Vergleich von Verbrauch und Wirkungsgrad BEV / Verbrenner

[Duke711]

Update:

Teil1: Vergleich in Abhängigkeit der Temperatur von Wirkungsgrad und Verbrauch in Wh.

Bezüglich BEV wurden 8% Ladeverluste aus dem Histogramm einbezogen. Die Ladeverluste entstehen nun mal im Akkumulator, bezüglich dessen Wirkungsgrad und zählen somit nicht zu den Transportverlusten oder Verlusten der Stromerzeugung. Auch ist die Fahrzeugmasse nicht identisch, da die Antriebskonzepte spezifische Massen haben. Ein gleichwertiges BEV mit einen 60 kWh Akkumulator ist um ~ 300 kg schwerer. Eine kurze Erläuterung:

Verbrenner

Masse Zweiliter TFSI: 148 kg
Masse Getriebe: 78 kg
Masse 50 Liter Kraftstoffstank inkl. Inhalt und Leitungen: 54 kg
Masse 60 Ah Batterie: 14 kg
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Summe: 294 kg


BEV

Masse 80 kW E-Maschine: 56 kg
Masse Inverter: 10 kg
Masse Getriebe: 32 kg
Masse 60 kWh Akku: 486 kg
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Summe: 584 kg

--> Differenz: 584 - 294 = 290 kg

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Zyklus: WLTP (WLTC Class 3 inkl. extra high phase) bis 1800 Sekunden

Allgemeine Fahrzeugdaten:

Stirnfläche 2,2 m²
CW 0,28
Crr 0,0009

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Spezifische Fahrzeugdaten PMSM:

Fahrzeugmasse: 1690 kg
Kabinenheizung: Wärmepumpe
Akkugröße: 60 kWh
Getriebe: 1 Gang Frontantrieb
Leistung: 146 kW
WirkungsradØ Motor (25°C): 0,86
WirkungsradØ Antrieb (25°C): 0,92

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Spezifische Fahrzeugdaten ASM:

Fahrzeugmasse: 1690 kg
Kabinenheizung: Wärmepumpe
Akkugröße: 60 kWh
Getriebe: 1 Gang Frontantrieb
Leistung: 163 kW
WirkungsradØ Motor (25°C): 0,87
WirkungsradØ Antrieb (25°C): 0,90

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Spezifische Fahrzeugdaten TFSI:

Fahrzeugmasse: 1380 kg
Hubraum: 2 Liter
Getriebe: 6 Gang Frontantrieb
Leistung: 145 kW
WirkungsradØ Motor (25°C): 0,33
WirkungsradØ Antrieb (25°C): 0,85

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Spezifische Fahrzeugdaten TDI:

Fahrzeugmasse: 1420 kg
Hubraum: 2 Liter
Getriebe: 6 Gang Frontantrieb
Leistung: 125 kW
WirkungsradØ Motor (25°C): 0,34
WirkungsradØ Antrieb (25°C): 0,86

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Spezifische Fahrzeugdaten MPI:

Fahrzeugmasse: 1360 kg
Hubraum: 2 Liter
Getriebe: 6 Gang Frontantrieb
Leistung: 101 kW
WirkungsradØ Motor (25°C): 0,28
WirkungsradØ Antrieb (25°C): 0,84

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Spezifische Fahrzeugdaten TDI Hybrid (Plug in)

Fahrzeugmasse: 1770 kg
Hubraum: 2 Liter
Akkugröße: 20 kWh
E-Maschine: 60 kW
Getriebe: 6 Gang Frontantrieb
Leistung TDI: 125 kW
WirkungsradØ Motor (25°C): 0,34
WirkungsradØ Antrieb (25°C): 0,86



Auswertung:

Auf eine grafische Aufbereitung möchte ich gerne verzichten, es handelt sich hier auch um keine Präsentation, sondern um eine Teilhabe an Informationen. Bitte diesbezüglich also keine Ratschläge als Kritik aufführen. Man ist gerne dazu, als Kommentar, eingeladen ein Diagramm aus den folgenden Daten zu erstellen.


Wirkungsgrad in Abhängigkeit der Temperatur




Verbrauch [Wh/km] in Abhängigkeit der Temperatur



Faktor Verbrauch in Abhängigkeit zur Temperatur im Verhältnis zu PMSM





Zwischenfazit (Teil 1)

Ich bin kein Patrolhead und ausschließlich an Fakten interessiert. Trotzdessen konnte ich nie die Behauptung nachvollziehen, dass Verbrenner (wie von einigen Whiskyverkäufer und anderen Youtuber ohne Fakten gerne behauptet) einen Wirkungsgrad von angeblich nur 15% hätten. Es werden natürlich noch weitere Vergleiche mit anderen Fahrzyklen folgen.

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Teil2: Vergleich der CO2 Emissionen pro Kilometer verschiedener "Energieerzeuger" in Abhängigkeit der Temperatur.

Der Strommix ist hier nicht aufgeführt und folgt separat, da dieser von der Jahreszeit abhängig ist.





Zwischenfazit (Teil 2)

Wie man anhand den Zahlen sehen kann, ist ein weiterer Mythos widerlegt der besagt, dass angeblich BEV über Kohlestrom umweltschonender als Verbrenner wären, das nicht der Fall. Der etwas höhere CO2 Bedarf der BEV Herstellungen wurde da noch gar nicht berücksichtigt.



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Teil3: Vergleich der CO2 Emissionen pro Kilometer mit dem aktuellen Strommix nach den Jahreszeiten.




