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Wieso den Akku nicht nach vorne verlagern?

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  1. Wieso den Akku nicht nach vorne verlagern?

    Autor: root666 17.09.15 - 12:41

    Ich frage mich schon eine Weile wieso man Akkus nicht nach vorne verlagert um sie durch den Fahrwind zu kühlen. Es ist klar das die Akkus dann durch einen Frontalaufprall gefährdet sind und so ein Lithium-Ionen-Akku brennt auch richtig gut aber das ganze kann auch bei einem Seitenaufprall passieren. Akkus die unter dem Boden sind dann genauso gefährdet. Ich habe lieber einen brennen Motorraum als einen brennenden Boden eines Autos in dem ich evtl eingeklemmt bin.

  2. Re: Wieso den Akku nicht nach vorne verlagern?

    Autor: kylecorver 17.09.15 - 12:44

    Stichwort: Fahrdynamik

  3. Verschiedene Gründe

    Autor: Kelon 17.09.15 - 12:57

    Ein Akku mit derartiger Leistung ist ein schweres, starres Modul.
    Das 'schwer' sorgt dafür, dass es vorne angebracht ein äusserst schlechtes Kurvenverhalten auslösen würde.
    da es vorne ausserdem noch hoch gebaut werden müsste, sorgt das für einen höheren Windwiderstand, sowie nochmals eine schlechtere Kurvenlage (Höhe des Fahrzeugschwerpunktes).

    Das 'starr' wiederum sorgt dafür, dass es nur ziemlich schlecht als Knautschzone hinhalten kann. Statt einer verbeulten Karosse würde Dir also eher der gesamte Akkumulatorblock in die Fahrerkabine drücken. Ab dem Moment wäre es Dir wohl auch egal ob er brennt oder nicht. ;)
    Apropos, ein solcher Akku hat einen sehr hohen Schwellwert, bevor er zu brennen beginnt.

    Eine Kühlung hingegen ist ziemlich einfach weiterzuleiten und kann auch noch gleich für andere Zwecke verwendet werden, beispielsweise dem OnBoard-Gleichrichter.

  4. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: Der_aKKe 17.09.15 - 13:01

    Der Akku ist schwerer als ein Motor?

  5. Re: Wieso den Akku nicht nach vorne verlagern?

    Autor: Xstream 17.09.15 - 13:03

    So viel Kühlung brauchen die eigentlich gar nicht und es ist auch relativ schwierig den Fahrtwind an die Zellen in der Mitte des Packs zu bringen. Eine Wasserkühlung bringt eine viel gleichmäßigere Temperaturverteilung und lässt sich viel besser auf eine Zieltemperatur regeln. Noch dazu ist ein Akku komplett vorne eher ungünstig für Gewichtsverteilung, Schwerpunkt, Sicherheit, usw.

  6. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: Halil_Mohammed 17.09.15 - 13:12

    Der_aKKe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Der Akku ist schwerer als ein Motor?


    Ja, viel schwerer.
    Der 4,8 Liter-Motor, wie er im BMW 550i, 650i, 750i und X5 4.8 verbaut wird wiegt 155kg.
    Der Dreizylinder im Toyota Aygo wiegt 69kg.

    Der Akku im Tesla S wiegt rund 600kg.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 17.09.15 13:13 durch Halil_Mohammed.

  7. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: notthisname 17.09.15 - 13:13

    Motor: 80 - 300 kg, je nachdem welches Auto natürlich.
    Akku (Tesla Roadster): 440 kg
    Akku (Tesla Model S): 750 kg

  8. Erheblich schwerer sogar

    Autor: FaLLoC 17.09.15 - 13:17

    Der_aKKe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Der Akku ist schwerer als ein Motor?

    Erheblich. Ungefähr vier mal so schwer.

    Der Model s Akku hat nur 85 kWh und wiegt schon 600 kg.

    Ein moderner Benziner dürfte so zwischen 120-150 kg, nen moderner Diesel so zwischen 140-170 kg liegen.

