Segeln, Fahrstufe "N" bzw. "D"

[merdian]

In
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und folgende wurde diskutiert, wie sich die Fahrstufen "N" und "D" beim segeln hinsichtlich Effizienz verhalten. Da es dort etwas off-topic wurde, hier ein eigener Thread.

Mir geht es um folgende Situation:
Reisegeschwindigkeit 80 km/h. Keine Verbraucher wie Heizung aktiv.
1. Variante: Bei Punkt A das Auto ohne Antrieb rollen lassen bis Punkt E. Dies geht in der Fahrstufe "N". Bei Punkt A, C und E hat das Fahrzeug 80 km/h.
alternativ
2. Variante: Wenn Fahrstufe "D" gewählt wird, rekuperiert der ID.3 bergab schätzungsweise 2-3 kWh/100km, bremst dadurch leicht ab und erreicht Punkt B und D mit 80 km/h. Das Fahrzeug muss von B bis C und später von D bis E mit dem Strompedal auf 80 km/h gehalten werden.

Die Frage ist, ob die Variante mit Fahrstufe "N" oder "D" effizienter ist.
Bei "D" wird einerseits Strom zwischen A und B und später von C nach D erzeugt. Aber andererseits wird beim Geschwindigkeit halten zwischen B und C und später zwischen D und E Strom abgegeben.

Mein Gefühl sagt, dass die Variante "N" effizienter ist.

[mimikri]

Die Frage ist, ob die Variante mit Fahrstufe "N" oder "D" effizienter ist.

Die Variante "N" ist meiner Meinung nach die effektivere, weil dort ohne jeglichen Eingriff - bzw. Verluste nur Luft- und Rollwiderstand - der Punkt E erreicht wird. Sobald in diesem (!) Szenario rekuperiert wird, sinkt die Effizienz weil bei einer der Rekuperation immer Verluste auftreten.

P.S: es ist eventuell möglich, dass in der Variante "N" beim Punkt "E" eine deutlich höhere Geschwindigkeit auftritt, weil der Punkt A höher liegt als E und die Differenz der Lage-Energie eventuell höher ist als durch Luft- und Rollwiderstand verbraucht werden.

[merdian]

Ich bin heute ins Büro und zurück gefahren (2x125 km) und habe dabei folgendes getestet/ausprobiert (keine Lenkrad/Sitz/Innenraumheizung):

- Beim ca. 3 Grad kalten Auto war die Verbrauchsanzeige bergab in Fahrstufe "N" 8-8,5 kWh/100km bei km 13 und ist auf 2,0-2,3 kWh/100km ab km 14 bis zum Ziel gefallen. Ich interpretiere dies so, dass die Akkuheizung ca. 6 kWh/100km verbraucht hat. Sowie dass das Fahrzeug einen Grundverbrauch von ca. 2 kWh/100km hat.

- Bergab in Fahrstufe "D" war die Verbrauchsanzeige -3,1 bis -3,5 kWh/100km. Hier ist die Interpretation schon schwieriger: hat das Auto mit ca. 5-6 kWh/100km (2,0 bis 2,3 plus 3,1 bis 3,5) rekuperiert, oder mit knapp über 3 kWh/100km?

Hierzu müsste man wissen, ob
a) die rekuperierte Energie direkt in den Akku fliesst
oder
b) aus der rekuperierten Energie Verbraucher wie Licht etc. gespeist werden und nur der Rest in den Akku fliesst.

Und ob die Verbrauchsanzeige bei Rekuperation
c) die Summe von rekuperierter Energie plus Grundverbrauch anzeigt
oder
d) nur die Rekuperation.

[Holsteiner]

Die rekuperierte Energie fließt natürlich in den HV-Akku und wird nicht irgendwo abgezweigt. Aus diesem Akku wird aber das komplette Fahrzeug gleichzeitig versorgt, auch die 12 Volt Nebenaggregate über einen Spannungswandler und eine weitere Batterie, dem Bleibatzen, als Zwischenspeicher, der HV-Akku arbeitet also im Prinzip wie ein großer Puffer.

[VWEV]

Das würde ich so überzeugt nicht behaupten, dass die Leistungselektronik beim Rekuperieren nicht auch den DC/DC Wandler direkt speisen kann. Ich behaupte sogar eher das sie tut. Alles andere wäre deutlich stärker verlustbehaftet.

