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Warum nicht mechanische Wechselakkus?

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  1. Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: radneuerfinder 26.12.19 - 23:52

    Der Verkauf von E-Autos läuft schleppend, und wir wissen alle woran das liegt: an mangelnder Reichweite (rund 50 bis 80 % schlechter als gewohnt) in Verbindung mit Ladezeiten, die öfter anfallen, dafür aber 5 bis 20 mal so lange dauern. Eine Verschlechterung zum Gewohnten um 500 % bis 2000 %. Der teurere Preis bietet ebenfalls eine negativen Anreiz. Da sagen viele: nicht attraktiv, oder sogar nicht akzeptabel.

    Warum greift man nicht auf eine Lösung zurück, die funktioniert und dieses Problem mit verfügbarer Technik löst? E-Tankstellen, die in 2 bis 5 Minuten einem PKW mit vollgeladenen Akkus versorgen - dank vollautomatischem mechanischen Akkuwechsel. Das System von Better Place ist nicht an technischen Problemen gescheitert.
    (Wer mag, findet Better_Place bei Wikipedia, und Better Place Battery Swap Demonstration auf Youtube.)
    Better Place ist an wirtschaftlichen Problemen gescheitert, weil es seiner Zeit voraus war, u. a. weil E-Autos vor 8 Jahren kostenmäßig noch weniger konkurrenzfähig waren als heute - egal wie schnell das Ladesystem war. Deswegen muss aber nicht gleich die ganze Idee vergessen werden.

    Es bräuchte eine Norm für AutoAkkus. Ich stelle mir z.B. Quader mit einem typischen Reichweitengegenwert von z. B. rund 100 km vor. Autos haben auch weiterhin festeingebaute Akkus, nämlich um den Platz in der Karrosserie optimal auszunutzen. Diese hätten aber typischerweise nur einen minderen Anteil an der Reichweite. Der Löwenanteil der KWh würde in Wechselakkus stecken.

    Für den täglichen Weg zur Arbeit "tanke" ich einen Quader mit 100 km Reichweite, den ich natürlich auch selber laden kann. Für längere Strecken habe ich in größeren Autos die Möglichkeit 5 Quader zu tanken, oder, z. b. in einem kleineren Auto, alle 200 km in wenigen Minuten 2 volle Akkus nachzuladen. Die Reichweitenangst hätte sich in beiden Fällen erledigt.

    Weitere Vorteile:
    - Das Auto schleppt nicht permanent hunderte von Kilogramm schweren Akkus durch die Gegend
    - Die Akkus würden nicht, im Schnitt, 23 Stunden am Tag rumstehen, der Auslastungsgrad wäre höher, sie würden effizienter = kostensparender eingesetzt. Negative Effekte wie Selbstentladung und Alterung kommen durch die höhere Umlaufgeschwindigkeit weniger beim Endverbraucher an. Neue Akkutechnologieen kämen schneller in die Autos.
    - Wettbewerb bei den Akkutechnologien könnte es durch verschiedene Anbieter geben. Dank genormten AkkuQuader könnte der Endverbraucher ja überall "tanken". Z.B. bei: VW-E, ShEll, Volta, UHP Batteries (UltrHighPower Batteries), etc.

    Will man das E-Auto *jetzt*, dann könnte man das mit vorhandener Technologie *jetzt* machen.

  2. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: Nutzer-name 27.12.19 - 00:41

    Wie groß soll denn so ein Quader sein? Welche Form müssten die Fahrzeuge haben um die Quader aufzunehmen?

    Davon abgesehen werfe ich mal solche Faktoren ins Spiel ein wie.. Gewicht der Quader, Fahrwerkauslegung, Gewichtsverteilung und vor allem Preis für den einzelnen Quader. Kein Mensch wird dir ins Auto einen mehrere Tausend Euro teureren Akku für geringes Entgelt reinstecken und im Gegenzug vielleicht einen total abgenutzten Akku bekommen.

  3. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: Tuxraxer007 27.12.19 - 08:44

    Nutzer-name schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wie groß soll denn so ein Quader sein? Welche Form müssten die Fahrzeuge
    > haben um die Quader aufzunehmen?
    Ein chinesischer Autohersteller hat genau das im Programm, allerdings erst mal nur auf dem chinesischen Markt.
    Die Fahrzeuge werden zwar auch in Europa verkauft aber erst mal ohne Wechselmöglichkeit.

