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Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

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  1. Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: Cohiba 09.01.17 - 10:54

    111 KWh zu 80% in 30 Minuten laden, heisst 178 KW Dauerleistung auf einer Steckdose und den Zuleitungen, bei 400 V also 444 Ampere Dauerstrom mit den entsprechenden Magnetfeldern. Drehstrom 444 Ampere bei 400 V über 2 km Entfernung zum nächsten Umspannwerk braucht bei typischen VDE max. 3% Spannungsabfall auf der Leitung Kabel mit 2289 mm2 Querschnitt, oder über 5 cm Durchmesser. Pro Meter wiegt das Kabel 20 kg, also 40 Tonnen Kupfer für die Kabel bis zum Umspannwerk. Beim aktuellen Preis von etwas über 5300 Euro pro Tonne sind das 212000 Euro Kupfer die verbuddelt werden müssen (wenn denn bei solcher Nachfrage nicht der Kupferpreis durch die Decke geht). Eine Ladung reicht dann für 480 km Fahrt. 2013 haben die PKW in Deutschland 622 Mrd. Kilometer zurück gelegt, das wäre dann 130 Mrd. mal so eine Ladung von 89 KWh, oder gesamt 11570 Terawattstunden -> nur um die PKW in Deutschland auf der Strasse fahren zu lassen. Nun produziert Deutschland Brutto im Jahr rund 650 Terawattstunden Strom, müsste also mal eben die Stromproduktion um einen Faktor 20 erhöhen, um nur die PKWs auf Elektro um zu stellen und dann wäre kein Strom mehr für irgend etwas anderes übrig. Also, Jungs und Mädels von der Ideologiefront, mal offen und ehrlich, eMobilität kann nur mit ganz großen gesellschaftlichen Revolutionen auch nur annähernd funktionieren und die Physik wird sich durch Ideologie nicht beeindrucken lassen.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.01.17 10:56 durch Cohiba.

  2. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: egal 09.01.17 - 11:10

    Danke für das Vorrechen, war da bis dato immer etwas faul da mal selbst was zu rechnen. Allerdings war mir auch so schon klar, dass das ein riesen Problem ist, was bis dato kaum angesprochen wird.

    Die Ideologen denken vermutlich die ganze Zeit: kein Problem, genau aus dem Grund haben wir doch die Glühlampen verboten, wegen der Umwelt und damit die E-Autos auch ihr bissl Strom bekommen können und so. Nur sind die Einsparungen hier ein Mäusepups gegen den Bedarf der in Zukunft aufgrund der E-Autos entstehen wird.

    Im Grunde lässt sich das Problem nur auf eine Weise lösen und zwar indem sich die Menschen im Elektromobilzeitalter extrem in Ihrer Mobilität einschränken. Hier müssen dann vermutlich auch neue Gesetze her, Arbeitsplätze weiter weg als 30km vom Wohnort sind verboten und so. Es sei denn man radelt hin (natürlich ohne E-Bike) ;-)

  3. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: m245m 09.01.17 - 11:10

    Vielen Dank für das Durchrechnen!

  4. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: thinksimple 09.01.17 - 11:24

    Solltest noch mal nachrechnen. Es sin 1,3 Mrd Ladungen nicht 130Mrd und somit 115 TWh. also ca. 15% mehr Energiebedarf. Aber das Problem der Anschlüsse und der Energieverteilung bleibt.

    Alleinfahrende Autos hin oder her,
    aber Backpapierzuschnitte sind schon eine geile Erfindung.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.01.17 11:27 durch thinksimple.

  5. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: PiranhA 09.01.17 - 11:24

    Fehler noch und nöcher...
    Das Auto wird wenigstens 800V Spannung haben, eher 1kV. Darüber werden langfristig auch 350 kW Ladestrom gehen. Tesla geht übrigens den gleichen Weg. Und ja, das müssen sogar die Kabel gekühlt werden. Gibt es schon alles.