[stevie67]

Das ist ziemlich sicher korrekt. Der Akku hat ja nicht einen getrennten Ein- und Ausgang. Er hat nur die 2 Klemmen. Strom kann also nicht durch den Akku fließen. Zum einem Zeitpunkt fließt entweder Strom in den Akku oder aus dem Akku. Am Akku liegt eine Spannung an, die höher wird, wenn rekuperiert wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt aber Strom von den diversen Verbrauchern benötigt wird, dann fließt soviel Strom wie nötig ist dorthin und eben nicht in den Akku.

[Helfried]

Die Frage ist, ob die Variante mit Fahrstufe "N" oder "D" effizienter ist.

Eine Kombination aus 1) und 2) wird das Sparsamste sein.
Den Berg in N einfach runter laufen lassen erzeugt keine Energie, sie verpufft im Fahrtwind.
Bei längeren Bergen ist es sparsamer, zuerst zu rekuperieren und gegen Ende des Berges aber wieder Schwung mitzunehmen für den nächsten Anstieg.
Aber nicht schon 2 Kilometer vorher Schwung aufnehmen!

[mimikri]

Eine Kombination aus 1) und 2) wird das Sparsamste sein.

Sehe ich auch so.... und das ist genau der Grund wieso der e-Golf u.a. an dieser Stelle effizienter ist: in "N" zu schalten soll man laut ID.3 Bordbuch eh nicht machen, und braucht man beim e-Golf auch nicht. Der rekuperiert in "D" nicht und man braucht deshalb auch nicht immer wieder in "N" zu schalten. Wieso das beim ID.3 nicht genauso ist, ist mir bisher ein Rätsel.

[VWEV]

Ich hätte da nach wie vor die Vermutung, dass die Grundlast des Bordnetzes, ein Sockel von ca. 1-2 kW, in die Rekuperation mit einfließt, um diese nicht aus der Batterie entnehmen zu müssen. Mehr wissen wahrscheinlich nur die Verantwortlichen von VW, die das sicher einmal simuliert, oder erprobt haben werden. Wenn man sich den Artikel zum ID.4 anschaut, dann bekommt man zumindest den Eindruck, dass man sich Gedanken zu dem Thema gemacht hat.
Es ist ja in der Regel immer günstiger Energie direkt zu nutzen, als sie erst wieder einzuspeisen und dann wieder zu entnehmen, insbesondere, wenn ich in der Schubreku bin, weil ich sowieso langsamer werden muss, z.B. aufgrund einer Beschränkung auf die ich zu rolle.
Der ideale Fall, dass ich mich kilometerweit ausrollen lasse, ist ja im normalen Straßenverkehr eher die Ausnahme.

[Holsteiner]

Ich glaube, Ihr habt mich falsch verstanden. Man muss sich das System im Auto so vorstellen, dass der HV-Batterie Eingang und Ausgang der selbe Pol ist, hier kommen sternförmig der DC-AC Wandler zum Motor, der bei Rekuperation als AC-DC Wandler zur HV-Batterie den Strom leitet an, hier ist der DC-DC Wandler zur 12 Volt Batterie angeschlossen wo letztlich alle 12 Volt Verbraucher angeschlossen sind (auch so ein Sternpunkt) und hier kommt auch der AC-DC Wandler der TYP2 Dose (Ladegerät) an sowie der DC-DC Wandler zum Großverbraucher Fahrgastraumheizung (PTC oder Wärmepumpe) plus dem DC-DC Wandler zum PTC Element der Batterieheizung. Wenn viel Strom rekuperiert wird, geht ein Teil der Leistung direkt in die diversen Verbraucher und der Überschuss in die HV-Batterie, das passiert quasi ungeregelt über das Spannungspotential. Wenn die Rekuperation und die gesamte Verbraucherleistung gerade so ausgeglichen ist, geht alles in die Verbraucher und die Batterie kriegt nichts ab. Wenn die Rekuperation kleiner ist als der Strombedarf des Fahrzeugs, kommt der zusätzlich gebrauchte Strom automatisch vom HV-Akku, das geht alles am selben Sternpunkt.