Energiewende in Deutschland - Geschwindigkeit - Kosten?

[DaDare]

Aber nur in Lummerland.

Ich habe ja auch die nackten Verbrenner genommen, das muss schon fair bleiben. :-)
Fakt ist halt, dass das Angebot an günstigen Fahrzeugen mit okayer Reichweite (Real ~ 300 km) überschaubar ist. Innovation bzw. Konkurrenz aus China hat man ja ganze Bewusst rausgehalten, weil... das wäre ja gut fürs Klima und den Konsumenten.

Das war ein Pferd aber auch nicht. Es gab vorher nichts vergleichbares, was verboten wurde, und ersetzt werden musste, weil Arbeitsmarkt und minderwertige Infrastruktur es voraussetzten.

Um ehrlich zu sein, sehe ich, abgesehen mit der Unsicherheit der Akkulebensdauer, eigentlich keinen Grund für die Technologie Verbrenner für > 98 % der deutschen Bevölkerung. Stand jetzt kann man ein wenig hin und her argumentieren, aber auf lange Zeit? Keine lokale Emissionen, angenehmeres Fahren, weniger Verschleiß und Defekte.

Durch neue Akkus wie den Feststoffakkus oder neue Ladetechnologien

Feststoffakkus wird spannend und wäre für mich der Grund kein E-Auto zu kaufen, sondern zu leasen. Außer man schreibt das KFZ für sich komplett ab. Die Ladetechnologie, wofür es den Preis gab, ist einfach nur eine Station mit Batterien als Zwischenpuffer. Grundsätzlich gute Idee, da man dezentralen Speicher benötigt für die Energiewende, Pfusch in der Hinsicht, dass das Netz (punktuell) nicht mehr hergibt. Und ob man die Fahrzeug Akku mit 340 kW quälen will, steht auch noch auf einem anderen Blatt.

 

[Incanus]

Und da sind wir bald bei Daumenstärke, denk ich mal bei den 800V Akkuspannung.

Durch die höhere Spannung sind für gleiche Leistung ja geringere Ströme nötig oder bei gleichen Strömen kann mehr Leistung übertragen werden. Also deswegen werden keine dickeren Kabel nötig, eher im Gegenteil.

 

[Buttkiss]

Und da sind wir bald bei Daumenstärke, denk ich mal, bei den 800V Akkuspannung.

Mein Auto hat die 800Volt Technik und ich benutze die gleichen Kabel wie alle anderen. Ich meine mich zu erinnern das die Kabel Wassergekühlt sind.

Und ob man die Fahrzeug Akku mit 340 kW quälen will, steht auch noch auf einem anderen Blatt.

Das hängt ja auch noch von der Ladeleistung der Autos ab. Der ID3 kann z.b. "nur" maximal 125kw. Aber so wie ich es verstehe kann man eben dann tatsächlich mit seiner maximalen Ladeleistung laden.

 

[DaDare]

Das hängt ja auch noch von der Ladeleistung der Autos ab.

Ladeleistung ist am Ende das Minimum aus Ladestation, Netzkapazität / - Anbindung und dem Auto. Ich hoffe wir reden hier nicht aneinander vorbei. So wie ich es gesehen habe, umgeht man mit den Stationen das Bottlneck des Netzes, indem man eben einen Akku in der Station als Puffer nutzt. Wie beim Handy haben Autos auch eine bestimmte Ladekurve. Bei leerem Akku ist die Ladeleistung höher. Vorkonditionieren des Akkus hilft hierbei auch. D.h. im Falle des ID3 kann die Station auch nicht mehr als die 125 kW bereitstellen. Der Durchschnitt wird jedoch niedriger sein.

 

[Buttkiss]

Genau, die Ladeleistung wird von mehreren Faktoren bestimmt. Auch wenn ich meinen EV6 theoretisch mit 240kw laden kann, wird dieser Wert praktisch nie erreicht. Das ist abhängig von den Ladesäulen selbst, dem Netz und damit wie viele andre Autos gerade schon laden und vom Auto selbst natürlich. Mit der neuen Technik wäre aber anscheinend nur noch das Auto selbst der limitierende Faktor.
Im Endeffekt wäre das eine Kombi aus Laden und Wechselakku.