    --
    FaLLoC

  9. Re: Erheblich schwerer sogar

    Autor: Der_aKKe 17.09.15 - 13:37

    Gut zu wissen

  10. Re: Erheblich schwerer sogar

    Autor: wasabi 17.09.15 - 14:43

    Der_aKKe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Gut zu wissen
    In der Tat, und ich find es gut dass du gefragt hast :-) Einige scheinen sich dem wirklich nicht bewusst zu sein und etwa naive Vorstellung zu haben. Zm Beispiel hört man oft so Dinge wie "Können die nicht mal einen Kleinwagen mit 500km Reichweite auf den Markt bringen?" Ja, es ist auch der Preis, der das momentan noch unmöglich macht aber nicht nur. Hier mal ein schönes Foto:
    http://ecomento.tv/wp-content/uploads/2015/02/Tesla-Model-S-Batterie-Paket.jpg
    Tesla hat es so gemacht, dass der Akku im Unterboden zwischen den Achsen liegt. So knn man einen großen Akku unterbringen, hat trotzdem den ganzen Innenraum zur verfügung, und hat einen tiefen Schwerpunkt. Und genau so machen dass jetzt die anderen wohl auch (also z.B. Porsche und Audi), die ein Auto direkt und auschließlich für den E-Antrieb entwickeln.

    In einen aktuellen e-Golf würde wahrscheinlich auch einfach physisch kein größerer Akku reinpassen, sofern man nicht etwas vom Innenraum klauen will. Es braucht da also speziell gebaute E-Autos und nicht einfach Umbauten für höhere Reichweiten. Mercedes hatte das ja beid er ersten A-Klasse gemacht mit dem doppelten Boden. Gab ja auch schon 1997 einen Fahrfertigen prototypen mit E-Anttrieb und recht ordentlich großer Batterie. Und auf Basis der zweiten Generation gab es den e-cell, der sogar 500 mal gebaut wurde. naja, letztlich hat man die A-Klasse dann doch nur mit Verbrennern verkauft. Mit der Folge, dass sie im Elchtest umgekippt ist, weil der Schwepunkt ohne die Batterie im Sandwich-Boden zu hoch war ;-)

  11. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: ChMu 17.09.15 - 18:57

    Halil_Mohammed schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Der_aKKe schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Der Akku ist schwerer als ein Motor?
    >
    > Ja, viel schwerer.
    > Der 4,8 Liter-Motor, wie er im BMW 550i, 650i, 750i und X5 4.8 verbaut wird
    > wiegt 155kg.
    > Der Dreizylinder im Toyota Aygo wiegt 69kg.
    >
    > Der Akku im Tesla S wiegt rund 600kg.

    Stimmt. Allerdings musst Du auch Getriebe, Kardan,Kuehlung,Auspuff, Tank, die komplette Peripherie ect mitrechnen. Das ist ja bei der Batterie des Teslas bereits drin. Die Zellen selber wiegen knapp 400kg, aber das drumherum, der Kasten, die Kontroller, die Kuehlung (fluessig) bringen das Teil auf 600kg. Tatsaechlich ist das Verhaeltnis also nicht 150 zu 600 sondern eher 350 zu 600. Immer noch nicht gut, aber besser.

    Beim eSmart ist der Gewichtsunterschied zwischen dem kleinen Diesel und dem eFahrzeug nur 80kg.

  12. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: chefin 18.09.15 - 08:10

    Jo, aber das liegt dran, das der Smart von Haus aus schon 1,1t wiegt.

    Generell ist es so, das der Motor vorne sehr ungünstig liegt für die Fahrdynamik. Nur war das kaum änderbar. Unterflurmotoren funktionieren beim Auto nicht, wer will schon 2 Stufen raufklettern bis zum Fahrersitz. Oder wie der Mitsubishi L200 den Motor zwischen den Sitzen haben, dann aber die Füße an der Stosstange und praktisch keine Knautschzone.

    Nun kann man das endlich ändern, also macht man es auch. Das beim Smart nur ein kleiner Gewichtsunterschied ist, liegt am kleinen Smartakku und der geringen Motorleistung bzw Reichweite.

