Suche Erklärung für 16 kWh/100 km = 1,6 l/100km Benzin?

[Tachyon12]

Hallo,
bin seit ca. 2 Wochen hoch-zufriedener Besitzter eines Ampera.

Laut BordComputer-Anzeigen verbrauche ich zwischen 12 und 18 kWh / 100 km. Auch im Forum liegen Werte um 16 kWh/100 km durchaus im normalen Bereich.

Wenn die mir bekannte FaustFormel 10 kWh = 1l Benzin stimmt, sind 16 kWh also 1,6 l auf 100 km ... bei so einem riesigen Auto (ca. 1700 kg) wie dem Ampera!? Wie erklärt man das?
Liegt das

• am Rekupieren
• am besseren Wirkungsgrad eines E-Motors
• am fehlenden Leerlauf des Motors bei Stillstand des Fahrzeuges
• ...

Vielen Dank für eine Erklärung.

Tachyon12

[agentsmith1612]

10 kWH = 1L bezieht sich auf den Energiegehalt.

Von den 10 kWH gehen auf fast 10 kWH für den Antrieb drauf, nur sehr wenige Verluste durch Wiederstand, dass man schon von einem Wirkungsgrad von 90 % ausgehen kann.
Kein Standverbrauch und die Rekuperation sind zwei andere Aspekte mit dem sich Strom sparen lässt und die Reichweite erhöht der Wirkungsgrad wird dadurch nicht beeinflusst.

Beim Verbrenner hingegeben kann man diesen Energiegehalt prinzipbedingt gar nicht in Vortrieb umsetzen. Normaler Benziner hat wenn man es gutmüttig eint 35 % Wirkungsgrad. Der ganze Rest der Energie aus 1L Benzin geht als Wärme verloren.

Deswegen sind Elektromotoren ja auch so gut und elektrisch Fahren so effizient.

[EcoDrive]

Hallo Tachyon12

agentsmith1612 hat eine gute Kurzfassung geschrieben. Du brauchst nicht gleich alle bald 10'000 Beiträge hier durchzulesen, aber es hat sich hier in den vergangenen 10 Monaten ein sehr umfangreiches Wissen angesammelt.
Ich verwende öfters die Suchfunktion, wenn ich was suche und nicht mehr weiss, wann oder von wem es geschrieben wurde. Ich wünsche dir viel Spass und benzinfreie Kilometer.

Grüsse
EcoDrive

[Tachyon12]

@EcoDrive

danke für den Tipp mit der Suchfunktion. Habe ich natürlich versucht, bevor ich den Beitrag postete.

Habe aber offenbar die falschen SuchStrings angegeben. Wenn ich z.B. nach "Verbrauch" suche kommt die Meldung

Die folgenden Wörter deiner Suchanfrage wurden ignoriert, da sie zu häufig vorkommen: verbrauch.

[Tachyon12]

@agentsmith1612

danke für die Erklärung.

Das heisst also, das der HauptGrund für den geringen "Benzin-Äquivalent-Verbrauch" der bessere Wirkungs-Grad des E-Motors (90%) gegenüber des Benzin-Motors (35%) ist.

Wenn ich mir ein wenig Runden erlauben darf, mache ich aus den 35% 1/3 ==> 1,6 x 3 = 4,8 l müsste der Ampera dann für 100 km verbrauchen. Sind aber wahrscheinlich mehr. Wenn ich jetzt von realistischen 5,5 l / 100 km ausgehe, heisst das dann, dass die Differenz von 4,8 auf 5,5 also 0,7 l/100 km dank Rekupation und fehlendem Standverbrauch beim E-Antrieb entstehen?

[agentsmith1612]

Theoretisch vereinfacht hast du vollkommen recht.
Bei meiner Testfahrt hatten ich im reinen Range-Extender Betrieb 5,0/100 km.