 

[Samurai76]

Mit der neuen Technik wäre aber anscheinend nur noch das Auto selbst

Diese 'neue' Technik gibt es doch aber schon über ein Jahr zu kaufen, mit Wechselstationen in D. Soweit ich gelesen habe, nicht der große Verkaufsschlager und die Akkus werden auch eher selten getauscht von den Besitzern. Über Preise habe ich mich nie informiert, könnte mir aber vorstellen, das das eigene Laden um Welten günstiger ist als den Akku zu tauschen.

 

[xexex]

Diese 'neue' Technik gibt es doch aber schon über ein Jahr zu kaufen, mit Wechselstationen in D.

Du beziehst dich hier scheinbar auf Nio, davon hat niemand gesprochen. Die "Probleme" von Nio in Deutschland sind vielfältig, die Idee Akkus tauschen zu können gehört sicherlich nicht dazu.

das das eigene Laden um Welten günstiger ist als den Akku zu tauschen.

Hinter der Idee Akkus einfach so tauschen zu können steckt mehr, nur wird das System hierzulande nochmals künstlich beschränkt. Während man in China sich beim Tausch die Akkugröße selbst aussuchen kann, ist genau dieser Feature hierzulande nicht möglich.
https://www.computerbase.de/artikel/mobilitaet/nio-el8-probefahrt.89116/

Man stelle sich einfach mal vor, für den täglichen Stadtverkehr könnten alle einen vergleichsweise günstigen und leichten 20kWh Akku nehmen und auf den Autobahnauffahrten gäbe es überall Wechselstationen, bei denen man nach bedarf bis zu 100kWh mitnehmen könnte. Das wäre eine intelligente und ökonomische Herangehensweise für Elektroautos.

 

[DaDare]

Im Endeffekt wäre das eine Kombi aus Laden und Wechselakku.

Ich glaube, für Peak Leistung sicherlich top. Frage ist halt, wie die Lebensdauer deren Batterien ist und wie hoch der Aufpreis für die Betreiber ist?

Das wäre eine intelligente und ökonomische Herangehensweise für Elektroautos.

Hab mal kurz geschaut. Man muss Batteriemiete zahlen (169€ pro Monat, oder in anderen Worten über 2k im Jahr) und man hat 2 Wechsel/Monat frei. Jeder Wechsel darüber kostet 10€ Pauschal + allgemein 0,39€ pro kWh. D.h. eine kleine Batterie zu nehmen, ist nicht ökonomisch, da der Preis pro kWh massiv ansteigt. Und kauft man den Akku, kostet der Spaß 12.000€. D.h. nach 6 Jahren zahlt man drauf.

Und jetzt kommt das Henne-Ei Problem mal wieder. Sofern die Ladeaustausch-Station nicht direkt auf dem täglichen weg liegt, ist es schneller einen Super Charger direkten anzusteuern. Austausch der Batterie benötigt circa 6 Minuten, d.h. man darf einen maximalen Umweg von circa 15 Minuten haben. Ich will auch nicht wissen, wie der Verschleiß ist bei den Strom Konnektoren und vor allem bei den Konnektoren für die Flüssigkeitskühlung. Es hat schon einen guten Grund, warum Tesla davon abgesehen hat.

 

[Samurai76]

Hinter der Idee Akkus einfach so tauschen zu können steckt mehr

Ja, das Prinzip klingt erst Mal toll mit vielen Vorteilen. Wenn man dann aber über die Deatils nachdenkt (Kühlkreislauf, Stromkontakte und mechanische Stabilität) ändert sich das Bild. Dazu dann das übliche Henne-Ei Problem und die ausufernden Kosten machen das System m.M.n. wieder unattraktiv.

 

[wuselsurfer]

Durch die höhere Spannung sind für gleiche Leistung ja geringere Ströme nötig oder bei gleichen Strömen kann mehr Leistung übertragen werden.

