Auf der Suche nach der Super-Batterie

100% Erneuerbare: Unmöglich ohne Batterien. Ob diese hier reichen? Bild: S. Hofschlaeger / pixelio.de

von Edgar Gärtner
Lithium-Ionen-Akkus bilden zurzeit die technische Basis des politischen Traums von der universellen Elektromobilität.

Das Nobel-Komitee hat das unterstrichen, indem es im letzten Herbst den Chemie-Nobelpreis drei Forschern zuerkannte, deren Arbeiten für die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterien maßgeblich waren: dem 97-jährigen deutschstämmigen Amerikaner John Goodenough, dem in Großbritannien geborenen Stanley Wittingham und dem Japaner Akira Yoshino. Obwohl der letztgenannte die erste kommerziell nutzbare Li-Ionen-Batterie bereits 1985 vorstellte, gilt deren Entwicklung bis heute noch nicht als abgeschlossen.

Seit Jahren versuchen öffentliche und private Forschungs- und Entwicklungszentren, Problemen der Elektrofahrzeuge wie der geringen Reichweite (vor allem im Winter) und dem hohen Gewicht wie den Kosten der Batterien beizukommen. Lithium-Ionen-Akkus gelten dennoch bislang als alternativlos, weil sie von allen bis dato großtechnisch umsetzbaren Batterie-Techniken die höchstmögliche Energiedichte erreichen. Diese ist mehr als doppelt so hoch wie bei den schon länger bekannten Nickel-Cadmium-Akkus, die obendrein unter nachlassender Leistungsfähigkeit durch den „Memory-Effekt“ leiden. Dieser Vorteil der Li-Ionen-Akkus muss allerdings durch den Nachteil der Brandgefährdung erkauft werden. Li-Ionen-Akkus neigen nämlich zum „thermischen Durchgehen“. Dass das keine abstrakte Gefahr ist, zeigen wiederholte Explosionen und Brände von E-Autos.

Um das zu verstehen, müssen wir den groben Aufbau einer solchen Batterie im Auge behalten. Im entladenen Zustand besteht deren Kathode (Minuspol) aus Lithiumkobaltdioxid, Lithiumnickeldioxid, Lithiummangantetroxid oder neuerdings auch Lithiumeisenphosphat. Beim Ladevorgang werden die positiv geladenen Lithium-Ionen der Kathode frei beweglich und wandern zur Anode (Pluspol). Beim Entladen geben sie jeweils ein Elektron ab. Dieses Elektron kehrt dann über den externen Stromkreis, in dem es die gewünschte Arbeit leistet, zur Kathode zurück. Die Anode besteht heute in der Regel aus Graphit. Dessen regelmäßiges Kohlenstoffgitter bildet blätterteigartig übereinander liegende Schichten, zwischen denen die Lithium-Ionen bis zur Entladung festgehalten werden. Die entladenen Lithium-Ionen wandern dann zurück zur Kathode.

In der Batterie darf zu keinem Zeitpunkt neutrales metallisches Lithium entstehen, denn Lithium-Atome sind, wie aus dem Chemieunterricht bekannt sein sollte, äußerst reaktionsfreudig und können so die Batterie zerstören. Wird nämlich eine bestimmte Grenztemperatur (zwischen 150 und 250 Grad) überschritten, reißen sie Sauerstoff-Atome aus der Kathode. Bei dieser Reaktion wird viel Wärme frei. Die einmal in Gang gesetzte Reaktion wird dadurch leicht zur unkontrollierbaren Kettenreaktion. Wird dabei die Schwelle von 300 Grad überschritten, beginnt der nichtwässrige Elektrolyt, ein organisches Lösemittel mit Lithiumsalzen, zwischen Kathode und Anode zu brennen und es kann zur Explosion der betroffenen Akku-Zelle kommen. In Brand geraten und explodieren können die Li-Ion-Akkus übrigens auch nach einer mechanischen Beschädigung. Dabei kann der Separator zwischen Kathode und Anode reißen und einen inneren Kurzschluss herbeiführen.

Die dem russischen Oligarchen Dimitri Rybolowlew gehörende Innolith-Holding mit Sitz in Basel behauptet, inzwischen alle diese Probleme gelöst zu haben. Die vom Briten Alan Greenshields geleitete Gesellschaft betreibt an einem ehemaligen Siemens-Standort im badischen Städtchen Bruchsal bei Karlsruhe ein Entwicklungszentrum, in dem etwa 80 Ingenieure und Entwickler an einer Super-Batterie arbeiten, mit der E-Autos über 1.000 Kilometer am Stück fahren sollen. Während in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterienein hochbrennbarer organischer Elektrolyt eingesetzt wird, besteht der Innolith-Elektrolyt aus dem leitenden Salz Lithiumtetrachloraluminat und einer Schwefeldioxidlösung. Auch auf das im Kongo unter unmenschlichen Bedingungen gewonnene Kobalt will Innolith verzichten können. Mit dem anorganischen Elektrolyten sollen bis zu 50.000 Ladezyklen, das heißt zehnmal so viele wie bei herkömmlichen Li-Ion-Batterien möglich sein. In nur 24 Minuten soll eine große Grid-Bank auf 80 Prozent ihrer Kapazität geladen werden können. Die noch im Teststadium befindliche Anwendung für E-Autos soll eine Energiedichte von 1.000 Wattstunden je Kilogramm erreichen können. Die bislang beste Test-Batterie von Hitachi erreicht nur 330 Wh/kg. Der Innolith-Akku für E-Autos soll im Jahre 2023 marktreif sein.

Es bleibt abzuwarten, ob Innolith seinem neuerdings in die Fach-Medien gestreuten Eigenlob gerecht werden kann. Selbst wenn alles zutreffen sollte, wäre der Innolith-Akku in Verbindung mit einem Elektromotor als einzigem Antrieb in punkto Öko-Effizienz gegenüber einem modernen Diesel-Antrieb wohl noch immer im Nachteil. Ein 50-Liter-Tank voll Diesel-Kraftstoff stellt einen Energieinhalt von 500 KWh dar. Daran wird auch die Innolith-Batterie selbst unter optimistischen Annahmen nicht annähernd herankommen oder entsprechend schwerer werden. Sehr viel günstiger stellen sich die Verhältnisse dar, wenn Elektro-Antriebe mit Diesel-Generatoren verbunden werden. Diese Kombination findet man immer häufiger in modernen Schiffen oder in Hybrid-Straßenfahrzeugen – sofern dort nicht, aus Angst vor dem schlechten Image des Diesels, für den Antrieb des Generators ein weniger effizienter Ottomotor gewählt wird. Bei einer Kombination von Diesel-Generator und Elektromotor kommen sowohl die Sparsamkeit des Diesels als auch das hohe Drehmoment und die damit verbundene unvergleichlich hohe Beschleunigungskraft des Elektromotors zum Tragen. Um von diesem Vorteil profitieren zu können, muss die Politik aufhören, den Diesel schlecht zu machen.

Im Unterschied zum Diesel, dessen Rohstoffbasis noch für viele Jahre gesichert ist, kann die Versorgung mit dem Batterie-Rohstoff Lithium wegen der mit seiner Gewinnung verbundenen ernsten Umweltprobleme nicht als längerfristig sicher gelten. Als wichtigste Kandidaten für die Ablösung von Lithium als Rohstoff gelten derzeit Natrium, Magnesium und Kalzium. Noch konzentrieren sich aber die meisten Firmen und öffentlichen Forschungsinstitute auf die Optimierung der Li-Ion-Batterie. Dennoch ist es nicht ausgeschlossen, dass der Güter- und Personentransport noch immer von Diesel- und Ottomotoren (auf der Basis umweltfreundlicher synthetischer Kraftstoffe) beherrscht wird, wenn die Ära der Li-Ion-Batterie schon wieder abgelaufen ist.

