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Toyota Prius Plug-in heizt elektrisch ein

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Martin Kobil

unread,
Aug 25, 2010, 4:51:15 AM8/25/10
to
Ohne Motorabwärme kann es in Elektroautos im Winter ziemlich kalt
werden. Toyota setzt beim Prius Plug-in Hybrid daher einen
Klimakompressor mit Wärmepumpe ein, die beide elektrisch arbeiten.
Diese Kombination heizt den Innenraum auch bei rein elektrischer Fahrt
oder beim Aufladen der Akkus an der Steckdose, wenn der
Verbrennungsmotor nicht arbeitet.

Quelle: http://www.focus.de/auto/news/ohne-motorabwaerme-toyota-prius-plug-in-heizt-elektrisch-ein_aid_544447.html

Harald Hengel

unread,
Aug 25, 2010, 4:56:55 AM8/25/10
to
Martin Kobil schrieb:

> Ohne Motorabwärme kann es in Elektroautos im Winter ziemlich kalt
> werden. Toyota setzt beim Prius Plug-in Hybrid daher einen
> Klimakompressor mit Wärmepumpe ein, die beide elektrisch arbeiten.
> Diese Kombination heizt den Innenraum auch bei rein elektrischer Fahrt
> oder beim Aufladen der Akkus an der Steckdose, wenn der
> Verbrennungsmotor nicht arbeitet.

Wahnsinn, eine elektrische Heizung. ;-)
Wie hoch ist der Wirkungsgrad gegenüber einer Dieselstandheizung?

Harald

Rolf Magnus

unread,
Aug 25, 2010, 5:09:56 PM8/25/10
to
Harald Hengel wrote:

Wahrscheinlich nicht viel besser.


Harald Hengel

unread,
Aug 25, 2010, 5:30:26 PM8/25/10
to
Rolf Magnus schrieb:

>> Wahnsinn, eine elektrische Heizung. ;-)
>> Wie hoch ist der Wirkungsgrad gegenüber einer Dieselstandheizung?
>
> Wahrscheinlich nicht viel besser.

Warum nicht?
An der Steckdose kommen keine 40% der eingesetzten Energie an.
Ich glaube nicht, dass eine Standheizung 60% der erzeugten Wärmeenergie
ungenutzt abgibt.

Harald

Rolf Magnus

unread,
Aug 26, 2010, 1:19:38 AM8/26/10
to
Harald Hengel wrote:

> Rolf Magnus schrieb:
>
>>> Wahnsinn, eine elektrische Heizung. ;-)
>>> Wie hoch ist der Wirkungsgrad gegenüber einer Dieselstandheizung?
>>
>> Wahrscheinlich nicht viel besser.
>
> Warum nicht?
> An der Steckdose kommen keine 40% der eingesetzten Energie an.

Genau darum.

> Ich glaube nicht, dass eine Standheizung 60% der erzeugten Wärmeenergie
> ungenutzt abgibt.

Das wohl nicht, aber eine Wärmepumpe ist halt deutlich effizienter als eine
Heizung, weil sie Wärme nicht erzeugen, sondern nur verschieben muß.

Martin Kobil

unread,
Aug 26, 2010, 7:16:40 AM8/26/10
to
> Wahnsinn, eine elektrische Heizung. ;-)

Ja, eine Wärmepumpe im Auto :-)


> Wie hoch ist der Wirkungsgrad gegenüber einer Dieselstandheizung?

Woher den Diesel im Prius nehmen?

Norbert Hahn

unread,
Aug 26, 2010, 12:48:34 PM8/26/10
to
Martin Kobil <Marti...@epost.de> wrote:

Da der keinen Dieselmotor hat, darf man AFAIK auch Heizöl verwenden.

Norbert

Harald Hengel

unread,
Aug 26, 2010, 8:47:29 AM8/26/10
to
Martin Kobil schrieb:

Oh man Martin, Tanks und Kanister sind lange erfunden und beim Benziner
nimmt man dann eine Benzinstandheizung, man könnte auch Gas nehmen, je
nachdem was besser gefällt.
Beim reinen Stromer bietet sich Heizöl an.

Harald

Volker Neurath

unread,
Aug 25, 2010, 3:41:22 PM8/25/10
to
Harald Hengel wrote:

> Wahnsinn, eine elektrische Heizung. ;-)

Nein, eine Wärmepumpe.

Volker
--
Im übrigen bin ich der Meinung, dass TCPA/TCG verhindert werden muss

Wenn es vom Himmel Zitronen regnet, dann lerne, wie man Limonade macht

Martin Kobil

unread,
Aug 26, 2010, 6:33:08 PM8/26/10
to
> Beim reinen Stromer bietet sich Heizöl an.

Bei einem Stromer bietet sich schlichtweh Strom an.

Harald Hengel

unread,
Aug 26, 2010, 7:08:34 PM8/26/10
to
Martin Kobil schrieb:

>> Beim reinen Stromer bietet sich Heizöl an.
>
> Bei einem Stromer bietet sich schlichtweh Strom an.

Nein, die Akkukapazitäten sind im Winter durch die Kälte ohnehin schon
ein Problem.

Harald

Ralf Koenig

unread,
Aug 27, 2010, 1:10:09 PM8/27/10
to
Am 27.08.2010, 00:33 Uhr, schrieb Martin Kobil <Marti...@epost.de>:

>> Beim reinen Stromer bietet sich Heizöl an.
>
> Bei einem Stromer bietet sich schlichtweh Strom an.

Vorausgesetzt, die Akkus geben genügend Reichweite für den jeweiligen
Einsatzzweck plus eine kräftige Heizung her.

Strom geht noch für eine Sitzheizung (ca. 100 W). Aber schon für eine
Scheibenheizung oder
Luftheizung/Gebläse (ca. 1000 W) wird es sehr eng, wenn da auch wirklich
was nennenswert
warmes rauskommen soll. Und 1000 W sind so Einstiegsklasse für eine
Heizung.
Richtig gute Heizungen in Autos haben 3-4 kW. Für kleine 5-15kWh Akkus
wäre das
schon eine nennswerte Verringerung der elektrischen Reichweite, wenn man
das
Ding z.B. 2x am Tag für 30 min nutzt.

