Harald Lesch kauft sich ein E-Auto

[LeakMunde]

Denn genau dann, wenn ich das Verhältnis von Exergie und Anergie einmal für den Fall BEV und einmal für den Fall ICE betrachte, dann wird doch sehr deutlich, dass die Fortbewegung mit einem BEV viel effizienter ist, weil der Anteil der Exergie (als der "nutzbaren" Energie) viel größer ist.

Effizienz beschreibt im technischen Bereich üblicherweise das Verhältnis der Nutzenergie zur zugeführten Energie. Energie ist aber nicht gleich Energie und deswegen mach es keinen Sinn verschiedene Energieformen so zu bewerten. Für einen Vergleich sollte die Ausgangsbasis gleich sein.
Wenn man mit Kraftstoff einen Motor betreibt, der einen Stromgenerator antreibt um damit eine Batterie zu laden und später daraus einen Motor zur Fortbewegung zu betreiben, wäre es klar effizienter direkt den ersten Motor zur Fortbewegung zu nutzen.

warum soll ich bei der automobilen Fortbewegung so viel nutzlose Anergie "produzieren", wenn es eine Alternative gibt?

Es gibt keine Möglichkeit Strom zu erzeugen, ohne das dabei Anergie geschaffen wird. Stammt der Strom aus einem Wärmekraftwerk, gibt es viel Anergie im Prozess. Bei einem Wasserkraftwerk bedeutend weniger.

[adauris]

[...] Ich fahre z.B. mehrmals im Jahr die gleiche Strecke von 650 km über die Alpen nach Süden [...]

Wie will ich sagen; klar kannst du bei einer Berg-Abfahrt eine beachtliche Menge an Energie zurückgewinnen, die sonst über Reibungsenergie in den Bremsen und damit in die Umwelt verschwunden wären. Das ist auch Sinn der Reku aber auf der andern Seite, stimmt die Aussage nicht richtig, dass der Energieverbrauch mitunter durch die Reku "wesentlich" geringer sei.

Die Reku reduziert "etwas" den Verbrauch, aber nicht wesentlich, da man eben hier starke Verluste hat, vorallem je langsamer der PKW ist, desto ineffizienter ist sie (E_kin=1/2*m*v²), da das Quadrat der Geschwindigkeit klein wird und der E-Motor hier in sein "Effizienzloch" gelangt, grob unter 20% seiner Dauerlast.
In deinem Alpen-Fall, musst du auch betrachten, was du an Energie bei der Berg-Hochfahrt verbraucht hast, im Vgl. zu Fahrt auf der Ebene, dann bekommst ein Gespür dafür, was die Reku bringen kann.

Quellen:
1* https://www.servax.com/de/14/technologi ... zienz.html

[Karlsson]

Hab mit dem Benziner einen Schnitt von 6,0l im Jahresmittel.
Beim Zoe mit Ladeverlusten so ca 20kWh.
Macht in etwa Faktor 2,5.
Aber der Benziner - Focus Kombi - ist ein tauglicher Familienwagen, der Zoe nicht.

Im Urlaub hatten wir nun einen Schnitt von 6,5l, allerdings sind wir auf der Hinfahrt wo es ging 160 gefahren und auf der Rückfahrt 180.
Auf meinem Weg zur Arbeit hab ich auch 80% Autobahn, wenn ich da mit 120 rolle, liegt der Zoe über 20kWh und die Ladeverluste kommen noch on top.
Also ich denke da muss beim BEV noch was passieren, der Zoe ist da kein Aushängeschild.

[Wattamal]

Energie ist aber nicht gleich Energie und deswegen mach es keinen Sinn verschiedene Energieformen so zu bewerten.

@LeakMunde Sorry, nein. Das führt zu einer schiefen Betrachtungsweise.
Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, und die ist unabhängig von der Energieform. Und genau deswegen vergleichbar.
1kWh = 3,6Megajoule stecken
- in der Energieform "chemische Energie" in 0,1 Liter Heizöl/Diesel
- in der Energieform "elektrische Energie" in einer voll geladenen 100V/10Ah-Batterie
- in der Energieform "Bewegungsenergie" in einem vollbeladenen 40-Tonner, der von 0 auf 50km/h beschleunigt wurde
- in der Energieform "thermische Energie" in 10 Litern Wasser, das von 20°C auf 100°C erhitzt wurden

