stromtrassen, Pumpspeicherwerke)
Zwischenstand bei der Endenergie ("Ankunft im Haus")
-> Energieverbrauch für Verteilung
-> Energieverbrauch für Betrieb der Ladestation
-> Energieverbrauch für Verluste beim Laden des Fahrzeugs (die sind teilweise nicht unerheblich!) inkl. Kühlung etc.

Wer den Akku jetzt voll hat, hat theoretisch 18,8 kWh zur Verfügung, aber durch die Vorkette im Schnitt in Deutschland bis dahin schon 48,9 kWh verbraucht (Primärenergiefaktor Strom laut letzter EnEV aktuell bei 2,6).
Erst jetzt kommen wir zur Nutzenergie. Das ist die, die wir tatsächlich zum Vortrieb und zum Fahrzeugbetrieb (Heizung, Klimatisierung, Licht etc.) benötigen. Im wesentlichen aber die Energie, die direkt an der Antriebswelle anliegt, um Roll- und Luftwiderstand zu überwinden. Und die ist nochmal kleiner, als die 18,8kWh, denn auch der Weg aus dem Akku über Wechselrichter und Motor hat natürlich wieder Verluste.

Je nachdem, wo gemessen bzw. bilanziert wird, kommen hier natürlich ganz andere Zahlen heraus.
BMW wird vermutlich den Verbrauch ab Akku bei Ausschaltung sämtlicher Zusatzverbraucher (Heizung, Licht, etc.) angeben.
Was der normale Besitzer messen kann (und bezahlen muss) ist der Verbrauch ab Steckdose. Aber die beiden Werte zu Vergleichen macht keinen Sinn, weil es andere Bilanzgrenzen sind.

[chris_bonn.de]

Wirkungsgrad Diesel. Mir fehlen leider gute Studien zum theoretischen und praktischen Wirkungsgrad von Dieselmotoren. Habe die Angabe 20% von dem Thomsen Zukunftsforschervideo https://www.youtube.com/watch?v=JHUzfw24oCk bei Minute 22 übernommen. Was ich noch gehört habe sind 40% Wirkungsgrad unter optimalen Bedingunen (Drehzahl, Temperatur).

Wenn ich selber rechne geht das wie folgt: i3 als Diesel ( ) wäre ein 3l Auto unter Laborbedingungen (Prospektangabe). Prospektbedingungen sind auch 130Wh/km. Bei 90%igem Wirkungsgrad eines E-Motors unter optimalen Bedingungen und 10% Ladeverluste ab Steckdose ergibt sich ein Wirkungsgrad ab Steckdose von ca 80%, dh ein 100% System bräuchte 104 Wh/km unter Labor/Prospekt-Bedingungen zum Vortrieb. Wenn ich das mit 3l Diesel = 30kWh/100km = 300 Wh/km (Tank-zu-Rad) schaffe, dann ist der Wirkungsgrad 104/300 also ca 35%, wenn ich den Upstream Energieverbrauch (Produktion, Raffineration etc) noch draufschlage 27% (Quelle Jacobs siehe früheren Beitrag) auf 300 Wh/km = 381Wh/km, dann lande ich bei 104/381 = 27% Wirkungsgrad (WTW, Ölquelle-zu-Rad). Angaben bitte vorsichtig verwenden, enthalten einige "Schätzungen", wg Fehlerfortpflanzungsgesetz kann die Realität abweichen.

Zu Verbräuchen > 200Wh/km. Fahre (noch) Prius: Prospekt 3,8l/100km (Benzin, entspricht 3,4l Diesel wg unterschiedlicem Energiegehalt pro Liter). Wenn ich voll aufs Gas auf d Autobahn steige: 6,5l/100km, bei Gegenwind und hoher Autobahngeschwindigkeit 7 Liter, mit Dachbox im Winter 7,5 Liter! Wenn ich bei schönem Wetter über Land oder durch Stadt schleiche, dann bleibe ich unter 4 Liter (jeweils gemäß Verbrauchsanzeige). Und so werden wir im Forum für i3 auch Werte zwischen 140 und 280 Wh/km finden. Auf Autobahn ist schnell Sense, da Windwiderstand mit Quadrat der Geschwindigkeit steigt.

Komme gerade von einer Probefahrt i3 unseres netten i3-Händlers: war zum Start zu 92% voll, lief 103km Landstaße "normal im Verkehrsfluß", hatte dann noch 25km Restreichweite, läd gerade mit 31A = 7,2kW (Stromzähler im Zählerkasten) mittels "wallb-e.com -to go- 22kW" . Ja, ich freu mich auf i3!

[Steve66]

Zur CO2-Diskussion: Die Bilanz hängt naturgemäss sehr stark von der Stromerzeugung und damit vom Strommix ab. Mit Kohlestrom ist ein Elektroauto natürlich sinnlos. quote]

Hallo, wollte mich grad nur mal an das Zitat anhängen!
Ich benötige für mein E-Auto (Fluence Z.E.) 14 KWh / 100 Kilometer das entspricht sagen wir 1,5 Liter Benzin.
Wenn ich mit Kohlestrom fahre und ein altes Kraftwerk mit 25 % Wirkungsgrad nutzen würde, so wären das dann
wie 4,5 Liter Benzin. Im Winter im Stadtverkehr brauche ich 20 KWh / 100 Kilometer das wären dann 9 Liter Benzin.
Also für ein normales Auto keine unüblichen Werte, nur mit folgenden Vorteilen:

o) zentrale Abgasreinigung am Kraftwerk
o) keinen Feinstaub an der Strasse
o) Jeder Grünstrommix verbessert diese Kalkulation
o) Solar, Wasser und WIndstrom verbessern es schlagartig !
o) Eigenstromproduktion möglich
( Wer hat schon seine eigene Ölquelle !)



