Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

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Der ADAC hat ja eine gute Übersicht über die technischen Daten des ID3 veröffentlich.
Auch wenn sich das Batteriegewicht vermutlich nicht ganz linear skalieren läßt, kann man aus den Massedifferenzen der Akku-Modellvarianten das Batteriegewicht errechnen und kommt dann auf eine Fahrzeugmasse ohne Akku von ca. 1400 -1450 kg.

Der neue Golf 8 ist 50 kg leichter geworden und kommt mit kleinem Benziner auf 1200 kg.
Ich frage mich nun, warum in aller Welt ist die Karosse des ID3 so schwer?

Hat jemand eigentlich eine Information, wieviel E-Motor und Stromaufbereitungs-Elektronik incl. Ladegleichrichter wiegen?

Ich würde vermuten, dass es doch einige kg weniger sind, als ein 2.0 l Diesel mit Abgasstrang und Tank etc..
Das macht die hohe Masse für mich noch weniger verständlich.

Vorstellbar ist für mich, dass VW zwecks Kostenersparnis sehr sparsam beim Einsatz hochfester aber teurer Stähle, die ein Fahrzeug leichter machen, gewesen ist.

Gruß TY12
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Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

pschaefer
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Ich würde fast sagen, dass für das Skateboard-Design des MEB die Karosse fast so gebaut werden muss, wie bei einem Cabrio. Außerdem ist Leichtbau bei einem E-Fahrzeug vergebliche Liebesmüh, siehe BMW i3. Das wird daher kein Hauptaugenmerk gewesen sein.

Für das Model-S gab es mal eine Aufstellung.

Daneben sieht man ja an den sehr unterschiedlichen Verbrauchswerten für Sommer/Winter (Dichte der Luft nimmt bei höheren Temperaturen ab) sowie Landstraßen- und Autobahntempo, dass den weitaus größten Einfluß auf den Verbrauch nicht das Gewicht, sondern die Aerodynamik hat.

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

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Leichtbau ist ganz bestimmt keine vergebliche Mühe und bestimmt nicht beim i3.Leichtbau wirkt sich auch beim E-Fahrzeug vielfältig positiv aus.Alleine schon mehr Fahrzeugmasse permanent beschleunigen und dann teilweise mit Reku wieder abbremsen zu müssen produziert zusätzliche Wärmeenergie die dann im Akku zum Schluss hin fehlt . Die Fragestellung weshalb der Id3 im Verhältnis so schwer ist ist durchaus berechtigt.

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

Musikhattu
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TY12 hat geschrieben: Der ADAC hat ja eine gute Übersicht über die technischen Daten des ID3 veröffentlich.
Auch wenn sich das Batteriegewicht vermutlich nicht ganz linear skalieren läßt, kann man aus den Massedifferenzen der Akku-Modellvarianten das Batteriegewicht errechnen und kommt dann auf eine Fahrzeugmasse ohne Akku von ca. 1400 -1450 kg.

Der neue Golf 8 ist 50 kg leichter geworden und kommt mit kleinem Benziner auf 1200 kg.
Ich frage mich nun, warum in aller Welt ist die Karosse des ID3 so schwer?

Hat jemand eigentlich eine Information, wieviel E-Motor und Stromaufbereitungs-Elektronik incl. Ladegleichrichter wiegen?

Ich würde vermuten, dass es doch einige kg weniger sind, als ein 2.0 l Diesel mit Abgasstrang und Tank etc..
Das macht die hohe Masse für mich noch weniger verständlich.

Vorstellbar ist für mich, dass VW zwecks Kostenersparnis sehr sparsam beim Einsatz hochfester aber teurer Stähle, die ein Fahrzeug leichter machen, gewesen ist.

Gruß TY12
Das sind nur Schätzungen beim ADAC, VW hat noch nichts veröffentlicht. Bloch in seinem Video spricht von 1600-1700 kg incl. 58 KW Akku. Die Akkus haben eine sehr hohe Leistungsdichte und werden mit relativ leichten 330kg@45 kWh, 400kg@58kWh, 490kg@77kWh angegeben. Für die 45kWh Version rechnet er sogar mit unter 1600 kg Gesamtgewicht. Die neue E-Maschine wiegt nur 90 kg ist somit ca. 20 kg leichter als im E-Golf.
Also erst mal abwarten bis von VW Angaben kommen.

@36:42 min. https://www.youtube.com/watch?v=US3vccIQn2g&t=409s

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

pschaefer
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bm3 hat geschrieben: Leichtbau ist ganz bestimmt keine vergebliche Mühe und bestimmt nicht beim i3.Leichtbau wirkt sich auch beim E-Fahrzeug vielfältig positiv aus.Alleine schon mehr Fahrzeugmasse permanent beschleunigen und dann teilweise mit Reku wieder abbremsen zu müssen produziert zusätzliche Wärmeenergie die dann im Akku zum Schluss hin fehlt . Die Fragestellung weshalb der Id3 im Verhältnis so schwer ist ist durchaus berechtigt.
Mag in den Augen der Theoretiker so sein, ja. In der Praxis und aus Nutzersicht wird eine hohe Rekuperations- und (Schnell-)Ladeleistung sowie ausgefeiltes Thermomanagement der Batterie in deutlich mehr Szenarien etwas bringen.

