Es gibt viele gute Gründe ein EV (electric vehicle) anstelle eines Verbrenners zu kaufen. Aber lassen wir diesmal die ganzen Umwelt-, Lebensqualität- und Fahrspaß-Gründe außen vor…
Als Ingenieur interessiert mich immer die Effizienz eines Systems. Ich freue mich einfach über gute Lösungen für ein Problem, die möglichst wenig Ressourcen verschwenden. Ich denke ziemlich viele Menschen wissen, dass ein Verbrenner einen Spizenwirkungsgrad von ca. 30% haben (also 100% chemische Energie rein, 30% Bewegung raus) und eine Elektromotor einen Spizenwirkungsgrad von >90%. Ok Thema erledigt? Jein … die Energie muss ja irgendwo her kommen. Sagen wir mal wir erzeugen die elektrische Energie aus Diesel-Öl und vergelichen es zu einem Dieselmotor.
Also: Die Ausgangssituation sind zwei fast baugleiche Fahrzeuge, die sich nur in ihrem Antrieb unterscheiden. Um eine bestimmte Strecke zu fahren verbrauchen die beiden Fahrzeuge eine gewisse Menge Energie. Ein Verbrenner verbraucht Benzin/Diesel und ein EV verbraucht eletrkischen Strom aus der Batterie.
Als Beispiel habe ich mal den VW Golf ausgesucht, denn den gibt es als EV und als Diesel. Außerdem richtet sich das Fahrzeug an eine Zielgruppe die ein Auto als Fortbewegungsobjekt und weniger als Statusobjekt nutzt. Laut spritmonitor.de bekommt man folgende Verbrausdaten:
Der Median für den Verbrenner ist also 5,8 Liter Diesel pro 100 km und des EV 16,2 kWh pro 100 km. Diesel hat einen durchschnittlichen Energiegehalt von ca. 9,8 kWh, d.h. der Verbrenner verbraucht 56,84 kWh pro 100 km. Ok aber wie viel Energie würde das EV aus Diesel-Öl verbrauchen? Hierzu nehme ich die Angaben von notstromdiesel.com zur Berechnung des Treibstoffverbrauchs. In den Unterlagen findet man folgende Formel:
Die Einheitenbetrachtung zeigt, dass man für Rho kg/l als Einheit verwenden muss. Also wir setzten ein: V_spez. = 0,220 (aus dem Datenblatt), Rho = 0,835, Eta = 94 (aus dem Datenblatt), P_el = 19,754 (die verbrauchten 16,2 kWh + 22% Ladeverluste) und erhalten 5,53 l/h. Die Rechnung geht davon aus, dass das Agregat im besten Wirkungsgrad 1h arbeitet, um die 100 km Reichweite in das EV zu laden.
Also ziehen wir Bilanz: Der Verbrenner verbraucht ca. 10x so viel Diesel-Öl wie das EV. Wenn das bei der nächsten Stammtischdiskusion nicht weiter hilft, dann weiß ich auch nicht 😀
Offensichtlich ist das eine enorme Vereinfachung die allerdings einen gewissen Wert hat. Je mehr Details in diese Modellrechnung aufgenommen werden (Förderung des Öls, Transport des Treibstoffs, Erneuerbare-Energie …) desto schlechter sieht es für den Verbrenner aus. Deswegen muss man eigentlich gar nicht weiter rechnen 😀 Wenig überraschend ist der Sieger das EV 🙂
Trust me I'm an engineer! 