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"Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

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  1. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 19:07

    oxybenzol schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Auch ein E-Motor hat einen drehzahlabhängigen Wirkungsgrad. Model S/X mit 2
    > Motoren haben ne größere Reichweite als diese mit einem, obwohl ein
    > zusätzlicher Motor das Gewicht erhöht.

    Das liegt primär daran, dass es mit einem Motor nur Heckantrieb ist und man daher beim Bremsen nur hinten rekuperieren kann. Ein Auto muss aber immer auf der Vorderachse überbremsen, da es ansonsten instabil wird. Durch einen zusätzlichen Motor vorne kann man also wesentlich mehr Energie zurückgewinnen.

  2. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Eheran 11.10.18 - 19:16

    >Auch ein E-Motor hat einen drehzahlabhängigen Wirkungsgrad.
    Wo in meinem Beitrag bestreite ich denn soetwas oder erwähne überhaupt irgendwas mit Drehzahl? Und warum sollte das dann auch noch sein, wenn die Drehzahl ohnehin für alle E-Motoren ziemlich ähnlich sein werden?
    Die Aussagen des TO sind schlichtweg Unsinn, nicht mehr und nicht weniger will ich damit klarstellen.

  3. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: oxybenzol 11.10.18 - 19:29

    Luke321 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > oxybenzol schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Auch ein E-Motor hat einen drehzahlabhängigen Wirkungsgrad. Model S/X mit
    > 2
    > > Motoren haben ne größere Reichweite als diese mit einem, obwohl ein
    > > zusätzlicher Motor das Gewicht erhöht.
    >
    > Das liegt primär daran, dass es mit einem Motor nur Heckantrieb ist und man
    > daher beim Bremsen nur hinten rekuperieren kann. Ein Auto muss aber immer
    > auf der Vorderachse überbremsen, da es ansonsten instabil wird. Durch einen
    > zusätzlichen Motor vorne kann man also wesentlich mehr Energie
    > zurückgewinnen.

    Ist Rekuperation Teil vom Testzyklus? Dachte bisher, dass dem nicht so wäre.

  4. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 19:34

    Luke321 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Auch nicht mehr als bei anderen. Die Forschung die beispielsweise notwendig
    > war um die Model 3/BMW Motoren oder auch Transversalflussmaschinen zu
    > entwickeln wird niemals ein Unternehmen stehmen. Viel zu teuer und auch
    > viel zu risikoreich. Da darf man sich nicht von Marketing blenden lassen.
    > Es wird sehr selten vorkommen, dass ein Unternehmen etwas auf den Markt
    > bringt, was die unanhängige Forschung so noch nicht gesehen hat.

    Wie z.B. Teslas bei ihrer für jede Zelle exklusiven elektrischen Ansteuerung in ihrem ü2000 Zellen Akku, schon in 2006 beim Tesla Roadster, während Siemens noch in 2010 in einem Werbefilmchen mit Testgokart damit prahlte, dass sie an einer "neuen" Batterie forschten, in der jede Zelle exklusiv angesprochen würde :]. Ich orientiere mich nicht am Marketing, sondern an der Firmen Geschichte, am Mut der Gründer z.B. als erste in der Welt die Lithium-Ionen-Technik für Automobile einzusetzen(experimentiert hatten sie vorher privat an einem Motorrad). Das alleine schon ist eine Geschichte, gegen welche die klassische Autokonzerne noch größeren Widerstand aufbringen würden aufgrund der bis dato praktisch nicht mal existenten Forschung an überdimensionierten Lithiumbatterien(bis zu dem Zeitpunkt gab es Li-Ionen Technik nur in Telefonen, Notebooks und Akkuschraubern). Auch ist Motorentechnik, im Vergleich z.B. zur Zellforschung, ausgesprochen sehr gut einschätzbar und berechenbar, was die mechanische Beanspruchung und Langlebigkeit der eingesetzten Bauteile und Materialien angeht.

    > Hmm das ist natürlich blöd. Reluktanzmotor ist es wie gesagt mit Sicherheit
    > keiner. ;-)

    Wie gesagt, eine gewisse Geduld sollte man da schon aufbringen, damit man sich bei seinen Aussagen nicht in den Bereich der Unseriösität verabschiedet.

  5. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: fg (Golem.de) 11.10.18 - 19:38

    Hallo Ihr Motorexperten,

    angesichts der Debatte: Wäre es nicht präziser, den Motor als "Geschaltete Reluktanzmaschine mit teilweise permanenterregtem Rotor" zu bezeichnen? Im Gegensatz zum Reluktanzmaschinen mit reinem Eisenläufer?

