Model Y - Realverbrauch und reale CO2-Emissionen nach einem Jahr

[Arno]

Hallo allerseits,

ich fahre nun seit etwas über einem Jahr ein Model Y (MIC, Long Range, 2022) und habe in dieser Zeit ausführliche Statistiken geführt, was ich so in das Auto reinlade, wieviel ich damit tatsächlich inklusive aller Verluste pro 100 km verbrauche und auch wieviel Gramm CO2 pro kWh der Netzstrom in diesem Moment emittiert hat.

Hier zunächst erstmal die Zahlen:


Als Text nochmal die wichtigen Eckdaten: Verbraucht wurde im Schnitt 21,6 kWh / 100 km inklusive aller Verluste, bei einem durchschnittlichen Strommix von 372g CO2/kWh. Dies entspricht bei einem Umrechnungsfaktor von 2640g CO2 pro Liter einem Äquivalent von 3,1 l Diesel/100 km. Der durchschnittliche Börsenstrompreis war 15,1 ct/kWh.

Diese Werte müssen natürlich alle erklärt werden, ohne Kontext macht das relativ wenig Sinn:

Legende der Tabelle

• Date: ALL für den Gesamtzeitraum, "2022-04" für den jeweiligen Monat
• kWh: Geladene kWh an der heimischen Wallbox im jeweiligen Zeitraum
• Cost: Von mir bezahlter Strompreis, ich habe das große Glück, noch einen alten Tarif mit Preisbindung von 18 ct/kWh zu haben
• Marketprice: Day-Ahead Börsenstrompreis inklusive MWSt. Bei einem Anbieter wie Awattar oder Tibber könnte man diesen auch zuhause nutzen, allerdings mit einem Aufschlag von 14 ct/kWh.
• Total CO2: Tatsächliche CO2-Emissionen des geladenen Stroms, laut Electricity Maps
• Fossil %: Fossiler Anteil in der Stromerzeugung zu diesem Zeitpunkt, ebenso laut Electricity Maps
• km: Die mit diesem Strom tatsächlich gefahrenen Kilometer.
• Diesel / 100km: Umrechnung der CO2-Emissionen auf die gefahrene Strecke in Diesel pro 100 km, mit einem Umrechnungsfaktor von 2640g CO2/l.

Fahrverhalten / Gegebenheiten beim Laden
Das Model Y wird als Familienauto benutzt und generell schonend bewegt, mehr als 130 km/h sieht das Auto praktisch nie. Es wird im Gegenzug aber relativ viel auf Kurzstrecken innerorts (wenige Kilometer) bewegt. Das Auto parkt draußen ohne Carport, ist also Kälte im Winter und Hitze im Sommer schutzlos ausgeliefert.
In der Zeit wurde das Auto insgesamt fast 17.000 km bewegt, davon ist Strom für 10.600 km an der Wallbox zuhause nachgeladen worden, jeweils immer mit 11 kW. Die restlichen 6.400 wurden extern geladen und sind in dieser Statistik somit nicht berücksichtigt.
Geladen habe ich - wenn möglich und in der jeweiligen Situation sinnvoll - dann wenn gerade viel erneuerbare Energien im Netz waren, also tagsüber bei Sonne oder nachts bei viel Wind. Generell gemieden habe ich die Stoßzeit von 18-22 Uhr. Dadurch ist auch zu erklären, dass der geladene Strommix deutlich unter dem deutschen Durchschnitt von fast 500g CO2/kWh liegt.