Alternativ werden die "Ökos" eine solche Zusatzheizung für ihr E-Auto
wählen, die auch mit einem Bio-Kraftstoff betrieben werden kann: Biodiesel,
Pflanzenöl, Ethanol sowas halt (dafür gibt's schon Anbieter). Oder
Holzpellets?
Bei all diesen Sachen kommt halt schon bedeutend mehr Wärme bei rum.

Überschlägig: 1 Liter Diesel -> 9,8 kWh Heizwert.
Mit 5 Liter Diesel in einer kleinen Zusatzheizung hast du also soviel
Energie
wie in einem 50 kWh-Akku. Und (Bio)-Diesel verbrennen und die Wärme nutzen
geht
mit hohem Wirkungsgrad.

Ist halt letztlich auch eine Kostenfrage: Klar, man kann für etliche
tausend
Euro mehr einen größeren Akku nehmen, damit man auch im Winter die passende
verlässliche Reichweite hat. Oder eben: für einige hundert Euro eine
Zusatzheizung mit einem Biokraftstoff.

Insofern kann man eine Biodiesel-Zusatzheizung auch als "Enabler" für
E-Autos
für Anspruchsvolle (oder bestimmte klimatische Bedingungen) ansehen. Es
kann
sein, dass die dann über einen ganzen Winter 10-50 Liter Biodiesel
verbrauchen,
dafür haben sie sich aber überhaupt für ein E-Auto entschieden, auch ohne
Monster-Akku.

100%-ig lokal emissionsfrei ist das Auto dann nicht mehr, aber die gängigen
E-Auto-Privilegien (wenn die mal da sind) wird es wohl immer noch genießen.
Wo schaut man schon so genau hin?

Der entscheidende Einfluss ist letztlich das Klima drumrum, sowie
Standplatz
draußen oder in der Garage. Für etliche Regionen wird el. Heizen plus
Vorheizen an Netzstrom reichen. Aber es wird eben auch Regionen geben, wo
rein el. Heizen eine deutliche Einschränkung darstellt und erst die
Zusatzheizung die entsprechende Akzeptanz schafft. Gerade bei so teuren
Autos wie es E-Autos auf absehbare Zeit bleiben werden, die also mit
Verbrennerautos 1-3 Klassen drüber konkurrieren.

Ralf

PS: Ich nenn das Ding mal "Zusatzheizung", weil die im E-Auto als solche
wirkt. Und nicht als "Standheizung", was der klassische Name wäre beim
Einsatz
in Autos mit Verbrennermotor. Technisch ist es das gleiche.

Message has been deleted

gUnther nanonüm

unread,
Aug 27, 2010, 3:48:50 PM8/27/10
to

"Ralf . K u s m i e r z" <m...@privacy.invalid> schrieb im Newsbeitrag
news:8dqheq...@mid.uni-berlin.de...

> So ein Fünf-kW-Motörchen ist sowas, wie in einem Baumarktroller oder
> Rasenmäher enthalten ist, nur etwas abgespeckt - deutlich teurer als
> den Kram, den man mit einer Verbrennungsheizung "sowieso" braucht,
> wird das auch nicht, die braucht auch ein Abgassystem sowie
> Wärmetauscher und Wärmeträgermedien. Mit Motorkühlluft wird man wohl
> nicht heizen wollen.

Hi,
also Teilhybrid, ein auf konstante Drehzahl hin optimierter Kleinst-Diesel
treibt eine Wärmepumpe und einen Generator an, kann also je nach
"Getriebestellung" den Akku notladen, die Zelle kühlen oder besser sogar
noch heizen, und die eigentliche Fahrzeugtechnik ist Akkustrom. Die
"Heizung" kann dann schön gekapselt hinten sitzen und bei Minderbedarf auch
dem Golfsack weichen. Oder garnichterst gekauft sein. Funzt aber auch im
Standbetrieb und kann eben wegen der konstanten Drehzahl erstaunlich leise
bleiben. Vermutlich sind die Fensterheber lauter...

>
>> Ist halt letztlich auch eine Kostenfrage: Klar, man kann für etliche
>> tausend
>> Euro mehr einen größeren Akku nehmen, damit man auch im Winter die
>> passende
>> verlässliche Reichweite hat.
>

> Das ist nicht so sehr eine Kosten-, als vielmehr eine Gewichtsfrage:
> Selbst, wenn Akkus billig wären - sie werden wohl schwer bleiben, das
> begrenzt Reichweite und Zuladung. In diesem Sinne wäre eine
> Akkuheizung ein nicht leistbarer Luxus.

Insbesondere längerer Stillstand ohne eine effektive "Standaufheizung"
zumindest des Akkus ist kniffelig. Flugplätze wären voller stromnötiger
Akkucars.

>
>> Oder eben: für einige hundert Euro eine
>> Zusatzheizung mit einem Biokraftstoff.
>> Insofern kann man eine Biodiesel-Zusatzheizung auch als "Enabler" für
>> E-Autos
>> für Anspruchsvolle (oder bestimmte klimatische Bedingungen) ansehen. Es
>> kann
>> sein, dass die dann über einen ganzen Winter 10-50 Liter Biodiesel
>> verbrauchen,
>> dafür haben sie sich aber überhaupt für ein E-Auto entschieden, auch ohne
>> Monster-Akku.
>

> Kann man so sehen.
>
> Andererseits: Warum überhaupt E-Antrieb? Wenn Biomasse überhaupt
> energetisch eine nennenswerte Rolle spielt, wofür sollte sie dann
> eingesetzt werden? Vermutlich wahlweise für Heizungs- oder
> Stromerzeugungszwecke, wobei letzteres auch nichts anderes als
> mechanischer Antrieb ist. Und genau dasselbe würde sie in einem mit
> Biodiesel betriebenen Kfz tun, also kann man auf den Stromkrempel
> gleich verzichten und die Autos auch so lassen, wie sie sind, das
> macht ökologisch keinen Unterschied.

Wichtig ist, daß die Hauptenergie für den transportsektor Elektrisch wird.
Gewisse Übergänge sind unvermeidlich und daher auch kein Beinbruch.
Elektrisch ist jedenfalls eine Optimierung absehbar am leichtesten und
schnellsten zu erzielen. Wie "leicht" man mit den F150 "spritsparen" kann,
sieht man ja in Amiland. Das geht nur, indem man den stehenläßt.

