E-Mobilität - Wie nachhaltig ist sie wirklich?

[Odanez]

Das Fazit zeigt aber deutlich, dass bei PM10 Emissionen der Bremsabrieb 16-55% ausmacht und die Reifen 5-30%. Die großen Partikel sind zwar auch noch viel mehr, dringen aber nicht so tief ein, das meiste wird in den Bronchen und/Oder in der Lunge aufgefangen und gelangt nicht in die Blutbahn - wird dann oft wieder rausgehustet. Die sind natürlich nicht komplett unbedenklich, aber man muss da schon deutlich unterscheiden was die für eine Auswirkung auf die Gesundheit haben, z.B. haben Leute mit Atemwegbeschwerden mit diesen Partikeln auch Probleme, keine Frage.

Aus der von dir erwähnten Grafik sieht man auch, dass die rote Kurve (Bremsen) deutlich über der lilanen Kurve (Reifen) liegt. Das fasst sich gut zusammen zu den 16-55% zu 5-30% aus dem Fazit.

Um auf die ursprüngliche Diskussion zurückzukommen: Erhöht man die lilane Kurve in diesem Diagramm um 10-20%, was in etwa der Gewichtserhöhung durch elektrisch angetriebene Fahrzeuge ausmacht, aber reduziert die rote Kurve um 90%, weil ja in der Stadt die Bremsscheiben idealerweise so gut wie garnicht benutzt werden, ergibt sich immer noch eine deutliche Verbesserung der Emissionen von PM1-PM10.

[kub0815]

Würde wieder für H2 sprechen leichtere Autos und mit dem Abwasser könnte man die Strasse reinigen.

[Odanez]

Ah ja, Hyundai Nexo und Toyota Mirai mit 1.8-1.9t Gewicht sind genau so schwer wie vergleichbare elektrische Fahrzeuge (e-Niro 64kWh 1,8t, Tesla Model 3 LR 1,8t)...
Das mit dem Wasser könnte vielleicht eine signifikante Wirkung haben, wenn denn genug Wasser abgelassen wird. Dazu müssten aber alle Autos mit Wasserstoff fahren um genug Wasser auf die Fahrbahn zu bringen um sie permanent nass zu halten. Erhöht zwar den Verbrauch aber immerhin weniger Feinstaub.
Wieviel Wasser fließt denn aus einem H2-Auto, und wieviel davon verdampft im Sommer auf heißem Asphalt wieder innerhalb von Sekunden?

[iOnier]

außerdem bestehen Reibbeläge nicht aus Metall.

.
Da ist aber noch ein Reibungspartner beteiligt: die Bremsscheibe (oder -Trommel). Ziemlich meist aus Metall

[Duke711]

Nur hat die Bremsscheibe keinen nennenswerten Abrieb, das ist ja auch der Sinn einer Bremsscheibe. Die Beläge verursachen den Bremsstaub.

.... weil ja in der Stadt die Bremsscheiben idealerweise so gut wie garnicht benutzt werden.

Könnte man glauben, nur rekuperiert ein Nissan Leaf nur mit max 2 m/s², viele andere nur bis 1,6 m²/s. Das bedeut bei einer Bremsung aus 35 km/h bis zum Stand mit einer Rekuperationsdauer von 10 Sekunden (1,5 m m/s² Peak) einen Bremsweg von 60 Meter. Die Bremse wird schon deutlich mehr als nur 10% im Durchschnitt in der Stadt genutzt werden, eher 30 - 50 %.

Nachtrag:

Wenn man sich mal so im Tesla Forum umhört, sind es beim Model S mit den großen Motor um die 225.000 - 350.000 km. Das entspricht ~ 30 - 45% Bremseneingriff.

[Odanez]

Ich hatte ja einen Leaf mit maximal 30kW Bremsleistung, und glaub mir, das reicht, dass man in der Stadt die Bremsscheibe nur ganz selten braucht. Das ist die Praxis, und viele E-Autos können mit deutlich mehr als 30kW rekuperieren.
Diese Erfahrung wird dir jeder E-Auto Fahrer bestätigen.
Du kannst das ja alles akademisch theoretisch ausrechnen, Probieren geht aber über Studieren.

Und das mit den Abrieb von Bremsbelag vs Bremsscheibe: Die Bremsscheiben haben bestimmt die 5x Fläche wie die Bremsbeläge. Eine Bremsscheibe nutzt auch um mehrere mm ab und die Bremsbeläge wieviel? Ich weiß nicht wie dick die Beläge sind, aber der Faktor 5, wenn es bei der Scheibe 5mm sein sollten, wäre 2,5cm. Und so dick sind Bremsbeläge garantiert nicht.