Messaufbau
Bei der Wallbox handelt es sich um eine Heidelberg Energy Connect. Um die Daten abzugreifen, habe ich auf wbec zurückgegriffen, das die Daten über den Modbus abgreift und dann lokal per HTTP als JSON zur Verfügung stellt. Dann habe ich mir einen alten Raspberry Pi 2 genommen und für diesen einen kleinen Python-Server programmiert, der einerseits die Daten von wbec ausliest und andererseits bei einem laufenden Ladevorgang mit CO2 Signal (besser bekannt als Electricity Maps) und andererseits mit Awattar für den Börsenstrompreis abgleicht. Die Ergebnisse kann man sich dann einfach im Webbrowser anzeigen lassen, die Tabelle oben ist ein Screenshot davon.
Die gefahrenen Kilometer habe ich von Hand ergänzt, diese kommen einfach aus dem Bordcomputer, jeweils von 80% SoC bis 80% SoC. Wurde zwischenzeitlich extern geladen oder auf einen anderen Ladestand geladen, wurden die gesamten Kilometer vom letzten 80% SoC bis zum nächsten genommen und anteilig auf die Ladevorgänge verteilt.
Der Stromzähler in der Heidelberg-Wallbox ist nicht geeicht und zeigt in meinem Fall zuviel Verbrauch an, laut dieser fließen nicht 11 kW, sondern 11,8 kW. Das ergibt so keinen Sinn, von daher rechne ich die Werte für die Statistik von 11,8 kW auf 11,1 kW herunter (also minus 6%).

Gegenprobe
Damit ich weiß, dass ich hier nicht völligen Unsinn messe (insbesondere mit dem gerade erwähnten Korrekturfaktor), habe ich die geladenen Kilowattstunden laut meiner Messeinrichtung einfach mit dem Wert in der Tesla-App verglichen ("Ladedaten", nicht die verbrauchten kWh laut Bordcomputer). Die Werte decken sich mit wenigen Prozent Unterschied.
Gesamt sagt mir die Tesla-App unter "Ladedaten", das für 16.960 km 3.550 kWh in das Auto geflossen wären - auch da sind wir bei 20,9 kWh / 100km.

Anmerkungen

• Gegenüber der Anzeige im Bordcomputer liegt der Realverbrauch inklusive Verluste um rund 20% höher, bei vielen Kurzstrecken auch mal 30%.
• Diesen Wert kann jeder schon selber über die Tesla-App nachvollziehen - einfach die gesamt geladenen kWh durch die gefahrenen Kilometer teilen.
• Auffällig ist, dass Kurzstrecken (besonders im Winter, auch bei schonendem Einsatz der Heizung) den Verbrauch massiv erhöhen. Auf dem Bordcomputer sieht man davon fast nichts.
• Bei reinen Langstreckenfahrten (Laden, viele Kilometer abspulen, Laden) liegt der Bordcomputer-Verbrauch und der tatsächliche Verbrauch ab Wallbox sehr nah beieinander. Man merkt hier nur, dass der SoC deutlich schneller abnimmt als der angezeigte Verbrauch einem glauben machen würde.
• Bei der Umrechnung in Diesel-Verbrauch kann man über den richtigen Umrechnungsfaktor streiten. Hier sind die direkten Emissionen berücksichtigt, Diesel-Raffinierung, Transport, etc. fallen raus. Allerdings ist das ohnehin alles sehr schwierig, ich weiß auch nicht wieviele Vorketten-Emissionen, Transportverluste im Stromnetz etc. bei den Werten von Electricity Maps berücksichtigt werden - von daher war ich hier eher vorsichtig und habe beide Werte so genommen wie sie sind.
• Gerade der Winterverbrauch dürfte bei jemandem mit einem Garagenstellplatz oder wenigstens einem Carport deutlich besser liegen. Im Dezember sieht man deutlich den stark erhöhten Verbrauch, hier musste zweimal mal der Akku aus der Tiefkühlung geholt werden (Außentemperatur -10°C) und das Auto auch mal nach einem starken Eisregen freigeschmolzen werden.
• Durch bewusstes Laden zu entsprechenden Uhrzeiten oder Tagen kann man mit einem dynamischen Stromtarif durchaus Geld sparen und wohl auch CO2 einsparen. Bei den CO2-Emissionen ist die Lage jedoch natürlich deutlich komplexer als ich das hier berücksichtigen kann, Deutschland ist keine Kupferplatte und so kommt bei weitem nicht jede erzeugte kWh Windstrom aus dem Norden auch im Süden an. Wenn der Nachbar eine PV-Anlage hat oder ein Kohlekraftwerk im Nachbarort steht, wird man realistischerweise diesen Strom bekommen und so weiter. Eine andere Datenbasis habe ich aber nicht und zumindest als Ansatz ist das ganzte denke ich schon valide und fußt zumindest auf realen Echtzeitdaten.
• Ich finde den Wert insgesamt für dieses Auto durchaus gut. Wer aber glaubt, das Auto mit 16 kWh/100km zu bewegen, hat entweder eine Garage und fährt quasi nur Langstrecke oder dürfte sich in die Tasche lügen. Wie gesagt, einen einfachen Realitäts-Check kann man praktischerweise mit der Tesla-App durchführen.