    Und das Getriebe entfällt eben nicht mehr Grundsätzlich. Es ist viel zu aufwendig einen Motor mit 1/Umin aber vollem Drehmoment zu betreiben. Das führt zu enormen Hitzeproblemen. Das liegt weniger an der Strommenge als solches, sondern am langen bestromen einer Spule. So ein Motor hat aussenrum viele Spulenpakete die nicht permanent bestromt sind. Immer nur 2 Pakete gleichzeitig. Dreht er schnell, ist das Paket nur im kleinen Millisekundenbereich bestromt, dann wieder für die x-fache Zeit im Leerlauf. Bei sehr kleiner Drehzahl steigt die Zeit des Bestromens auf Werte im dreistelligen Millisekundenbereich und das hält er nicht lange aus. Und dazu kommt, das die Energieübertragung von der Bewegung abhängig ist. Je langsamer das Magnetfeld sich bewegt desdo weniger Energie wird übertragen und desdo mehr muss man reinstopfen umd das nötige Drehmoment zu erzeugen. Das ganze ist eine hyberbolsche Funktion, so das bereit nach einem kleinen Drehzahlanstieg der Wirkungsgrad stark ansteigt und damit die Abwärme abnimmt. Aber diese Drehzahl braucht man und deswegen ist heute wieder ein 2 oder sogar 3 Gang Getriebe am Motor verbaut. Alternativ könnte man den Motor im Durchmesser steigern, da dann eine größere Umfangsgeschwindigkeit da ist. Also statt zylindrischer Motoren dann Scheibenläufer. Den Platz dazu hat man aber momentan nicht. Da müsste die Autoform sich ändern. Den eine Kraftumlenkung um 90°(Motor flach unter den Wagenboden montieren) kostet wieder Energie.

    Also spart man nur noch unwessentliche Nebenaggregate wie die relativ große Lichtmaschine, den Anlasser, Auspuff und Luftansaugsystem. Getriebe ist nicht wirklich leichter, wegen den hohen Drehmomenten die es aushalten muss. Elektromotoren haben da ein mehrfaches zu bieten.

  13. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: wasabi 18.09.15 - 08:44

    Interessante Ausführungen, danke dafür. Aber hier frage ich mich:

    "Aber diese Drehzahl braucht man und deswegen ist heute wieder ein 2 oder sogar 3 Gang Getriebe am Motor verbaut. "

    Was genau meinst du mit "heute wieder"? Also bei welchen zur Zeit in Serie produzierten E-Autos ist das so?

  14. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: ChMu 18.09.15 - 09:32

    chefin schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Jo, aber das liegt dran, das der Smart von Haus aus schon 1,1t wiegt.

    Und? Hat der nen besonders schweren Motor?
    >
    > Nun kann man das endlich ändern, also macht man es auch. Das beim Smart nur
    > ein kleiner Gewichtsunterschied ist, liegt am kleinen Smartakku und der
    > geringen Motorleistung bzw Reichweite.

    Aber den dreifachen Preis verlangen ist ok und soll die Verkaeufe ankurbeln? Also alles was teuer und fehleranfaellig ist ausbauen und mit ner mini Batterie fuer kleines Geld und nen Waschmaschinen Motor ersetzen um fast 30000 Euro abkassieren zu koennen ist die Strategie fuer die Deutschen Premium Hersteller?
    >
    > Und das Getriebe entfällt eben nicht mehr Grundsätzlich. Es ist viel zu
    > aufwendig einen Motor mit 1/Umin aber vollem Drehmoment zu betreiben.

    Scheinen aber alle zu machen.

    > Aber diese Drehzahl braucht man und deswegen ist heute
    > wieder ein 2 oder sogar 3 Gang Getriebe am Motor verbaut.

    Ja? Wo? Bei wem?


    > Alternativ könnte
    > man den Motor im Durchmesser steigern, da dann eine größere
    > Umfangsgeschwindigkeit da ist.

    Also der Motor in unserem Tesla ModelS ist winzig und scheint das ganz gut zu packen. Bis jemand mit Getriebe den Gang gefunden und eingekuppelt hat, ist der Tesla schon lange verschwunden.

  15. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: chefin 18.09.15 - 09:36

    Ganz zu anfang sagte man: der Elektromotor hat auch bei Null Drehzahl volles Drehmoment. jedenfalls die modernen Servomotoren. Ich benutze die im Maschinenbau selbst und sie haben diese Power. Jedoch muss ich mich nur mit 100W oder mal 1KW rumschlagen und diese Wärme führe ich nunmal via Gehäuse oder kleinem Zusatzlüfter ab. Stichwort fremdbelüftete Motoren.