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56 Kommentare

  1. @Herr Georgiev:

    Herrlich, so ein Absolutismus – hilft schnell in schwarz und weiß einzuteilen.
    „Wenn alle Verbrenner-Karren haben, dann tanken ALLE, absolut alle jeden Tag.“
    Jep, weil jeder im Jahr 55’000km fährt..

    Wo sollen die von Ihnen angenommenen Verluste von über 30kWh/100km hin? Der Motor, die Elektronik sind jeweils für Abwärmen im einstelligen Kilowattbereich ausgelegt. Die Batterie hat Verluste von grob 10% der abgeführten Leistung. Nebenaggregate incl. Klima/Heizung erfordern nur im Peak knappe 10kW (bei mir ersten 2..5 Minuten). Ein eAuto hat keine Lufteinlässe beim Kühler, wie sie der Verbrenner braucht, und auch kein Heißwasserkreislauf, nicht mal genügend Temperaturhub (max. innere eMotor-Temp: 500°C). Die angenommenen Verluste können schwerlich als Wärme abgeführt werden.

    Ich bin selbst über 10 Jahre lang Diesel gefahren, >35’000km/Jahr mit Urlauben. Klar ist es toll, wenn man schnell fahren kann und darf (z.B. die A19). Aber auch schon mit dem letzten Diesel war es für die Mitfahrer und mich angenehmer einen halbtags-Zwischenstopp an einer interessanten Location einzuplanen. Und ja, selbst ich erwäge bei einem nahenden Urlaub vielleicht sogar nochmal einen Diesel für die Fahrt zu nehmen. Das liegt aber auch daran, dass der (e)Golf nicht für alle Mitfahreranzahlen und Gepäckmengen gemacht ist. Voraussichtlich wird sich dies nach dem nächsten (e)Autokauf ändern. Die Entspannung (und auch die „Stille“ des Fahrzeugs) bei der Fahrt möchte ich in der Tat nicht mehr missen.

    Etwas verwundern Ihre Angaben zu den Verbräuchen. Dazu hilft im Übrigen ein Blick in den Spritmonitor (Kraftstoffart: Elektrizität, Baujahr: >2014, Motorleistung >100kW): Schnitt 18kWh/100km. Selbst das Fahrzeug mit dem höchsten Verbrauch schafft keine 48kWh pro 100km. Da kann auch gerne noch 30% Ladeverluste und Zuschlag für erhöhte Geschwindigkeiten draufgeschlagen werden.
    Alternativ gibt es auch etliche Fahrten (z.B. Bjørn Nyland, Model 3, 120km/h, 5°C), die den Verbrauch gut darstellen und auf Werte um die 20kWh/100km kommen. „Leider“ ist bisher Tesla was den Wirkungsgrad des Fahrzeugs angeht Spitzenreiter. Audi und Jaguar mögen Verbrenner gut auslegen können, bei Elektromotoren brauchen sie aber noch eine Weile. Dass es anderen Herstellern möglich ist, sparsame Autos zu bauen, wird man vermutlich bei der ID-Reihe sehen werden. VW hat bereits beim eGolf – trotz Verbrennerkarosserie – ein sparsames Auto entwickelt. Hyundai / Kona sind bei ihren Fahrzeugen aktuell auch im Bereich der Teslaverbräuche.

    Sind Sie schon mal eAuto gefahren? Also nicht e-Tron oder i-Pace, sondern Kia e-Soul, Hyundai Kona o.ä.? Oder „prahlen Sie auch gerne mit Ihren Milchmädchen-Kenntnisse“?

    • Als Drittauto zum Einkaufen und noch mehr zum Angeben macht es Sinn, für Andere Zwecke ungeeignet.

      Ein Auto hat nicht den Zweck, von A zu B zu kommen, sondern schnell von A zu B zu kommen, sonst kann man auch die Füsse nehmen.

      Meine Schwiegereltern wohnen 850 km weit, 3 bis 4 mal im Jahr ist Pflicht, zurück will man auch noch. Dazu auch Urlaubsreisen. Zu Spitzenzeiten dienstlich 80.000 im Jahr.

      Also wenn jemand weiß, wovon er spricht, dann bin ich es.

      Es geht nicht um Spass am schnellen Fahren oder ein feuchtes Höschen bei Tesla- Beschleunigung zu bekommen, sondern die Möglichkeit ohne Übernachtung lange Strecken zu bewältigen. Das muss auch das Zweitauto meiner Frau können, vorsichtshalber.

      Im Testbericht der WELT stand, dass die passable Elastizität von 13 s von 100 auf 200 der Tesla S genau 2 mal bei voller Batterie bringt, danach riegelt die Elektronik ab und es dauert 36 s. Nach Baustellen etc. Wieder auf Reisegeschwindigkeit von 180 zu kommen ist eine wichtige Eigenachaft, und da ist der Tesla Schrott mangels Energirreserven. Ohne elektronische Leistungsverweigerung könnte ich vielleicht in 200 km diesen totfahren.

      Bei schneller Fahrt, die bei langen Strecken schlicht erforderlich ist, ist der Energieverbrauch beider Konzepte praktisch identisch, der Luftwiderstand gleich und ein Verbrenner mit Hubraum arbeitet im optimalen Bereich. Oder anders: der Tesla-Wert von 500 ist genau so real wie die 6 L von meinem Auto. Ich tanke meistens bei 500, wenn ich im Tesla-Tempo ( gleichmäßige 60-80) komm ich locker auf 1000. Und die reelen 450 Tesla km schrumpfen bei meiner Fahrweise auf 250.

      Das ist nun mal Physik. Langsames Schaufahren, damit alle die Marke erkennen und nicht aller 2 Stunden geladen werden muss ist mir fremd. Genauso lange Pausen und ruhiges Fahren als Sinn und Zweck der Reise zu planen. Eher schon, dass ich 500 km fahre, lange anstrengende Verhandlungen zu führen und dann 500 km zurückzufahren und die Kinder noch ins Bett zu bringen. Am gleichen Tag.

      Aus dieser Sicht ist das E Auto als Konzept schon Schrott, absolut überflüssig. Alle, die nicht in den Metropolen wohnen brauchen diesen Schrott nicht.

      • @Peter Georgiev
        „Dazu auch Urlaubsreisen. Zu Spitzenzeiten dienstlich 80.000 im Jahr.“

        Da lassen Sie bereits für um die 9.000€ Kraftstoff im Jahr durch den Auspuff, in 10 Jahren 90.000€.

        Eine PV-Anlage für 20.000€ liefert die Strommenge die Sie beim E-Auto für die 100.000km im Jahr brauchen.

  2. Guten Tag,

    die Rumrechnerei mit Energiedichte von Benzin/Diesel/Batterien oder Wirkungsgrad verstellt den Blick aufs Wesentliche.

    Ein Verbrenner benötigt X l/100 km
    Ein Elektrofahrzeug benötigt Y kWh/100 km

    Das sind die Kenndaten, die ich benötige, um zu beurteilen, wie alltagstauglich mein Wagen ist. Da sind unterschiedliche Energiedichten und unterschiedliche Wirkungsgrade bereits abgehakt.

    Ein anderer Einwand im Zusammenhang mit Elektromobilität lässt mich eher schmunzeln .
    Da gibt es Bedenken, dass an Hausanschlüssen nie die Leistung bereit gestellt werden kann, die benötigt wird, um ein z.B. ein 300 kWh-Akku in ca. 30 Minuten aufzuladen. Da muss man keine Bedenken haben. Es ist für mich glasklar, dass übliche Hausanschlüsse nie diese Leistung bringen werden. Die Leitung für die heimische Ladestation wird auf 3, 5 oder 10 kW beschränkt bleiben. Damit wird man über Nacht maximal etwa 500, 600 Fahrkilometer laden können. Was gibt es da zu meckern. Es sind doch schliesslich 500, 600 km mehr als in der heutigen Zeit. Wer hat schon eine eigene Tankstelle?