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Ja ist nicht neu, dieses mal ist es aber einer interaktive Excel mit der man die entsprechenden Parameter nach seinen inviduellen Wünschen ändern kann.
Den Anfang machen BEV. Ich werde in den kommenden Tagen/Wochen dann Verbrenner (Diesel/ Otto) nachreichen. Eben so mehrere Beispiele und interaktive Vergleiche zwischen BEV und Verbrenner. Bei genügend Resonanz evtl. auch noch Hybride, da dies doch sehr aufwendig ist.

Was berücksichtigt die Sheet?

- bis zu sieben inviduell erstellte Fahrprofile aus Messfahrten. Als Referenz den WLTP Zyklus.
- den Wärmehaushalt bezüglich BEV (Akku-Erwärmung, Aufheizung der Fahrerkabine inkl. Wärmeverluste. Nicht berücksichtigt ist eine Klimatisierung bei warmen Temperaturen
- Wirkungsgradkennfeld des Motor bei Zug und Rekuperation
- Wirkungsgradkennfeld Getriebe
- Wirkungsgradkennfeld des Akkumulator
- Reifenschlupf und dessen Verluste
- Fahrwiderstand in Abhängigkeit einer statischen Steigung, Temperatur, inviduelle Rollreibungskoeffizient

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Die erweiterte Version mit rotatorischen Massenträgheitsmomenten. Hier muss unter Option, Reiter „Formeln“ die iterative Berechnung aktiviert werden. 15 Iterationen sind vollkommen ausreichend.

BEV
https://www.dropbox.com/scl/fi/k4tgv2yf ... 4vaq6o14dh

Verbrenner
https://www.dropbox.com/scl/fi/apsb18zr ... jwss51wv4j





Sollten sich Fehler eingeschlichen haben, dann gerne kommentieren.

Wünsche viel Spaß und gutes Gelingen.

[Michael_Ohl]

Was möchtest Du denn mit einem Diesel zu E-Auto Wirkungsgrad vergleich beweisen? Das man die Höchstwertige Energieform die wir kennen nur mit unterirdischem Wirkungsgrad herstellen können und somit ein E-Auto eine fahrende Katastrophe darstellt? Solarzellen schaffen 20% Wirkungsgrad, Windkraftanlagen etwa 7%, Kohlekraftwerke 42%, Autommeiler haben es mal auf 48% gebracht und Wasserturbienen auf 33% Dazu die ganzen Transportverluste, Umwandlung von Hochspannung, in Mittelspannung, und dann in Kraftstrom. Laden eines Akkus und wieder Entladen usw. Macht gesamt oft unter 10% Wirkungsgrad eines Solar betriebenen E-Autos.
Nur sagt uns der Wirkungsgrad halt leider gar nichts darüber aus wie sich unser Verhalten auf unsere Umwelt auswirkt,Daher finde ich eine Wirkungsgrad Betrachtung als zu kurz gesprungen an, Sonst gewinnt der Diesel auf jeden Fall.

MfG
Michael

[Ladesaeule]

Ist doch klar: Wenn ich Unmengen an Energie in der Sonne verbrenne und davon nur 20% in den Solarzellen nutze, ist das Ganze natürlich extrem ineffizient und sollte verboten werden

P.S.: Der Link funktioniert bei mir nicht - ich weiß also nicht, was dort tatsächlich 'drin steht...

[E-lmo]

Wenn man sich auf die Betrachtung des Wirkungsgrads stürzt, sollte man sich auf eine gemeinsame Energieform für den Start einigen. Da wir von fossiler Energie weg wollen, bleibt eigentlich nur Grünstrom oder gleich die Strahlungsenergie der Sonne?
Und dann müsste man die gesamte Kette bis zum Fahrzeug betrachten.

[Michael_Ohl]

Wenn Du das so betrachtest, dürfte der Wirkungsgrad eines E-Autos so bei 10 Hoch minus 15 liegen, wenn man die Megatonnen Deuterium und Tritium im Verhältnis zu Deinem Ladestrom aus der Solarzelle setzt, Der Diesel können es dann nahe an 10 Hoch Minus 18 schaffen die nötigen Mengen H2 und H3 für einen Liter Diesel dürften Schwindelerregend sein. Lasst uns das mit dem Wasserstoff vergessen

MfG
Michael

[Duke711]

P.S.: Der Link funktioniert bei mir nicht - ich weiß also nicht, was dort tatsächlich 'drin steht...

Auf den Button "Öffnen" klicken und dann auf "in Excel xxxx öffnen" klicken. Setzt natürlich eine installierte Excel Version ab 2016 voraus.

[Duke711]

Solarzellen schaffen 20% Wirkungsgrad, Windkraftanlagen etwa 7%, Kohlekraftwerke 42%, Autommeiler haben es mal auf 48% gebracht und Wasserturbienen auf 33%

Einfach die Sheet herunterladen. Die Wirkungsgrade der Kraftwerke sind gar nicht so genau bekannt und werden auch nicht berücksichtigt, sondern nur die verursachten C02 Emissionen, wo ein Kohlekraft trotz angeblicher 42% Wirkungsgrad eben sehr schlecht abschneidet. Bezüglich Wirkungsgrad beim BEV wird der Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeuges ohne und mit Ladeverlusten und Netzverlusten betrachtet.

[PV7KWp]

Hier die WtW Wirkungsgradkette des BeV für jeden verständlich:

[nr.21]

Welcher Künstler ist denn der Urheber dieser entzückenden Grafik ?

[disorganizer]

@PV7KWp Wie schon mehrmals gesagt, ohne quellen... pfui. Mit quellen... hui.