Segeln oder Rekuperieren?

[Odanez]

Warum ich in kW gerechnet habe, ist um den Unterschied bei den Geschwindigkeiten darzustellen.

Beispiel 1: Ich bin oben am Berg mit 100km/h, und segle runter ins Tal, hab unten 150km/h erreicht und brauche dafür 1min. Verlust = Luftwiederstand + 0kWh

Beispiel 2: Ich bin oben am Berg mit 100km/h und rekuperiere mit 10kW, hab unten im Tal 120km/h erreicht und brauche dafür 1:20. Verlust = Luftwiederstand + 10kW*0,022h, oder 0,22kWh.

Beispiel 3: rekuperiere mit 30kW, hab unten im Tal 70km/h und brauche dafür 2:00. Verlust = Luftwiederstand + 30kW*0,033h, oder 1kWh.

Da der Energieverlust durch die Luft von Beispiel 1 bis Beispiel 3 abnimmt, aber der Energieverlust der Rekuperation zunimmt, gleicht sich das etwas aus. Was aber auch dazukommt, ist dass die Kinetische Energie des Autos mit geringerer Geschwindigkeit abnimmt, dies sich also auch noch mit in die Rechnung schleicht. Da der Luftwiederstand als einziger dieser 3 Faktoren quadratisch steigt, dürfte dieser also die entscheidende Rolle spielen, und wieder nach meinem Bauchgefühl, wird ab einer gewissen Geschwindigkeit das Segeln weniger Energie-Erhalt bringen als das Rekuperieren. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten wird der Windwiederstand vernachlässigbar klein, und da wird sich das Segeln immer lohnen.

[cpeter]

Den Beispielen liegt die Annahme zugrunde, dass es einem egal ist, wie schnell man fährt. Im Beispiel 1 ist also 150 km/h für den Fahrer OK (wäre in Österreich 20 km/h über der zulässigen Höchstgeschwindigkeit), im Beispiel 3 rekuperiert man egal, wie langsam man wird. Als Rechenmodell ist das OK, aber zumindest Beispiel 3 ist denke ich nicht praxisnahe.
Außerdem liegt den Beispielen die Annahme zugrunde, dass man in "N" keinen Verbrauch hat. Bei meinem Leaf ist das nicht so. Null Verbrauch erreiche ich nur mit vorsichtigem Strompedal-Einsatz (an der Grenze zum Rekuperieren).

Interessant wäre ein Praxistest: was bringt segeln im realen Leben für konkrete Verbrauchseinsparungen? Vielleicht findet sich eine geeignete hügelige Strecke die lange genug ist und zumindest zwei baugleiche Fahrzeuge, damit man segeln gegenüber rekuperieren mit konkreten realen Meßergebnissen hinterlegen kann. (Mehrere Fahrten, Fahrstrategie wird bei jedem zweiten Versuch getauscht). Man könnte damit die diskutierten Rechenmodelle validieren. Wäre sicher ein vielgeklicktes YouTube.

[Odanez]

genau, das sind nur Rechenmodelle um die groben Faktoren klarzumachen. Die Beispiele sind auch bewusst extrem und nicht sehr Praxisnahe, aber wenn man noch den Energieverlust durch den Luftwiederstand bei bestimmten Geschwindigkeiten in kWh sowie die Kinetische Energie des Autos in kWh ausdrücken könnte, dann haben wir schon feste Zahlen für die Rechnung. In der Praxis verschiebt sich da doch noch einiges ein bisschen, aber im Grunde dürfte sich nichts daran ändern, dass man bei hohen Geschwindigkeiten manchmal effizienter unterwegs ist, wenn man durch Rekuperation seine Geschwindigkeit begrenzt als mit Segeln die Geschwindigkeit zu erhöhen.

Ich kenne die A9 südlich von Nürnberg, da geht es schon recht viel auf und ab, aber die Steigung hält sich in Grenzen. Ich wohne auch zu weit weg von dort, und hätte eh nicht die Zeit für so einen Test, der in den frühen Morgenstunden geschehen sollte um Verkehr zu vermeiden

Nachtrag: Folgendes Beispiel an einem Golf:

ergibt einen Energieverlust bei 100km/h von 0,13kWh pro Minute und 0,076kWh pro km. Bei 70km/h wären es schon 0,03kWh pro Minute und 0,027kWh pro km. Bei 150km/h 0,63kWh pro Minute und 0,25kWh pro km, also 10x so viel wie bei 70km/h.

Angewandt auf unsere Beispiele, nehme ich also:
Beispiel 1: Durchschnittsgeschwindigkeit 125km/h, Endgeschwindigkeit 150km/h, und die Bergabstrecke nehme ich mal als 2km an. Dann hat man, wenn es ein Golf ist, Energieverlust durch Luftwiederstand: 0,3kWh, Energieverlust Rekuperation 0kWh, und Kinetische Energie (Annahme: Fahrzeuggewicht 1500kg) bei 150km/h (Als Differenz zur kinetischen Energie bei 100km/h): 0,36-0,16kWh=0,2kWh, also einen gesamten Energieverlust von 0,1kWh.

Beispiel 2: Durchschnitt 110km/h, Ende 120km/h, Rekuperationsverlust 0,18kWh, Energieverlust durch Luftwiederstand: 0,2kWh, Differenz der kinetischen Energie: 0,23kWh-0,16kWh=0,07kWh, gesamter Energieverlust: 0,3kWh. Dazu muss man auch die rekuperierte Energie wieder addieren, also ca 0,2kWh, ergibt einen Energieverlust ovn auch 0,1kWh.

Beispiel 3: Durchschnitt 85km/h, Ende 70km/h, Rekuperationsverlust 0,54kWh, Luftwiederstand: 0,09kWh, Difrerenz der kinetischen Energie: 0,08kWh-0,16kWh=-0,08kWh, gesamter Energieverlust: 0,7kWh. Rekuperierte Energie: 0,7kWh. Energieverlust 0,0kWh.

Haha, ok bei meinem Rechenbeispiel kommen alle auf dasselbe Ergebnis. Meine Annahmen sind auch mit sicherheit Realitätsfern, da ich viel angenommen habe, was mit Sicherheit nicht stimmen kann, also z.B. dass man auf einer bestimmten Strecke von 2km Länge, beim Leerlauffahren von 100 auf 150 beschleunigen kann, dann dieselbe Strecke mit 10kW Rekuperationsleistung die Geschwindigkeit auf 120 reduzieren, und bei 30kW Rekuperationsleistung auf 70km/h reduzieren kann. Also eigentlich bringt diese Rechnung absolut garnichts, wir brauchen da schon praktische Beispiele, bzw. feste, gemessene Werte