Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

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Beitragvon BangOlafson » Mi 2. Sep 2015, 12:01

Moin,

manchmal, wenn man Langeweile hat, kommt man auf dumme Ideen oder wälzt philosophische Probleme :) Während die meisten Ideen wirklich Blödsinn sind, machen manche, manchmal wirklich Sinn...
Neulich habe ich mir die Frage gestellt, wie man Millionen von E-Autos in der Zukunft zeitnah "auftanken" will, wenn man bei der normalen Tanke (Benzin/Diesel) manchmal schon anstehen muss. :)
Inzwischen sind wir ja bei E-Mobilität so weit, dass man (fast) überall hin kommt. Es gibt (fast) überall EINE Ladesäule.
Die darf man sich aber nun mit mehr und mehr anderen E-Mobilisten teilen, sodass es nun zumindest hier in Irland an meiner Lieblingssäule schon öfter mal zum Stau kommt. 2 Parkplätze ausgewiesen. Anderer Leaf an Chademo, ich warte daneben, dass die Säule frei wird. Im Spiegel sieht man, wie ein weiterer Leaf wieder abdreht...
Es geht also nicht ausschliesslich mehr darum, alle Gebiete zu erreichen. Inzwischen muss dem wachsenden Anteil der E-Fahrzeuge am Strassenverkehr Rechnung getragen werden... nicht durch das Aufstellen EINER, sondern von dem Ausbau EINER zu ZWEI oder DREI oder VIER (etc) Lademöglichkeiten...

Mal ein paar Randbemerkungen:
Die wenigsten, die einen Verbrenner fahren, können zu Hause tanken, alle müssen also zur Tanke...
Ein normaler Tankvorgang dauert rund 3..5 min incl bezahlen. Dann kann der nächste die Säule benutzen.
Nehmen wir mal an, dass es 45 Mio Autos in Deutschland gibt und durchschnittlich 300 km gefahren wird, bevor nachgetankt wird (man fährt ja nicht leer) und ca 12000 km pro Jahr mit dem Auto gefahren werden...
Gefahrene km pro Jahr: 45 m x 12.000 km/jahr = 540 Mrd km/Jahr
Tankvorgänge pro Jahr: 540 Mrd / 300 = 1,8 Mrd
Tankvorgänge pro Tag: 4,93 Mio
Tankzeit pro Tag (5 min): 24,66 Mio Minuten (oder 17123 Tage)

Das heisst, man braucht mindestens 17123 Tanksäulen für PKW, wenn man akzeptiert, dass man einen Tank Slot am Mitwoch um 3:34 morgens zugewiesen bekommt :)
Effektiv braucht man wohl mindestens 10 mal so viel, um Staus zu vermeiden...
Achso.. nochwas.. beim Tanken bleibt man - durch die Kürze - natürlich beim Auto, rennt also nicht durch die Gegend etc...
Hierdurch sollten Säulenblockierungen minimiert werden (Obwohl es natürlich auch Leute gibt, bei denen das Bezahlen im Shop 20 min dauert... )


Schauen wir uns jetzt mal E-Fahrzeuge an:

Zum einen hat (fast) jeder eine Lademöglichkeit zuhause. Zum anderen gibts ganz andere Ladezeiten etc...
Hier in Irland kommt z.B. "verschärfend" hinzu, dass der Strom an den öffentlichen Stationen kostenfrei ist, da tankt man natürlich nicht zuhause, auch wenn man die Möglichkeit hätte.
In Deutschland ist das wieder anders... Da wird man an vielen öffentlichen Säulen abgezockt (sei es durch überzogene Strompreise, sei es durch eine zu komplizierte Bedienung). Dazu kommen mehrere sich ergänzende (AC/DC) und auch konkurierende Standards (Chademo/CCS). Eine 2015er Schlumberger-Super-Säule passt auch immer noch an einen 1922 Ford Model T :) (Ok.. Additive nicht vergessen!). Ob man den 2015er Leaf im Jahre 2030 noch irgendwo anders als Schuko irgendow aufladen kann, ist nicht so sicher :)
Worauf ich ninaus will, ist, dass es bei E-Fahrzeugen einen guten Anteil Fahrer gibt, die wahrscheinlich nie an eine öffentliche Säule müssen.