Ja, ich hab auch mal Physik studiert.
Und nebenbei noch Industrieelektronik.

Also deswegen werden keine dickeren Kabel nötig, eher im Gegenteil.

Nein aber je schneller ich lade, desto höhere Ströme fließen weil ja in kurzer Zeit die Ladungsmenge durch das Kabel muß.

I = Q / t.
Je kleiner t um so größer I.

Deshalb glaube ich auch nicht an Wunderakkus, die im Handy oder sonstwo in einem Bruchteil der üblichen Zeit geladen werden können.
Da würden die Kabel ganz schnell wegbrennen.

Ich hab mal einen 135 Ah / 24V Akku durch Zufall (13er Ringschlüssel) kurzgeschlossen.
Da fehlte dann in der Mitte ein Stück, so warm war es.
Und das war Werkzeugstahl (Chrom - Nickel - Mangan legiert).

Ergänzung (30. August 2024)

Ja, das Prinzip klingt erst Mal toll mit vielen Vorteilen. Wenn man dann aber über die Deatils nachdenkt (Kühlkreislauf, Stromkontakte und mechanische Stabilität) ändert sich das Bild

Stimmt.
Denn Akku muß man da sicher auch extra kühlen.

 

[Incanus]

Ja, ich hab auch mal Physik studiert.
Und nebenbei noch Industrieelektronik.

Sei mir nicht böse, aber dann ist von Deinen Studiengängen, was die Elektrotechnik angeht, nicht viel hängengeblieben .

Nein aber je schneller ich lade, desto höhere Ströme fließen weil ja in kurzer Zeit die Ladungsmenge durch das Kabel muß.

Wie ich schon sagte, die Spannung wird erhöht, damit die gleiche Leistung mit weniger Strom oder mit gleichem Strom mehr Leistung übertragen werden kann.

P = U * I

Ein größerer Querschnitt der Leitung kann dadurch vermieden werden.

 

[Buttkiss]

Deshalb glaube ich auch nicht an Wunderakkus, die im Handy oder sonstwo in einem Bruchteil der üblichen Zeit geladen werden können.
Da würden die Kabel ganz schnell wegbrennen.

Der adac schreibt dazu:
"Die Vorteile der hohen Spannungslage bestehen zum einen darin, dass damit Verkabelungen mit kleinerem Querschnitt möglich sind. Das spart Material, Bauraum, Kosten und vor allem Gewicht. Zum anderen können mit 800 Volt Betriebsspannung extrem hohe Ladeleistungen und damit kurze Ladezeiten realisiert werden."

Auch ein interessanter Vergleich ob man mit einem Verbrenner oder einem Stromer in einen Stau im Sommer gerät klick

 

[Autokiller677]

Hinter der Idee Akkus einfach so tauschen zu können steckt mehr, nur wird das System hierzulande nochmals künstlich beschränkt.

Die Idee ist vor allem vom grundlegenden Konzept her schon schlecht für die Umwelt und auf Dauer auch teurer für den Nutzer.

Einfache Überlegung: Statt einer Batterie pro Auto muss es jetzt > 1 Batterie pro Auto geben. Eine immer im Auto, der Rest in Ladestationen.
Selbst wenn man die Batteriekapazität selbst kleiner macht, es wird trotzdem mehr gefertigt. Gehäuse, Kühlung, Elektronik etc. fällt für jede Batterie an.

Dazu müssen die Batterien noch extra durch die Gegend kutschiert werden (allein vom Tausch wird sich das nicht ausgleichen. Sieht man z.B. auch an E-Scootern, die nachts immer eingesammelt und neu verteilt werden). Kurz vor den Ferien und Wochenenden wird man z.B. viel an Wechselstationen an Autobahnen bringen, im Alltag wird mehr in der Fläche gebraucht.

Das alles verursacht Kosten, und das Mehr an gefertigten Batterien und durch die Gegend fahren erzeugt Emissionen.