    Serienmäßige Akkus, die gegenüber heutigen, halb so leistungsfähigen Akkus leichter sind, aber in PKWs Energie für 1000 km Fahrstrecke liefern, muss man mir vorführen. Vorher glaube ich nicht daran.

    Ich wünsche einen schönen Tag

    Silke Kosch

    • Frau Kosch, Ihren Betrachtungen mangelt es an dem Wort „Gleichzeitigkeitsfaktor“. Hiermit wird ausgerechnet, wieviel Haushalte von einem davor liegenden Ortsnetzverteielr überhaupt Strom in welcher Stärke beziehen dürften/können. In den Verteilern wird nämlich (i.a.) nur mit 225A abgesichert, und wenn die Belastung erreicht wird (so zählen auch Durchlauferhitzer zu den Verbrauchern, die den Versorgern genehmigungspflichtig mitzuteilen sind), so werden eben keine Wallboxes mehr zugelassen.
      „Kugeln“ Sie mal das obige Wort, und Sie werden überrascht sein.

      • Guten Tag Herr Bauer,

        wie ist Ihre Einschätzung zu folgender Berechnung einer durchschnittlichen Straße mit durchschnittlichen Menschen und durchschnittlichem Fahrzeugpark.

        30 Häuser in der Straße
        100 Autos
        14.000 km/Jahr durchschnittliche Fahrleistung
        15 kwh/100 km durchschnittlicher Verbrauch
        365 Tage/Jahr
        10 h/Tag Ladezeit
        90 % Strom für den PKW wird am Wohnort geladen
        ergibt
        57,5 kW zusätzliche Leistung für die Straße in den 10 Nachtstunden

        Jetzt kann man noch berücksichtigen, dass Elektrofahrzeuge im Winter mehr verbrauchen und dass sich der Strombedarf vor Feiertagen und vor Ferienbeginn erhöht. Andererseits hat der Tag ja auch mehr als 10 Stunden und besonders an Wochenenden stehen die Fahrzeuge meistens rum.

        Aber gehen wir einmal von 80 kW zusätzlicher Leistung in den Nachtstunden für eine fictive Straße mit 100 PKW aus, wenn alle Fahrzeuge elektrisch angetrieben werden.

        Ab wann würde Elektromobilität ein Problem für das Stromnetz nach heutigen Maßstäben? Wenn jede 5. ein Elekto-Auto hat? Jede Zweite? Jede?
        Ist das in 3 Jahrzehnten, wenn alle elektrisch fahren, überhaupt ein Problem für das Niederspannungsnetz, selbst wenn es noch nach heutigen dimensioniert wäre?

        Ich wünsche einen schönen Tag

        Silke Kosch

        • Frau Kosch, ihre Milchmädchenphysik wird durch Wiederholungen nicht besser.

          Ein Tesla hat nicht umsonst eine 85 KWh Batterie, die man am normalen Stromkreis über 24h laden muss. Wenn man zügig fährt, muss man sich nach 250 km nach eine Steckdose umschauen, um nicht die letzten Kilometer zu schieben. Ihre Werte passen zu Roller oder elektrische Einkaufswagen maximal im Smart-Format. Als Drittwagen für einzelne Öko-Tussies zum Angeben perfekt, ansonsten nicht zu gebrauchen. Nach Italien mit der Familie kommen Sie damit niemals an.

          Im Zuge der Energiewende mit bereits Interversorgung ohne Auslandshilfe wird die Strom-Knappheit auch den wenigen E-Fans die Laune verderben. Wenn Sie die Wahl haben, zu Laufen und Wäsche waschen oder Fahren mit dreckigen Wäsche.

          Von Energiebilanzen verstehen Sie immer noch nichts, nur dass der Strom aus der Dose kommt und in der Batterie nie endet…

          • @Peter Georgiev

            „Wenn man zügig fährt, muss man sich nach 250 km nach eine Steckdose umschauen, um nicht die letzten Kilometer zu schieben.“

            Nur auf ca. 1,5% aller Straßen kann man in Deutschland frei fahren und auf ca. 98,5% aller Straßen haben die E-Autos mit der Beschleunigung die Nase vorne.
            Im Rest der Welt in den andern ca. 180 Ländern ist Endgeschwindigkeit ohnehin kein Thema im Straßenverkehr.

            Und wie oft fährt der Durchschnittsdeutsche den 250km an Stück, 0,5 mal oder doch 2 mal im Jahr ?
            Und mit „zügig fährt“ ist auch nicht so einfach bei uns mit dem Verkehr und Geschwindigkeitsbeschränkungen.

            Da liegt Frau Kosch vollkommen richtig das in den allermeistens Fällen das Stromnetz ausreicht um das E-Auto auch bei 1.000.000 oder auch 20.000.000 E-Auos fahren können in Deutschland.

            Wobei die allermeisten E-Autos ohne hin auf PV-Strom teilweise oder sogar größtenteils zurück greifen werden bei ca. 7Cent/kWh, Geld regiert eben die Welt.

          • Herr Wirkner Peter,

            Sie haben Ihr Denkbefreiungs-Diplom wohl im gleichen Milchmädchen-Gymnasium bekommen wie Frau Kosch und der Rest der Tesla-Verherrlicher. Ob Sie es kapieren oder nicht, ob Sie es wahr haben wollen oder nicht, Sie können 3 Dinge nie verändern:

            1. Niemand setzt sich in ein Auto um auf einen Mittelwert zu kommen, sonder IMMER, weil er eine Strecke zurücklegen muss. Egal on 1 oder 1.000 km, das Fahrzeug muss dazu in der Lage sein. Die ständige Hinweise auf Durchschnitte belegt nur die gestige Unfähigkeit der Schreiber, Zusammenhänge zu erkennen. Sinnlose Sprüche zu eigenen Meinung ist halt einfacher, nutzt aber niemanden.
            2. Fahrer brauchen Pause, nicht aber Autos. Die Pause kann man entspannt auf dem Beifahrersitz absolvieren, während das Auto dem Ziel weiter entgegen fährt. Wenn ein Auto nach aus Sicht vieler nach relativ kurzer Strecke eine ziemlich lange Pause braucht, dann ist es eine für den hergestellzen Zweck eine völlige Fehlkonstruktion, schon das Konzept ist Klopapier, 95% der Autofahrer richtig beurteilen.
            3. Die physikalische Grenze der Ladeinfrastruktur sind nicht die Steckdosen, sondern die Kraftwerke. Eine Tankstellensäule kann in einer Minute 500 KWh Energie laden, in einer Stunde also 30.000 KWh. das entspricht einer Ladeleistung von 30 MW, eine Tankstelle mit 8 Säulen 0,240 GW. Also 4 tankstellen können je nach Bedarf jederzeit zwischen 0 und 1 GW (ein AKW) liefern, ohne irgendwelche Zusatzkosten, außer den Tankwart und die Benzinpumpe liefern. Den gleichen Energieumsatz wie die 15.000 Tankstellen können 3.750 AKW Blöcke liefern, die womöglich nicht umsotzt so da stehen würden. Das wirkt sich in der Praxis so aus:
            Tesla-Fahrer beschwerden sich in den Blogs, dass wenn an der Nachbarsteckdose ein Tesla hängt, die Ladezeit sich verdoppelt. In Ihrer Milchmädchenphysik kommen sie nicht darauf, dass die E-Leistung, die das Kraftwerk schickt immer die gleiche ist: 1 Tesla in einer Stunde, 2 Teslas in 2, 4 Teslas in 4 Stunden u.s.w. Egal ob man die Parkplätze mit Dosen zupflastert oder nacheinander lädt, die Zeit bleibt gleich.