>
> Wenn es, wegen der schwankenden Last und Einspeisung, sinnvoll ist,
> Speicher im Netz zu haben, die Strom-Überangebote zwischenlagern
> können, dann soll man das doch machen: Wozu muß man die auf Räder
> stellen?

Weils praktisch ist? Und weil sich außer auf gewissen Hauptstrecken hoher
Auslastung auf mittlere Sicht kaum Fahrstromabnehmersysteme etablieren
werden? Ist echt schade, daß unsere Regierung nicht aktiv in Planungen
einsteigt. Eine Einschienen-Schwebebahn auf Autobahnen aufgeständert wäre
ein simpler Weg, dem Bahnproblem für anpassungsfähigen ÖPFV auf die Sprünge
zu helfen. Da ist Platz und die Technik existiert, Transrapid :-)

>
>> Der entscheidende Einfluss ist letztlich das Klima drumrum, sowie
>> Standplatz
>> draußen oder in der Garage. Für etliche Regionen wird el. Heizen plus
>> Vorheizen an Netzstrom reichen.
>

> Man könnte auch schlicht die Garage mit der vorhandenen, möglichst
> ökologischen Gebäudeheizung mitbeheizen, zumindest fakultativ.

An vielen Standorten ist Erdwärme schon jetzt billiger als Gas und mehr
vorhanden als nötig. Es ist nur bei der Erschließung unsicher, und teurer,
insbesondere wenn nicht erfolgreich :-)

>
>> Aber es wird eben auch Regionen geben, wo
>> rein el. Heizen eine deutliche Einschränkung darstellt und erst die
>> Zusatzheizung die entsprechende Akzeptanz schafft. Gerade bei so teuren
>> Autos wie es E-Autos auf absehbare Zeit bleiben werden, die also mit
>> Verbrennerautos 1-3 Klassen drüber konkurrieren.
>

> Man muß mal von dem Exklusivitätsgesichtspunkt weg und an die Zukunft
> denken: Welche Optimierungsprozesse werden ablaufen, wie sehen die
> Standardlösungen dann aus?
>
> Je nach der (natürlich auch durch die Ressourcensituation bestimmten)
> wirtschaftlichen Lage können sich ganz unterschiedliche Entwicklungen
> ergeben: Man muß Kfz nicht zwangsläufig beheizen, man kann sich auch
> durch geeignete Bekleidung entsprechend vor Kälte schützen. Vorstellen
> kann man sich vieles, z. B. so eine Art "Schlafsackkonstruktion", in
> die sich die Fahrzeuginsassen (auch der Fahrer) während der Fahrt
> einmummeln, die ein paar Taschen für Wärmepads o. ä. hat.
> Motorradfahrer fahren schließlich auch weitgehend ungeheizt, die haben
> nicht einmal eine Windschutzscheibe.

Es gibt beheizte Kombis (nachzulesen bei Gaston) und sogar Heizgriffe...oder
beheizte Handschuhe. Und thermostatisch beheizte Stiefel, alternativ mit
Akku, damit man damit auch mal ne Weile rumstehen kann.

>
> Ich würde ohnehin annehmen, daß die Mobilität stark zurückgeht und
> durch Informationstechnik und Warentransport substituiert wird, ferner
> sich Siedlungsstrukturen ändern und die Menschen wieder
> arbeitsplatznäher leben werden.

Endlich mal vernünftige Überlegungen.

--
mfg,
gUnther


Ralf Koenig

unread,
Aug 27, 2010, 5:35:02 PM8/27/10
to
Am 27.08.2010, 21:19 Uhr, schrieb Ralf . K u s m i e r z
<m...@privacy.invalid>:

> X-No-Archive: Yes
>
> begin quoting, Ralf Koenig schrieb:


>
>> Alternativ werden die "Ökos" eine solche Zusatzheizung für ihr E-Auto
>> wählen, die auch mit einem Bio-Kraftstoff betrieben werden kann:
>> Biodiesel,
>> Pflanzenöl, Ethanol sowas halt (dafür gibt's schon Anbieter). Oder
>> Holzpellets?
>> Bei all diesen Sachen kommt halt schon bedeutend mehr Wärme bei rum.
>> Überschlägig: 1 Liter Diesel -> 9,8 kWh Heizwert.
>> Mit 5 Liter Diesel in einer kleinen Zusatzheizung hast du also soviel
>> Energie
>> wie in einem 50 kWh-Akku. Und (Bio)-Diesel verbrennen und die Wärme
>> nutzen geht mit hohem Wirkungsgrad.
>

> Wenn überhaupt, wäre es schafsdämlich, den Brennstoff nicht durch eine
> Art "Notstromaggregat" laufen zu lassen, mit der Abwärme zu heizen und
> die gewonnene mechanische Energie zum Stromerzeugen zu verwenden,

Ist was dran. So ein kleines Notstromaggregat im E-Auto hätte schon was.
Wird dann zum seriellen Hybriden.

Problem: Knatter-Stink. Und Komplexität.

> oder, *Tätäh!*, sie gleich um Antrieb beitragen zu lassen,

Das macht richtig Aufwand: Paralleler Hybrid.

> oder eben
> eine Wärmepumpe antreiben, bestehend aus einem zusätzlichen Zylinder
> im Motor, außerdem kann man da auch noch eine Klimaanlage anflanschen,
> denn es kann nicht nur kalt, sondern im Sommer auch heiß werden.


> So ein Fünf-kW-Motörchen ist sowas, wie in einem Baumarktroller oder
> Rasenmäher enthalten ist, nur etwas abgespeckt - deutlich teurer als
> den Kram, den man mit einer Verbrennungsheizung "sowieso" braucht,
> wird das auch nicht,

Das stimmt: Konkurrenzlos billig sind die Motoren in den Rollern
und Rasenmähern und einfachen Notstromaggregaten.

> die braucht auch ein Abgassystem sowie
> Wärmetauscher und Wärmeträgermedien. Mit Motorkühlluft wird man wohl
> nicht heizen wollen.

Luftheizungen funktionieren viel einfacher.

Schau es dir an: Webasto Airtop 2000.
http://www.webasto-reisemobil.de/heizen/air-top/air-top-2000-st.html

Oder Eberspächer Airtronic.
http://www.automobil-tuningcenter.de/eberspaecher_luftheizung.htm
Die sind schon sehr simpel.