Nehmen wir mal an, dass wir in Zukunft 10 Mil E-Autos auf der Strasse haben. (Irgendwann werden sicher 9 E-Autos auf einen Verbrenner verkauft.. aber sicher noch nicht 2020 :)
Nehmen wir auch mal an, dass nach 150 km 20 min geladen werden muss (hier stellt sich die Frage, ob man bei 20 min noch im Auto bleibt oder verschwindet und einkaufen geht, was den "Ladevorgang" dann weiter verlängern dürfte, da man ja nicht bei 100% den Stecker sofort aus dem Auto zieht, zahlt und die Säule wieder frei macht. Wo ist die zeitliche Grenze für "beim Auto bleiben"?). Wir nehmen weiterhin mal an, dass E-Autos 9000 km pro Jahr fahren und 60% zuhause geladen wird.

km pro Jahr: 10 Mio * 10000 = 100 Mrd km
Ladevorgänge pro Jahr: 667 Mio
Ladevorgänge pro Tag: 1,83 Mio
Davon öffentlich: 731.000
Ladezeit pro Tag: 14,6 M min (10.147 Tage)

Im Grunde bedeutet das, dass mittelfristig für je 2 Zapfsäulen ein Schnellader vorhanden sein sollte :)

... Nur mal so ein Gedankengang, wenn man sich langweilt... Viel Spaß beim Nachdenken :D

Cheers

PS: Die Sinnhaftigkeit der Annahmen kann man sicher diskutieren. Interessant bleibt es dennoch
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon AbRiNgOi » Mi 2. Sep 2015, 13:32

Hi,

Ja ich denke auch, dass es gar nicht so toll viele Ladestellen in Zukunft sein müssen, verglichen mit den heutigen Tankstellen sogar weniger.
Wo es zu Staus kommen wird, das ist einerseits da wo es heute schon an der Tankstelle staut: Zum Beispiel an den Grenzen, wenn in einem Land der Sprit billiger ist als in einem anderen und dann natürlich zur Urlaubszeit.
Das es an den Mietwagen Rückgabestellen zu Staus kommt, nur dann wenn auch das Elektrofahrzeug "voll" zurückgegeben billiger ist, dann wird es an den Flughäfen wohl ein Problem geben.

Was aber neu dazu kommt: Am Zielort, da wo alle Laternenparken wollen. Im "kleinen" haben wir das schon bei unseren EV - Treffen....
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon eDEVIL » Mi 2. Sep 2015, 13:55

Das Thema ist deutlich komplexer. Mit den zu erwartenden hohen Preis an DC-Säulen im "wirtschaftlichen-Betrieb", wird sich die DC-Schnelladung meist auf Langstrecken beschränken.
Hängt natürlich auch von der AC-Ladeleistung der einzelnen Fahrzeuge und der Verbreitung von ALdemöglichkeiten fürs Destinition Chargen ab.

Engpaß für die Auslegung sind die Urlaubszeiten. Bei entsprechenden Ausweichmöglichkeitne und hohen Preisen für DC, dürfte es nicht weniger geben, die dann lieber langsamer laden und fürs gleiche geld noch ein ausgiebiges Mittagessen dabei haben statt schnell mal etwas vom Rasthof.

Schade sit, das der "DC-Mid" standard bei CCS ja außer TEsla keiner weiter beachtet hat. Da ist der STecker rel. Preisgünstig, wenn man sich auf die 140A beschränkt und nicht wie Tesla max. Power drüber shcicken möchte.

Wie bei den aktuellen Kombisäulen kann man dann die 10KW einheiten entsprechend dyn. zuweisen. Eine hohe Auslastung der Säule bzw. DC-Wandler shcafft man, wenn man mehr Fahrzeuge anschließt, also nicht das max. des Fahrzeugs ausnutzen muß.

Wenn es mehr als 20min dauert, ist man ja eher geneigt gleich 40-60min draus zu machen und etwas sinnvolles mit der Zeit anzustellen. BEsser früher anstöpseln und nicht wieter drum kümmern. Ist dann auch egal, wenn zum Schluß nur noch mit 10KW geladen wird. BEsser als 15min auf einen freien Platz warten und dann in 20min zu laden.

Langfristig kann das der Ansatz mit dem Autopilot, wie von TEsla angedacht, sehr viel komfort bringen. Dann bekommt man eine virtuelle wartenumemr und das auto fährt dann automat. vom parpltz zu ladeplatz.
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon ubit » Mi 2. Sep 2015, 14:50

Hi,

für eine wirklich breite Akzeptanz ist das der falsche Ansatz *g* Ladezeiten von mehr als 15 Minuten werden für die meisten Menschen schlicht zu lang sein. Die Denke ist halt vom Verbrenner geprägt: Wenn Auto leer, dann 5 Minuten zur nächsten Tanke fahren, in 5 Minuten volltanken, 2 Minuten später weiterfahren. Wenn man das auf EVs überträgt, wo man ja dann auch noch zur Ladesäule fahren muss sind 10 Minuten Ladezeit schon lang.