Ich hoffe, diese Werte findet der eine oder andere interessant.

Viele Grüße
Arno

[LeakMunde]

Sehr schöne Erfassung, danke fürs Teilen der Daten

Der Stromzähler in der Heidelberg-Wallbox ist nicht geeicht und zeigt in meinem Fall zuviel Verbrauch an, laut dieser fließen nicht 11 kW, sondern 11,8 kW. Das ergibt so keinen Sinn, von daher rechne ich die Werte für die Statistik von 11,8 kW auf 11,1 kW herunter (also minus 6%).

Das kann durchaus Sinn ergeben. Laut Norm darf die Spannung in Deutschland um ±10% abweichen. Da über Typ 2 der Strom und nicht die Leistung vorgegeben wird, schwankt die Leistung mit der Spannung. Im Extremfall wären mit einem 11 kW Bordladegerät an einem Normgerechten Ladepunkt also 230 V * 1,1 * 16 A * 3 = 12144 W Leistungsaufnahme möglich.

[Optimus]

Auch von mir ein Danke fürs Teilen. Den höheren Verbrauch bei Kurzstrecke (fahre da =< 5km) im Winter kann ich so bestätigen.

Ich habe mal gelernt: +5/-10% (207 - 241 V) Abweichung bei der Spannung. +10% wären über 250V, was etliche Geräte nicht überleben.
Ansonsten stimmt das aber mit der Schwankung der Leistung mit der Spannung. Hatte auch mal das Glück an einer Ladestation nahe am Trafo, wo dann 238V anlagen (ergibt dann 11,4 kW).

[LeakMunde]

Nach der Umstellung ab 1987 von 220 V auf 230 V wurden die Toleranzbedingungen auf +6 % und -10% festgelegt, um auch für 220 Volt spezifizierte Geräte ohne ernsthafter Verletzung der alten Toleranzbedingungen betreiben zu können. Seit 2009 gilt das nicht mehr und die obere Grenze wurde auch auf 10% gesetzt. Die maximale zulässige Spannung beträgt nun 253 V .

[GeryP]

Zu den Unterschieden zwischen Fahrverbrauch und aufgenommen Verbrauch. Das dürfte zu einem guten Teil daher kommen das die Heizung/Klimatisierung bei Tesla losläuft sobald die Tür geöffnet wird (und gerade anfangs einiges Verbraucht). Der Fahrverbrauch aber erst ermittelt wird wenn man Fährt (Modus D oder R).
Deshalb auch der hohe Unterschied im Winter bei Kurzstrecken.
Man kann es übrigens deutlich angleichen wenn man beim stehenbleiben die Klima ausschaltet und dann erst beim losfahren Einschaltet. Ist dann mehr so wie bei anderen Autos - Klima läuft wenn die "Zündung" an ist, allerdings auch mit dem entsprechenden Komfortverlust.

[kirovchanin]

Vielen Dank für deine Mühe, @Arno.

Noch eine Frage: Was hast du im Dezember 2022 gemacht, wo du einen deutlichen Ausreißer nach oben hast beim Verbrauch (31 Wh/km)? Was hat dazu geführt?

[Arno]

Das kann durchaus Sinn ergeben. Laut Norm darf die Spannung in Deutschland um ±10% abweichen. Da über Typ 2 der Strom und nicht die Leistung vorgegeben wird, schwankt die Leistung mit der Spannung. Im Extremfall wären mit einem 11 kW Bordladegerät an einem Normgerechten Ladepunkt also 230 V * 1,1 * 16 A * 3 = 12144 W Leistungsaufnahme möglich.