Klar, die sind teuer, (ca. 800-1000 EUR), durch geringe Stückzahl.
Aber die Einfachheit kriegst du so schnell nciht geschlagen.
Das Webasto-Teil wiegt 2,6 kg, dazu kommt der Dieseltank.
Wenn man die Dinger massenhaft baut, werden die auch billig.

>> Ist halt letztlich auch eine Kostenfrage: Klar, man kann für etliche
>> tausend
>> Euro mehr einen größeren Akku nehmen, damit man auch im Winter die
>> passende
>> verlässliche Reichweite hat.
>

> Das ist nicht so sehr eine Kosten-, als vielmehr eine Gewichtsfrage:
> Selbst, wenn Akkus billig wären - sie werden wohl schwer bleiben, das
> begrenzt Reichweite und Zuladung. In diesem Sinne wäre eine
> Akkuheizung ein nicht leistbarer Luxus.

Nöö, gewichtsmäßig macht das nicht soo viel aus, wenn das Auto an sich
schon 1200-1400 kg wiegt.

20 kWh extra fürs heizen könnte man schon noch mitnehmen. Die wiegen
etwa 160 kg. Wenn es dir da um's Gewicht geht: Dann wären regelmäßig
2 Mitfahrer (2x 80 kg) auch "nicht leistbarer Luxus".

>> Der entscheidende Einfluss ist letztlich das Klima drumrum, sowie
>> Standplatz
>> draußen oder in der Garage. Für etliche Regionen wird el. Heizen plus
>> Vorheizen an Netzstrom reichen.
>

> Man könnte auch schlicht die Garage mit der vorhandenen, möglichst
> ökologischen Gebäudeheizung mitbeheizen, zumindest fakultativ.

*Wenn* man eine Garage hat, dann bleibt die ja recht "warm", auch
ungeheizt. Allein durch die Sonneneinstrahlung auf die Garage.

Wenn man eine fremdbeheizte Garage hingegen aufmacht: ist
die Wärme weg. Naja, und die Garagenheizung nutzt unterwegs nix.
Also eine beheizte Garage bringt IMHO irgendwie keine Punkte.
Es mag praktibel sein, aber wenig energiesparend.

>> Aber es wird eben auch Regionen geben, wo
>> rein el. Heizen eine deutliche Einschränkung darstellt und erst die
>> Zusatzheizung die entsprechende Akzeptanz schafft. Gerade bei so teuren
>> Autos wie es E-Autos auf absehbare Zeit bleiben werden, die also mit
>> Verbrennerautos 1-3 Klassen drüber konkurrieren.
>

> Man muß mal von dem Exklusivitätsgesichtspunkt weg und an die Zukunft
> denken: Welche Optimierungsprozesse werden ablaufen, wie sehen die
> Standardlösungen dann aus?

ACK.

> Je nach der (natürlich auch durch die Ressourcensituation bestimmten)
> wirtschaftlichen Lage können sich ganz unterschiedliche Entwicklungen
> ergeben: Man muß Kfz nicht zwangsläufig beheizen,

Außer den Scheiben: denn die müssen frei sein. Auch wenn Eis und Schnee
drauf sind. Oder Luftfeuchtigkeit von innen.

> man kann sich auch
> durch geeignete Bekleidung entsprechend vor Kälte schützen. Vorstellen
> kann man sich vieles, z. B. so eine Art "Schlafsackkonstruktion", in
> die sich die Fahrzeuginsassen (auch der Fahrer) während der Fahrt
> einmummeln, die ein paar Taschen für Wärmepads o. ä. hat.
> Motorradfahrer fahren schließlich auch weitgehend ungeheizt, die haben
> nicht einmal eine Windschutzscheibe.

Das stimmt, aber schon am Beispiel Motorrad sieht man, wie schlecht
die Akzeptanz von "Autobekleidung" ist. Gut, beim Auto hat man wenigstens
eine große Box, wo man die Wärmejacke dann lassen kann.

Die moderne "Schlafsackkonstruktion" heißt: Sitzheizung. ;-)
Problem sind die Extremitäten: Arme und Hände, Beine und Füße.
Das müsste dann rein über Blutzirkulation gehen, und das dauert.

> Ich würde ohnehin annehmen, daß die Mobilität stark zurückgeht und
> durch Informationstechnik und Warentransport substituiert wird, ferner
> sich Siedlungsstrukturen ändern und die Menschen wieder
> arbeitsplatznäher leben werden.

Glaub ich alles nicht, ehrlich gesagt.
So wie das "papierlose" Büro, das mal prophezeit wurde.

Ralf

Ralf Koenig

unread,
Aug 27, 2010, 6:05:24 PM8/27/10
to

Was leider nicht dasteht: Die Wärme muss ja aus der Luft kommen. Wenn das
Ding das Prinzip der Klimaanlage umdreht, dann kommt die Wärme vom
Kondensator. Also diesem Riffelblech, das vorne hinter dem Kühler irgendwo
eingebaut ist.

Aber bis wieviel Grad Außentemperatur funktioniert das Teil so, dass auch
wirklich nennenswert was bei rumkommt?

Ralf

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Werner Schmidt

unread,
Aug 28, 2010, 5:25:48 AM8/28/10
to
Hallo Ralf Koenig, Du schriebst am 27.08.2010 23:35

>> Wenn überhaupt, wäre es schafsdämlich, den Brennstoff nicht durch eine
>> Art "Notstromaggregat" laufen zu lassen, mit der Abwärme zu heizen und
>> die gewonnene mechanische Energie zum Stromerzeugen zu verwenden,
>
> Ist was dran.

nein. nix. Außer (sieh unten). Denn: eine elektrische Heizung hat einen
Wirkungsgrad von nahezu 100% (Leitungs-Wärmeverluste ausserhalb des zu
heizenden Raumes außer Acht gelassen). Warum soll ich also einen
Generator treiben und dessen elektrische Verluste ;-) (aus Sicht des
Zwecks "heizen" sind das Verluste) in einen Akku tun?

> So ein kleines Notstromaggregat im E-Auto hätte schon was.
> Wird dann zum seriellen Hybriden.

Genau. Nur so hat das einigermaßen Verstand.

> Problem: Knatter-Stink. Und Komplexität.

Ja.

>> die braucht auch ein Abgassystem sowie
>> Wärmetauscher und Wärmeträgermedien. Mit Motorkühlluft wird man wohl
>> nicht heizen wollen.