    Der Wechsel dauert genauso lange wie normales Tanken, Wagen fährt in eine Halle auf eine Hebebühne, von unten wird der leer Akku entnommen und ein voller eingesetzt, fertig.
    Der leere Akku wird dann aufgeladen und gelagert bis der nächte Wagen zum Wechsel kommt.

    Im Hamburger Container Terminal CTA wird das übrigens schon gemacht mit den selbstfahrenden Transporter. Einige davon fahren elektrische und die Akkus werden vollautomatisch getauscht.

    Problem ist aber eher, das solche Wechselstation viel Platz benötigen zum landen/lagern der Akkus und zum anderen alle Fahrzeuge identische Akkus verbaut haben müssen die sich dann auch leicht wechseln lassen - und genau letzteres wird nicht passieren.
    Wie lange haben die Hersteller benötigt, sich auf eine einheitliche Steckernorm zu einigen - bis wir einheitliche Akkus in e-Autos bekommen, sind e-Auto überholt und nicht mehr zeitgemäß-

  4. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: Glitti 27.12.19 - 08:53

    Tuxraxer007 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Der Wechsel dauert genauso lange wie normales Tanken, Wagen fährt in eine
    > Halle auf eine Hebebühne, von unten wird der leer Akku entnommen und ein
    > voller eingesetzt, fertig.
    > Der leere Akku wird dann aufgeladen und gelagert bis der nächte Wagen zum
    > Wechsel kommt.

    Na na na na... Alleine das in die Halle auf Hebebühne fahren, Wagen hochfahren, Wagen runterfahren dauert ungefährt so lange wie ein Tankvorgang. Wenn die Batterie schon ganz unten im Fahrzeugboden verbaut ist, muss sie sehr gut gegen Steinschlag etc. geschützt sein. An die Batterie kommt man also nicht innerhalb von 10 Sekunden.
    Ohne das Konzept jetzt genau zu kennen, wird auch solch ein Tausch noch mindestens 10 Minuten dauern.

  5. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: thrust26 27.12.19 - 09:28

    Natürlich kann man den Platz mit individuellen Akkus besser nutzen. Aber der OP will ja nur einen Teil wechselbar machen. Und dafür sollten sich schon genormte Plätze in fast jedem Fahrzeug finden lassen.

    Und wenn man dann den Akku nicht selbst besitzt, dann passt das schon.

  6. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: norbertgriese 27.12.19 - 10:00

    Bei den paar eMobilen ist das auf jeden Fall zu aufwendig, zusätzliche teure Akkus vorzuhalten. Mal abgesehen davon, dass die Hersteller kein Interesse an einheitlichen Akkus haben.

  7. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: ChrisE 28.12.19 - 08:11

    Wenn man nur einen Teil des Akkus wechselbar macht, dann kommt zu wenig Reichweite durch den Wechsel ins Fahrzeug. Nehmen wir ein Fahrzeug das aktuell rund 300 km kommen würde. Der Akku ist momentan ein großes Teil, alles sehr dicht verbaut. Teilt man den jetzt in zwei Teile, dann verliert man schon mal Platz durch die zusätzlichen Anschlüsse und die Wand vom Akku. Nehmen wir großzügig an, dass man noch auf 270 km kommt. So, wie groß soll dieser genormte Teil sein? Wohlgemerkt, der soll sowohl bei einem Kleinstwagen (VW up!, Smart etc) passen als auch bei den großen Autos (Tesla Model X, Jaguar i-Type etc). Das dürfte dann ein Akku werden, der für etwa 100 km langt.
    Nehmen wir nun die typischerweise erwähnte Fahrt von 800 km von Deutschland in den Urlaub, die ein Diesel angeblich mit einer Tankfüllung und insgesamt in 7 Stunden schafft. Das ist in Foren meist das, was Autos können müssen. Dann müsste man auf so einer Strecke, statt zwei oder drei mal an eine Schnellladesäule (normaler Akku), den Akku 5 mal wechseln. Unterm Strich ist das ein Zeitgewinn (laden: 2-3 mal 30 Minuten, wechseln: 5 mal 5 Minuten). Aber man begeistert niemanden mit der Aussage, dass man alle 100 km kurz halten müsste.

    Alles nur geratene Annahmen usw. Nicht auf Studien oder anderweitig fundierten Erkenntnissen basierend.