Ich kenne das vom Fahrrad, da hat die Bremsscheibe eine Fläche von vielleicht 10-20x die der Bremsbeläge, und die Bremsbeläge sind etwa 2mm dick wenn neu, und man sollte die bei <1mm austauschen. Den Abrieb an der Scheibe sieht man zwar nicht, was auch bei einem Faktor von 10-20x nicht möglich ist.

[Duke711]

Bezüglich probieren und studieren halte ich mich an den Erfahrungen aus dem Tesla Forum die deutlich mehr Kilometer zurück gelegt haben als die anderen BEV Fahrer mit Kleinwagen, die deutlich später auf dem Markt kamen. Zu mal auch hier einige Zoe Fahrer berichtet haben, das nach 80.000 km bereits die Beläge ausgetauscht wurden. Welche Autos können denn mit angeblich mehr als 2 m/s² rekuperieren, Fakten? Die Leistungsangabe ist fehl am Platz, da diese von der Geschwindigkeit abhängt. Wichtig ist das Rekuperationsmoment oder eben die Verzögerung. Und gerade in der Stadt wird wegen den kurzen Bremswegen wegen dem höheren Verkehrsaufkommen im Zusammhang mit den vielen Kreuzungen und engeren Kurvenradien mit höheren Bremsmomenten verzögert als z.B. bei einer Überlandfahrt.
Eine Bremsscheibe nutz sich angeblich um 5 mm ab? Solch eine Bremsscheibe würde ich gerne sehen. Eine Bremscheibe gilt nach 1 - 1,5 mm als eingelaufen und muss ausgetausch werden. Die Bremsbeläge beim Auto nutzen sich um 13 mm und mehr ab. Und der Faktor bezüglich der Fläche zwischen Belag und Scheibe beträgt 4,5. Außerdem hat die Bremsscheibe mit 180.000 km einen deutlich geringeren Verschleiß als die Beläge.

Aus der von dir erwähnten Grafik sieht man auch, dass die rote Kurve (Bremsen) deutlich über der lilanen Kurve (Reifen) liegt. Das fasst sich gut zusammen zu den 16-55% zu 5-30% aus dem Fazit.

Ja weil eben die Dichte der Partikel nicht gleich ist. Das Fig. 18 bezieht sich auf die Masse. Und mit einer Dichte von 1000 kg/m³ sind die Partikel vom Reifenabrieb eben deutlich leichter als die der Beläge mit 2700 kg/m².


Man kann sich übrigens auch seine Weltanschauung schön reden. Fakt ist nun mal, ein BEV hat weder eine signifikant geringere Feinstaubemission und das Feinstaubproblem wird sich mit BEV auch nicht lösen lassen.

[Odanez]

gut das mit den Flächen und Abnutzungsgrade war eine Schätzung, also reibt sich etwa doppelt so viel Bremsbelag ab wie Bremsscheibe, grob gesagt. Also ist der Unterschied nicht so groß, ist beides signifikant. Darauf wollte ich ja nur hinaus. Aber wie oft werden Bremsscheiben bzw. Bremsbeläge gewechselt? Bremsbeläge häufiger oder? Naja ich weiß es ja nicht, bis ich den Leaf mit über 90.000km abgegeben habe waren die Bremsen immer noch so gut wie neu, kann das also nicht einschätzen.

Wie stark Bremsen beansprucht werden hängt von vielen Faktoren zusammen. Wie stark war denn die Bremsleistung der älteren Teslas? Man bedenke, dass die mit Heckantrieb auch nur auf der hinteren Achse rekuperieren können, die meiste Bremsleistung aber vorne stattfindet. Reine Heckantriebler haben also dort einen Nachteil, denn dann wird die mechanische Bremse auch mehr benutzt. Dazu kommt auch noch, dass ein Model S ziemlich schwer ist.

Ein alter Tesla Model S ist ja wohl auch kaum der Maßstab für die Emissionen von E-Autos allgemein, die meisten haben Vorderradantrieb, sind deutlich leichter und da ist der Leaf keine Ausnahme. Ein Audi e-tron mit seinen 2.6t wiegt fast das doppelte wie ein Leaf, hat auch weit über die doppelte Bremsleistung.

Es stimmt, dass die Bremsleistung bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterschiedliche Verzögerung bedeutet, aber dort wo Feinstaub relevant ist, nämlich in der Stadt, sind die Geschwindigkeiten i.d.R maximal 50km/h, selten mehr, und da ist die Verzögerung durch Rekuperation relativ hoch, und auf jeden Fall ausreichend um die Bremsscheibe bei einem normalen Bremsmanöver zu einer roten Ampel nicht zu benötigen.

Noch ein Faktor ist der Fahrer. Leute, die gerne feste aufs Gaspedal treten, treten i.d.R. auch gerne feste auf die Bremse. Wer vorausschauend fährt braucht nicht mehr als 2 m/s² Verzögerung, nur ganz selten bei unvorhersehbaren Verkehrssituationen.