            Viel Spaß beim Schaufahren, das Rechnen überlassen Sie lieber den Dieselfahrern.

        • Ich hab noch Einen Frau Kosch:

          Ich fahre bald in den Skiurlaub rund 800 km mit 3 Kinder auf den Rücksitzen. Sie sollten mir glauben, dass die Passagiere auf dem Rücksitz reichlich egal ist, was der Tages oder Jahresdurchschnitt eines PKWs ist, sondern kennen nur eine Frage: „Wann sind wir den endlich daaaaa?“, den sie mit konstanter Bishaftigkeit aller 3 Minuten wiederholen. Sie verstehen auch nicht, warum ein Auto so häufig stehen bleiben soll für ne Stunde. Da muss man mit Pausen in 8 Stunden da sein, mit ihren 15 KWh auf 100 bräuchten Sie 48 Stunden.

          Und das ist ein millionenfache Bedarf in Deutschland, das Elektrofahren mehr Angeberei.

          • @Peter Georgiev
            „Ich fahre bald in den Skiurlaub rund 800 km mit 3 Kinder auf den Rücksitzen.“

            Und wie oft machen Sie das im Jahr 1 mal oder 20 mal ?
            3 Kinder auf den Rücksitzen haben so einige Leute an 200 Tagen im Jahr wenn die zur Schule 2km gefahren werden und da reicht die Akku für 100 Fahrten.

            @Peter Georgiev
            „Sie verstehen auch nicht, warum ein Auto so häufig stehen bleiben soll für ne Stunde. Da muss man mit Pausen in 8 Stunden da sein, mit ihren 15 KWh auf 100 bräuchten Sie 48 Stunden.“

            Herr Peter Georgiev,
            Sie verstehen nicht das die 15 KW zuhause sind,
            wenn man unterwegs nachladen möchte mimt man Schelladler die wenigen mahle im Jahr.
            Übrigens Herr Peter Georgiev,
            mit einem Tesla Schaft man auch binnen 24 Stunden 2.400 km, also in 8 Stunden ca. 800km.

          • Häufig stehen bleiben für ne Stunde? Mit den neuen Fahrzeugen kommt man nur in der Summe bei 800km auf die Stunde.
            Berlin -> Ischgl (800km): Fahrzeit von 8:20 plus 3 Pausen a 20 Minuten nach jeweils 2 Stunden (bei Leipzig, bei Bayreuth, bei München). Leider 2020 nur mit Tesla oder dem ID3 möglich. Da beides nicht praktikabel (1x Abneigung, 1x zu klein für 5 Personen), gäbe es für die gleichen Pausen ab 2021/22 die Fahrzeuge Volvo XC40 (78kWh), BMW i4 (80kWh), VW ID4 (83kWh).
            Ja, das Elektroauto braucht 1h länger und wenn man beim Verbrenner unentspannt fährt (>130km/h) könnte an sogar noch ein paar Minuten mehr herausholen. Aus meiner Erfahrung sind auch 9h mit einer Familie kein Problem, mit einer interessanten Pause. Meine Kinder waren bei der Fahrt toleranter – mag sein, dass es da Unterschiede gibt. Vielleicht liegt es auch am Infraschall durch den Verbrennungsmotor oder die Windgeräusche bei hohen Geschwindigkeiten… Und vielleicht kommt bei hinreichender eAuto-Durchdringung und Kundenwunsch auch der RangeExtender-Anhänger als kommerzielles Produkt für die Langstrecke. Die Franzosen und Bosch arbeiten daran schon seit 7…8 Jahren.

          • Wie geschrieben @Deutering, überlassen Sie das Rechnen lieber Dieselfahrer und prahlen Sie nicht mit Ihren Milchmädchen-Kenntnisse.

            Um 800 km in der Urlaubszeit in 8-9 Stunden inclusive vernünftige Pausen zu schaffen, müssen Sie wo es geht und erlaubt ist, sich der 200 nähern. Oder 12 Stunden kalkulieren. Mit 20 min Pause laden sie 100 km, nicht mehr. Bei 130 schon geht die Reichweite enorm zurück, unter 3x 1 Stunde wird nichts, wenn paar andere mit der Fehlkunstuktion unterwegs sind, kann die Ladepause schnell auf 5 oder 10 Stunden anwachsen.

            Sie dürfen sich natürlich weiter selbst etwas vormachen…

          • Noch mal für alle, die lange Fahrten nicht so häufig machen wie ich:

            Grundsätzlich sind 8 Stunden Gesamtzeit für 800 km möglich. Man muss aber eine sehr lange und 2-3 kürzere Pausen machen (und noch ungeplante Pinkelpausen). Und zwar nicht wenn das Auto nicht mehr kann, sondern alle auf den letzten 300 km. Die ersten 500 muss man durchfahren, so lange man frisch ist. Die reine Fahrzeit wäre dann um die 6,5 Stunden bei einem Durchschnitt von ca 130 km/h. Das erreicht man nur, wenn man längere Abschnitte um die 180 fährt, um die verkehrsbedingte langsame Abschnitte auszugleichen. Wlll man eher um die 100 km/h wegen Reichweite fahren, muss man Brutto 12-13 Stunden (plus Zwangspausen zum Laden zum ungünstigen Zeitpunkt) rechnen.

            Kann persönlich zwar lange ohne Pausen fahren, aber eine Reise von 12-13 Stunden ist auch mir zu viel, also Übernachtung. Aus den 8 Stunden werden dann ganz klar 24.

            Hätte ich alles, was ich im Leben gemacht habe, mit ein Tesla als Fahrzeug erledigen müssen, müsste ich mindestens 150 Jahre leben.

            So einfach ist das. E-Fahrer haben keinen Zeitdruck, sondern wollen das alle sehen, dass sie im Trend sind, man fährt ohnehin langsam, dass alle die Marke erkennen. Und die reichweite verdoppelt sich…

    • Frau Kosch, über einen normalen Haushaltsstromkreis von 3KW laden Sie eine Nacht 3x 8 maximal 24 KWh und damit kommen Sie rund 50 km weit. Dann ist Schluss. Um alle Autos Deutschlands zu laden beächte man mehrere AKW zusätzlich, da nun alles abgeschaltet wird, kommen sie 2 km weit, wenn Sie du ganze Nacht auf einem Hometrainer mit Generator trampeln. In wenigen Jahren. Sonst nur mit schieben

      Energiebilanzen verstehen sie nicht

    • Werter Herr Georgiev, werter Herr Bauer,

      Wallboxen und Durchlauferhitzer bis 11kW sind beim Stromnetzbetreiber nur anzeigepflichtig. Erst bei Wallboxen oberhalb 11kW (genauer >12kVA) müssen diese genehmigt werden, d.h. auch erst dann kann der Netzbetreiber eine Absage erteilen.
      Die neuen Kompaktstationen haben eine Leistung von mindestens 630kVA/500kW (ca 20..25’000€ ohne Transport und Aufbau), also etwa 700A pro Phase.

      Über einen normalen Haushaltsstromkreis kann bis zu 3,6kW geladen werden, sofern die Dose und Leitung das mit macht. Bei einer Standzeit von 21..7 Uhr = 10h wären das 36 kWh. Mit 24 kWh nur 50km zu fahren, „schaffen“ nicht mal Stromschlucker wie der e-tron. Da muss man schon die Standheizung 2 Stunden durchglühen lassen, bis das Armaturenbrett heruntertropft. Mit 24 kWh kommt man realistisch 100km (Winter, incl. Ladeverluste), d.h. eine gute Nacht ergibt etwa 150km Reichweitenerhöhung.

