wirkungsgrad elekroauto
der wirkungsgrad eine Elektroautos ist hoch, aber was genau ist ein wirkungsgrad? was ist damit gemeint?
4 Antworten
Das ist das Verhältnis zu der Energie die du reinsteckst und der die auch als Nutzenergie rauskommt. Wenn du z.B. 40kW direkt aus der Batterie ziehst und es kommen noch 30kW auf der Straße an, dann hast du einen Wirkungsgrad von 30/40 = 75%
Die restliche Energie wird in Wärme, Reibung, etc. umgewandelt. Keine Energie wird vernichtet nur in "unbrauchbare" Energie umgewandelt (1. Gesetz der Thermodynamik)
Leider werden beim Vergleich E-Auto und Verbrenner Äpfel mit Birnen verglichen. Das E-Auto fährt nicht mit 100% Ökostrom, sondern mit 100% Windenergie als Stromquelle. Der Windwirkungsgrad eines Windrades beträgt realistisch maximal 40%. Ein modernes Windrad kann also nur 40% von 100% Windenergie in Strom umwandeln. Minus Umwandlungsverluste im Windrad verlassen 25% Ökostrom das Windrad. Dann kommen noch die Transportverluste von 10% dazu. Kommen also 15% Ökostrom bei der E-Tankstelle an und von dort in die Autobatterie. Vernachlässigt man hier die Ladeverluste, dann können von 15% Ökostrom etwa 65% tatsächlich für den E-Antrieb aufgewendet werden. Das sind dann schlussendlich 9,75%. Das heißt, von der eingesetzten Primärenergie "Wind" werden letztlich nur 9,75% für den Antrieb aufgewendet. Beim Verbrenner entspricht der Energieinhalt des Kraftstoffes, das ist seine chemisch gebunden Energie, dem tatsächlichen Wert, nämlich 100%. Der fossile Kraftstoff verändert nämlich seinen Energieinhalt von der Förderung bis zur Verbrennung im Motor nicht mehr! Und das ist der entscheidende Unterschied zwischen E-Mobilität und Verbrenner. Das E-Auto benötigt die Energiewandlung outside (Windkraft), der Verbrenner vollzieht die Energiewandlung inside vor Ort (Vergaser beim Benziner). Erst wenn das E-Auto den Stromgenerator ebenfalls an Bord hat und die Stromerzeugung also inside erfolgt, dann spielt der E-Motor seine Überlegenheit aus. Eine Möglichkeit für eine autarke Stromquelle könnte die Neutrinovoltaik sein.
Korrigendum zu obiger Antwort:
Leider werden beim Vergleich E-Auto und Verbrenner Äpfel mit Birnen verglichen. Das E-Auto fährt nicht mit 100% Ökostrom, sondern mit 100% Windenergie als Stromquelle. Der Windwirkungsgrad eines Windrades beträgt realistisch maximal 40%. Ein modernes Windrad kann also nur 40% von 100% Windenergie in Strom umwandeln. Um herauszufinden, wieviel % Strom-Input bezogen auf die 100% Windenergie jeder Umwandlungsstufe zur Verfügung steht, muss man das Produkt aus Input-Strom der Wandlungsstufe mit deren Verlust multiplizieren und auf 100% beziehen. Man erhält so den Verlust in Prozent Strom, der vom Input-Strom der Stufe abzuziehen ist. Das Ergebnis ist der Output-Strom der Wandlungsstufe, der zugleich Input-Strom für die nächste Wandlungsstufe ist. So reduziert sich die 40%-Windausbeute durch die Wandlungsverluste im Windrad selbst nochmals um 25%. 25% von 40% ergibt relative Verluste von 6%. Subtrahiert man von 40% erhält man nur mehr 34% Output-Strom. Also verlassen das Windrad nur mehr 34% der ursprünglichen 100% Windenergie. Weitere Zwischenstufen sind Transportverluste von 10%, Ladungsverluste von etwa 10% im Minimum und die mechanischen Verluste des Antriebs im E-Auto mit 25%. Somit kommt man auf eine Endausbeute von 20,66%. Das heißt, von 100% der eingesetzten Primärenergie "Wind" stehen nur mehr 20,66% für den Antrieb des E-Autos zur Verfügung. Beim Verbrenner entspricht der Energieinhalt des Kraftstoffes, das ist seine chemisch gebundene Energie, dem tatsächlichen Wert, nämlich 100%. Der fossile Kraftstoff verändert nämlich seinen Energieinhalt von der Förderung bis zur Verbrennung im Motor nicht mehr! Und das ist der entscheidende Unterschied zwischen E-Auto und Verbrenner. Das E-Auto benötigt die Energiewandlung outside (Windkraft), der Verbrenner vollzieht die Energiewandlung inside vor Ort (z. B. im Vergaser beim Benziner). Erst wenn das E-Auto den Stromgenerator ebenfalls an Bord hat und die Stromerzeugung also inside erfolgt, dann spielt der E-Motor seine Überlegenheit aus. Eine Möglichkeit für eine autarke Stromquelle könnte die Neutrinovoltaik sein. Anmerkung: Einfacher erhält man das Endergebnis von 20.66% durch Multiplikation aller Teilwirkungsgrade. Will man aber wissen, wieviel Strom jedem Teilschritt zugeführt wird und diesen wieder verlässt, so rechnet man nach der oben beschriebenen Methode.
Unter Wirkungsgrad versteht man das Verhältnis abgegebene Leistung zu zugeführter Leistung...
Hallo guelcan01, wie sich der Energieeinsatz beim Elektroauto, aber auch beim Auto mit Verbrennungsmotor in Bezug auf die letztlich wirkende Bewegungsenergie auswirkt kannst Du hier nach schauen:
http://unsere-zukunft.xobor.de/t367f51-Energieeffizienz-oder-Verschwendung-was-wollen-wir.html
Beim Elektroauto liegt der auf die letztlich gewünschte Bewegung wirkende Grad der eingesetzten Ursprungsenergie bei rund 77%.
Beim konventionellen Auto bleiben von 100% Rohölenergie leider nur runde 8% als Bewegungsenergie über.