    Bei 622 Mrd. Kilometer und einem Verbrauch von 20 kWh/100km, was mehr ist als die meisten E-Autos heute verbrauchen, komme ich auf einen Bedarf von 124,4 TWh was den Strombedarf um weniger als 20% ansteigen lässt. Wenn man bedenkt, dass auch in 20-30 Jahren noch Verbrenner auf der Straße sein werden, durchaus machbar. Sicherlich ist das eine Herausforderung, aber nicht unrealistisch.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.01.17 11:25 durch PiranhA.

  6. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: 0mega42 09.01.17 - 11:30

    Wird der Strom vom Umspannwerk wirklich nur mit 400V zur Ladesäule gebracht?

    Ich glaube fast dass dort, wo die Tesla Supercharger stehen, höhere Spannungen zur Verfügung stehen... weiß es aber nicht.

    Darüber hinaus fehlt in deiner Berechnung die Nutzung von den Auto Akkus als Puffer für Überkapazitäten durch regenerative Energie, die aktuell einfach wegfällt. Zugegebenermaßen macht es das auch nicht so viel besser ;)

  7. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: thinksimple 09.01.17 - 11:31

    PiranhA schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Fehler noch und nöcher...
    > Das Auto wird wenigstens 800V Spannung haben, eher 1kV. Darüber werden
    > langfristig auch 350 kW Ladestrom gehen. Tesla geht übrigens den gleichen
    > Weg. Und ja, das müssen sogar die Kabel gekühlt werden. Gibt es schon
    > alles.
    >
    > Bei 622 Mrd. Kilometer und einem Verbrauch von 20 kWh/100km, was mehr ist
    > als die meisten E-Autos heute verbrauchen, komme ich auf einen Bedarf von
    > 124,4 TWh was den Strombedarf um weniger als 20% ansteigen lässt. Wenn man
    > bedenkt, dass auch in 20-30 Jahren noch Verbrenner auf der Straße sein
    > werden, durchaus machbar. Sicherlich ist das eine Herausforderung, aber
    > nicht unrealistisch.


    Natürlich ist alles machbar keine Frage, aber so ein 1000A Anschluss kostet nicht gerade wenig. Und als Firma mal eben so 10 Anschlüsse mit gesamt 10.000A. Uiui

    Alleinfahrende Autos hin oder her,
    aber Backpapierzuschnitte sind schon eine geile Erfindung.

  8. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: thinksimple 09.01.17 - 11:35

    0mega42 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wird der Strom vom Umspannwerk wirklich nur mit 400V zur Ladesäule
    > gebracht?
    >
    > Ich glaube fast dass dort, wo die Tesla Supercharger stehen, höhere
    > Spannungen zur Verfügung stehen... weiß es aber nicht.
    >
    > Darüber hinaus fehlt in deiner Berechnung die Nutzung von den Auto Akkus
    > als Puffer für Überkapazitäten durch regenerative Energie, die aktuell
    > einfach wegfällt. Zugegebenermaßen macht es das auch nicht so viel besser
    > ;)

    Nein natürlich nicht. Die Supercharger hängen am Mittelspannungsnetz und werden dann transformiert. Ausschlaggebend ist die Leistung.

    Alleinfahrende Autos hin oder her,
    aber Backpapierzuschnitte sind schon eine geile Erfindung.

  9. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: FrankM 09.01.17 - 11:37

    Diese Ladeleistung wird sicherlich nicht zu Hause erwartet sondern an Tankstellen an der Autobahn bspw. Diese Tankstelle stellt dann eben ein kleines Umspannwerk dar, sodass die Leistung bei einer deutlich höheren Spannung als 400V an der Tankstelle ankommt. Somit benötigt es nicht solche gigantischen Kabel wie du vorgerechnet hast. Nur auf einer kurzen Distanz müssen die 444A fließen.