Der Wirkungsgrad (und damit auch das Verhältnis von Exergie und Anergie) ergibt sich bei der Umwandlung der Energie.
Du wirst es mit 0,1 Liter Heizöl in einem gut isolierten System schaffen, die 10 Liter Wasser von 20 auf knapp 100°C zu bringen.
Du wirst aber mit 0,1 Liter Diesel den 40-Tonner von 0 auf nur knapp 25 km/h bekommen, da Du nur etwa 25% (knapp 1MJ) in Bewegung umsetzen kannst. 2,6MJ gehen dabei als nutzlose Wärme verloren.
Du wirst es allerdings mit der voll geladenen 100V/10Ah-Batterie und einem Elektro-Antrieb mit 85% Gesamtwirkungsgrad schaffen, den 40-Tonner von 0 auf zumindest knapp 45 km/h zu beschleunigen.

Jede Umwandlung von einer Energieform in eine andere ist verlustbehaftet. Von den Primärenergieträgern (Sonne, Wind, Kohle, Biomasse usw.) bis zur Nutzenergie (auf dem sog. "Energiepfad") gibt es mehrere Umwandlungen. Und die Botschaft ist doch, diesen Energiepfad möglichst effizient zu halten, also Anergie soweit wie möglich zu vermeiden. Dazu ist es absolut nötig, die Energieformen zu vergleichen und den Energiepfad zu bewerten.

Schöne Grafik zum Energiepfad übrigens hier (wenn auch von 2014 - aber die Verhältnisse stimmen): https://de.wikipedia.org/wiki/Well-to-W ... _(kWh).svg

[Wattamal]

Ich fahre z.B. mehrmals im Jahr die gleiche Strecke von 650 km über die Alpen nach Süden:

Verbrauch aus der Summe der verfügbaren Accu-kWh = 103,7 kWh
+ Rekuperation 19,0 kWh
Gesamtverbrauch 122,7 kWh
Schnitt- tats. km/Gesamt-kWh ohne Reku 16,0 kWh/100
Schnitt- tats. km/Gesamt-kWh mit Reku 18,9 kWh/100

somit umsonst an Energie über Reku bezogen also 3,9 kWh oder 24 %.

Auf der Rückfahrt ist die Rekuperation etwas weniger - aber immer noch bei 20 %.

@R240Pe Die Rechnung ist nicht ganz richtig. Du hast 103,7kWh geladen, und hast 122,7kWh für die 650km gebraucht.
Wärst Du ohne Reku gefahren, hättest Du die 122,7kWh laden müssen. Insofern hat Dir die Reku 1-(103,7/122,7) = 15,5% Ersparnis gebracht, was auch ein durchaus realistischer Wert ist.

[city_lion]

...Benziner ... 6,0l ...Zoe ... 20kWh.... Macht in etwa Faktor 2,5 ... da muss beim BEV noch was passieren

Sorry. Habe ich was verpasst? Beim Verbrenner hat man die letzten 20 Jahre kaum 0.1 Faktor Verbesserung geschafft. Aber ein Faktor von 2.5 ist dir nicht gut genug.
Sorry, da komme ich nicht mit.
Schaufel mal ne Tonne Kohle mit Muskelkraft auf den Hänger, wenn du da nach 400kg nicht genug hast und nicht den Unterschied erkennst noch 600kg weiter zu schaufeln, dann weiß ich auch nicht mehr weiter...

[Karlsson]

orry, da komme ich nicht mit

Der Verbrauch ist für einen BEV Kleinwagen zu hoch.
Was ist daran schwer zu verstehen?

[R240Pe]

...
In deinem Alpen-Fall, musst du auch betrachten, was du an Energie bei der Berg-Hochfahrt verbraucht hast, im Vgl. zu Fahrt auf der Ebene, dann bekommst ein Gespür dafür, was die Reku bringen kann.

Um was geht es bei meiner Aussage?
Um den Vergleich von Verbrenner zu E-Mobilität.

Auch der Verbrenner braucht bei der Berg-Hochfahrt mehr Treibstoff.
Bergab gewinnt das E-Auto Energie, während der Verbrenner zur Aufrechterhaltung der Vitalfunktionen des Verbrenners zumindest im Leerlauf laufen muss und somit ohne Reichweitengewinn Treibstoff verbraucht, dafür mit den Bremsen die Umwelt heizt.

Ich brauche kein Gespür "dafür was die Reku bringt" - meine Dokumentation belegt mir das.

