Energiedichte eines Tanks

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Energiedichte eines Tanks

Beitragvon MineCooky » Sa 30. Jul 2016, 13:07

Hallo Forum,

heute ging mir die Frage durch den Kopf, wie viel kWh denn in einem Liter Benzin/Diesel sind. Das heißt, wenn ich einen Liter Benzin/Diesel habe und einen Liter an Akku, wo habe ich rechnerisch die meiste Menge an Energy.

Dabei würde ich davon abstehen, das ein Verbrennungsmotor aus Benzin/Diesel nur 2 Drittel der Energie raus holt und der Rest in Wärme flöten geht... Es geht also nicht um die Reichweite, die man mit einem Liter an Energiespeicher hat, sondern, darum, wie weit, die Akkus sind, mit dem Speichern an Energie, im Vergleich zu einem normalen Benzin/Diesel-Tank.


Was auch noch interessant wäre, sind den Benzin und Diesel Energiedichtenmäßig gleich auf?
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Beitragvon HubertB » Sa 30. Jul 2016, 13:17

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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon drilling » Sa 30. Jul 2016, 13:22

MineCooky hat geschrieben:
Dabei würde ich davon abstehen, das ein Verbrennungsmotor aus Benzin/Diesel nur 2 Drittel der Energie raus holt und der Rest in Wärme flöten geht...


Das ist eher umgekehrt, 2/3 bis 3/4 der Energie geht als Wärme flöten!
Zuletzt geändert von drilling am Sa 30. Jul 2016, 13:23, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon MineCooky » Sa 30. Jul 2016, 13:23

Das ist echt ordentlich, selbst, wenn man die 2 Drittel abzieht, die der Verbrenner nicht nutzbar machen kann o.o

Zitat:
Wie zu sehen ist, decken speziell Li-Ionen-Batterien (inklusive LFP und Li-Titanat) ein weites Spektrum im Bereich der Energiedichten ab. So können aktuell (je nach Zellchemie) ca. 90–250 Wh/kg bzw. 160– 670 Wh/l erreicht werden. Für zukünftige Li-Ionen-Batterien werden Energiedichten von bis zu 310 Wh/kg bzw. 860 Wh/l erwartet. Zusätzlich wird aktuell an Batterietypen geforscht, welche theoretisch die sehr hohen Energiedichten der Li-Ionen-Zellchemien übersteigen können.



Okay, auf dieser Ebene braucht man nicht an zu fangen für eAutos zu argumentieren... :/
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon drilling » Sa 30. Jul 2016, 13:27

MineCooky hat geschrieben:
Okay, auf dieser Ebene braucht man nicht an zu fangen für eAutos zu argumentieren... :/


So riesig ist der Unterschied auch nicht.

Ein Beispiel:
mein Benziner hat einen 60 Liter Tank, also 534 KWh, allerdings wird davon allerhöchstens 25% als Antriebsenergie verwendet, also bleiben effektiv 133 KWh übrig. Teslas kommen da schon nah ran und zumindest 60 KWh werden wohl in eine paar Jahren bei vielen neuen EAutos Standard sein.

Der echte Unterschied ist das ich den Benziner an jeder Ecke in 5 Minuten wieder volltanken kann, deshalb ist Reichweite mit einem Tank fast irrelevant!
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon MineCooky » Sa 30. Jul 2016, 13:38

Hmm, bei einem Liter Benzin mit 8,9kWh/l habe ich nutzbar 1/3, das heißt ich habe auf einem Liter Benzin 2,97kWh und in einem Akku mit 500Wh/l habe ich nutzbar 99%, also 495Wh.

Benzin 2.970Wh nutzbar auf einem Liter
Akku 495Wh nutzbar auf einem Liter

-> Benzin hat nutzbar also 6 mal mehr Energie im gleichen Volumen




Wo kommt diese deutlich höhere Energiedichte her und warum gibts die nicht bei Akkus, bzw was hat Benzin, was Akkus nicht haben?
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon iOnier » Sa 30. Jul 2016, 14:24

Es ist viel Material drin, das nicht an der Energiespeicherung beteiligt ist, ich nenne mal die Elektroden, Elektrolytflüssigkeit (AFAIK beim Li-Ion-Akku nur für den Ionentransport wesentlich, siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator) und Separatorfolien.

Hinzu kommen noch feste Gehäuse der Zellen selber (Unfallschutz), fürs Auto dann Akkuträger- und -haltevorrichtungen, Kühl- und evtl. auch Heizsysteme usw., jedenfalls wenn man die komplette einsatzfähige Fahrbatterie als Gesamtsystem betrachtet und mit dem Tank beim Verbrenner vergleicht.

Beim Vergleich der Gesamtmasse des Fahrzeugs ist dann natürlich der E-Motor samt Einganggetriebe / Differential leichter als der Verbrenner mit allen Nebenaggregaten, Auspuffanlage, Schaltgetriebe usw. - das reißt es aber nicht 'raus.

@drilling: alle 50 km an die Tanke willst Du aber auch mit einem Verbrenner nicht, ein Tank mit nur 3-5 l Volumen wäre also nicht soo toll ;-)
Aber: klar, beim E-Auto ist wegen der deutlich längeren Ladezeiten auf Langstrecke eine möglichst hohe Reichweite pro Ladung erstrebenswert.
Gruß
Werner
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon eAndal » Sa 30. Jul 2016, 14:41

Zu diesem Thema fällt mir der Unterhaltsame Vergleich von Verbrenner-Rasenmäher vs. Akku-Rasenmäher ein. :D

Dort sieht man auch die Unterschiede der Energiedichte gut, sowie wo die Energie effizienter genutzt wird. :)



Gruß
Andy
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon Alex1 » Sa 30. Jul 2016, 16:07

Wenn wir erst einmal skandinavische Verhältnisse haben (Steckdosen überall), ist die Schnellladung nur noch für wirklich lange Reisen interessant. Da Autos eh 90% der Zeit stehen, ist Zeit genug, sogar mit Schuko immer einen vollen Akku zu haben.

Und sooo häufig sind Tankstellen auch nicht: Keine 15.000 in D. 6.526 eZapfen stehen dem heute gegenüber. Wenngleich damit Säulen und nicht Standorte gemeint sind... :|

Aber es kommen ja täglich mehrere dazu :mrgreen: :D

Heute scheint eine Reichweite von 400-500 km noch absolut erstrebenswert. Mit der Zeit wird diese Zahl wohl auf 300 oder so sinken, wenn die Leute verinnerlicht haben, dass sie jederzeit überall laden können.
Herzliche Grüße
Alex
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Re: Energiedichte eines Tanks

Beitragvon crazykid » Sa 30. Jul 2016, 16:26

Im Bekanntenkreis bringe ich immer gern den Vergleich an, was ein Verbrenner mit der verfügbaren Energiedichte pro Liter Benzin macht (9 kWh/l ergeben etwa 15km Fahrweg bei einem Verbrauch von 7l/100km) und wie weit ich mit der gleichen Menge im Elektroauto komme (8 kWh reichen für 40km oder mehr!). Soviel auch zum Thema Energieeffizienz, da sieht der Stinker dann gleich ziemlich alt aus.
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