    Die Energiefrage ist berechtigt. Und da gebe ich dir recht, dass hier ein Umdenken stattfinden muss. Wenn man aber bedenkt, dass viele Kraftwerke eben nicht bei Volllast laufen und regelmäßig gedrosselt werden, ist dort schon jetzt noch Spielraum für e-Autos. Wenn diese dann sogar als Lastpuffer verwendet werden könnten, würden diese dem Netz eher dienen als schaden. Aber ein teurer Ausbau wird notwenig sein.

    Ganz anderes Thema: Feinstaub
    Der Feinstaub wird mit E-Autos, meiner Meinung nach, nicht merklich weniger. Ein Großteil bei PM2,5 entsteht einfach durch Reifen- und Straßenabrieb, ein Problem, das bei E-Autos bestehen bleibt. Somit werden Problemstädte wie Stuttgart in ihrem Kessel weiterhin das Problem Feinstaub haben. Man könnte sich sogar fragen, ob die Abgrasreinigungsanlagen moderner Luxus-Autos und LKWs nicht sogar die Luft sauberer machen, als ohne sie. Natürlich ist hier der Fokus nun nur auf dem Feinstaub, andere giftige Stoffe kommen aus dem Auspuss auch noch raus.

  10. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: PiranhA 09.01.17 - 11:38

    Bei 1kV Spannung sind es aber 200-350A. Das wird letztendlich nicht viel teurer als ein Super-Charger. Man sollte halt nicht vergessen, dass Schnellladestation nur bei Langstrecken verwendet werden. Für die üblichen Destination-Charger wird man kaum über die 50 kW Marke gehen, wozu auch? Bei üblichen Standzeiten von mehreren Stunden und vielen kleinen Ladevorgängen auch gar nicht nötig.

  11. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: PiranhA 09.01.17 - 11:42

    FrankM schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ganz anderes Thema: Feinstaub
    > Der Feinstaub wird mit E-Autos, meiner Meinung nach, nicht merklich
    > weniger. Ein Großteil bei PM2,5 entsteht einfach durch Reifen- und
    > Straßenabrieb, ein Problem, das bei E-Autos bestehen bleibt. Somit werden
    > Problemstädte wie Stuttgart in ihrem Kessel weiterhin das Problem Feinstaub
    > haben.

    Das stimmt zwar, allerdings werden Bremsen dank Rekuperation vor allem innerstädtisch weniger stark beansprucht und Feinstaub vom Getriebe fällt auch weg. Der große Vorteil ist aber bei den Stickoxiden, wo die Grenzwerte ja auch ständig überschritten werden.

  12. Bla bla bla

    Autor: Kondom 09.01.17 - 12:01

    Es geht um Schnellladestationen und nicht um das Laden zuhause.

  13. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: mainframe 09.01.17 - 12:03

    Oh Gott laß Hirn vom Himmel regnen!

    Ein normaler Hausanschluß hat 63Ampere bei 400 Volt mit 3 Phasen.

    d.h. 63A*400V*3 = 75,6kW !

    D.h. wenn der Wagen nicht ganz leer gefahren ist, kann man den an einem normalen Haußanschluß in 1h auf 80% Aufladen.

    Ihr vergeßt immer, dass es nicht nur 1 Phase sondern 3 sind!

  14. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: thinksimple 09.01.17 - 12:07

    mainframe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Oh Gott laß Hirn vom Himmel regnen!
    >
    > Ein normaler Hausanschluß hat 63Ampere bei 400 Volt mit 3 Phasen.
    >
    > d.h. 63A*400V*3 = 75,6kW !
    >
    > D.h. wenn der Wagen nicht ganz leer gefahren ist, kann man den an einem
    > normalen Haußanschluß in 1h auf 80% Aufladen.
    >
    > Ihr vergeßt immer, dass es nicht nur 1 Phase sondern 3 sind!

    OMG!

    Alleinfahrende Autos hin oder her,
    aber Backpapierzuschnitte sind schon eine geile Erfindung.

  15. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: egal 09.01.17 - 12:13

    Und jede der 3 Phasen kann 63A ab? Da hab ich grad so meine Zweifel.