    Die Autobauer dachten nun, das geht auch im großen. Und die ersten Emobile waren ja eher kleine Fahrzeuge. Mini-EL zb mit 3-4KW oder ähnlichem. Da war kein Getriebe drin, man hat die max Motordrehzahl auf die Endgeschwindigkeit untersetzt mit Kette oder Zahnrad und konnte über die ganze Drehzahlbandbreite von Bordstein hochkriechen bis 60kmh im selben Gang fahren.

    Das hat man aber schnell geändert. Anfangs war noch der Gedanke an Scheibenläufer im Rad um dadurch das Drehmoment massiv zu erhöhen und die Leistung auf 4 Motoren zu verteilen. Inzwischen setzt man aber wieder Getriebe ein. Auch weil die automatisch schaltenden Getriebe nicht mehr mit Drehmomentwandler funktionieren sondern mit echten trockenen Kupplungen, die via Elektronik statt Pedal betätigt werden. So verliert man keine Energie am Drehmomentwandler. Bereits 2 Gänge(Kriechgang bis 40 und 2. Gang bis Speedlimit) reichen da aus. Zumal die Motoren heute auch bis 5.000U/min belastbar sind ohne zu zerreisen. so hat man auch bei 1kmh noch 125U/min, also 2 U/sec oder beim 2poligen Drehstromer mit 12 Winklungspaketen ca 24 Wechsel/sec und damit eine Wicklung nur ca 120msec bestromt(Drehstrom bestromt 3 Wicklungen gleichzeitig). Das geht und das Drehmoment kann deutlich geringer ausfallen um das Auto zu bewegen.

  16. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: chefin 18.09.15 - 09:42

    ChMu schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > chefin schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Jo, aber das liegt dran, das der Smart von Haus aus schon 1,1t wiegt.
    >
    > Und? Hat der nen besonders schweren Motor?
    > >
    > > Nun kann man das endlich ändern, also macht man es auch. Das beim Smart
    > nur
    > > ein kleiner Gewichtsunterschied ist, liegt am kleinen Smartakku und der
    > > geringen Motorleistung bzw Reichweite.
    >
    > Aber den dreifachen Preis verlangen ist ok und soll die Verkaeufe
    > ankurbeln? Also alles was teuer und fehleranfaellig ist ausbauen und mit
    > ner mini Batterie fuer kleines Geld und nen Waschmaschinen Motor ersetzen
    > um fast 30000 Euro abkassieren zu koennen ist die Strategie fuer die
    > Deutschen Premium Hersteller?
    > >
    > > Und das Getriebe entfällt eben nicht mehr Grundsätzlich. Es ist viel zu
    > > aufwendig einen Motor mit 1/Umin aber vollem Drehmoment zu betreiben.
    >
    > Scheinen aber alle zu machen.
    >
    > > Aber diese Drehzahl braucht man und deswegen ist heute
    > > wieder ein 2 oder sogar 3 Gang Getriebe am Motor verbaut.
    >
    > Ja? Wo? Bei wem?
    >
    > > Alternativ könnte
    > > man den Motor im Durchmesser steigern, da dann eine größere
    > > Umfangsgeschwindigkeit da ist.
    >
    > Also der Motor in unserem Tesla ModelS ist winzig und scheint das ganz gut
    > zu packen. Bis jemand mit Getriebe den Gang gefunden und eingekuppelt hat,
    > ist der Tesla schon lange verschwunden.

    Und was hat das alles mit dem Gewicht zu tun? Oder mit dem Gewichtsvergleich zwischen Benzinmotor und Akku?

    achso...du wolltest nun mal etwas schreiben, weil du das jetzt endlich auch kannst. Na dann, willkommen im Club. Such dir einen freien Platz.

  17. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: ChMu 18.09.15 - 09:47

    Noch mal, wer setzt ein Getriebe ein? Im Roadster gab es anfangs ein 2Gang Getriebe, das wurde aber aufgegeben, es hielt die Belastung nicht aus.
    5000rpm? Electro Motoren laufen eher doppelt bis drei mal so schnell.

  18. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: Halil_Mohammed 18.09.15 - 09:54

    ChMu schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Noch mal, wer setzt ein Getriebe ein? Im Roadster gab es anfangs ein 2Gang
    > Getriebe, das wurde aber aufgegeben, es hielt die Belastung nicht aus.
    > 5000rpm? Electro Motoren laufen eher doppelt bis drei mal so schnell.