Und nahezu alles, was man für das heutige Ladestation-Konzept braucht, braucht man weiterhin, Ersparnisse ggü. dem Status quo sind gering. Man braucht dicke Stromleitungen zu den Wechselsationen, und davon soll es ja auch viele geben, nicht nur eine pro Stadt oder so, man braucht den Strom selbst, Ladestationen (nur halt in der Wechselstation) usw.

Man spart vielleicht etwas Parkfläche. Aber das war es so ziemlich.

 

[xexex]

Und nahezu alles, was man für das heutige Ladestation-Konzept braucht, braucht man weiterhin, Ersparnisse ggü. dem Status quo sind gering

Du bist also der Meinung 100kWh Batterien in jedem Auto, auch wenn die nur vielleicht einmal im Monat über längere Strecken bewegt werden sind die Lösung? Vielleicht einfach zwei Autos pro Person?

Akkus sind die teuersten Komponenten an einem Auto und sie sind im Gegensatz zum Auto selbst, nach vergleichsweise wenigen Jahren Schrott. Ein Wechselsystem wie es von Nio praktiziert wird und von Herstellern wie Stellantis erprobt wird, würde viele der Probleme lösen.

Wir diskutieren hier über Lader mit 100kW und mehr Leistung, hältst du es für Umsetzbar mehrere Megawatt an Strom an jeder Tankstelle bereitstellen zu können, falls mal alle mit einem Elektroauto unterwegs sind und schnell laden wollen? Ich nicht! Und da haben wir über LKWs noch gar nicht gesprochen.

Entweder wir schaffen es die Hauptstraßen und Autobahnen mit Induktionsstreifen auszurüsten, die ständig die dann kleineren Akkus nachladen oder wir kriegen ein einheitliches Wechselakkusystem hin. Ständig eine Tonne Zusatzgewicht mitzuschleppen, um 5km täglich zu Arbeit zu fahren, ist definitiv keine Lösung, von den für die Akkus benötigten Ressourcen ganz zu schweigen.

 

[Autokiller677]

Du bist also der Meinung 100kWh Batterien in jedem Auto, auch wenn die nur vielleicht einmal im Monat über längere Strecken bewegt werden sind die Lösung? Vielleicht einfach zwei Autos pro Person?

Jedes E-Auto hat eine 100kWh Batterie? Wäre mir ziemlich neu. Viele kleinere haben eher so die Hälfte als Maximaloption.

Akkus sind die teuersten Komponenten an einem Auto

Und du willst mehr davon bauen, und sie auch noch teurer machen, weil Anschlüsse verschleißfest und leicht steckbar werden müssen, die Umhausung robuster usw.. Klingt logisch.

und sie sind im Gegensatz zum Auto selbst, nach vergleichsweise wenigen Jahren Schrott.

Bisher sieht die Realität andersrum aus, aber die Diskussion gab es vor ein paar Seiten schonmal.
Dazu: Kleinere Akkus sammeln mehr Ladezyklen und gehen schneller Kaputt als größere. Im Wechselsystem mit Kleinakkus wird man also öfter ersetzen müssen.

Ein Wechselsystem wie es von Nio praktiziert wird und von Herstellern wie Stellantis erprobt wird, würde viele der Probleme lösen.

Na dann hau mal raus welche Probleme. Wie viel kWh Akkukapazität müsste wirklich weniger produziert werden?
Erprobt hat Tesla das auch auch schonmal vor über 10 Jahren und dann schnell wieder gelassen.

Wir diskutieren hier über Lader mit 100kW und mehr Leistung, hältst du es für Umsetzbar mehrere Megawatt an Strom an jeder Tankstelle bereitstellen zu können, falls mal alle mit einem Elektroauto unterwegs sind und schnell laden wollen? Ich nicht! Und da haben wir über LKWs noch gar nicht gesprochen.

Und die Ladestationen laden mit Luft und Liebe? Oder leisten es sich, die Akkus schön langsam zu laden?
Akkus langsam laden bedeutet, die müssen
a) länger in der Wechselstation liegen - Lagerraum kostet, es ist im Interesse der Stationen, Lagerzeiten kurz zu halten
b) um die gleiche Menge an Akkus zu laden, braucht man in der Wechselstation dann mehr Lader, weil ein Akku einen Lader länger belegt.