    Man könnte natürlich noch überlegen, ob man den Akku in einer etwas kleineren Größe macht, und in ganz kleine Fahrzeuge davon dann nur zwei steckt, in große aber 4 bis 6. Macht einen Wechselvorgang an sich aufwändiger (mehrere auf einmal wechseln oder in einem Vorgang hintereinander), aber nach dem Wechsel kommt man weiter als obige 100 km.
    Bliebe das Problem mit der Einheitsgröße auf die man sich einigen müsste.

    Zu bedenken ist auch: worin sollen sich die Fahrzeuge unterscheiden, wenn nicht in der erzielbaren Reichweite? Es geht bisher auch nicht, Fahrzeug x von Hersteller A zu nehmen, aber den sparsamen Motor von Hersteller B. Wenn man jetzt anfängt, dass Akkus von den Fahrzeugen einfach so herstellerübergreifend gewechselt werden könnten, dann unterscheiden sie sich nicht mehr in der Akkutechnologie. Hersteller C hat nicht mehr den besseren Akku als Hersteller D. Das ist aber genau das, wo die Hersteller versuchen besser zu sein als Konkurrenz. Und noch dazu: niemand kauft sich ein neues Auto, weil im Nachfolger der Akku besser wurde. Oder der im aktuellen kaputt. Aus Umweltschutzgründen zu begrüßen, aber die Autoindustrie lernt gerade erst was es heißt, Software von alten Fahrzeugen im Nachhinein zu aktualisieren und neue Funktionen zu liefern. Bisher war “du wilst diese minimale Verbesserung? Dann kaufe das brandneue und verkaufe das drei Jahre alte Auto“ das Motto. Von Upgrade der Hardware ist man noch weit entfernt. Geld wird mit dem Verkauf der Autos gemacht, nicht dem aktuell halten.

  8. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: radneuerfinder 28.12.19 - 10:58

    ChrisE schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Dann müsste man auf so einer Strecke, statt zwei oder drei mal an eine
    > Schnellladesäule (normaler Akku), den Akku 5 mal wechseln.

    Das paßt rechnerisch nicht zusammen mit der Annahme, dass ein Auto mir festeingebauter Batterie 300 km weit kommt und ein Auto gleicher Größe mit Wechselakkus 270 km. 800 km / 300 km = 3 Ladestops a 30* Minuten, 800 km / 270 km = 3 Ladestops a 5 Minuten. Vorteil Wechsleakku gegenüber Ladekabel: 1 Stunde und 15 Minuten, Nachteil gegenüber Diesel lediglich 15 Minuten. 15 Minuten wären glaube ich ein für die Meisten bei einer mehrstündigen Fahrt ein gangbarer Kompromiss. Das Reichweitenproblem von E-Autos wäre gelöst!!


    > Wenn
    > man jetzt anfängt, dass Akkus von den Fahrzeugen einfach so
    > herstellerübergreifend gewechselt werden könnten, dann unterscheiden sie
    > sich nicht mehr in der Akkutechnologie. Hersteller C hat nicht mehr den
    > besseren Akku als Hersteller D. Das ist aber genau das, wo die Hersteller
    > versuchen besser zu sein als Konkurrenz.

    Ja, im Akku steckt wohl bei einem Elektroauto rund die Hälfte der Technologie und der Kosten. Was aber hindert die Autohersteller daran, ihre überlegene Akkutechnologie in VW E-Tankstellen anzubieten und mit Mercedes, Panasonic und XY E-Ladestationen zu konkurrieren?

    Wenn es nicht so bleiben soll wie es ist, dann muss es eben anders werden. Das muss nicht heißen, dass es weniger Wettbewerb, oder Gewinn geben muss. Natürlich könnten dabei einzelne Firmen auf der Strecke bleiben. Je kraftvoller die für Fortschritt & Marktwirtschaft typische "schöpferische Zerstörung", desto vitaler unsere Wirtschaft! Land der Tüftler?


    * wobei ich 30 Minuten Ladezeit für 300 km Reichweite für optimistisch halte.



    10 mal bearbeitet, zuletzt am 28.12.19 11:16 durch radneuerfinder.

  9. Re: Warum nicht mechanische Wechselakkus?

    Autor: radneuerfinder 10.01.20 - 17:08

    Aus dem www beim Spiegel:
    auto/fahrkultur/wechsel-akkus-fuer-elektroautos-raus-rein-weiter-a-1190491.html

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