Nach der Umstellung ab 1987 von 220 V auf 230 V wurden die Toleranzbedingungen auf +6 % und -10% festgelegt, um auch für 220 Volt spezifizierte Geräte ohne ernsthafter Verletzung der alten Toleranzbedingungen betreiben zu können. Seit 2009 gilt das nicht mehr und die obere Grenze wurde auch auf 10% gesetzt. Die maximale zulässige Spannung beträgt nun 253 V .

Spannend, ist aber bei uns nicht zutreffend. Laut Auto und Wallbox liegt die Spannung hier nie über ~233V, die Wallbox behauptet aber einen Ladestrom von 16,9A. Das passt einfach nicht. Ich hatte auch Heidelberg mal dazu angeschrieben und die Antwort war: "Die Messung bzw. Ausgabe der Ladeleistung/ Ladestrom über die Register ist mit Toleranzen behaftet (nicht geeicht) und kann von der tatsächlichen Reichweite abweichen. Aufgrund dessen können diese auch nicht zu Abrechnungszwecken herangezogen werden."
Ich gehe daher davon aus, dass mein Korrekturfaktor schon einigermaßen stimmt.

Zu den Unterschieden zwischen Fahrverbrauch und aufgenommen Verbrauch. Das dürfte zu einem guten Teil daher kommen das die Heizung/Klimatisierung bei Tesla losläuft sobald die Tür geöffnet wird (und gerade anfangs einiges Verbraucht).

Das habe ich mir auch gedacht, aber ich habe mir schnell angewöhnt, die Heizung/Lüftung beim Aussteigen immer auszuschalten, weil ich nicht möchte, dass das Auto jedesmal beim Be- und Entladen der Kinder zum Fenster raus heizt. Damit ist das also nicht wirklich zu erklären.

Noch eine Frage: Was hast du im Dezember 2022 gemacht, wo du einen deutlichen Ausreißer nach oben hast beim Verbrauch (31 Wh/km)? Was hat dazu geführt?

Wie in den Anmerkungen erwähnt: "Im Dezember sieht man deutlich den stark erhöhten Verbrauch, hier musste zweimal mal der Akku aus der Tiefkühlung geholt werden (Außentemperatur -10°C) und das Auto auch mal nach einem starken Eisregen freigeschmolzen werden."
Dazu kommt, dass wir im Dezember auch wenig gefahren sind, so dass der Standverbrauch besonders deutlich durchschlägt.

[Bogey1957]

Ist zwar für die Gesamtschau wenig aussagekräftig, ich will es trotzdem mal erwähnen, weil ich schwer begeistert war, wie wenig der SR verbrauchen kann. Ich bin Donnerstag-Nachmittag 30 km nach Hause gefahren. Dabei war ich nur in der Stadt unterwegs. Für ca. 2 Km bin ich 70 gefahren. Ca. 10 km bin ich konstant 40 gefahren. Havelchausse, Tempolimt 30 kmh. Es waren ca 28 °. Fahrmodus Normal, Klimaanlage an. Verbrauch lt. BC = 88 wh / 1 Km =8,8 Kwh / 100km. Hammer oder?

[e-tron2017]

Dank für die ausführliche Erklärung, nach der Übersicht ist der "alte"BMW I3 immer noch effizienter auf Kurzstrecke und Überland. Jetzt aktuell bei diesen Temperaturen 420km bei dem kleinen Akku möglich. Auf der Schiene zu bleiben wäre eine Goldgrube für BMW gewesen..... und wären um Längen vorraus vor allen Anderen. Sollte ebend nicht sein.....

[ar12]

Ist zwar für die Gesamtschau wenig aussagekräftig, ich will es trotzdem mal erwähnen, weil ich schwer begeistert war, wie wenig der SR verbrauchen kann. Ich bin Donnerstag-Nachmittag 30 km nach Hause gefahren. Dabei war ich nur in der Stadt unterwegs. Für ca. 2 Km bin ich 70 gefahren. Ca. 10 km bin ich konstant 40 gefahren. Havelchausse, Tempolimt 30 kmh. Es waren ca 28 °. Fahrmodus Normal, Klimaanlage an. Verbrauch lt. BC = 88 wh / 1 Km =8,8 Kwh / 100km. Hammer oder?

screen und schuss?