Nun gibt es aktuell Akkus die man in 10 Minuten auf 80% laden kann - was aber noch die Lebensdauer spürbar negativ beeinflusst. Von der dabei entstehenden Abwärme reden wir jetzt mal nicht.

Was für mich das Szenario der Zukunft ist:

Extrem Schnellader - vermutlich wieder konzentriert in "Tankstellen". Die derzeitigen Akkus im Auto werden durch Supercaps (oder eine Akkutechnologie mit extremer Schnelladefähigkeit) ersetzt. Nimmt man Supercaps an und rüstet die "Zapfsäule"/Ladesäule ebenfalls mit solchen Superkondensatoren aus, kann man die Ladezeit auf einige wenige Sekunden reduzieren. Schneller also als Benzin in einen Tank fließt. Anschließend werden die Kondensatoren in der Ladesäule dann mit etwas weniger Leistung wieder aufgeladen. Der nächste Ladevorgang kann dann halt erst ein paar Minuten später stattfinden. Diese Zeit wird überbrückt durch das wegfahren von der Ladesäule, den Bezahlvorgang und das anfahren des nächsten EVs.

Wobei solche Schnellladungen ja nur "unterwegs" erfolgen müssen - zu Hause tankt man den Strom vermutlich erheblich günstiger (aber halt auch langsamer - es sei denn man investiert kräftig in einen eigenen "Supercap-Lader" mit entsprechendem lokalem Energiespeicher).

Mit einem solchen System braucht es dafür aber keine großen Kapazitäten im EV. Auch mit einer Reichweite von 200 km/Ladung kommt man damit ohne Probleme durch die Republik, wenn man an jeder Tankstelle in ein paar Minuten wieder "voll" ist.

Natürlich ist das alles Zukunftsmusik. Fernere Zukunft. Die Supercaps die dafür nötig sind existieren derzeit allenfalls als Labormuster mit kleineren Kapazitäten. Aber prinzipiell ist es durchaus möglich das die Entwicklung in diese Richtung geht.

Ciao, Udo
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon EVduck » Mi 2. Sep 2015, 15:24

Ähm ubit, kurze Frage: Fährst du ein Elektroauto? Oder hast du nur theoretische 'Erfahrung'?
Warum ich frage, jeder, der über längere Zeit ein Elektroauto fährt, erfährt auch, das er Lebenszeit gewinnt, trotz der relativ langen Ladezeiten. Mich kostet das laden meiner Zoe - und ich fahre mindestens 170km/(Arbeits-)Tag ungefähr 0,5 Minuten pro (Arbeits-)Tag = 2,5Minuten/Woche. Tanken hingegen 15Minuten alle vier Tage. Do the maths.
In diesem Sinne: Always start fully charged!
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eFahrzeug: Zoe Intens perlweiß
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon BangOlafson » Mi 2. Sep 2015, 15:45

Also war es nicht kompletter Blödsinn, was ich geschrieben habe? Gut! :)

Die Frage ist wirklich, welche Ladezeit man jemandem zumuten kann, wenn man erwartet, dass er beim Auto bleibt, während geladen wird.
Klar ist aber auch, dass eine längere Ladezeit mehr (billigere) Ladesäulen erfordert :)

Hier müsste man sich auch mal Gedanken machen, ob man die Intelligenz in die Säule oder ins Auto steckt :)

Nehmen wir mal an, es gibt nur ein einziges E-Auto...
Da braucht man mindestens 1 Ladestation und dieses eine E-Auto muss immer wieder zu dieser Säule zurück und kann den auch nie ein bestimmtes Gebiet verlassen, weil es woanders nicht laden kann.

Hier spielt es keine Rolle, ob man die Säule oder das Auto teuer macht. Der Preis des Gesamtsystems ändert sich nicht.

Wenn dieses eine Auto nun überland fahren soll, braucht man mehr Säulen. Dann ist es sinnvoller, wenn das Auto die Ladeelektronik eingebaut hat und die Säulen billig sind.
Oder wir haben mehrere "billige" Autos, die um eine teure Säule herum fahren :)

In der Realität ist die Situation genau andersrum :D

Cheers

Stefan
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon ubit » Mi 2. Sep 2015, 16:06

EVduck hat geschrieben:
Ähm ubit, kurze Frage: Fährst du ein Elektroauto?


