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metacell:ecosystem:zahlenspiele [02.10.2018 16:07] Bernd.Brincken [Leistung] |
metacell:ecosystem:zahlenspiele [30.11.2023 15:50] (aktuell) Bernd.Brincken [Preis-Visionen] Satzbau |
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===== Zahlenspiele ===== | ===== Zahlenspiele ===== | ||
- | In dem [[Ecosystem: | + | In dem [[metacell:Ecosystem: |
* Leistungsbedarf der Fahrzeuge | * Leistungsbedarf der Fahrzeuge | ||
* Kapazität, die vor allem die Reichweite ausmacht | * Kapazität, die vor allem die Reichweite ausmacht | ||
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Bei einem a) **Pedelec** ist die Leistung in der EU begrenzt auf 250 Watt (bis 25 km/h), für **S-Pedelec** 450 W (bis 45 km/h, mit Versicherungskennzeichen). Dies ist ein " | Bei einem a) **Pedelec** ist die Leistung in der EU begrenzt auf 250 Watt (bis 25 km/h), für **S-Pedelec** 450 W (bis 45 km/h, mit Versicherungskennzeichen). Dies ist ein " | ||
- | Mit den 250 W werden etwa 25 km/h erreicht. Wenn der Fahrer noch ein paar Watt dazu-strampelt - typisch sind 100 bis 150 W, Sportler erreichen auch das dreifache | + | Mit den 250 W Pedelec |
- | Der Leistungsbedarf ergibt sich überwiegend aus dem [[wpde> | + | Der Leistungsbedarf ergibt sich bei Geschwindigkeiten über 20 km/h überwiegend aus dem [[wpde> |
- | Nebenbei, der Luftwiderstand hängt wesentlich an der [[wpde> | + | Der Luftwiderstand hängt wesentlich an der [[wpde> |
- | Nun zu einem E-Motorrad, z.B. für einen Pendler, der auch Autobahn-Strecken benutzt. Er muss gesetzlich mindestens 60, praktisch wegen der LKW 90 km/h erreichen. Nennen wir es b) **Commuter-Bike**. \\ | + | Nun zu einem E-Motorrad, z.B. für einen Pendler, der auch die Autobahn |
- | Bei einer Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h wären | + | Bei einer Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h wären |
- | Bei einem c) **E-PKW**, | + | c) **E-PKW**, |
- | Die Maximalleistung mag jeweils höher sein, um Steigungen | + | |
==== Kapazität ==== | ==== Kapazität ==== | ||
Beim 250W-Pedelec ist die Rechnung einfach. Der typische Akku hat 250 Wh (Wattstunden) Kapazität, hält also genau eine Stunde, wenn man ständig mit der zulässigen Dauerleistung fährt. Das bedeutet bei 25 km/h > genau 25 km Reichweite. Nicht viel. | Beim 250W-Pedelec ist die Rechnung einfach. Der typische Akku hat 250 Wh (Wattstunden) Kapazität, hält also genau eine Stunde, wenn man ständig mit der zulässigen Dauerleistung fährt. Das bedeutet bei 25 km/h > genau 25 km Reichweite. Nicht viel. | ||
- | Warum geben die meisten Pedelec-Anbieter denn 80 km oder 120 km an? In der Praxis werden die 250 W nur selten genutzt, denn bereits bei 100 W spürt der Fahrer einen deutlichen ' | + | Warum geben die meisten Pedelec-Anbieter denn 80 km oder 120 km an? In der Praxis werden die 250 W nur selten genutzt, denn bereits bei 100 W spürt der Fahrer einen deutlichen ' |
- | Nun die Kosten, nur auf die Zellen gerechnet: Eine 18650 Marken-Lithium-Ionen-Zelle - und nur die erreicht annähernd die Leistungswerte des Herstellers - mit 3,6 Volt und 2,5 Ah, also 9 Wh - kostet etwa 4 Euro. Die Fahrbatterie mit 250 Wh (28 Zellen) kommt daher auf 112 €, Gewicht 1,4 kg.\\ | + | Nun die Kosten, nur auf die Zellen gerechnet: Eine 18650 Marken-Lithium-Ionen-Zelle - und nur die erreicht annähernd die Leistungswerte des Herstellers - mit 3,6 Volt und 2,5 Ah, also 9 Wh - kostet etwa 4 Euro (Stand 2019). Die Fahrbatterie mit 250 Wh (28 Zellen) kommt daher auf 112 €, Gewicht 1,4 kg.\\ |
Für den Pedelec-Betreiber macht das grob 10% der Fahrzeug-Kosten und des Gewichts aus. | Für den Pedelec-Betreiber macht das grob 10% der Fahrzeug-Kosten und des Gewichts aus. | ||