  16. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: egal 09.01.17 - 12:47

    Davon mal ab kann man auch nicht aus jeder der 3 Phasen 400V parallel ziehen oder?

    Imho liegt die maximal Ladeleistung bei 230V * 3 * 32A = 22KW

    Bin kein Elektrotechniker, man möge mich korrigieren....
    Aber in einer Stunde ist so ein Akku am 3-Phasen-Hausanschluss niemals von sagen wir mal 50% auf 100%.



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 09.01.17 13:02 durch egal.

  17. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: jkow 09.01.17 - 13:12

    Postfaktisch ist vor allem mal der Glaube, wir können noch ewig den wertvollsten Rohstoffe dieser Erde einfach so verheizen.

    Das durchschnittliche E-Auto wird am heimischen Stromanschluss über Nacht geladen werden (sei es in der Garage oder an der Straßenlaterne) und braucht dafür einen Bruchteil der genannten Leistung. Von den von Dir genannten 622 Mrd Kilometer wird ein nicht unbeträchtlicher Teil von Pendlern verfahren, die am Tag nie mehr als 200 km zurücklegen, also tagsüber nie laden müssen.

    Die paar Stromtankstellen, die es darüber hinaus noch für Vielfahrer braucht, werden sicherlich anders an das Stromnetz angeschlossen als Du es vorgerechnet hast.

  18. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: PiranhA 09.01.17 - 13:46

    Zu Hause nicht, aber da steht das Auto normalerweise mindestens 10-12h am Tag und muss im Schnitt vielleicht 10 kWh laden (~50km).
    Schnellladestationen stehen dann irgendwo an der Autobahn, welche dann natürlich eine ganz andere Anbindung haben.

  19. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: Lukas.F 09.01.17 - 14:48

    FrankM schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ganz anderes Thema: Feinstaub
    > Der Feinstaub wird mit E-Autos, meiner Meinung nach, nicht merklich
    > weniger. Ein Großteil bei PM2,5 entsteht einfach durch Reifen- und
    > Straßenabrieb, ein Problem, das bei E-Autos bestehen bleibt...

    Soweit ich weiß kommt der Feinstaub ganz grob zu 1/3 aus dem Motor, 1/3 Bremsen+Kupplung, 1/3 Reifen+Straße. Der Motor fällt komplett weg, Kupplung gibt es auch nicht und die Bremsen werden dank Rekuperation kaum noch beansprucht. Somit hat ein E-Mobil erhebliche Vorteile was Feinstaub angeht, deutlich weniger als halb so viel wie ein Verbrenner. Dazu kommt, dass der besonders gefährliche Feinstaub (mit den kleinsten Partikeln) vorwiegend aus dem Motor kommt. Solche Nanopartikel, die direkt in die Blutbahn gehen, gibt es dann fast gar nicht mehr.

  20. Re: Physik? Egal, wir leben ja postfaktisch.

    Autor: egal 09.01.17 - 14:59

    Schon klar. Ich frag mich dennoch ob die Leitungen das aktuell hergeben, wenn in Zukunft statistisch jeder 5 Haushalt nachst gleichzeitig 10 KW oder mehr aus der Leitung zieht (und das Deutschlandweit).
    Also ohne intelligente Stromnetze und lokale Rückeinspeisung und Pufferung wird das glaube ich nichts.
    Ansonsten alles wieder aufreisen und noch dickere Leitungen verlegen, naja der Kunde wird es zahlen (müssen).

    Vor allem was sollen da die ganzen Leute machen die in Blocks oder generell Mietwohnungen (ohne Garage und persönlichen Stellplatz) leben? Die Parkplätze reichen ja so schon oft kaum, da muss ja dann in Zukunf bei fast jeden Parkplatz so eine Ladesäule stehen, damit die Leute am nächsten Tag wieder an die Arbeit können.

    Ich vermute aufgerissene Strassen und (Park-)Plätze werden in den nächsten 2 Jahrzehnten zum nervenden Normalfall werden.

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