      Um alle deutschen PKW gleichzeitig mit 3,6kW zu laden, bräuchte man >120 Kernkraftwerke – was aber sinnfrei ist, da nicht alle gleichzeitig laden und im Schnitt 40km/Tag benötigt werden. Windkraft lieferte 2019 etwa die Menge, welche von einer vollständig umgestellten Flotte benötigt würden (was wiederum ohne Speicher, auch sinnfrei ist). Im besten Fall würde aber >15 Jahre für eine Umstellung benötigt (Annahme: nur Elektroautos als Neufahrzeuge), dann entspräche der äquivalente jährliche Windkraft-Zubau etwa dem mittleren Zubau der letzten 10 Jahre.

      • Zubau von Windrädern über die nächsten 10 Jahre? Wohl kaum. Das entspräche einer linearen Extrapolation der „fetten Jahre“, die aber so leider nicht möglich ist. Das hängt weniger an den Bürgereinsprüchen, als vielmehr daran, dass (trotz des neuen Windatlas) die halbwegs windhöffigen Standorte doch schon alle zugepflastert sind. Neue Studien (offshore) zeigen, dass hinter den Windrädern auf etliche Kilometer die laminare Strömung mit hohem Ertrag so verwirbelt ist, dass sich ein weiterer Zubau nicht mehr lohnt. Das gilt erst recht für Ba-Wü, ohnehin schwachwindig und mit seiner grossen Bodenrauhigkeit.

        • @Christian Bauer
          „Zubau von Windrädern über die nächsten 10 Jahre? Wohl kaum.“

          Die wo sich ein E-Auto kaufen errichten oder haben eine eigene PV-Anlage ind den aller meisten fällen.
          Das gilt erst recht für Ba-Wü, wo ohnehin von der Sonne verwöhnt ist.
          Da kostet das kWh nur 7 Cent und die 100km Fahrstrecke um die 1,4€/100km.
          Das beste an der PV ist das man mit 3000€ bis 4000€ die „Kraftstoffkosten“ der nächsten 20 Jahre bereits bezahlt hat und das der Ladefortgang nicht zwingend mit der PV-Stromherstellung zeitlich übereinstimmen muss.

          Nur mal die 1 x jährliche fahrt in den Skiurlaub mit rund 800 km in 8 Stunden von Herr Peter Georgiev (24. Januar 2020 um 14:59) kosten in den nächsten 20 Jahren bereits über 3000€ für Kraftstoff und unter dem Jahr möchte Herr Georgiev ja auch noch fahren.

        • @Herr Bauer:
          Meinen Sie mit den Studien Lundquist et al.? Dort wurden onshore bei einer vorhandenen Farm in der schlimmsten Stunde 14% Verlust durch eine zweite Windfarm im Abstand von 5km ermittelt. Das ist in der Tat ein nicht vernachlässigbarer Faktor und auch „nur für eine zweite Windfarm“. Aus den Diagrammen (z.B. in https://doi.org/10.1038/s41560-018-0281-2) sieht man, dass im Mittel dort eher wenig Reduktion anzutreffen ist. Bei den entgangenen Gewinnen und Leistungen ist die Reduktion etwa 4..7% – das wäre noch unter der Marge der Betreiber. Und steht auch noch im Licht der aktuell „niedrigen“ Börsenstrompreisen.
          Nach dem Offshore-Netzentwicklungsplan 2030 sind die kürzesten Abstände zwischen den deutschen Parks eher 10km.

          Meine Annahme für eine realitätsnahe Einführung ist, dass die Situation „100% Elektrofahrzeuge“ erst im Jahr 2040 oder später eintritt. Es ist anzunehmen, dass bis dahin autonome Fahrzeuge Fortschritte gemacht haben. Selbst wenn nicht: wir erhalten aktuell 2’500 TWh pro Jahr Energie aus dem Ausland, von denen zwei Drittel nur der Entropieabfuhr bei der Energiewandlung dient. Mit dem Kauf dieser Energieträger überwiegend von Ländern, die nicht gerade Vorzeige-Demokratien sind und sich wenig sagen lassen, ballen sich gerade diverse Probleme zusammen. Da hätte ich lieber ein europäisches HGÜ-Rückrad und paar Solarzellen mehr auf deutschen Dächern (Potential von nutzbaren Dächern: 100..150 GWp entspr. ca. 100…150 TWh, nominell vergleichbar mit dem PKW-Verbrauch, heute ca. 450 TWh Kraftstoff) und in den spanischen und nordafrikanischen Wüstenregionen.

      • Wenn alle E-Karren haben, dann laden ALLE, absolut alle jede Nacht. Und an bestimmten Stosszeiten, wie Urlaubsanfahrt, brauchen Millonen Autos Schnelllader, also verdoppelt sich der Bedarf an Kraftwerke, wenn auch nur für wenige Tage. Mit ihrem Durchschnitt brauchen Sie 2 Wochen um an Urlaubsort anzukommen. Die Angeberei von wegen Flieger oder ICE lassen sie gleich stecken, mit 5 Personen gibt es zum Auto keine Alternative.

        Und lernen Sie zwischen Autokilometer und Teslakilometer zu unterscheiden. Mit 80 im Windschatten der LKWs komme ich theoretisch auf 1.000 km, tanke aber fast immer bei rund 500, da ich nicht wie Teslafahrer nur mit Blick auf Reichweite fahre. Halbieren Sie ihre Virstellungen und werden reelle Werte bekommen.

        Milchmädchenphysik!

    • Jedem sein Elektroauto, wenn er es denn selbst bezahlt.
      Eine Verpflichtung zum E‑Auto darf es niemals geben, es gibt keinen Grund dazu.
      Voraussetzung ist allerdings die Gleichstellung, denn die E‑Mobilität muss genauso besteuert werden, wie jedes andere Fahrzeug auch.
      Wo ist denn das Problem, es soll doch jeder machen, was er möchte.
      Vielleicht setzt sich eine verbesserte Technik eines Tages durch. Die Produzenten werden gerne verkaufen, wenn es einen Markt geben sollte.
      Der Eingriff in den Markt, wie heute, ist ein Verbrechen.

  3. Für eine Fahrstrecke von 100 km braucht man einen vollen Akku mit 20 kWh oder 5 Liter Diesel. Für „bis zu“ 1000 km sind das 200 kWh oder 50 Liter Diesel.

    Diese groben Schätzwerte kann man in jeder Autozeitung nachlesen, berechnen oder man kennt sie aus eigener Erfahrung.

    Ein aktueller Lithium Akku mit 200 kWh wiegt aber derzeit rund eine Tonne = 1000 kg. Das ist eindeutig zu viel, deswegen werden bei Tesla und der Konkurrenz nur Akkus mit max 100 kWh eingebaut.

    Dieser Innolith-Akku mit 1 kWh/kg (Um den Faktor 5 leichter als ein aktuellel Li-Akku) wäre schon eine Sensation, keine Frage.

    Ein Innolith-Akku mit 200 kWh würde dann nur 200 kg wiegen.
    Das ist zwar immer noch um den Faktor 4 schlechter verglichen mit Diesel/Kerosin, aber eigentlich nicht mehr sooo schlecht. Auch in der Luftfahrt, wo jedes kg Reichweite und damit Geld kostet, könnte man diesen Innolith-Akku einsetzen, aber hier natürlich nur für Kurzstrecken zu erhöhten Kosten.

    Die Gretchen-Frage ist:
    stimmen die Angaben über diesen Super-Akku, und wann ist er serienreif?

    Was mich skeptisch macht:
    Einen sehr dringenden Bedarf (z.B. für U-Boote) an leichte, sichere und leistungsstarke Akkus gibt es schon seit weit über 100 Jahren.
    Bis jetzt kam dabei „nur“ der Lithium Akku mit seinen vielen gravierenden Nachteilen heraus.

  4. „Nur dumm das man einen Großdiesel Schiffsmotor nicht in einem Pkw einbaut.“

    Junge, Junge… also, das hätte ich wirklich nicht gedacht!!