- | Ein S-Pedelec, das 40 km/h erreichen mag, braucht schon die dreifache Batteriegröße, | + | Ein S-Pedelec, das 35 km/h erreichen mag, braucht schon die dreifache Batteriegröße, |
- | Beim Commuter-Bike ändern sich die Verhältnisse noch einmal deutlich: Nehmen wir auch hier an, man will eine Stunde fahren, kommt also 100 km weit - für einen Pendler praktikabel. Für die 6 kWh braucht man dann 670 Zellen, die 2.680 € kosten, und 33,5 kg wiegen. Bei einem halbwegs marktgerechten Endpreis von 8.000 € bedeutet das einen Anteil von 33%. | + | Beim verkleideten |
- | Der E-PKW darf für den gleichen Kosten-Anteil dann 16.000 € kosten; siehe z.B. [[http:// | + | Der E-PKW darf für den gleichen Kosten-Anteil, mit doppelt so großem Akku von 8 kWh, dann 16.000 € kosten; siehe z.B. [[https:// |
==== Zyklenzahl ==== | ==== Zyklenzahl ==== | ||
- | Setzt man eine [[Zyklenzahl]] von 500 an (siehe dort), dann kommt man für das Pedelec auf 500 x 25 = 12.500 km für die 112 € - also etwa 0,9 ct/km. \\ | + | Setzt man eine [[metacell: |
- | Beim S-Pedelec sind es 500 x 40 = 20.000 km, somit bei 3-fach größerem Akku: 1,68 ct/km \\ | + | Beim S-Pedelec sind es 500 x 35 = 17.500 km, somit bei 3-fach größerem Akku: 1,92 ct/km \\ |
- | Die Kosten steigen nicht im gleichen Maße (quadratisch) wie der Luftwiderstand, | + | Die Kosten steigen nicht im gleichen Maße (hoch 3) wie der Luftwiderstand, |
- | Unser Commuter-Bike fährt mit seinem Akku bei o.g. Geschwindigkeit | + | Unser Commuter-Bike fährt mit seinem Akku dann 500 x 100 = 50.000 km weit, das ergibt bei 2.680 € genau 5,36 ct/km. \\ Der E-PKW braucht die doppelte Energie für die gleiche Strecke und gleiche Geschwindigkeit: |
Dies sind die reinen Batterie-Kosten - ohne Wertverlust des Fahrzeugs, Wartung, Entsorgung, Verbrauchsmittel (Reifen etc.) oder Steuern - und ohne Strom. | Dies sind die reinen Batterie-Kosten - ohne Wertverlust des Fahrzeugs, Wartung, Entsorgung, Verbrauchsmittel (Reifen etc.) oder Steuern - und ohne Strom. | ||
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+ | Unabhängig von der Nutzung - ob im Fahrzeug, Rasenmäher oder Solarzellen-Puffer - kostet eine gespeicherte Kilowattstunde, | ||
=== Tesla === | === Tesla === | ||
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Ein E-PKW im mittleren PKW-Preissegment wäre mit einer solchen Reichweite nur machbar, wenn die Zellen-Preise deutlich sinken. Diese Annahme erscheint - nach 25 Jahren [[wpde> | Ein E-PKW im mittleren PKW-Preissegment wäre mit einer solchen Reichweite nur machbar, wenn die Zellen-Preise deutlich sinken. Diese Annahme erscheint - nach 25 Jahren [[wpde> | ||
+ | === Preis-Visionen === | ||
+ | Eine zeitlang spekulierten neben Tesla auch andere PKW-Newcomer wie [[wpde> | ||
+ | Tatsächlich realisierte sich keine dieser Prophezeiungen, | ||
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+ | Auch die Vision stetig zunehmender Einsparungen bei der Herstellung | ||
==== Folgerung ==== | ==== Folgerung ==== | ||
Die Lebendauer von Lithium-Batterien stellt einen wesentlichen Faktor in der Wirtschaftlichkeit von Elektro-Fahrzeugen dar. | Die Lebendauer von Lithium-Batterien stellt einen wesentlichen Faktor in der Wirtschaftlichkeit von Elektro-Fahrzeugen dar. | ||
\\ Mit steigender Größe und Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird die Batterie zu einem größeren Kostenfaktor. | \\ Mit steigender Größe und Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird die Batterie zu einem größeren Kostenfaktor. | ||
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