    Im Moment setzt noch kein Serienelektroauto Getriebe ein.

    Tesla hat kein Know How in Sachen Getriebe.

  19. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: ChMu 18.09.15 - 09:54

    chefin schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ChMu schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > chefin schrieb:
    > >
    > ---------------------------------------------------------------------------
    >
    > > -----
    > > > Jo, aber das liegt dran, das der Smart von Haus aus schon 1,1t wiegt.
    > >
    > > Und? Hat der nen besonders schweren Motor?
    > > >
    > > > Nun kann man das endlich ändern, also macht man es auch. Das beim
    > Smart
    > > nur
    > > > ein kleiner Gewichtsunterschied ist, liegt am kleinen Smartakku und
    > der
    > > > geringen Motorleistung bzw Reichweite.
    > >
    > > Aber den dreifachen Preis verlangen ist ok und soll die Verkaeufe
    > > ankurbeln? Also alles was teuer und fehleranfaellig ist ausbauen und mit
    > > ner mini Batterie fuer kleines Geld und nen Waschmaschinen Motor
    > ersetzen
    > > um fast 30000 Euro abkassieren zu koennen ist die Strategie fuer die
    > > Deutschen Premium Hersteller?
    > > >
    > > > Und das Getriebe entfällt eben nicht mehr Grundsätzlich. Es ist viel
    > zu
    > > > aufwendig einen Motor mit 1/Umin aber vollem Drehmoment zu betreiben.
    > >
    > > Scheinen aber alle zu machen.
    > >
    > > > Aber diese Drehzahl braucht man und deswegen ist heute
    > > > wieder ein 2 oder sogar 3 Gang Getriebe am Motor verbaut.
    > >
    > > Ja? Wo? Bei wem?
    > >
    > >
    > > > Alternativ könnte
    > > > man den Motor im Durchmesser steigern, da dann eine größere
    > > > Umfangsgeschwindigkeit da ist.
    > >
    > > Also der Motor in unserem Tesla ModelS ist winzig und scheint das ganz
    > gut
    > > zu packen. Bis jemand mit Getriebe den Gang gefunden und eingekuppelt
    > hat,
    > > ist der Tesla schon lange verschwunden.
    >
    > Und was hat das alles mit dem Gewicht zu tun? Oder mit dem
    > Gewichtsvergleich zwischen Benzinmotor und Akku?

    Du sagst, das Getriebe, welches nicht unwesentlich wiegt und kostet, wuerde in Electro Wagen ebenfalls gebraucht, weswegen man das Gewicht nicht rausrechnen kann. Das ist falsch.
    >
    > achso...du wolltest nun mal etwas schreiben, weil du das jetzt endlich auch
    > kannst. Na dann, willkommen im Club. Such dir einen freien Platz.

    Wie? Ich fahre Electrische Autos, seit ueber 10 Jahren, ausschliesslich und ich weiss was sie mehr wiegen und warum. Der Gewichtsunterschied ist aber keinesfalls in Regionen, das man nun besorgt sein muesste. Ganz im Gegenteil, es kommt der Fahrdynamik sehr entgegen einen extreem niedrigen Schwerpunkt zu haben. Was mich aufregt sind die Erklaerungen der Deutschen Hersteller, das das alles neu erfunden werden muss, rasend teuer ist (obwohl man alles was teuer ist weglaesst) und es ohne Staats Subventions Gelder nicht geht.

  20. Re: Verschiedene Gründe

    Autor: ChMu 18.09.15 - 10:03

    Halil_Mohammed schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ChMu schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Noch mal, wer setzt ein Getriebe ein? Im Roadster gab es anfangs ein
    > 2Gang
    > > Getriebe, das wurde aber aufgegeben, es hielt die Belastung nicht aus.
    > > 5000rpm? Electro Motoren laufen eher doppelt bis drei mal so schnell.
    >
    > Im Moment setzt noch kein Serienelektroauto Getriebe ein.
    >
    > Tesla hat kein Know How in Sachen Getriebe.

    Eben, wozu auch?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 18.09.15 10:04 durch ChMu.

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