  5. Wenn man wirklich konstruktiv die Elektrifizierung des Autoverkehrs möchte, dann wäre der nächste Schritt zunächst ein verbesserter Hybrid. Ein Elektroauto, dass dann einen vielleicht 20 kW Diesel oder Ottomotor als Hilfsgenerator hat. Da dieser dann immer im optimalen Bereich laufen könnte, wäre derWirkungsgrad deutlich höher und die Abgasreinigung wesentlich einfacher. Wahrscheinlch wären da sogareinfachere Motorkonzepte möglich (z.B. Linearmotor). Soweit man die Batterien sicher bekommt hätte man da die Hauotnachteile der E-Autos nicht. Reichweite wärekein Problem. Zur Not kann der Generator bei einer kurzen Parkpause das Akku wieder laden. Und wenn es genügend Atomstrom gäbe, könnte man damit auch den Bedarf an fossilen Brennstoffen reduzieren. Aber esscheint weniger um kontruktive Weiterentwicklungen zu gehen, sondern um einen ideologischen Krieg.

      • Würde ich nicht so sehen!

        Ein Porsche Panamera-Hybrid mit so einem fetten V8-Benziner würde mich schon reizen, wenn er denn nicht so teuer wäre:
        – bei Kurzstrecken rein elektrisch fahren, das schont den schönen V8
        – beim Überholen Extra-Boost durch den Elektro-Motor
        – Bei „Stop and Go“ etwas Benzin sparen (leichtes Bremsen == Aufladen des Akkus)
        – nicht zu vergessen die steuerlichen Vorteile, weil Hybrid

        Mit „Klima-Schutz“ hat das ehrlicherweis natürlich nichts zu tun, eher mit „Ich will Spaß, ich gib Gas“.

      • @ Marc Hofmann
        Das ein Hyprid keinen (wesentlichen) Mehrwert gegen einen Verbrenner bietet, trifft durchaus auf die (meisten) heutigen Hyridautos zu.
        Was ich aber meinte, ist eine Art Diesel- (oder-) Otto-elektrischen Antrieb. Statt Getriebe etc. ist der Motor nur noch Generator. Das Akku deckt (oder buffert) die Schwachlast- und Sptzenlastphasen ab. Und der Verbrenner läuft bei Bedarf als Unterstüzter (oder gar zum Laden) dann stets im optimalen Bereich. Dadurch läuft der Motor immer im optimalen Bereich mit optimalen Wirkungsgrad und wird dadurch weit einfacher.
        Im Link von Frieder Ermel findet sich ja so ein Konzept.

        • Dieses Konzept ohne Getriebe wurde von Ferdinand Porsche schon im Jahr 1901 im Lohner/Porsche realisiert. Nur hat es damals keiner verstanden. Porsche nahm zum Batterieladen einen Daimler Benzinmotor, heute würde er vermutlich eine Gasturbine oder einen Linearmotor (Stelzer) nehmen.

          Der Lohner/Porsche kann im Porschemuseum besichtigt werden.

  6. Der Robert Murray Smith baut die besten leistungsfähigen Selbstbau Batterien,
    damit kann man sich jetzt selbst sehr einfach eine Powerwall für wenig Geld bauen, die das ganze Haus versorgt !
    Siehe:

    • Und?
      Dass jemand mit so etwas wie einen modernen Stabil‑Baukasten so viel Aufsehen erregt, zeigt eigentlich das geringe Wissen der Masse, die solche Spielereien schon fast als Hexerei betrachtet.

  7. Ein Gesichtspunkt wird bei den ganzen Ankündigungen von neuen wundersamen Entwicklungen der Akkus immer gern unterschlagen. Beim Laden eines Akku laufen chemische Prozesse ab, die sich nicht beliebig beschleunigen lassen. Selbst mit dem neuen Tesla-Schnelllader „V3 Supercharger“, der bald auch in Europa verfügbar sein soll, brauche ich für 1000 Km Reichweite geschätzt etwa 1 Stunde für den „Tankvorgang“. Meinen Diesel SUV betanke ich in 5 Minuten für eine Reichweite von 1000 Km. Das bedeutet, dass ich für die selbe „Betankungskapazität“ 12 mal soviel „Ladestationen“ bereit halten muss. Das möge sich mal jeder bei seiner Tankstelle oder bei einer Autobahntankstelle räumlich vorstellen. Solange E-Mobilität ein Nischenprodukt mit geringen Stückzahlen bleibt, ist das alles natürlich kein Problem.

    • In einer Stunde laden Sie rund 500 Teslakilometer, wenn Sie auf der Autobahn fahren wie ein Vertreter, dann sind es nur 250. Das reine „Laden“ vom Diesel ist 1 Minute, 5 Minuten sind mit Bezahlen und Losfahren. In der Formel1 hat das Reglement nicht mehr als 12 L pro Sekunde vorgeschrieben, also wird die Energie für theoretisch 1000 km (60 L) innerhalb von exakt 5 s geladen.

      So sind die technologischen Unterschiede besser beschrieben.

      Noch besser: Die erste technologisch bedingte Pause beim Verbrenner ist nach 30.000 km zum Ölwechsel, beim E aller 100 bis 500 km. Man kann mit Fahrerwechsel von bis nach Sibirien am Stück durchfahren, nur zum Pinkeln und nebenbei Laden anhalten. Man muss nicht, aber es fährt IMMER.

      • Naja..

        Ein Tesla Model 3 lädt optimal 1’400km/h (Durchschnittsverbrauch ab Dose: 20kWh/100km bei einer Geschwindigkeit von 120km/h incl. Ladeverluste, 250kW-Supercharger, 5%…20% Ladehub). Real sind es etwa 400..800 km/h, der untere Wert für „[F]ahren wie ein Vertreter“. Der Emobilist weiß, dass es geschickter ist mehrmals kurze Pausen zu machen, als eine große. Ebenso bringt das Rasen über 150km/h nichts, da der Luftwiderstand dann enorm zum tragen kommt. Bei fiktiven 200km/h von Hamburg nach München (780km), benötigt man mit dem Tesla Model 3 etwa eine Stunde länger, als bei 140km/h (7h Fahrzeit + 4 Ladepausen a 15..20min). Das reine Laden *im Alltag* (= Strecken unter 200km) erfordert im übrigen eher 30..60 Sekunden: Kabel rein, Karte drauf und zur Arbeit/in die Stadt/nach Hause gehen.

        Wenn das die einzigen relevanten technologischen Unterschiede sind, frage ich mich, warum sich der Ford Nucleon nicht durchgesetzt hat. Dort wäre nach 8’000km einfach der Reaktor gewechselt worden; übrigens auch ein Elektroauto.

        Wenn man bei den „technologisch bedingten Pausen“ das Laden/Tanken herausnimmt, käme das eAuto auf 80’000km (empfohlenes Intervall für Batteriekühlmittel bei Tesla).

    • Der „ideale“ moderne Ladevorgang sieht so aus: Irgendwo steht ein Container neben einer Schnelladestation. Darin dröhnt der Dieselgenerator, der seine Energie an Supercaps abgibt. Wird ein Auto angeschlossen, überträgt sich die Energie von dem ersten Supercap auf einen zweiten, der im Auto steckt. Das geht extrem schnell, weil nur die internen Anschlussdrähte den Strom begrenzen, und keine elektrochemischen Prozesse stattfinden. Dann kann das Auto sofort losfahren, während der Fahrt wird die Ladundg der Cs auf den Bordakku verteilt. Der Dieselgenerator brummt lustig weiter.
      Also: Man kann die Ladezeit verringern. Ob es der Umwelt dient, den Diesel-Generator zu betreiben, um dann „in grünem Gewand“ fahren zu können, sei dahingestellt.