Hier meint Ralf wohl die Kühlluft der E-Motoren (und auch die des
Generators). Und das ist eben (aus Heizungssicht gesehen) weitere
Verlustleistung, wenn man deren Wärme in die Umwelt abführt.

Gruß
Werner

Ralf Koenig

unread,
Aug 28, 2010, 5:45:45 AM8/28/10
to
Am 28.08.2010, 04:35 Uhr, schrieb Ralf . K u s m i e r z
<m...@privacy.invalid>:

> [Pilosophisches gesnippt] ;-)
>
> E-Motoren haben zwar einen hohen Wirkungsgrad, sind aber auch nicht
> völlig verlustfrei: An der Leistungselektronik und dem Motor sollten
> wenigstens 5 % der mechanischen Antriebsleistung als Abwärme
> freiwerden.

Das ist schon deutlich mehr als 5%. Natürlich variabel.
Hier gibt's ein paar Diagramme:
http://www.energie.ch/antriebsvergleich#Elektromotor_und_Verluste
Man kann wohl im Mittel (Teillast) von 20-30% Abwärme ausgehen,
nur am E-Motor. Dazu an anderen Stellen noch ein bisschen.

> Das sind bei 20 kW Fahrleistung dann auch schon 1 kW - das
> sollte sich sehr wohl auch zum Heizen nutzen lassen.

Um dauerhaft 20 kW mechanische Leistung über den E-Antrieb abrufen zu
müssen, müsste man aber auch schon was um die 120 km/h fahren. Das nützt
einem also nix im Rush-Hour-Stau. Da wo der E-Pendler am meisten mit den
Zähnen klappert. ;-)

Wenn es bei Teillast 20-40% Verlustwärme wären, käme schon bei 3-5 kW
abgerufener Leistung 1 kW Wärme bei rum. Aber eben an vielen Stellen (an
den Akkus ein bisschen, an der Leistungselektronik, am E-Motor), sodass
sie schwer konzentriert aufzufangen ist. 5 kW mech. Leistung sind etwa
Tempo 40-50 km/h. Dazu bei den Beschleunigungsphasen (Ampeln in der Stadt)
immer mal wieder kurz was um die 20 kW. Also da geht schon was, aber 1 kW
Abwärme als Quelle ist trotzdem recht wenig, wenn man eigentlich am Ende
2-3 kW Wärme haben will, die innen auch wirklich ankommt. Kommen ja noch
jede Menge Verluste dazu.

> Also könnte man die Kühlluft des E-Motors direkt in den Innenraum leiten

Das ist naheliegend, weil dort noch der wärmste Teil des E-Autos ist.

> (oder auf den "Kalt"-Wärmetauscher der WP). Das Temperaturniveau sollte
> passen.

Ach so: Du meinst die Abwärme von Akkus und E-Motor könnte die Wärmequelle
der Wärmepumpe sein. Fraglich ist, wieviel man durch den Einsatz der
Wärmepumpe (inkl. der zusätzlichen el. Energie) am Ende echt gewinnt
gegenüber dem Fall, die Abwärme irgendwie anders in Richtung Fahrer und
Scheiben zu lenken.

Problematisch für E-Autos bleibt wohl das Szenario Rush-Hour (geringe
mech. Leistung) bei niedrigen Außentemperaturen (Minusgrade). Da wo ein
Verbrennungsmotor so mit ca. 0,6-1 Liter Diesel/Super pro Stunde im
Leerlauf vor sich hin brummelt (also chem. Leistung, die reingeht: ca. 0,6
bis 1 * 9 = 5,4 kW bis 9 kW). Ein bisschen was geht dann an mechanischer
Leistung zur LiMa, sowie die Nebenaggregate des Motors, sonst fällt fast
alles als Wärme an, immerhin also auch die 3-4 kW, die's innen warm
machen, nachdem Motorblock und Kühlwasser mal warm geworden sind.

Ich hab mir mal noch drei praxisnahe E-Autos angeschaut, es ist ja nicht
so, als ob sich das Problem grundsätzlich neu stellen würde:

1) Twike meines Kollegen
-> der hat so eine Webasto Airtop drin, damit die große Scheibe frei
bliebt,
Betrieb mit (Bio)-Diesel

2) Kewet Buddy

Dass die rein el. Heizung in E-Autos auch mal recht schwach ausgelegt ist,
sieht man hier schön an einem Kewet (kleines E-Auto):

http://www.friesecke.de/Fahrzeuge/Kewet-Tipps.html
==============================================================================
Im Winter ist es bis 0° gut erträglich, wenn man Kurzstrecke fährt.
Unter 0° schaltet man die elektrische Heizung an, die dann dafür sogt,
dass es im Auto wieder etwas über 0° hat. Wirklich warm wird es nicht,
aber man kann sich ja warm anziehen.
Manche bauen sich auch eine Diesel- oder Gasstandheizung (Luftheizung)
ein.
==============================================================================

Lösung auch da: Entweder warm anziehen und die Kälte aushalten.
Oder halt die Wärmebekleidung mit irgendwelchen Wärmepads drin.
Kewet E-Autos waren/sind in Norwegen einigermaßen populär, wo noch
Golfstrom-Einflüsse da sind. Irgendwie muss es also gehen.

Wenn aber der Innenaum wirklich warm werden soll: Zusatzheizung.

3) Nissan Leaf

Das Teil hat sowohl eine Kühlung (Klimaanlage) wie eine Heizung.

Und hier steht dann auch gut was über die Variabilität des Verbrauches:
http://www.teczilla.de/auto/elektroauto/nissan-leaf-wie-weit-ein-elektroauto-wirklich-kommt/11837

Werksangabe: el. Reichweite von 160 Kilometer (100 Meilen)

Quelle für die Variabilität des Verbrauches:
Nissans Chefentwickler Hidetoshi Kadota

“Abhängig davon, wie Sie fahren und die Klimaanlage nutzen, schwankt die
Fahrstrecke ohne Nachladen erheblich.
Es ist eine physikalische Eigenschaft elektrischer Fahrzeuge.”

Was ich gut finde: Kaum äußert sich mal ein Techniker (statt Marketing),
kommen auch wirklich mal ein paar Zahlen über die Variablität heraus.