Die übertriebene Gewichtung auf Leichtbau mitsamt Carbon-Karosse beim i3 war aus Sicht von BMW ein Schuß ins eigene Knie. Aus Industrie- und Marktsicht haben sich andere Konzepte durchgesetzt. *Den* Fehler macht bestimmt kein zweiter Hersteller mehr.

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

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Das ist auch in den Augen vieler "Praktiker" so. Carbon braucht man nicht unbedingt, aber Leichtbau ist mehr als nur Kohlefasern und funktioniert auch ganz gut ohne. Der i3 hat , beispielsweise, auch sehr viel mehr Aluteile verbaut, das komplette Fahrgestell und viele Fahrwerksteile sind aus Alu gefertigt. Hochfeste Stähle... die VW-Käfer hatten schon Motoren aus Magnesium.Ob das allerdings am Leichtbau lag :?: Das Heck überholte trotzdem gerne mal.

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

pschaefer
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Leichtbau ist sinnvoll, keine Frage. Nur momentan verkauft sich am Markt ein BEV (mit 'ausreichend' Marge) nur durch die Eigenschaften Reichweite = große Batterie = gute Schnell-Ladefähigkeit. Leichtbau wird schlicht nicht honoriert.

Momentan ist große Batterie = schwer. Ein günstiger tiefer Schwerpunkt + 50:50 Gewichtsverteilung ergibt sich automatisch, Türen, Kotflügel, Motorhauben und Dach aus Alu sind schlicht unnötig.

Das wird sich mit Festkörperbatterien ändern und dann wird Leichtbau = Agilität = Sportlichkeit ggf. auch wieder zum "Selling Point" werden und man wieder mit Alu-Teilen werben. Aber erst dann.

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

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Für den kleinen Akku kommt man auf ca. 290 kg. Für den großen auf 480 kg. Ein Modell 3 SR komm auf 1610 kg. Ein e208 auf 1510 kg.
Saugt sich der ADAC eine Masse von 1720 kg für den ID3 45 aus den Fingern?

Klar wird auch mehr kinetische Energie über Rekuperation in mehr elektrische Energie umgewandelt.
Grundsätzlich ist hohe Masse aber immer schlecht. Allein schon, was den Ressourcenverbrauch angeht.
Und auch der Energieverbrauch, gerade auf der langen Strecke auf der Autobahn, steigt dadurch.
Da wird auch der ID3 seinen Preis bezahlen müssen.
Aber mich interessiert erst mal aus technischer Sicht, warum die ID3 Karosse mindestens 200 kg schwerer als die des neuen Golf ist, der in Länge und Breite ja gewachsen ist (wenn auch nur geringfügig).
Ich suche da zunächst nach einer technischen Antwort.
Eine Bewertung dieser Antwort ist ein zweiter Schritt.

Gruß TY12

PS: die Aufstellung der Komponentenmassen für das Modell S ist klasse. Wann wir so etwas von VW bekommen werden??
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Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

Waldfee0815
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Ich spekuliere mal...

ungefähres Leergewicht VW Golf 1200 - 1500 kg (die 1600 kg der R-Serie mal ignoriert)
ungefähres Leergewicht ID.3 1720–1900 kg

Es wird angenommen, dass die Fahrzeugstruktur des ID.3 ca. 200 kg schwerer ist. Wobei der Umfang der Fahrzeugstruktur hier nicht klar definiert ist.

Die Fahrzeugstruktur (Rohkarosserie) ist bei den Verbrennervarianten des Golfs meist immer gleich. Nur beim sportlichen Varianten oder sehr hoher Motorleistung werden Teile der Rohkarosserie angepasst. Das Mehrgewicht kommt zum überwiegenden Teil von Motor, Antriebsstrang, Fahrwerk und Bremsen.
Dieses Mehrgewicht konzentriert sich meist an der Vorderachse und zum Teil an der Hinterachse (Frontmotor, Vorderachsantrieb). Zwischen den Achsen ist das Mehrgewicht nur gering - z.B.: zusätzl. Kardanwelle, größerer Auspuff.