Zu den 2 m/s²: Das bedeutet ja, dass das Auto von 50 auf 0 in 7 Sekunden alleine durch die Rekuperation schafft. Und das hat unser Leaf gefühlsmäßig locker geschafft, und der hat von der Verzögerung deutlich weniger als ein i3, und alle die schon über 100kW Rekuperationsleistung haben erst recht.
Leider kann ich das nicht austesten, da wir unseren Leaf nicht mehr haben, aber beim Niro werde ich das ganz sicher mal ausprobieren.

[Karlsson]

Wieso das denn? Hier wird doch ständig herumgetönt, wie krass man wieder mal einen Verbrenner an der Ampel "abgehängt" hat.
Hohes Drehmoment aus dem Stand heraus usw.

Das ist in Praxis auch mit Halbgas so, auch beim 1,5t Zoe mit 88PS. Einfach weil der Gang einlegen, Drehzahl anpassen und Einkuppeln entfällt.
Du hast anscheinend keine Praxiserfahrungen mit BEV, sonst wäre Dir schon mal aufgefallen, dass man deutlich im Rückspiegel sieht, dass der Anfahrruck erst durch den Verbrenner geht wenn man selbst schon ein paar Meter vorne liegt. Die bei vielen BEV üppige Motorisierung kommt dann noch oben drauf.
Geht aber auch ohne - Praxiserfahrung aus 3,5 Jahren Großstadt mit dem Zoe.

Echt?
Also durch die Kupplung fährt jedes Auto sehr sanft an

Wenn der Fahrer dazu in der Lage ist - ja. Die meisten sind es nicht. Ach ja, Kupplungsstaub käme dann noch dazu.

zumal der Ottomotor ohne Last kein Drehmoment entwickeln kann

Wenn Du schon einen theoretischen Exkurs aufmachen willst, dann solltest Du aber auch verstanden haben, dass actio = reactio für alle mechanischen Systeme gilt.

und dies erst bei zumehmenden Kupplungsvorgang langsam ansteigt. Im Gegensatz zur E-Maschine ohne Drehmomentbegrenzung

Bei der E-Maschine kann der Fahrer das Drehmoment (am Rad ) sehr leicht steuern, beim Verbrenner ist dies erheblich aufwändiger, da die Übertragung nicht nur von der Kupplungsstellung, sondern auch von der Drehzahl und dem gewählten Gang abhängt.

Vor allem aber hat das keine Relevanz, denn die Schlupfregelung ist nach wie vor nicht aktiv

Es geht immer noch um den Fahrer. Verstehe doch erstmal den Unterschied.

und der Schlupf ergibt sich dann nur nach der Zugkraft = Masse * Beschleunigung.

Wieder unabhängig vom Antrieb.

Darauf wollte ich ja nur hinaus. Aber wie oft werden Bremsscheiben bzw. Bremsbeläge gewechselt? Bremsbeläge häufiger oder? Naja ich weiß es ja nicht, bis ich den Leaf mit über 90.000km abgegeben habe waren die Bremsen immer noch so gut wie neu, kann das also nicht einschätzen.

Das hängt extrem vom Fahrstil ab und natürlich auch dem Gelände ab. Kannste nach 20tkm hinkriegen. Bei meinem letzten Verbrenner waren die Beläge beim Verkauf 140tkm alt und noch in Ordnung.

Zu mal auch hier einige Zoe Fahrer berichtet haben, das nach 80.000 km bereits die Beläge ausgetauscht wurden.

Dann wohl wegen Korrosion. Hab 88tkm und keinen nennenswerten Verschleiß.

Deine theoretischen Abhandlungen kannste Dir eigentlich sparen. Wenn die Praxis die Theorie widerlegt, zeigt es ja, dass die Annahmen falsch waren.

[Duke711]

1. Hat das Model S meistens Allrad bezüglich den Erfahrungen
2. Findet bei 2 m/s² keine relevante Gewichtsverlagerung statt
3. Spielt die Gewichtsverlagerung keine Rolle, da der Reifen mit bis zu 11 m/s² verzögern kann. Somit kann vollständig mit der Hinterachse rekuperiert werden
4. Warum soll das Model S kein Maßstab sein, die ASM hat eine eta von 0,97 und die PMSM vom Leaf ist nicht besser.

Zum Abschluss

https://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341 ... 200c-popup

Der Reifenstaub ist nicht geringer als der Bremsstaub und bei 2,5 sogar höher. Wenn man schon bei Fig. 18 die Partikel vergleicht, sollte man darauf achten, dass sich dieses Diagramm auf die Masse bezieht. Mit 1000 kg/m³ sind die Reifenpartikel deutlich leichter als vom Belag mit 2700kg/m³ und mehr.