    Oder ist PSM als Oberbegriff präzise genug?

    Musk nennt den Motor: switched reluctance, partial permanent magnet rear

    Grüße,
    Friedhelm Greis
    Golem.de

  6. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: demon driver 11.10.18 - 20:11

    apedev schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > An dem Punkt, würde ich empfehlen [...]

    Ich halte eine Verwechslung für möglich. Vielleicht war ja der Herr gemeint, nicht das Gescherr!

  7. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 20:14

    oxybenzol schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ist Rekuperation Teil vom Testzyklus? Dachte bisher, dass dem nicht so
    > wäre.

    Würde mich schwer wundern wenn nicht?!
    Das würde ja gar keinen Sinn machen.

  8. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 20:23

    Luke321 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Bei synchron Reluktanzmotoren eben nicht. Da verwendet man den gleichen
    > Stator wie bei Synchron oder Asynchronmaschinen und erzeugt ein Drehfeld,
    > dem der Rotor folgt. Das ist dann nicht mehr oder weniger wellig als ein
    > Synchronmotor. Was du meinst sind geschaltete Reluktanzmotoren.

    Ein Switched reluctance motor, SRM, das ist doch genau das, was die Gerüchteküche über den M3 Motor verbreitet, was der eben sei. Und auch der SRM ist natürlich ein Synchronmotor.

    Welcher Reluktanzmotor-Typ auch immer, schöpft der seinen Drehmoment immer aus dem Streben der Magnetfeldlinien sich gerade auszurichten zu wollen. Das tun die Magnetfeldlinien aber nur über einem verhältnismäßig kleinen Winkelbereich hinweg, wobei der Drehmoment aber genau in diesem kleinem Winkel unverhältnismäßig hoch ansteigt. Eine Welligkeit im Drehfeldes ist damit unvermeidbar, ob switched oder nicht. Dabei spielt die Lorenzkraft im Reluktanzmotor aber überhaupt keine Rolle mehr! Mir kommt das eher so vor, als ob du das Reluktanzprinzip vielleicht mit etwas anderem verwechselst oder als ob es in deinem Motorenbeispielen eine so kleine Rolle spielt, dass man es praktisch vernachlässigen kann. Davon ab weis ich über den SRM, dass man auch oder grade den durch den einfachen Austauschen des Rotors in einem klassischem Synchronmotor herstellen kann, und dass dieser Motor ab dann dazu neigt, einen Höllenlärm zu erzeugen. Ich spreche von einem SRM, so wie hier im Prinzip dargestellt :

  9. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 20:24

    fg (Golem.de) schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > angesichts der Debatte: Wäre es nicht präziser, den Motor als "Geschaltete
    > Reluktanzmaschine mit teilweise permanenterregtem Rotor" zu bezeichnen? Im
    > Gegensatz zum Reluktanzmaschinen mit reinem Eisenläufer?

    Eher umgekehrt. Im niedrigen Drehzahlbereich kommt die Leistung fast nur von den Permanentmagneten. Erst bei höherer Drehzahl macht man vom Reluktanzanteil gebrauch. Würde man das zu früh machen würde das Drehmoment durch die Feldschwächung sinken.
    Beim Namen streiten sich die Gelehrten. ;-)
    IPM Synchronmotor drückt eben aus, dass es sich um einen Synchronmotor mit innenliegenden Magneten handelt. Das klingt aber zugegebenermaßen wenig spektakulär, BMW hat es deswegen "Hybridsynchronmotor" genannt. Bei Tesla hab ich jetzt schon paar den genannten Begriff gehört... :D

    > Oder ist PSM als Oberbegriff präzise genug?

    Falsch ist es imo nicht.

  10. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 20:31

    Ja, gute Idee :]. Und wenn man dann irgendwann herausgefunden hat, was den PSM baulich und ganz konkret z.B. vom IPM und anderen -Motoren unterscheidet, geht die Debatte für mich weiter :]. Macht vorher halt eher wenig Sinn.

    LG...