Auch im Stadtverkehr macht Reku Sinn. Wenn mich die Ampel zum wiederholten Male mit Rotlicht anhält, heizt der Verbrenner über die Bremsscheiben die Umwelt, während das E-Auto durch Rekuperation wieder einen Teil der Energie zurückbringt.
Da ich nicht in einer Großstadt lebe, hatte ich bisher keine Gelegenheit, den Anteil der Rekuperation in derartigem Stadtverkehr mit einer vollen Akkuladung genau zu ermitteln. Ich würde diesen Energiegewinn vorsichtig zwischen 5 und 10 % einschätzen.

Für die Energie aus Rekuperation muss man
kein Rohöl fördern, kein Rohöl zu den Raffinerien transportieren, dort keinen Treibstoff produzieren, nichts mit hunderten von Lastwagen zu den Tanken fahren, keine Tankstellen aufbauen und keine Umwege an die (billigste) Tankstelle fahren,
weiter muss man keine Solarzellen produzieren, keine Windräder aufstellen, keine zusätzlichen Leitungen zu den Ladesäulen legen und keine Kilometer mit Energieverbrauch zu der nächsten Ladestelle fahren, auch braucht man dazu keinen größeren Akku.

Der Strom entsteht so einfach nebenbei dort wo man ihn braucht - und wann man ihn braucht. Und ist das Auto schwerer, braucht es zwar mehr Energie, gewinnt aber auch mehr Energie zurück.

[LeakMunde]

Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, und die ist unabhängig von der Energieform. Und genau deswegen vergleichbar.

Der Vergleich nützt aber nichts, wenn verschiedene Definitionen zur Quantifizierung der Energie genutzt werden. Das sollte schon klar werden, weil es keine eindeutige Definition von „chemischer Energie“. Da gibt es allerhand Unterschiedliche, z.B. Heizwert oder Brennwert. Deswegen kommen Heizungen z.B. auf über 100% Wirkungsgrad..

Der Wirkungsgrad (und damit auch das Verhältnis von Exergie und Anergie) ergibt sich bei der Umwandlung der Energie.

Das Verhältnis von Exergie und Anergie ergibt sich aus den Umgebungsbedingungen. Mit 20 °C warmen Wasser könnte ich einen LKW beschleunigen, wenn die Umgebung -50°C warm ist. Wenn die Umgebung allerdings 100°C warm ist, kann ich mit 100°C warmen Wasser nichts anfangen. Die in diesem Wasser enthaltene Energie ist dann reine Anergie.

Und die Botschaft ist doch, diesen Energiepfad möglichst effizient zu halten, also Anergie soweit wie möglich zu vermeiden. Dazu ist es absolut nötig, die Energieformen zu vergleichen und den Energiepfad zu bewerten.

Dazu muss man nicht verschiedene Energiedefinitionen durcheinander werfen.
Wenn man Kraftstoff hat, kann man sich fragen, ob man den in einer ICE nutzt oder Strom daraus macht und in ein BEV lädt.
Wenn man Strom hat, kann man sich fragen ob man den besser in ein BEV lädt oder ein e-fuel daraus macht und in einer ICE verwendet.

[andrej28]

Bergab gewinnt das E-Auto Energie, während der Verbrenner zur Aufrechterhaltung der Vitalfunktionen des Verbrenners zumindest im Leerlauf laufen muss und somit ohne Reichweitengewinn Treibstoff verbraucht, dafür mit den Bremsen die Umwelt heizt.

Leider ist es falsch. Solange ein Gang eingelegt ist, das Gaspedal nicht gedrückt ist, und die Motordrehzahl größer als die Leerlaufdrehzahl ist, arbeitet ein Verbrennungsmotor im Schubbetrieb. Das bedeutet, dass die Kraftstoffzufuhr abgestellt wird und der Motor durch die Räder angetrieben wird. Kraftstoffverbrauch = 0L/100km. Das ist nämlich die sogenannte Motorbremse - der Motor baut schon einen großen Teil der Energie ab (abhängig vom eingelegten Gang); das was der Motor abbaut muss nicht durch die Bremsen in Wärme umgewandelt werden. Bei noch moderneren Verbrennermotoren (so ab 2005) wird im Schubbetrieb sogar die Ladespannung der Batterie erhöht, damit man weniger Energie stumpf in die Wärme umwandelt.
Beim Anrollen an eine Ampel passiert genau das gleiche.

Selbstverständlich ist der Vorgang bei weitem nicht so effizient wie die Rekuperation, aber die Aussage, dass ein Verbrenner im Schubbetrieb Kraftstoff verbraucht ist halt falsch. Es sei den, es handelt sich um einen Vergasermotor oder einen alten Diesel mit einer mechanischen Einspritzung.