Mehrverbrauch bei Regen

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    hghildeb
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folder Mi 24. Okt 2018, 22:01
Ich habe in den mittlerweile 17 Monaten in meinem Ioniq schon des öfteren festgestellt, dass Regen/Nässe mit Abstand den größten Unsicherheitsfaktor ausmacht, wenn es um Verbrauch und Reichweite geht. Ich kann mir nur nicht erklären, warum.

Ein Beispiel:
Gestern bin ich im Trockenen von der Arbeit heim gefahren und habe etwas über 11kWh/100km verbraucht.
Heute hat es geregnet und der Verbrauch lag bei knapp 16kWh/100km.

Beide Male waren ansonsten gleiche Voraussetzungen:
  • Identische Strecke
  • die selbe Außentemperatur (jeweils 10°C)
  • jeweils mit Heizung auf 22°C, Sitzheizung, Radio und Abblendlicht
  • annähernd gleiche Verkehrslage, Fahrstil und Geschwindigkeit (Tempomat mit SSC auf 110)
Der einzige Unterschied war Regen und nasse Fahrbahn. Und natürlich Scheibenwischer an. Aber der wird doch keine 5kW brauchen?? :?

Natürlich habe ich ausgiebig gegoogelt, bevor ich dumm frage. Im Netz, vor allem in den Verbrennerforen gibt es einige Diskussionen zu dem Thema, die sich aber meistens in abstrusen Mutmaßungen verlieren:
  • Theorie Nummer 1: Der Motor verbrennt ineffizienter, weil die Kühlung zu stark wird. Ist unlogisch und entfällt eh beim BEV
  • Theorie Nummer 2: Die Dichte der Luft ändert sich, was den Verbrauch erhöht. Das hält auch keiner Prüfung stand.
  • Theorie Nummer 3: Die Regentropfen, die an der Karosserie anhaften und wieder weggeschleudert werden, erhöhen den Luftwiderstand. Klingt plausibel und hat sogar jemand ausgerechnet. Der Energiebedarf ist aber verschwindend gering.
  • Theorie Nummer 4: Der Rollwiderstand der Reifen erhöht sich durch die Verdrängung des Wasserfilms. Das wiederum ist eine tatsächlich relevante Tatsache, vor allem bei starker Fahrbahnnässe, kurz vor dem Aquaplaning. Bei "nur feucht" kann das meiner Meinung nach aber auch nicht so viel ausmachen. Konkrete Zahlen dazu habe ich aber nicht gefunden.
  • Theorie Nummer 5: Durch den erhöhten Rollwiderstand kann der Ioniq weniger oft segeln. Ist meine Theorie und Ioniq-spezifisch. Könnte aber sein.
  • Theorie Nummer 6: Automatisches Trockenbremsen. Diese Vermutung kommt aus dem Mercedes-Benz-Forum und klingt mir ebenfalls recht glaubhaft. Allerdings weiß ich nicht ob der Ioniq das tut.
Was denkt ihr? Oder kann es jemand sogar vorrechnen? :ugeek:
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Re: Mehrverbrauch bei Regen

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gekfsns
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folder Mi 24. Okt 2018, 22:09
Ich kann den Mehrverbrauch bestätigen und vermute es liegt an der Wasserverdrängung.
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Re: Mehrverbrauch bei Regen

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Helfried
folder Mi 24. Okt 2018, 22:12
Es gilt wohl ausschließlich Nummer 4.
Der Ioniq ist so effizient, dass geringste Störfaktoren überproportional ausschlagen.
Bildlich gesprochen, ein hohes Niveau an Glücklichsein kann leicht gestört werden.

Re: Mehrverbrauch bei Regen

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folder Mi 24. Okt 2018, 22:23
Kannste ausrechnen:

4 mal breite deiner Reifen mal Höhe des Wasserfilmes mal Geschwindigkeit des Fahrzeuges mal Dichte von Wasser ergibt die pro Sekunde verdrängte Wassermenge.

Diese wird mindestens auf Fahrzeuggeschwindigkeit beschleunigt, bei entsprechenden Profilen auch auf ein Mehrfaches.

Daraus ergibt sich die Leistung.

Dicke Wasserfilm auch bei geringem Regen wegen der Rauhigkeit der Fahrbahn so um 1 mm. Bei starkem Regen darüber.

Der Rest ist bisschen Numbercrunching......