  11. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 20:32

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wie z.B. Teslas bei ihrer für jede Zelle exklusiven elektrischen
    > Ansteuerung in ihrem ü2000 Zellen Akku, schon in 2006 beim Tesla Roadster,
    > während Siemens noch in 2010 in einem Werbefilmchen mit Testgokart damit

    Was hat Siemens mit unabhängiger Forschung zu zun?
    Alles was du nennst ist schön gut, erfunden hat Tesla das aber nicht. ;-)
    Bei anderen Autoherstellern ist das aber nichts anders. Die Erfindungen, die großen Konzern zugeschrieben werden kommen fast immer ursprünglich woanders her. Berühtestes Beispiel ist vmtl. Apples Gui, "erfunden" im Xerox Parc.

    > Wie gesagt, eine gewisse Geduld sollte man da schon aufbringen, damit man
    > sich bei seinen Aussagen nicht in den Bereich der Unseriösität
    > verabschiedet.

    Hmm da drehen wir uns jetzt im Kreis. Wir können uns ja nochmal sprechen, wenn dir die Information gesichert genug sind. ;-)
    Wobei ja Tesla selbst oft genug bestätigt hat, das Permanentmagnete verwendet werden.

  12. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 20:42

    Ach schrieb:
    -------------------------------------------------------------------------------

    > Ein Switched reluctance motor, SRM, das ist doch genau das, was die
    > Gerüchteküche über den M3 Motor verbreitet, was der eben sei. Und auch der
    > SRM ist natürlich ein Synchronmotor.

    Moment moment jetzt geht hier alles durcheinander.
    Man unterscheided geschaltete Reluktanzmotoren und synchrone. Mag sein, dass das von den Begrifflichkeiten nicht ganz korrekt ist, weil geschaltete auch in einer Weise synchron sind, ist aber so.

    > dann dazu neigt, einen Höllenlärm zu erzeugen. Ich spreche von einem SRM,
    > so wie hier im Prinzip dargestellt :

    Alles schön und gut davon spreche ich aber nicht.
    Synchrone Reluktanzmaschinen sehen eben nicht so aus. Da ist der Stator exakt wie bei einer Synchronmaschine (bei SRM sind die Pole idr ausgeprägter, daher der Lärm von dem du sprichst) und wird mit einem Drehfeld bestromt. Der Rotor besteht aus gebogenen Blechpaketen, siehe hier:
    https://www.maschinenmarkt.vogel.de/index.cfm?pid=11048&pk=598166&fk=409988&type=article
    Diese Motoren haben eine Drehmomentwelligkeit, die vergleichbar mit Synchronmotoren ist.

  13. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 20:45

    >Die Aussagen des TO sind schlichtweg Unsinn, nicht mehr und nicht weniger will ich damit klarstellen.

    "Unsinn" ist ein bisschen krass, einfach nur stark übertrieben trifft es eher. Die Sparsamkeit des M3 liegt zwar garantiert nicht absolut, aber garantiert auch teilweise am Motor. Der Asynchronmotor des Model S ist im Vergleich zum Model 3 Motor jedenfalls ein Stromschlucker und noch besser sieht man das bei der Allradversion des Model 3, bei der die Vorderräder wieder mit einem Asynchronmotor angetrieben werden und deren Verbrauchswerte analog dazu wieder nach oben schnellen.

  14. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 20:47

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ja, gute Idee :]. Und wenn man dann irgendwann herausgefunden hat, was den
    > PSM baulich und ganz konkret z.B. vom IPM und anderen -Motoren
    > unterscheidet,

    Schau dir mal hier Seite 4 (Seite, nicht Folie, ist etwas seltsam nummeriert an).
    Das was BMW "Hybrid Synchronous motor" nennt, ist das was auch mehr oder weniger im Model 3 ist.

    http://hybridfordonscentrum.se/wp-content/uploads/2014/05/20140404_BMW.pdf

  15. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Eheran 11.10.18 - 20:52

    Wenn die Effizienz des Systems von 80% auf 90% steigt, dann kann man einen Verbrauch von 22kWh damit auf 20kWh senken. Der TO redet von 15kWh vs. 22/23kWh und dass...
    >Dieser Motor ist der Hauptgrund weshalb das Model 3 bei relativ sportlichen Leistungsdaten einen deutlich(!) geringeren Verbrauch aufweist

    Der Motor wird doch wohl nicht ernsthaft 10% mehr Effizienz erreichen, die aktuellen sind doch wohl schon über 90%? Oder was meinst du mit Stromschlucker? Bitte ausführen, solche Werte hat man (ich) gerne im Hinterkopf. Mein aktueller "Hinterkopfwert" ist schon ziemlich hoch.