Szenario I
kalter Wintertag -> Heizung AN
Stop-and-go-Verkehr -> ca. 25 km/h
-> ca. 100 km el. Reichweite
also: 62% der Werksangabe

Meine Interpretation: Verbrauch ab Steckdose und Kosten
30 kWh/100 km -> ca. 6-6,90 EUR/100 km
plus Akkukosten

(Was noch fehlt: Wie wirksam die Heizung ist.) Was man ausrechnen kann:
Hier sind ca. 14 kWh für die Heizung drin. Betrieben wird die Heizung über
4 h. (100 km / 25 kmh). Sind so Pi mal Daumen 14/4 = 3,5 kW el.
Heizleistung, wenn alles für Heizen draufginge. Real vielleicht 2-3 kW
(also mittelprächtig), der Ruheverbrauch der anderen Verbraucher, sowie
das nciht rekuperative Bremsen machen sich ja auch bemerkbar. Rein aus
Komfortsicht: Ein ordentliches Kompaktklasse/Mittelklasse-Auto mit VM wird
wohl schneller warm werden, aber schluckt natürlich auch auch mehr Energie.

Szenario II
besonders heißer Tag -> Klima AN
Geschwindigkeit von rund 75 km/h
-> ca. 112 km el. Reichweite
also: 70% der Werksangabe

Meine Interpretation: Verbrauch ab Steckdose und Kosten
27 kWh/100 km -> ca. 5,40-6,21 EUR/100 km
plus Akkukosten

Szenario III
perfektes Wetter -> Klima AUS, Heizung AUS
normale Fahrt auf einer Stadtautobahn
-> fast 170 km el. Reichweite
ca. 106% der Werksangabe

Meine Interpretation: Verbrauch ab Steckdose und Kosten
18 kWh/100 km -> ca. 3,60-4,14 EUR/100 km
plus Akkukosten

Szenario IV
perfektes Wetter -> Klima AUS, Heizung AUS
entspannte Fahrt über Land
gleichmäßig 60 km/h
-> 222 km el. Reichweite
ca. 138% der Werksangabe

Meine Interpretation: Verbrauch ab Steckdose und Kosten
14 kWh/100 km -> ca. 2,80-3,22 EUR/100 km
plus Akkukosten


Was man damit machen kann: ein bisschen weiter rechnen.
24 kWh passen in den Akku, sagen wir mit Ladeverlusten ca. 30 kWh (also
plus 25%) zum Aufladen bei Aufladung zuhause an 3,6 kW. Ca. gut 9 Stunden
Ladezeit, wenn man komplett lädt. Daraus abgeleitete Verbrauchsangaben
(meine Interpretation) habe ich oben mal dazu geschrieben.

Und auch ein paar Schlüsse ziehen:

a) Die Werksangabe 160 km ist für recht optimistische Bedingungen gedacht.
Und für Neuzustand des Akkus. 20% Akku-Kapazitätsverlust erlauben die
Hersteller in ca. 5 Jahren.

b) Wenn man die Werksangabe der Batteriekapazität durch die Werksangabe
der el. Reichweite teilt (24 kWh/160 km = 15 kWh/100 km), kommt man auf
Zahlen, die (ab Steckdose) nur im Optimalfall erreicht werden. Die
Realität im Winter/Sommer ist bis zu Faktor 2 schlechter, wenn
Heizung/Kühlung benötigt werden.

c) Beim Leaf gibt's nur eine Akkugröße. Also entscheidet dessen Kapazität,
ob das Auto für einen persönlich was taugt oder eben nicht.
Ca. 30.000 EUR soll das Ding kosten, die 1000 EUR für eine
Biodiesel-Luftheizung fallen da gar nicht weiter auf, und sorgen dafür
dass die el. Reichweite auch bei tiefen Temperaturen verlässlicher wird.
Nissan-Händler sollten das schon mal als Nachrüstoption im Auge behalten
für anspruchsvolle Kundschaft.

BTW: Interessant wäre generell: ein kraftstoff-betriebenes
Wärme/Kälte-Aggregat.

d) Der Sweet Spot ist so bei 60 km/h. Wenn man darüber was rausholen will:
Ist deutlich zu niedrig für die Autobahn (schon gefährlich) und auch auf
Landstraßen macht man sich keine Freunde. Ich seh schon, was kommt:
Leaf-Schleicher, nämlich dann wenn die Batterie sich langsam dem Ende
nähert. Da nützt auch 0-100 in 10 Sekunden nix. ;-)

e) Konkurrenten zu dem Teil wären ja sparsame Kompaktwagen: vor allem
Hybride und Diesel. Das Einsparpotenzial an Energie (in kWh ab Steckdose
gegenüber kWh ab Tankstelle) ist da: ca. Faktor 2. So einen Golf 1.6
Bluemotion bekommt man bestimmt auf 6 Liter im Stop&Go-Winter, 5,4 Liter
Diesel im Sommer mit Klima, 3,6 Liter Diesel wenn schon alles ziemlich
perfekt (NEFZ ist 3,8 Liter Diesel), 2,8 Liter Diesel bei
Extrem-Spritspar-Ambitionen im Sweet Spot, also überall ca. Faktor 2 beim
Energieverbrauch. Nur in den Kosten wird es schlecht sichtbar. Weil z.B.
Diesel so billig ist. Die kWh aus Diesel kostet ca. 0,12 EUR (1,20/9,8),
die kWh aus Strom heute knapp das doppelte (0,20 bis 0,23 EUR/kWh). Am
Ende: preislich gleich bei den Kraftstoffverbrauchskosten.

f) Bei dem E-Auto kommen ja noch Akku-Kosten dazu, wenn man das Teil
solange hält bis der Tauschakku fällig wird. Sonst drückt sich das im
Wertverlust aus.

Eine gute Portion Idealismus muss man also mitbringen. Und eine gut
gefüllte Geldbörse.

Ralf

Ralf Koenig

unread,
Aug 28, 2010, 6:46:45 AM8/28/10
to
Am 28.08.2010, 11:25 Uhr, schrieb Werner Schmidt <wer...@foni.net>:

> Hallo Ralf Koenig, Du schriebst am 27.08.2010 23:35
>
>>> Wenn überhaupt, wäre es schafsdämlich, den Brennstoff nicht durch eine
>>> Art "Notstromaggregat" laufen zu lassen, mit der Abwärme zu heizen und
>>> die gewonnene mechanische Energie zum Stromerzeugen zu verwenden,
>>
>> Ist was dran.
>
> nein. nix. Außer (sieh unten). Denn: eine elektrische Heizung hat einen
> Wirkungsgrad von nahezu 100% (Leitungs-Wärmeverluste ausserhalb des zu
> heizenden Raumes außer Acht gelassen). Warum soll ich also einen
> Generator treiben und dessen elektrische Verluste ;-) (aus Sicht des
> Zwecks "heizen" sind das Verluste) in einen Akku tun?