Grundlage aus Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kraftstoff
Superbenzin flüssig 12,0 kWh/kg *0,75(Dichte) = 9 KWh/l

[Maier800]

zu was braucht man einen Thread über Energiewerte?

hat jemals einer einen Thread eröffnet, wieviele Minuten ein TAg hat?

[Burkhard2]

..habt Ihr Euch in diesem Forum schon mal Gedanken über die Wärmeabgabe der beiden Motorisierungsvarianten in die Atmosphäre und deren Auswirkungen gemacht. Die dürften ganz schön zum Aufheizen der Athmosphäre beitragen. Wenn man die Kwh-Rechnung in Bezug bringt rappelt es dreimal mehr, als "nur" die CO2-Bilanz zu betrachten. Das bringt die von den Forschern neuerdings erkannte Turbo-Aufheizentwicklung des Klimas der Wahrheit um das Tempo mit der wir der Katastrophe entgegen rasen ein gutes Stück näher.

[AbRiNgOi]

habt Ihr Euch in diesem Forum schon mal Gedanken über die Wärmeabgabe der beiden Motorisierungsvarianten in die Atmosphäre

Ich bin mir jetzt nicht sicher, ob ich den Sarkasmus Hinweis übersehen habe und mich vor lachen biegen soll oder ob es hier einer physikalischen Erklärung bedarf...
Kurz gelacht und dann schrieb ich: Die Energie die unsere geliebte Sonne täglich auf unsere Erde schickt ist um ein vielfaches größer als das, was wir hier so im allgemeinen Heizen können. Wäre es nur annähernd gleich, könnten wir im Winter gleich die Halbkugel heizen und nicht nur unser Auto, aber die Sonne ist so viel mächtiger sodass jede Erwärmung die wir hier auf der Erde messen können immer nur auf die Sonne zurück zu führen ist. Es liegt nun an uns diese Energie für uns zu nutzen oder gegen uns. Wenn wir in der Atmosphäre etwas verändern das dazu führt wie viel Energie abgestrahlt wird, dann haben wir hier unten eine andere Temperatur. Es ist egal ob eine Kuh pupst oder ein Verbrenner Treibstoff verbrennt, es entstehen Gase die einen Einfluss darauf haben, wie viel Energie von der Erde abgestrahlt wird, und damit wie warm uns wird. Wenn wir auf dem Planeten nur Hitze produzieren, fällt das gegenüber der Sonneneinstrahlung absolut nicht ins Gewicht.

[Alex1]

So einfach kann man aber leider nicht rechnen. Die 2,5L Diesel sagen nichts aus über die Umweltbelastung. Im deutschen Strommix erzeugt eine kWh Strom als Daumenregel etwa 500g CO2 bei der Stromerzeugung. 25kWh haben also etwa 12,5 kg CO2 erzeugt. Sprich man erzeugt 125g CO2/km. Das ist natürlich immer noch deutlich weniger als im Alltagsbetrieb für einen vergleichbaren Verbrenner, aber mit dem aktuellen Strommix eben auch noch kein 0g CO2-Fahrzeug.
Mit meinem Fluence liege ich etwa bei 15 kWh/100km, entspricht also in etwa 75 g CO2/km. Wir dürfen uns hier nichr selbst belügen, sonst werden wir unglaubwürdig. Ein höherer Anteil Ökostrom musss kommen.

Es kommt darauf an, woher Du Deinen Strom beziehst. Wenn Du echten Ökostrom gebucht hast, kommst Du auf eine Handvoll g CO2 pro km: https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kos ... versorgung

Und bei dem flüssigen Fossilsprit darfst Du noch einmal gute 20 % Verluste Tank-to-Wheel dazu rechnen :l

Upps, hab gar nicht gemerkt, dass hier ein Fred aus 2013 wieder aufgewärmt wurde...

[kmfrank]

Hallo Zusammen,
finde die Umrechnung Kraftstoff zu kWh mal ganz witzig https://rechneronline.de/elektroauto/

[Alex1]

Sehr schön aufbereitet, danke

[Michael_Ohl]

Ich weiß natürlich nicht welchen Wert der Fluence anzeigt, mein Kangoo ZE zeigt mir 15,7kWh / 100km als Durchschnitt an. Da er mir aber auch die Summe des geladenen Stroms anzeigt weiß ich, das er für 100.000km knapp über 20MWh geladen hat. Zu den Lade Verlusten kommt da wohl noch die Heizung. Dabei hat dieser Kangoo eine Dieselheizung. Der andere steht bei 25MWh hat ab erst 78.000km und nur E-Heizung.
Schönrechnen kann man fast alles. Aber damit liege ich bei gut 30kWh /100km oder 3,1Liter noch etwas besser als mein Diesel. Der liegt offiziell bei 115g / 100 km.

MfG
Michael