  16. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 21:18

    Luke321 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    >Was hat Siemens mit unabhängiger Forschung zu zun?
    Wieso "unabhängige Forschung"? Wenn ich mich recht entsinne, geschah dieses Projekt in Zusammenarbeit mit einer Universität, frag mich jetzt bitte nicht mit welcher :].

    >Alles was du nennst ist schön gut, erfunden hat Tesla das aber nicht. ;-)
    Soviel ich doch. J.B. Straubel hatte schon lange vor Tesla mit seinen Li-Ionen Motorrädern experimentiert und auch die elektronische Schaltung geht auf seine Kappe.

    >Bei anderen Autoherstellern ist das aber nichts anders. Die Erfindungen, die großen Konzern zugeschrieben werden kommen fast immer ursprünglich woanders her. Berühtestes Beispiel ist vmtl. Apples Gui, "erfunden" im Xerox Parc.
    Wobei Xerox Parc. erneut die Forschungsoffensive eines Konzerns darstellte, eben eine von Xerox.

    >Hmm da drehen wir uns jetzt im Kreis. Wir können uns ja nochmal sprechen, wenn dir die Information gesichert genug sind. ;-)
    Jep, bis dorthin spielt sich das alles in der Möglichkeitsform ab. So lange kann es aber auch nicht mehr dauern, bis irgendjemand mal nachschaut.

  17. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 21:45

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    >Wenn die Effizienz des Systems von 80% auf 90% steigt, dann kann man einen Verbrauch von 22kWh damit auf 20kWh senken. Der TO redet von 15kWh vs. 22/23kWh und dass...

    Deswegen passt ein "stark übertrieben" besser als ein "kompletter Blödsinn". Kompletter Blödsinn wäre die Aussage z.B. dann, wenn der neue Motor den Verbrauch in Wirklichkeit steigern würde statt ihn zu senken. So wie er es formuliert hat, sind die Verhältnisse zwar total daneben, aber immerhin trifft die Grundannahme.

    >Der Motor wird doch wohl nicht ernsthaft 10% mehr Effizienz erreichen, die aktuellen sind doch wohl schon über 90%? Oder was meinst du mit Stromschlucker? Bitte ausführen, solche Werte hat man (ich) gerne im Hinterkopf. Mein aktueller "Hinterkopfwert" ist schon ziemlich hoch.

    Irgendwas zwischen 5 und 10% kann schon sein. Asynchronmotoren(Model S) haben bekanntermaßen einen Schlupf, der sich dadurch definiert, dass der Rotor in seiner Drehung kontinuierlich hinter die Drehung des Magnetfeldes zurück fällt. Die Energie die in diesem Schlupf verloren geht wandelt sich um in Wirbelströme und die in Wärme. Dieser Schlupf stellt das bekannte Handicap des Asynchronmotors dar, wobei er andererseits eben so robust, einfach und zuverlässig arbeitet, dass er nach wie vor sehr häufig eingesetzt wird, deswegen ja auch im Model S/X. Dem gegenüber ist der Reluktanzmotor als außergewöhnlich effiziente Maschine bekannt. Alon Musk hat selber in irgendeinem oder auch in mehr als einem seiner Videos bestätigt, dass er ursprünglich an der Asynchrohnmaschine festhalten wollte aber von seinen Ingenieuren schließlich von einem anderem Weg überzeugt wurde, Effizienzgründen geschuldet.

    Genaue Verbrauchswerte kann ich dir jetzt nicht rausfischen, keine Zeit, sry....

  18. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: apedev 11.10.18 - 21:50

    apedev schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > An dem Punkt, würde ich empfehlen noch deutlich tiefer nachzuforschen, denn
    > was dort genau entwickelt und verbaut wurde (und das zum ersten Mal in der
    > jüngeren E-Auto-Geschichte überhaupt), ist ein Reluktanzmotor. Das ist das
    > eigentliche Highlight des Model 3, was leider von beinahe allen Berichten
    > übersehen wird. Die Akku-Technologie und sonstigen Neuerungen sind
    > verglichen damit uninteressantes Geplänkel. Dieser Motor ist der Hauptgrund
    > weshalb das Model 3 bei relativ sportlichen Leistungsdaten einen
    > deutlich(!) geringeren Verbrauch aufweist, als die gesamte Konkurrenz.
    > 15kwh/100km (Model 3) vs. 22kwh/100km (Mercedes EQC) vs. 23kwh/100km
    > (Jaguar I-Pace). Das Prinzip eines Reluktanzmotors ist zwar nicht neu, aber
    > die Bauartbedingten Nachteile solcher Motoren konnte bisher kein Hersteller
    > in den Griff bekommen, sodass sich damit ein Auto komfortabel antreiben
    > ließe. Das ist Tesla nun zum ersten Mal gelungen und das könnte dem
    > Unternehmen einen technologischen Vorsprung von Jahren bescheren.