Beim ID.3 ist aber jetzt ein Akku mit gut 400 kg zwischen den Achsen montiert. Um den Akku-Rahmen nicht zu schwer zu machen, ist der Akku an mehreren Punkten mit der Rohkarosserie "schwimmend" verbunden. Damit werden zusätzliche Querkräfte in der Mitte des Fahrzeuges eingeleitet, die zu Biegebelastungen führen. Dies erfordert dann eine steifere Struktur im Bereich zwischen den Achsen. Normalerweise sind beim PKW nur ca. 400 kg Passagiere zu tragen - mit Elektro-Auto kommen nochmal ca. 400 kg Akku hinzu.
Weiterhin ist der Akku in einem Bereich, der beim Seitencrash (z.B. Pfahlaufrall) gewissen Deformationen ausgesetzt ist. Das erfordert einige Anpassungen in der Struktur, um den Akku im Crashfall entsprechend zu schützen. Erschwerend kommt hinzu, dass der Akku relativ viel Platz in der Höhe benötigt. Damit ist der Gestaltungsspielraum bzgl. der tragenden Strukturen etwas eingeschränkt. Hier würde sich ein Leiterrahmen (wie beim BMW i3) anbieten. Jedoch benötigt auch dieser Rahmen eine geschickte Anordnung von "geschlossenen" Profilen für max. Beul- und Biegesteifigkeit bei geringen Gewicht. Dies würde aber viel Platz für Akku rauben. Aus den o.g. Gründen ist die Struktur im Bereich zwischen den Achsen bei E-Autos meistens deutlich schwerer, als bei typischen Verbrenner-PKW.
Das zusätzliche Gewicht vom Akku benötigt auch noch grundsätzliche Versteifungen im Bereich der Fahrwerksaufnahme.
Diese o.g. Zielkonflikte und zusätzlichen Massen führen zu einem deutlichen Mehrgewicht in der Rohkarosserie. Dazu kommt noch das Mehrgewicht des Fahrwerks und Bremsen, die auch das Mehrgewicht vom Akku ertragen können müssen.

Die nächste Variante der MEB-Plattform wird sicherlich noch viele Verbesserungen bringen. Wobei dies auch von der möglichen Anordnung und Größe der dann verfügbaren Akku Module abhängt. Da gibt es für die Ingenöre noch viel zu lernen und zu verbessern, um ein Elektro-Auto möglichst kostengünstig bauen zu können.

BTW: Man sollte sich von den Massenvergleichen bei Rohkarosserien in den Medien nicht blenden lassen. Es ist nicht immer klar, was genau zur Rohkarosserie gehört und was alles bei der Gewichtsangabe dazu gezählt wurde oder auch nicht.
Beispiele => V-Streben im Motorraum von Scheibenquerträger zu Federbeiaufnahme, Querprofile im Kardantunnel, Hilfsrahmen für Motor-Vorderachse oder HInterachse, Deformationselemente inkl. Querträger von Stoßfänger vorne und hinten, Frontendstruktur für Kühler, Schweinwerfer., Hilfsrahmen für Akku-Packs, usw. ...
Einige der o.g. "Anbauteile" bringen nennenswerte Steifigkeit und Festigkeit in die Rohkarosserie und sind essentiell wichtig für die Funktionen der Rohkarosserie.
Alle diese Teile sind fest mit der Rohkarosserie verbunden/verschraubt und es nicht immer klar, welche Teile per Definition wirklich der Rohkarosserie angehören sollen. Wenn es Gewichtsvorgaben im Pflichten- und Lastenheft gibt, dann kann man schon mal kreativ werden und die Lücken in den dortigen Definitionen suchen :-)

Re: Warum ist der Id3 eigentlich so schwer?

Waldfee0815
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TY12 hat geschrieben: [...]
Vorstellbar ist für mich, dass VW zwecks Kostenersparnis sehr sparsam beim Einsatz hochfester aber teurer Stähle, die ein Fahrzeug leichter machen, gewesen ist.
[...]
Man muss hier grundsätzlich zwischen Steifigkeit und Festigkeit unterscheiden.
Im Crashfall ist die Beulsteifigkeit und später dann die Festigkeit/Bruchdehnung entscheidend.
Nicht immer sind hier hochfeste Bleche sinnvoll, da diese meist nur ein geringe Bruchdehnung aufweisen. Die sinnvolle Kombination der Blecharten ist hier der interessante Punkt.

Die höherfesten Stähle bringen im Crashfall nur in den Bereichen mit mittleren Verformungen etwas. Für sehr große Verformungen werden meist Stähle mit größeren Bruchdehnungen eingesetzt, um ein gezieltes Beulen und Falten zu erreichen.

Für die Fahrkomfort ist die grundsätzliche Steifigkeit der Rohkarosserie entscheidend.

Für die statische und dynamische Steifigkeit ist es egal, ob normale Stähle oder hochfeste Stähle verwendet werden. Die Kenngröße E-Modul ist hier immer mehr und minder gleich => 205.000 - 210.000 N/mm²

Die Festigkeiten und Bruchdehnungen unterscheiden sich aber deutlich:
DC06 => ca. 200 N/mm² und ca. 40% Bruchdehnung (Tiefziehstahl für Sichtteile)
S235 => ca. 360 N/mm² und ca. 26% Bruchdehnung (einfacher Baustahl)
S355 => ca. 510 N/mm² und ca. 22% Bruchdehnung (Besserer Baustahl)
S460 => ca. 550 N/mm² und ca. 16% Bruchdehnung (Feinkornstahl)
Hochfest => ca. 1000 N/mm² und ca. 4-6 % Bruchdehnung (Warmumgeformt - teuer in der Herstellung)

Die "normalen" Bleche sind meist schon zum Rostschutz verzinkt worden - vor der Blechumfornung in der Presse.

Und dann gibt es noch Tailored Blanks - verschiedene Blechdicken und Materialeigenschaften in einer Blechtafel => wird hier und da für Türbleche verwendet.
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