Gruß SRAM
________________________________________________
Empfehlung: End of Landschaft https://www.youtube.com/watch?v=TClKa61lCxc
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Re: Mehrverbrauch bei Regen

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AgV8DdmU
folder Mi 24. Okt 2018, 22:31
hghildeb hat geschrieben:Ich habe in den mittlerweile 17 Monaten in meinem Ioniq schon des öfteren festgestellt, dass Regen/Nässe mit Abstand den größten Unsicherheitsfaktor ausmacht, wenn es um Verbrauch und Reichweite geht. Ich kann mir nur nicht erklären, warum.

Ein Beispiel:
Gestern bin ich im Trockenen von der Arbeit heim gefahren und habe etwas über 11kWh/100km verbraucht.
Heute hat es geregnet und der Verbrauch lag bei knapp 16kWh/100km.

Beide Male waren ansonsten gleiche Voraussetzungen:
  • Identische Strecke
  • die selbe Außentemperatur (jeweils 10°C)
  • jeweils mit Heizung auf 22°C, Sitzheizung, Radio und Abblendlicht
  • annähernd gleiche Verkehrslage, Fahrstil und Geschwindigkeit (Tempomat mit SSC auf 110)
Der einzige Unterschied war Regen und nasse Fahrbahn. Und natürlich Scheibenwischer an. Aber der wird doch keine 5kW brauchen?? :?

Natürlich habe ich ausgiebig gegoogelt, bevor ich dumm frage. Im Netz, vor allem in den Verbrennerforen gibt es einige Diskussionen zu dem Thema, die sich aber meistens in abstrusen Mutmaßungen verlieren:
  • Theorie Nummer 1: Der Motor verbrennt ineffizienter, weil die Kühlung zu stark wird. Ist unlogisch und entfällt eh beim BEV
  • Theorie Nummer 2: Die Dichte der Luft ändert sich, was den Verbrauch erhöht. Das hält auch keiner Prüfung stand.
  • Theorie Nummer 3: Die Regentropfen, die an der Karosserie anhaften und wieder weggeschleudert werden, erhöhen den Luftwiderstand. Klingt plausibel und hat sogar jemand ausgerechnet. Der Energiebedarf ist aber verschwindend gering.
  • Theorie Nummer 4: Der Rollwiderstand der Reifen erhöht sich durch die Verdrängung des Wasserfilms. Das wiederum ist eine tatsächlich relevante Tatsache, vor allem bei starker Fahrbahnnässe, kurz vor dem Aquaplaning. Bei "nur feucht" kann das meiner Meinung nach aber auch nicht so viel ausmachen. Konkrete Zahlen dazu habe ich aber nicht gefunden.
  • Theorie Nummer 5: Durch den erhöhten Rollwiderstand kann der Ioniq weniger oft segeln. Ist meine Theorie und Ioniq-spezifisch. Könnte aber sein.
  • Theorie Nummer 6: Automatisches Trockenbremsen. Diese Vermutung kommt aus dem Mercedes-Benz-Forum und klingt mir ebenfalls recht glaubhaft. Allerdings weiß ich nicht ob der Ioniq das tut.
Was denkt ihr? Oder kann es jemand sogar vorrechnen? :ugeek:
Nummer 4:
Je nach Fahrbahnbeschaffenheit und Dicke des Wasserfilm sind da locker 3-5kWh/100km Mehrverbrauch drin.

Da reicht schon ein 1mm dicker Wasserfilm für einen deutlichen Mehrverbrauch
Reifenbreite 205mm - 100km Laufstrecke - 1mm Wasserfilm
=> Vordere Reifen 25% weniger Breite wegen Profil => ca. 31t Wasser das auf 100km/h beschleunigt werden muss
=> Hintere Reifen sehen nur 50% (gleiche Spur wie Vorderreifen) und dann noch 25% für's Profil abziehen => ca. 8t Wasser das auf 100km/h beschleunigt werden muss

Auf 100km werden dann insgesamt 39t Wasser auf 100km/h beschleunigt.