Wenn es wirklich an der Anschlussleistung der einer Ladestation wie Tankstellen scheitert (was nur bei einer Untermenge der Ladestationen der Fall sein wird), kann man da mit ausrangierten E-Auto Batterien Puffer-Akkus hinstellen, um die Spitzenleistung beim Schnellladen etwas abzufedern. Immer noch besser, als mehre neue Akkus zu produzieren.

Entweder wir schaffen es die Hauptstraßen und Autobahnen mit Induktionsstreifen auszurüsten die ständig die dann kleineren Akkus nachladen

Innefizient ohne Ende.

oder wir kriegen ein einheitliches Wechselakkusystem hin. Ständig eine Tonne Zusatzgewicht mitzuschleppen, um 5km täglich zu Arbeit zu fahren, ist definitiv keine Lösung, von den für die Akkus benötigten Ressourcen ganz zu schweigen.

Mit der Argumentation gehören 90% der Autos in diesem Land von der Straße, weil die Sitzplatzzahl / Laderaum etc. bei den allermeisten auch "nur vielleicht ein mal im Monat" gebraucht werden und den Rest der Zeit ein Zweisitzer Kei-Car reichen würde.
Von daher wäre das natürlich schön, ich sehe aber nicht, dass das nötig wäre, um Umsetzung oder Akzeptanz zu sichern - auch heute schon spielt es keine Rolle, dass fast jedes Auto hunderte kg unnötiges Gewicht rumfährt.

 

[Samurai76]

fast jedes Auto hunderte kg unnötiges Gewicht rumfährt

Es fällt halt bei dem ineffizienten Verbrenner einfach nicht auf. Genauso wie der extreme Mehrverbrauch bei hohem Tempo. Beim Elektroauto fällt es plötzlich auf, keiner will mit 90 hinterm LKW herschleichen, mit dem Verbrenner kann man ja auch immer 180 fahren, ohne riesen Reichweite zu verlieren. Da, wo es dann auch für den Verbaucher sichtbar wird, da wirds dann plötzlich wichtig, wieviel Gewicht man rumschleppt, denn man sieht schwarz auf weiß, dass man einfach schrecklich mehr verbraucht....
Und ja, Autos mit 30kWh Akku würden für 90% der Autofahrer reichen, aber 90% der Autofahrer wollen eine Reichweite über 900km, auch beim E-Auto, weil sie es so gewohnt sind und sich nicht umgewöhnen wollen. Auch wenn es unterm Strich über die Laufzeit schon monetär günstiger ist, als jeder Verbrenner.

PS: LKW Unternehmen warten voller Ungeduld auf E-LKW (soweit ich gelesen habe). Warum? Weil die Ladepausen super zu Lenkpausen passen und die Betriebskosten einfach nur brutal niedriger sind als bei klassischen Verbrennern. Aber Private scheinen anders zu rechnen.

 

[Thane]

Ich bin auch kein Fan der Wechselakkus in Elektroautos.
Auch wenn das auf den ersten Blick jetzt vielleicht ganz toll klingt.
Du musst mehrere Akkus pro Auto vorhalten, was wieder ein Kostenfaktor bzw. eine Frage der Ressourcen ist.

Dann wird so ein Wechsel nicht in Nullkommanichts laufen, wenn man eine Konstruktion haben will, die einigermaßen sicher ist.
Der Wechsel darf sicher auch nicht einfach auf offener Straße passieren, sondern man wird ja so etwas wie eine Garage brauchen.
Die ist im Zweifel auch besetzt und man muss warten. Dazu käme noch der Personal- und Materialaufwand für die Stützpunkte.

Bis so etwas flächendeckend (und eigentlich auch universell einsetzbar über alle Hersteller) umgesetzt wäre, setzt man doch besser auf automatische Ladestationen, die bei fortschreitender Entwicklung das Auto in 10-30 Minuten mit ausreichend Reichweite versorgen.

Reichweite wird auch bald gar kein kritisches Thema mehr sein.