    Hi Leute, ich nochmal. Kurze zwei drei Sätze ergänzend hinterher.
    Mit
    > An dem Punkt, würde ich empfehlen noch deutlich tiefer nachzuforschen...
    war der Autor des Artikels gemeint und das in bester Absicht, weil es rein technisch betrachtet gerade beim Motor sicher sehr viel interessantes in Bezug auf Innovationen zu berichten gibt.

    > Das ist das eigentliche Highlight des Model 3 …
    Soweit mir bekannt ist (da lasse ich mich aber gern eines besseren belehren), hat es bisher kein anderer (E-Auto-)Hersteller geschafft einen Motor nach diesem Prinzip, mit diesen Leistungsdaten und dieser Laufruhe zu bauen. Deshalb ist es für mich persönlich das eigentliche Highlight des Model 3.

    > Dieser Motor ist der Hauptgrund weshalb das Model 3 bei relativ sportlichen Leistungsdaten einen deutlich(!) geringeren Verbrauch aufweist...
    Die Formulierung ließt sich tatsächlich leider so, als wäre ich der Ansicht, der Motor ist allein für die Sparsamkeit verantwortlich, aber das sehe ich, wie viele andere hier, keineswegs so. Ich denke er spielt eine große Rolle, aber natürlich ist die Aerodynamik (soweit ich weiß die beste unter den E-Autos), die nun über einen Wärmetauscher mit dem Innenraum verbundene Akku-Kühlung (haben auch andere Hersteller) sowie das neue Batterie-Management ebenso an der überaus hohen Effizienz beteiligt.
    Hier noch ein paar recht interessante Beiträge zu den Themen:
    https://www.youtube.com/watch?v=kGFiaWvD-KI
    https://www.youtube.com/watch?v=TdUqQZC2dcE
    https://www.youtube.com/watch?v=xlqsIESxGWk

    Happy Discussing ;)

  19. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Luke321 11.10.18 - 21:56

    apedev schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Soweit mir bekannt ist (da lasse ich mich aber gern eines besseren
    > belehren), hat es bisher kein anderer (E-Auto-)Hersteller geschafft einen
    > Motor nach diesem Prinzip, mit diesen Leistungsdaten und dieser Laufruhe zu
    > bauen.

    Siehe z.b. BMW.

  20. Re: "Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)"

    Autor: Ach 11.10.18 - 22:23

    So wie ich deinen Link interpretiere und auch deine im anderen Ast verlinkte Skizze, stellt "dein" Rotor einen Rotor wie den von mir aus der Wicky verlinkten dar, mit den Unterschieden von mehr Armen, davon, dass die Arme über den Rotorumfang miteinander verbunden sind und mit dem Merkmal der im Rotor "begrabenen" Magnete. Ohne die Magnete würde der Rotor aller Wahrscheinlichkeit nach auch gar nicht funktionieren, da sich die Feldlinien dann den direktesten Weg über den Umfang herauspicken würden, wodurch sich im Rotorinnern kein Drehmoment mehr entwickeln könnte. Erst die Magnete zwingen die Feldlinien zu einem Weg durch die inneren Bahnen des Rotors, analog zum Weg der Feldlinien durch einen Reluktanzmotor mit purem Stahlkern. Im Gegensatz zu dem ist allerdings die Kante an den Rotorenden "verwischt", halt wegen der durchgehende Oberfläche. Das dürfte den Motor etwas Halt kosten, die dann wohl mit den statt dessen einspringenden Lorenzkräfte ersetzt wird, wovon wohl die Bezeichnung "Hybrid" stammt. "Weicher" verstehe ich ja, warum aber das Drehfeld solch einer Maschine wirklich zu 100% linear verlaufen sollte, erschließt sich mir nicht(ist nicht deine Schuld, ich muss es einfach verstehen).

    Also dann mal schauen, was Tesla dazu erfunden hat/erfunden haben will, wessen dem sie ihrem Motor einen neuen Nahmen gegönnt haben. Einfach mal abwarten, könnte ja z.B. was anderes sein als einen durchgehend verbundene Oberfläche...

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