Kinetische Energie für die 100km bei 100km/h => 0,5 * 39.000kg * (27,78m/s)² => ca. 4,2kWh/100km Mehrverbrauch

Etwas "bessere" Lösung hier: post753108.html#p753108


Nummer2:
Luft wiegt schon 1,2kg pro Kubikmeter.
Wie schwer sind die Regentropfen in einem Kubikmeter?
Oder andersrum gefragt - wieviel Liter fallen beim Starkregen pro Quadratmeter?
https://de.wikipedia.org/wiki/Regen#Starkregen

Starkregen => 5ltr/qm in 5min. => 0,0166ltr/qm in einer Sekunde
Annahme: Die Regentropfen durchqueren den Kubikmeter Luft in einer Sekunde
Es sind dann quasi max. 0,0166ltr Regentropfen in einem Kubikmeter Luft.
Die Luft wird also etwas schwerer durch die Regentropen 1,2kg Luft + 0,0166kg Regen => 1,2166kg pro Kubikmeter
Die Luft wird also max. 1,4% schwerer => Mehrverbrauch bei 110km/h ca. 0,15kWh/100km

Nummer3:
in diesem Beitrag richtig berechnet... post850754.html#p850754
Zuletzt geändert von AgV8DdmU am Sa 27. Okt 2018, 22:17, insgesamt 2-mal geändert.

Re: Mehrverbrauch bei Regen

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    hghildeb
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folder Mi 24. Okt 2018, 22:56
Danke für die ausführliche Herleitung.

Ich habe das gerade mal nachgerechnet. Es zeigt sich tatsächlich, dass ihr recht haben müsstet. Bei 110km/h komme ich rechnerisch auf 5,7kWh/100km. Das klingt in der Tat plausibel. In der Praxis hatte ich etwas weniger, wohl durch die bei Nässe verringerten Reibwerte und geringere Durchschnittsgeschwindigkeit verursacht.

Die Formel erklärt auch den exponentiell starken Verbrauchsanstieg bei höheren Geschwindigkeiten auf winternasser Straße.

Eigentlich war ja klar, dass ich hier fundiertere Antworten bekomme als in den Verbrennerforen.
Ich staune immer wieder, in welchen Nerd-Haufen ich hier geraten bin. Nicht bös gemeint, ich bin ja selber nicht besser :P
Helfried hat geschrieben:Der Ioniq ist so effizient, dass geringste Störfaktoren überproportional ausschlagen.
Stimmt. Bei einem 500PS-AMG fällt das bisschen Rollwiderstand kaum auf, bzw. verschwindet im Wirkungsgrad des V8-Benziners.
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Re: Mehrverbrauch bei Regen

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folder Do 25. Okt 2018, 08:07
Ich kann das bestätigen.

Regen ist schlimmer als -10 Grad.
Ich rechne pauschal mit 20-25 % Mehrverbrauch bei Regenfahrten und liege damit meistens ziemlich gut.
Wobei es einen heftigen Unterschied zwischen Nieselregen und feuchten Fahrbahn und richtig nasser Fahrbahn gibt.

Die physikalischen Hintergründe wurden ja oben schon erläutert.
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Re: Mehrverbrauch bei Regen

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    sensai
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folder Do 25. Okt 2018, 08:28
und ist nicht Ioniq spezifisch. Regenfahrten mit der Zoe bei kühlen Temperaturen kratzen dann schon heftig an der Reichweite. Wenn man dann noch die 17 Zöller drauf hat, ist man auf der AB gerade noch im 3stelligen RRW Bereich.

auch ja,
Respekt an die (nerds), die das gleich rechnerisch belegen konnten.
gefällt mir :D
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Re: Mehrverbrauch bei Regen

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folder Do 25. Okt 2018, 08:37
Auch von mir ein Dank an die Herleitung des Mehrverbrauchs. Auch umrath gebe ich recht, bei -10 Grad kann man im Notfall ja auch mit entsprechender Kleidung reagieren, bei Regen wird das schwierig.

So sind auf jeden Fall die Beobachtungen der letzten Tage auf meinem Arbeitsweg plausibel erklärt. Ich finde es btw super das Fastned auf meinem Arbeitsweg jetzt eine 175kW Station mit Dach hat, die ich gerade bei Regen lieber ansteuere als die kostenlosen 50kW Tripplecharger.
Unser Blog zur Elektromobilität, e-Golf und Ioniq: https://1.21-gigawatt.net

Re: Mehrverbrauch bei Regen

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    DirkW
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folder Do 25. Okt 2018, 09:52
Ein Hallo in die Runde,

da war was mit dem Rollwiderstand bei Regen. Die gleiche Erfahrung habe ich auch gemacht und denke das der Mehrverbrauch durch die erhöhte Wasserverdrängung zu stande kommt.
Mal sehen was die Anderen meinen !!

Grüße aus Düsseldorf
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