Der größte Kritikpunkt, bei dem ich mitgehe ist das öffentliche Ladenetzwerk. Einerseits die Verfügbarkeit überall und andererseits die teils zu hohen Kosten.

 

[Reglohln]

Ich weiß nicht, ob die aktuelle Herangehensweise überhaupt zu etwas führt. Wir können die Entscheidungen der Konzerne ohnehin nicht beeinflussen. Von daher ist es meiner Meinung völlig egal, was wer über welche Technologien zu wissen glaubt oder welche für besser bzw. schlechter gehalten werden.

Was hingegen aber sehr wohl in unserem Einflussbereich liegt, ist, die Einstellung zu neuen Technologien (hier z. B. die E-Mobilität im privaten Individualverkehr), die Akzeptanz, das "mindset" der einzelnen Teilnehmenden hier im Thread zu hinterfragen, zu ändern, zu erweitern, Pros und Cons im Allgemeinen zu diskutieren und so weiter.

Das würde - denke ich - für alle hier mehr bringen, als detailliert zu hinterfragen, ob sich ein Wechselakku-System lohnt oder nicht, denn es führt den Threadtitel meiner Meinung ziemlich ad absurdum.

 

[Buttkiss]

sind im Gegensatz zum Auto selbst, nach vergleichsweise wenigen Jahren Schrott.

Das ist nicht korrekt. Aktuelle Tests gehen davon aus dass die Akkus in ihrer jetzigen Form in der Regel länger halten als das Auto drumherum.
Der Kapazitätsverlust ist offensichtlich auch nicht so hoch wie erwartet.

@Samurai76
Letztens hab ich in Holland auf einer Raststätte gleich mehrere E-lkw gesehen die an der Ladesäule hingen. Das scheint nicht so selten zu sein da es extra Ladeplätze für Lkw waren.

 

[xexex]

Jedes E-Auto hat eine 100kWh Batterie? Wäre mir ziemlich neu. Viele kleinere haben eher so die Hälfte als Maximaloption.

Genau! Und worüber diskutieren wir dann ständig? Zu wenig Reichweite? Zu unpraktisch mit den vielen Ladestops? Auf wie vielen Seiten geht der gleiche Mist unverändert weiter und wir drehen uns weiter im Kreis?

Und du willst mehr davon bauen, und sie auch noch teurer machen, weil Anschlüsse verschleißfest und leicht steckbar werden müssen, die Umhausung robuster usw.. Klingt logisch.

Du wirfst mir vor unlogisch zu denken? Mal eine Milchmädchenrechnung für dich.

In Deutschland fahren knapp 50 Millionen Autos, und die Zahl wird mit Elektroautos nicht kleiner werden. Wir brauchen also für knapp 50 Millionen Autos Batterien mit 50kWh und mehr, damit die Leute ein paar mal im Jahr auch eine längere Strecke fahren können.

Nun halbieren wir einfach mal die Akkukapazität und für die Autos reichen plötzlich 25kWh an Ballast, den sie ständig mitschleppen, bauen dafür aber 5 Millionen 100kWh Akkus die sich Leute bei Bedarf an der Raststätte für längere Fahrten einbauen lassen können. Findest du das teurer?

Du begehst scheinbar den gleichen Fehler den unsere Politiker auch gerne begehen, es können tatsächlich auch zwei Technologien nebeneinander existieren. Durch Wechselstationen werden normale Ladesäulen nicht abgeschafft, es gäbe aber wie in China die Option, sich jederzeit von 1t+ Ballast zu trennen und in der Stadt einen kleinen Akku zu nutzen.

Ergänzung (30. August 2024)

Das ist nicht korrekt. Aktuelle Tests gehen davon aus dass die Akkus in ihrer jetzigen Form in der Regel länger halten als das Auto drumherum.

Lass mich raten, die "aktuellen Studien" gehen von 7-10 Jahren Lebensdauer eines Autos, danach wird er mitsamt Akku verschrottet richtig? Was passiert denn jetzt mit den Autos, die hier aus Leasingverträgen auslaufen?