Es gibt natürlich noch ein paar andere Parameter die den Verbrauch beeinflussen, du musst bedenken das im Range-Extender Betrieb die 35% mechanische Energie die der Motor liefert durch den Generator in Strom umgewandelt werden was wiederum mit Verlust behaftet ist.
Daher kommt dann der meiste Mehrverbrauch.
Der Standverbrauch hat hier keine Auswirkungen, da der Ampera im Stand wieso immer aus ist auch der Verbrenner und das unabhängig von der Akkuladung.

Durch Rekuperation dann wenn mit Benzin gefahren wir wieder Energie zurückgewonnen werden die den Benzindurst verringert.

Um das nochmal etwas klarer darzustellen:
Wenn wir von Energie sprechen können wir sowohl die 16 kWH als auch die 1L Benzin in Joul umrechnen.
16 kWH sind nämlich in etwa 57.600 kJ. Was auch in etwa 1L Benzin enspricht 28.000-32.000 Kj.

Diese Energie kann in Form von Elektrizität mit dem Elektromotor auch fast vollständig in mechanische Energie umgewandelt werden.
Beim Benzin aber ist diese Energie in Form von chemischer Energie gespeichert. Chemische Energie wird im Verbrennungsmotor durch Verbrennung teilweise einfach nur zu Wärme (ungerichtete Arbeit) und zu Volumenarbeit (gerichtete Arbeit). Das einzige, was den Kolben dann runterdrückt ist die Volumenarbeit und die kann man nicht unendlich maximieren, aus thermodynamischen Gründen.
Damit ist der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren auch beschränkt.
Den Wirkungsgrad kann man durch technische Veränderungen wie Turbolader der nochmals nicht genutzte Volumenarbeit nutzt oder durch den abgeleitete Atkinson-Prozess der im Priusmotor verwendet wird, etwas erhöhen aber niemals auf das Niveau eines E-Motors kommen.

Zusammengefasst liegt der geringe Energieverbrauch beim elektrischen Fahren an der Form wie die Energie bereit gestellt und nutzbar ist und zum anderen am Prinzip des Elektromotors.

[Tachyon12]

@agentsmith1612

Super! Danke.

[Joachim]

… Beim Verbrenner hingegeben kann man diesen Energiegehalt prinzipbedingt gar nicht in Vortrieb umsetzen. Normaler Benziner hat wenn man es gutmüttig eint 35 % Wirkungsgrad. …

Vorsicht! Ein Verbrennungsmotor hat seinen max. Wirkungsgrad bei Vollast. Und da gewöhnliche Autofahrer fast ausschliesslich im Teillastbereich fahren, ist der Wirkungsgrad in der Realität eher bei 15 - 20 %. ;-)

[Tim]

Wurde hier nicht schon einmal erwähnt, dass der Ampera auch einen Standby Verbrauch von 500 Watt hat? Ich überlege mir daher schon, ob es nicht Sinn macht den Ampera bei längeren Ampelstops ganz auszuschalten?!

[Tachy]

… Beim Verbrenner hingegeben kann man diesen Energiegehalt prinzipbedingt gar nicht in Vortrieb umsetzen. Normaler Benziner hat wenn man es gutmüttig eint 35 % Wirkungsgrad. …

Vorsicht! Ein Verbrennungsmotor hat seinen max. Wirkungsgrad bei Vollast. Und da gewöhnliche Autofahrer fast ausschliesslich im Teillastbereich fahren, ist der Wirkungsgrad in der Realität eher bei 15 - 20 %. ;-)

Ein Auto von der Größe eines Ampera braucht in der Stadt und im Überlandverkehr bis 70 km/h ungefähr 10 kWh/100 km am Rad. Ein Verbrenner dieser Klasse braucht eben so ca. 7-8 Liter im Stadtverkehr, also 70-80 kWh/100 km aus dem Brennstoff. Der Wirkungsgrad ist damit eben 1/7 bzw. 1/8, also 12-15 %.