Weil man den Leuten so die Angst nimmt, irgendwo liegen zu bleiben und
schlecht wieder wegzukommen. Und auch die Angst davor, dass es klapprig
kalt wird im Winter, oder sehr warm im Sommer bzw. laut und zugig durch
das offene Fenster - oder man drastisch Reichweite an die el.
Heizung/Kühlung verliert.

Daher sollte IMO jedes reine E-Auto gleich *innen* einen standardisierten
Platz (einigermaßen schallisoliert) haben, mit:

a) Innensteckdose zum Aufladen.
b) Innenanschluss (Luftstutzen) an die Klimatisierung des Autos
c) Innennanschluss nach draußen für Abgase
(um den Innenanschluss für die Heizung gewickelt,
so in Wärmetauscher-Manier)

Da kann man dann wahlweise anschließen:

- kleines Notstromaggregat mit so 5 Liter (Bio-)Sprit
Es lädt den Akku ein bisschen. (halt recht langsam)
Das bläst warme Luft in den Luftstutzen, wenn angeschlossen.
Abgase gehen nach draußen.
Schallisolation müsste die Geräusche in Grenzen halten.
- Klimageräte mit 5 Liter (Bio-)Sprit
Laden nicht auf.
Versorgen den Luftstutzen mit kalter/warmer Luft.
Abgase gehen nach draußen.
- Zusatzbatterie.
Lädt nur auf. Damit kann man dann entweder heizen/kühlen oder
länger fahren.
Kann extern mit geladen werden.
Der Luftstutzen kann zum Heizen/Kühlen des Zusatzakkus verwendet werden.

Vorteil: Man kann nun auch unterwegs "schnellladen": Einfach 5 Liter Sprit
in das Notstromaggregat kippen. Wie beim Mopped. Hält zwar nicht
lange, aber erhöht die Flexibilität enorm.

Anfangs werden die Leute also Notstromaggregate oder Klimageräte
da reintun.

Und wenn Batterien mal billig sind, und in wenig Platz
viel Energie speichern, dann fliegen die Notstromaggregate und
Klimageräte da wieder raus und man baut Batterien ein.

Um ein E-Auto billig zu halten: der Slot bleibt leer. Dann
kann jeder selbst entscheiden, wie komfortabel er es haben
will.

Wichtig ist die Vorrüstung solcher Anschlüsse. Und eine
Standardisierung.

>> So ein kleines Notstromaggregat im E-Auto hätte schon was.
>> Wird dann zum seriellen Hybriden.
>
> Genau. Nur so hat das einigermaßen Verstand.

Zumindest für die Reichweiten-Ausquetscher. Oder die "Anstöpsel-Vergesser".
Wer plant, kommt aber auch ohne zurecht. Geht beim Verbrenner-Auto ja auch.

Ralf

Ralf Koenig

unread,
Aug 28, 2010, 7:25:19 AM8/28/10
to
Am 28.08.2010, 09:13 Uhr, schrieb Frank Kemper <sampl...@googlemail.com>:

> Ralf Koenig wrote:
>
>> Problem: Knatter-Stink.
>
> Ooops, Herr König, bitte nicht mösln;-)

In der Praxis ist dann schon was dran, wenn man sich einmal an E-Antrieb
in Autos gewöhnt hätte.

Wir reden hier in der Billigliga der Notstromaggregate von einfachen
Zweitaktern, Gemisch, 1 Zylinder, kleiner Hubraum, kaum Schallisolierung
drumrum, einfachste Schalldämpfer hinten dran. Wer mal in südeuropäischen
größeren Städten war, kennt Mopeds, Vespas, Roller in großer Zahl und
deren Geräusche. Autos sind angenehmer.

Richtig übel ist die Billigklasse der Notstromaggregate:
http://www.youtube.com/watch?v=YJhMJtTFiAw
http://www.youtube.com/watch?v=oj4R0S1Z_QY
http://www.youtube.com/watch?v=wUpSpH0rftI

Schon etwas besser:
http://www.youtube.com/watch?v=5_GVtRG6VAc
http://www.youtube.com/watch?v=QHSB-dQtvnU

Und da muss ich sagen: Sorry, aber RM hat hier an dieser Stelle irgendwo
Recht.
"Knatter-Stink" trifft diese Klasse von VM recht gut, evt. auch
"Knatter-Schüttel-Stink".

Der Tesla mit einem Notstromaggregat hätte dich eher weniger begeistert.
Vor allem der Moment, wo das Ding einsetzt: Geräusch, Vibrationen, Geruch.

>> Und Komplexität.
>
> Wenn ich mir überlege, dass im Baumarkt ein Notstromaggregat billiger
> ist als ein Kühlschrank (<200 Euro), kann das mit der Komplexität nicht
> so weit her sein;-)

Naja, bis man das Ding in einem 30.000 EUR-Auto akzeptiert, kommt die
Komplexität dann dazu. ;-)

Beim Notstromaggregat:
- evt. mehr Zylinder für Vibrationsausgleich
- evt. Viertakter -> extra Ölkreislauf
- el. Starter statt Seilzug
- ordentliche Motorsteuerung statt Choke
- Sensoren, Aktoren, Diagnosefähigkeit des Steuergerätes
- Geräuschdämmung
- deutlich leistungsfähiger
- wie lang reicht Luftkühlung? -> evt. Wasserkühlung
- automotive-geeignet für die projektierte mittlere Lebensdauer
- weniger Verbrauch im Dauerbetriebspunkt

Im Ampera/Volt nimmt GM einen modifizierten 4-Zylinder 1.4 Corsa-Motor.
Im VW L1 ein Zweizylinder-Diesel.

Einfach nur billig muss also nicht gut sein.