Nein,

(noch) fahre ich (leider) nicht elektrisch (außer mit dem Pedelec). Dennoch bin ich der Meinung, dass kurze Ladezeiten der Schlüssel zum langfristigen Erfolg der Elektromobilität sind. Kurze Ladezeiten (wirklich kurz) beseitigen die Notwendigkeit großer Reichweiten, wenn die Ladeinfrastruktur entsprechend ausgebaut ist. Damit einher geht: Weniger Kosten für die "Akkus". Weniger Gewicht für die Akkus. Weniger Ressourcenverbrauch für die Akkus. Weniger Müll durch die Akkus und deren Produktion. Und halt die Beiseitigung der Reichweitenangst bei den Verbrauchern. Insofern halt ich (persönliche Meinung) das für wesentlich sinnvoller als größere Reichweiten.

Mich persönlich würden 20-30 Minuten Ladezeit nicht stören. 60 Minuten ist aber in manchen Situationen schon lang. Entschleunigung hin oder her. Otto-Normalfahrer will meiner Meinung nach nicht entschleunigt werden - der will zügig von A nach B. Ob das elektrisch passiert, mit Benzin, Diesel oder Raketenantrieb interessiert ihn nicht. Ob er umweltfreundlich unterwegs ist interessiert "die Masse" übrigens auch nicht (hoffen wir mal das wir hier "noch nicht" formulieren können). Was zählt ist die Zeit und der Preis für eine Strecke. Und der Komfort. Die Kompromissbereitschaft hier im Forum (und auch bei mir) ist sicherlich nicht bei jedem Konsumenten gegeben.

Ciao, Udo
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon Poolcrack » Mi 2. Sep 2015, 17:02

Eine andere Möglichkeit große Urlaubsströme zu Beginn der Schulferien in den Süden zu bringen wären Autozüge. Aber in einer moderneren Version mit Lademöglichkeit während der Fahrt. Einfach Abends/Nachts in den Zug steigen und morgens ausgeschlafen und mit voller Batterie weiter zum Ziel fahren. Das wäre auch ein Sicherheitsplus für die Straßen - weniger übermüdete Fahrer, weniger Staus. Und genügend Strom um 100-200 Autos gleichzeitig mit 3,7 kW zu laden bietet die Oberleitung sicherlich.
i3 BEV (SW: I001-17-07-500), BJ 04/2014, LL >87.000 km, Gesamtdurchschnitt 12,8 kWh/100 km im BC (=netto)
Model ≡ r≡s≡rvi≡rt
Mitglied bei Electrify-BW e.V., einem unabhängigen Verein von eFahrer für eFahrer und Interessierte.
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon TeeKay » Mi 2. Sep 2015, 17:51

Leider hat die Bahn praktisch alle Strecken für Autozüge gestrichen, die Terminals verrotten oder sind schon abgerissen. 2017 ist auch mit der letzten Strecke Schluss. Nun wirds laufen wie so oft in den letzten Jahrzehnten: Die Grundstücke mitten in der Stadt werden verscherbelt und irgendwann, wenn man mal wieder mehr Eisenbahn will, stellt man fest, dass die alten Trassen mit Supermärkten und Fahrradwegen bebaut und die alten Bahnhofsgelände zu Wohngettos verkommen sind. Wenn man die Infrastruktur überhaupt neu aufbauen kann, wird sie weit draußen vor den Städten stehen.

Mit dem C-Zero bin ich eine der letzten Fahrten Berlin-München mitgefahren. Das wird wohl das erste und letzte Mal im Leben des C-Zero gewesen sein, dass er südlicher als bis Cottbus kam.
https://www.facebook.com/ElektroautoImAlltag/
Projekt Stromspeicher im Selbstbau mit BMW i3 & Passat GTE Batterien: http://www.stromspeicher.blog/
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Re: Das passiert, wenn man zuviel Zeit zum Nachdenken hat :)

Beitragvon Fluencemobil » Mi 2. Sep 2015, 17:52

BangOlafson hat geschrieben:
Wir nehmen weiterhin mal an, dass E-Autos 9000 km pro Jahr fahren und 60% zuhause geladen wird.

Ich würde da mehr Kilometer und deutlich mehr Prozente für die Zuhauseladung vermuten. Die Forumsnutzer sind natürlich mehr in fremden Städten unterwegs, als der Durchschnitt. ;)
Frage nicht was Berlin für dich tun kann, sondern was du für dein Land tun kannst. ;)
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