  8. Was nutzen die besten Akkus, wenn nicht genug Leistung erzeugt werden kann und diese Leistung auch dann nicht zum Laden da ist. Da geht es bei „Tankstellen“ dann um Ladeströme, bei denen die Zuleitungen verstärkt und neue Trafos an jeder Tankstelle aufgebaut werden müssen. Als Techniker kann man sich nur noch lese weinend umdrehen und hoffen, daß die Energieversorgung möglichst schnell zusammenbricht. Denn der Beutsche lernt nur durch Schmerzen…

  9. „Ein 50-Liter-Tank voll Diesel-Kraftstoff stellt einen Energieinhalt von 500 KWh dar. Daran wird auch die Innolith-Batterie selbst unter optimistischen Annahmen nicht annähernd herankommen oder entsprechend schwerer werden.“

    Lächerliches Argument, wenn man die Effizienz des Diesel-Motors kennt, die so real bei unter oder um die 30% liegt, während Tesla beim Model S 93% angibt. Also wenn so eine Verbesserung der Energiedichte und Lebensdauer zu bezahlbarem Preis kommt, ist der Verbrennungsmotor wirklich gestorben. Die Vorteile eines Model 3 im Vergleich zum Verbrenner werden hier sehr schön erklärt (auf Englisch):
    https://youtu.be/cXkRcuwoIm4

    Bis auf die Energiedichte gibt es nur Vorteile beim EV und Tesla hat in dem Bereich halt noch gut die Nase vorn.

  10. Ich sehe es zwar noch lange nicht für erwiesen an, dass E-Autos für die Breite Masse eine ernsthafte Alternative zum Verbrennungsmotor sein werden. Trotzdem, sollte es Wunder bei der Akku-Entwicklung geben (noch bin ich da äußerst skeptisch), warum sollte dann das E-Auto in einer normal funktionierenden Konkurrenzwirtschaft, die sich an Angebot und Nachfrage orientiert, nicht seine Chance bekommen? Wenn auch noch das Wunder geschieht, dass genügend Strom incl. Schnelltankstellen, am besten mit 2 bis 3 MW (!) Ladestrom-Kapazität, vorhanden sind?
    Aber doch bitte nicht in einer grün dominierten Kommandowirtschaft a la DDR, komplett verzerrt durch Subventionen und das Ganze als Folge eines hysterischen Klimawahnsinns! Der Reinfall ist garantiert! Allerdings sind wir auf dem besten Wege dorthin!

    • Was ich an den Meldungen mit Superbatterien vermisse ist die nötige Ladezeit bzw. Infrastruktur. Jetzige Wallboxen brauchen ca. 8 h für sagen wir 333 km. 1000 km Reichweite laden dann ca. 24 h ! Oder 800 V Supercharger laden jetzt ca. 30 min. die Superbatterie also ca in 90 min. Oder wir brauchen dann 2400 V für 30 min ? Welche Verkabelung , Schalter usw. wären dann wohl nötig ? Für Handies wären ähnliche Superbatterien aber wirklich ein Riesenfortschritt.

  11. Ich frage mich als Elektriker nur wenn diese Akkus 1.000 Wattstunden je Kilogramm haben und in 24 Min aufgeladen werden sollen, was für Ströme da fließen sollen.
    Ein normaler Hausanschluß mit 40A oder auch 50A wird da wohl nicht reichen. Von den
    Kabelquerschnitten mal ganz abgesehn.

    • Die kurze Ladezeit gilt ja nur für die große Grid-Bank, die sicher über einen entsprechenden Anschluss verfügen würde.

  12. „Selbst wenn alles zutreffen sollte, wäre der Innolith-Akku in Verbindung mit einem Elektromotor als einzigem Antrieb in punkto Öko-Effizienz gegenüber einem modernen Diesel-Antrieb wohl noch immer im Nachteil. Ein 50-Liter-Tank voll Diesel-Kraftstoff stellt einen Energieinhalt von 500 KWh dar.“

    Wobei beim Diesel 20% auf der Straße ankommen (Drittelmix Stadt/Land/Autobahn) und 80% in Wärme umgewandelt werden. Genau umgekehrt ist es bei Akku+E-Motor. Warum ist ersteres effizenter?

    • @Dietmar Schubert
      Sie können es von den Kosten her aufstrippen, Sie können es von der gesamten Kette der Energieumwandlungen aufstrippen, Sie können es von anderen realen Bilanzierungen her aufstrippen, … schaffen Sie das nicht?

    • „Wobei beim Diesel 20% auf der Straße ankommen“

      Ein Wirkungsgrad von 20%???? Großdiesel in Schiffen haben über 50%, moderne PKW- motoren mit Direkteinspritzung und Turbo von über 40%!

      • „Ein Wirkungsgrad von 20%???? Großdiesel in Schiffen haben über 50%, moderne PKW- motoren mit Direkteinspritzung und Turbo von über 40%!“

        Nur dumm das selbst Großdiesel in Schiffen nicht über 50% haben im Einsatz, je Tonne/km, nur auf dem Prüfstand.
        Nur dumm das ein Großdiesel in Schiffen die meiste Zeit im Wirkungsradoptimum läuft.
        Nur dumm das man einen Großdiesel Schiffsmotor nicht in einem Pkw einbaut.

        PKW-Direkteinspritzung und Turbo haben um die 40% im Wirkungsradoptimum, keine Frage.
        Nur kommt das fast nicht vor im realen Fahrbetrieb.
        Nur sind nicht alle Pkw mit Direkteinspritzung und Turbo ausgerüstet, man hat auch noch Benziner und Gas, über alle Fahrzeuge und Betriebs- und Fahrzustände sind die ca. 20% bis 25% als realistisch anzusehen.

        Pkw tankt ca. 7,4 Liter/100km = ca. 69kWh/100km Primärenergie (Diesel/Benzin)
        https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/384/bilder/4_abb_durchschn-kraftstoffverbr_2019-05-31.png

        E-Pkw kauft über den Stromzähler ca. 18kWh/100km

        Betrachtet man den Energiehunger vom E-Auto und vom Diesel/Benzin-Auto so ist Wirkungsgrad vom Diesel/Benzin-Auto auch nur ca. 25%.

        • Herr Schubert, Kiermeyer, oder wie immer Sie auch heißen,

          nur dumm, dass mein Diesel ca. 6l/100km braucht = 7,50 Euro/100km (inkl. Heizung Licht, Elektron. Entertainment etc.).
          Nur dumm, dass der E-PKW nach Ihrer Aussage 18kWh/100km braucht = 5,00 Euro/100km (was ist mit Heizung, Licht, etc…?).
          Nur dumm, dass der geringe Preisvorteil des E-Autos bzgl. Stromverbrauch verschwinden wird, weil der Strom immer teurer wird (Energiewende sei „Dank“).
          Nur dumm, dass ich mit einer Tankfüllung 1000km fahren kann, auch bei zügiger(!) Fahrweise.
          Nur dumm, dass meine Tankanzeige zuverlässig ist und ich nicht plötzlich mit leerer Batterie dastehe.
          Nur dumm, dass Sie mit Ihrem E-Auto bei vergleichbarer Fahrweise dafür mehrere stundenlange Ladestops einlegen müssen.
          Nur dumm, dass die Batterie nicht ewig hält, mein Tankbehälter schon.
          Nur dumm, dass Sie außer „nur dumm“ keine brauchbaren Argumente haben.

          • Herr Steger, es fehlt noch ein gewichtiges Argument:
            Wenn wir wirklich aufr E-Mob umsteigen, fehlt dem Bund die Mineralölsteuer. Mit einem simplen Dreisatz kann man in Näherung errechnen, dass dann (zum Ausgleich) der für den Verkehr erforderliche Strom mindestens 60ct/kWh kosten muss.
            Unter Berücksichtigung dieses Preisanstiegs wird sich E-Mob noch viele Jahre lang nicht rechnen können.
            Hier noch die „notwendige“ Ökoklausel: Um den Mehrbedarf an el.Energie decken zu können, sind alleine für diesen Sektor (ohne Güterverkehr!) weiter rund 39.000 Windräder erforderlich- zusätzlich zu den derzeit bestehenden etwa 29.000 WKA, die erwiesenermassen den Strombedarf der Republik nur manchmal und nur zu kleinem Anteil decken können.