Ralf

Harald Hengel

unread,
Aug 28, 2010, 8:29:47 AM8/28/10
to
Ralf Koenig schrieb:

> Naja, bis man das Ding in einem 30.000 EUR-Auto akzeptiert, kommt die
> Komplexität dann dazu. ;-)
>
> Beim Notstromaggregat:
> - evt. mehr Zylinder für Vibrationsausgleich
> - evt. Viertakter -> extra Ölkreislauf
> - el. Starter statt Seilzug
> - ordentliche Motorsteuerung statt Choke
> - Sensoren, Aktoren, Diagnosefähigkeit des Steuergerätes
> - Geräuschdämmung
> - deutlich leistungsfähiger
> - wie lang reicht Luftkühlung? -> evt. Wasserkühlung
> - automotive-geeignet für die projektierte mittlere Lebensdauer
> - weniger Verbrauch im Dauerbetriebspunkt

Und schon wird der Notbetrieb recht teuer erkauft.

> Im Ampera/Volt nimmt GM einen modifizierten 4-Zylinder 1.4
> Corsa-Motor. Im VW L1 ein Zweizylinder-Diesel.
>
> Einfach nur billig muss also nicht gut sein.

Billig reicht völlig um im Notfall nicht völlig liegen zu bleiben.
Mehr braucht es in der Regel nicht.
Aber ein Fahrzeug, mit welchen man wegen Stau, Unfall, Umleitung sein
Ziel nicht mehr erreichen kann, bei dem man im Stau im Winter
(er)frieren muss, weil der Treibstoff ausgegangen ist, ist nicht
akzeptabel.

Die Unbill eine einfaches Aggregat von Hand anwerfen zu müssen um mit
evtl. verminderter Geschwindigkeit sein Ziel erreichen zu können, dürfte
bereits bei 99% aller Anwendungsfälle reichen.

Das Risiko wegen leerem Akku liegen zu bleiben jedoch kaum akzeptabel.
Das würde anders aussehen, wenn der Akku eine Kapazität hätte, die
deutlich über üblichen Tagesstrecken liegt.
Aber bei den derzeit geringen Reichweiten, wegen Akkugewicht und -preis,
bewegst du dich ständig an der Grenze der Kapazität, da kannst sher
leicht in die Situation kommen stehen zu bleiben.
Als Absicherung reicht eine einfache Technik.

Harald

Harald Hengel

unread,
Aug 28, 2010, 7:14:40 AM8/28/10
to
Ralf Koenig schrieb:

> Zumindest für die Reichweiten-Ausquetscher. Oder die
> "Anstöpsel-Vergesser". Wer plant, kommt aber auch ohne zurecht. Geht
> beim Verbrenner-Auto ja auch.

Im Katastrophenwinter Anfang der 70er sind Leute in ihren Autos
erfroren, weil der Kraftstoff ausgegangen und damit die Heizung
ausgefallen ist.
Der plötzlich einsetztende Schneesturm hat viele Autofahrer mitten auf
der Strecke festgesetzt und es dauerte teilweise Tage sie da wieder raus
zu holen.

Harald

Harald Hengel

unread,
Aug 28, 2010, 4:47:02 AM8/28/10
to
Ralf Koenig schrieb:

> Problem: Knatter-Stink. Und Komplexität.

Mösl, bist du es?

Ein simples Notstromaggregat ist zumindest ein guter Reservekanister für
ein E-Fahrzeug. Ohne wollte ich so etwas kaum betreiben wollen.

> Das stimmt: Konkurrenzlos billig sind die Motoren in den Rollern
> und Rasenmähern und einfachen Notstromaggregaten.

Richtig, dafür nicht sonderlich Abgasarm oder verbrauchsfreundlich,
Notlösung und zur Reichweitenverlängerung (neudeutsch Range Extender)
aber durchaus akzeptabel.

Leider werden dieser Art simpler Hybriden massive Steine in den Weg
gelegt. Wenn so etwas fest verbaut ist muss es die strengen
Abgasvorschriften erfüllen, was die Geschichte dann exorbitant teuer
werden lässt.

> 20 kWh extra fürs heizen könnte man schon noch mitnehmen. Die wiegen
> etwa 160 kg.

160kg müssen dann aber mitbeschleunigt werden, was den Fahrverbrauch
steigen lässt.

> Wenn es dir da um's Gewicht geht: Dann wären regelmäßig
> 2 Mitfahrer (2x 80 kg) auch "nicht leistbarer Luxus".

Es macht einen Unterschied ob man Ballast oder Nutzlast transportiert.

> *Wenn* man eine Garage hat, dann bleibt die ja recht "warm", auch
> ungeheizt. Allein durch die Sonneneinstrahlung auf die Garage.

Im Winter, mit Schnee auf dem Dach und unisokierten Wänden?

>> Je nach der (natürlich auch durch die Ressourcensituation bestimmten)
>> wirtschaftlichen Lage können sich ganz unterschiedliche Entwicklungen
>> ergeben: Man muß Kfz nicht zwangsläufig beheizen,
>
> Außer den Scheiben: denn die müssen frei sein. Auch wenn Eis und
> Schnee drauf sind. Oder Luftfeuchtigkeit von innen.

Scheibenheizungen sind schon erfunden, auch frontscheibentauglich.

> Glaub ich alles nicht, ehrlich gesagt.
> So wie das "papierlose" Büro, das mal prophezeit wurde.

:-)
Die Bürokratie hat es geschafft die papierberge zu erhöhen.

Harald

gUnther nanonüm

unread,
Aug 28, 2010, 1:38:29 PM8/28/10
to

"Frank Kemper" <sampl...@googlemail.com> schrieb im Newsbeitrag
news:128298...@user.newsoffice.de...

> Gibt es alles, wird aber nur selten benutzt. Allerdings fahren die meisten
> Motorradfahrer auch nicht, wenn es kälter als 0 Grad ist.

Hi,
vielleicht die "meisten hierzulande". Aber auf dem Balkan oder Richtung Ural
ist das anders, da haben viele "nur die Feile" und fahren bei Wind&Wetter
damit. Auch weils billiger ist, oft gar vom Staat ignoriert wird.
Komplizierte Heizungen haben die aber auch selten. Es gibt so "Heizpappen",
die man in die Griffe reinlegt und die damit jeweils immerhin nicht mehr
selbst vereisen. Die primitiven Hobel da haben ja Trommelbremsen mit
Bowdenzügen....nix Ölhydraulik.

--
mfg,
gUnther

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