          • @Stefan Steger
            „nur dumm, dass mein Diesel ca. 6l/100km braucht“

            Nur dumm das der Durchschnitt (Diesel/Benzin) ca. 7,4l/100km braucht.
            Die E-Autos brauchen ca. 18kWh/100km vom Stromzähler im Jahresdurchschnitt, natürlich auch inkl. Heizung Licht, Elektron. Entertainment etc..
            Man kann natürlich auch einen der Verbrauchsgünstigeren E-Autos nehmen und da sind nur um die 15kWh/100km vom Stromzähler.

            Man kann über Einzelverbräuche reden nur ist das nicht aussagekräftig wenn man über grundgesetzliche Randbedingungen der E-Autos spricht deutschlandweit.

          • Herr Kiermeyer (?)

            es ist unerheblich, ob ein Stromer etwas günstiger lädt als ein Benziner/Diesel. Wenn Sie einen neuen sparsamen Stromer empfehlen (der dann nicht mehr „Durchschnitt“ ist), dann empfehle ich eben einen neuen sparsamen Diesel mit 5l/100km.
            Der aktuelle Durchschnitt bei Verbrennermotoren beinhaltet auch alte Spritfresser, denn das Durchschnittsalter der PKW in D und EU liegt bei ca. 9-11 Jahren je nach Land.
            Soll jeder fahren was er will! Welches Auto benutzen Sie?

          • „Wenn Sie einen neuen sparsamen Stromer empfehlen (der dann nicht mehr „Durchschnitt“ ist), dann empfehle ich eben einen neuen sparsamen Diesel mit 5l/100km.“

            Nur hat Herr Udo Kiermeyer am 23. Januar 2020 um 3:50 nicht mit einem sparsamen E-Auto oder Sparsamen Diesel gerechnet er hat mit dem Durchschnitt gerechnet aller Pkw.

            Sie waren das der mit Vierbräuchen unter den Durchschnitt begonnen sind (23. Januar 2020 um 12:31) und das ist bei einer landesweiten Betrachtung nicht entscheidend.

            „nur dumm, dass mein Diesel ca. 6l/100km braucht“ das haben Sie geschrieben Herr Steger.

          • Herr Wirkner,
            entweder vergleichen wir Durchschnittswerte von Diesel (6,5l lt. Statistik) und Stromern (18,5kWh Aussage Herr Kiermeyer) oder neue verbrauchsgünstige Modelle mit 5l(ist Fakt) und 15kWh (Aussage Herr Kiermeyer).
            Dass mein 9 Jahre alter Diesel noch 6,5l braucht, passt doch in meine Aussage.
            Haben Sie da mal wieder Verständnisprobleme?

      • Es mag sein, dass die meisten aktuellen Verbrennungsmotoren einen thermodynamischen Spitzenwirkungsgrad von über 40% erreichen. Für diesen gilt aber:

        (1) Dieser Wirkungsgrad ist im Muscheldiagramm nur in einem engen Drehzahl-Drehmoment-Bereich vorhanden (was bei einer effiezenteren Auslegung zu mehr Getriebestufen führt). Der Drehzahl-Drehmoment-Bereich wird selten angefahren, am ehesten noch bei Autobahnfahrten.

        (2) Er gibt nur den Wirkungsgrad vom Treibstoff zum Hubkolben an. Damit sind Reibungsverluste im Lager, mechanische und hydraulische Nebenaggregate, sowie Kuppel-, Massenschwinger- und Getriebeverluste nicht berücksichtigt. Ebensowenig Einspritzen für die thermische Abgasnachbehandlung, Turbolader, Staudruck durch Abgasstrang, Verluste durch die niedrige Bordnetzspannung, pneumatische Tankleckerkennung, … Von den bewusst schlechten Wirkungsgraden im Start, um Verbrenner und Abgasnachbehandlung schneller auf Temperatur zu bekommen und zur Momentenreserve bei dynamischer Fahrt oder wechselnder Last der Nebenaggregate ganz zu schweigen. Beim Benziner fallen außerdem noch Drosselverluste an.

        (3) Beim Verbrennungsmotor kann man sich noch so gut anstrengen, aber es wird beim Bremsen kein neu-produzierter Treibstoff in den Tank zurücklaufen werden. Es ist zwar abzusehen, dass in 5 Jahren kein Auto mehr ohne 48 V System auf die Straße kommen wird. Aber diese werden nur auf den Zyklus und nicht auf die reale Anwendung ausgelegt sein.

        Die Diskrepanz lässt sich auch leicht an dem durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch eines PKW in D ablesen: dieser liegt bei 7,2l auf 100km, Tendenz steigend. Das entspricht durchschnittlich 80kWh (Energie im Treibstoff) auf 100km. Das Durchschnittsauto hat im Übrigen umgerechnet etwa die Leistung eines eGolfs. Dieser käme mit der Energiemenge jenseits der 500km weit.

        • Ihre Zahlen erscheinen mir merkwürdig. Leider weisen Sie nicht darauf hin, dass Sie (so scheint es) Diesel und Benzin zusammenfassen. Hier ein paar Alltagszahlen: 150PS Automatik Diesel, Mittelgebirge, leider viel Kurzstrecke, braucht über 5 Jahre ermittelt 6,8ltr Diesel/100.
          Ihre Angabe zur Leistung mag stimmen, es steht aber zu bezweifeln, dass im Fahr-Betrieb die gleiche Zahl elektrischer Verbraucher in Betrieb sind. Das beginnt bei der Sitzheizung, und geht im Sommer über in eine effiziente Kühlanlage. eGolf? Nein, danke.

          • Es muss ja keiner einen eGolf kaufen… ab 2021..2022 sollten die meisten Fahrzeugklassen (Mini bis Kombi) elektrifiziert und mit Winterreichweiten über 300km zu bekommen sein.
            Die fehlende Aufteilung auf Benzin und Diesel bitte ich zu entschuldigen: Der Durchschnittsverbrauch bei Diesel-PKWs ist seit etwa 10 Jahren 6,8 l/100km der von Benzinern 7,8l/100km. Für den CO2-Ausstoß ergibt sich bei beiden etwa 18..19 kg/100km (Daten aus Statista bzw. BMVI).

            Der elektrische Zusatzverbrauch kann beim eAuto in der Tat etwas mehr sein (z.B. bei Start der Klimatisierung: 5..7kW, Halteleistung ca 1..2kW). Das tritt aber im Vergleich zu den Verlusten eines Verbrenners eher in den Hintergrund: 100km/h -> benötigte Leistung 16kW, Verluste >60kW (Wirkungsgrad <20%). Da macht auch die "Wiederverwendung" von wenigen kW zur Innenraumheizung im Winter nicht wirklich viel aus. Daneben ist zu sagen, dass die elektrischen Verbraucher beim Verbrenner durch die (i.d.R. schwache) Blei-Batterie begrenzt sind und deswegen häufig Kompromisse eingegangen werden müssen: Aufheizen des Innenraums dauert länger, weitere Kondensatoren oder Hydraulikpufferspeicher für Notsituationen (z.B. gleichzeitiges Ansteuern von Lenk- und Bremshydraulik) sind vorzusehen, Vorglühen des Diesels schon beim Öffnen der Fahrertür, … D.h. selbst wenn man eine performante Klimatisierung, elektrische Lenk- und Bremskraftverstärkung u.ä. wollte, ist das bei einem 12V Bordnetz nur mit Aufwand zu erhalten. Deswegen nutzen die Hersteller auch gerne die Krücke mit dem 48V Netz.

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