Kreisel-Batterien

[wiewennzefliechs]

Wir benutzen für unsere 500kVA-Aggregate jeweils 2*240mm², also insgesamt 960mm² Elektrokupfer.

Verstehe ich das richtig, dass es 3 Phasen gibt und jede über je 2 Leitungen á 240mm² geführt wird? Ergibt das dann nicht 3 x 2 x 240mm² = 1440 mm² Elektrokupfer?

Auf jeden Fall ist es natürlich sinnvoll, statt einer Leitung mit großem Querschnitt zwei Leitungen mit kleinerem Querschnitt (aber gleichem Gesamt-Querschnitt) zu nehmen. Die dürften in der Tat flexibler sein als eine Leitung mit großem Querschnitt.

Unter der Annahme, dass die von dir beschriebenen Aggregate 400 V Drehstrom liefern, müsste bei 500 kVA und cos φ = 1 in jedem Leiter ein Strom von ca. 720 A fließen. Dass man schon dafür 480 mm² braucht, hätte ich nicht gedacht. 2500 Ampere wären ja mehr als das 4-fache davon, mit entsprechenden Auswirkungen auf den Leiterquerschnitt.

Deshalb ist der Ansatz von Michael schon richtig mit höheren Spannungen zu arbeiten, aber da schlägt dann wieder die Physik zu: Man braucht dann einen Transformator, und der wiegt je nach Grösse so richtig was ( bei uns wiegt ein 640kVA-Öl-Travo 11000Volt auf 400Volt etwa 2,5Tonnen ).
Sowas will man nicht im Auto haben.

Bei den hier zur Debatte stehenden Ladeleistungen wird eigentlich immer mit Gleichstrom gearbeitet (deswegen bin ich auch nur von 2 Leitern ausgegangen). Der Trafo (samt Regelelektronik) sitzt in der Ladesäule. Es dürfte sich auch nicht um einen schweren 50Hz-Trafo handeln, sondern um einen Spannungsumsetzer mit erheblich höherer Frequenz und leichterem Trafo.

Ich könnte mir allerhöchstens vorstellen das ein E-Auto induktiv geladen wird: also dicke Spule im Erdboden und dicke Spule im Unterboden.

Ich stelle mir das wegen der Magnetfelder nicht einfach vor. Außerdem wiegt eine dicke Spule im Auto auch was. Gleichstromladen über dicke Kabel dürfte auf absehbare Zeit die meistverwendete Lösung werden. Ob dabei allerdings jemals Leistungen im Megawatt-Bereich fließen werden, wage ich zu bezweifeln.

Gruß

Michael

[wiewennzefliechs]

Achso, dein Beispiel bezieht sich auf Einphasen-Betrieb mit 2 Leitungen. Dann kommt das mit den 2 * 2 * 240mm² = 960mm² natürlich hin. Schafft das Aggregat auch dann 500 kVA? Wenn ja, müssten bei einer Spannung von 230 Volt immerhin 2174 Ampere fließen. Das wiederum wäre relativ viel für den gegebenen Querschnitt.

Unabhängig davon wären 5 Minuten für einmal "Volltanken" zwar wünschenswert, aber eigentlich nicht zwingend nötig, um ein Elektroauto praxistauglich zu machen. Die Praxis (auf Langstrecken) sieht eher so aus, dass man ca. alle 300 km ein halbes Stündchen Pause machen sollte. Das Auto sollte in dieser Zeit mit genau der Energiemenge aufgeladen werden können, die es auf den letzten 300 Kilometern verbraucht hat. Bei einem großen Auto wie z. B. dem Tesla S (Praxisverbrauch lt. spritmonitor.de: im Schnitt knapp 21 kWh/100 km) bedeutet das, dass in 30 Minuten 3 * 21 kWh = 63 kWh geladen werden müssen. Dafür sind vergleichsweise moderate 126 kW Ladeleistung nötig, bei kleineren Autos mit geringerem Verbrauch entsprechend weniger. Zur Information: die Tesla Supercharger schaffen 135 kW und sehen so aus:

Das Ladekabel hat ungefähr die Dicke eines Tanksäulen-Schlauches und dürfte daher nicht schwieriger in der Handhabung sein als ein solcher.

Damit ist man zwar weit entfernt von 450 km in 5 Minuten, aber man ist immerhin schon im alltagstauglichen Bereich. So etwas flächendeckend bereitzustellen ist viel wichtiger als mit irgendwelchen Fantasiewerten zu werben, die sich mangels geeigneter Lade-Infrastruktur in der Praxis nicht umsetzen lassen.

Gruß

Michael

[gervais]

Die Praxis (auf Langstrecken) sieht eher so aus, dass man ca. alle 300 km ein halbes Stündchen Pause machen sollte.

Wessen Praxis ? Das macht kein Langstreckenfahrer freiwillig, den ich kenne. (Ausser Rentner und mit Kindern besetzte Familienkutschen) Selbst wenn man sich darauf umstellt, und es sind auf einmal viele E-Autos unterwegs, werden aus den 30 Minuten sicher auch gerne mal 2h, Freitage und ähnliches völlig aussen vor. Ein normaler Tankvorgang (inkl. Kasse) dauert rund 15 Minuten, zu Stoßzeiten auch mal 20. In Urlaubsregionen mit kleiner Säulenpopulation auch länger. Ich mag mir gar nicht vorstellen, was in Zukunft an den E-Säulen los ist. Die Fraport Tesla Säulen habe ich übrigens noch nie frei gesehen.

[wiewennzefliechs]

Die Praxis (auf Langstrecken) sieht eher so aus, dass man ca. alle 300 km ein halbes Stündchen Pause machen sollte.

Wessen Praxis ?

Meine beispielsweise (ich pendele häufiger zwischen Berlin und München und lege dabei meist auf ca. halber Strecke eine Pause fürs Mittagessen ein. Das dauert dann ungefähr 30 Minuten). Der ADAC empfiehlt auch so etwas ähnliches. Aber wenn man nicht alle 300 km kurze Pausen machen will, dann macht man halt in größeren Abständen entsprechend längere. Das setzt dann natürlich eine entsprechende Reichweite des Autos voraus.

Das macht kein Langstreckenfahrer freiwillig, den ich kenne.

Für Leute, die nicht zu derlei Kompromissen bereit sind, ist ein Elektroauto dann halt nicht das Richtige.

Selbst wenn man sich darauf umstellt, und es sind auf einmal viele E-Autos unterwegs, werden aus den 30 Minuten sicher auch gerne mal 2h, Freitage und ähnliches völlig aussen vor.

Dem hat die Lade-Infrastruktur Rechnung zu tragen. Ich habe ja schon die Forderung genannt, dass es Ladesäulen in ausreichender Anzahl geben muss. Das bedeutet natürlich nicht nur, dass es alle paar 100 km eine Handvoll davon gibt, sondern vielleicht auch mal 100 Stück auf einem einzigen Autobahn-Rastplatz. Wenn es nötig sein sollte, auf einem solchen Rastplatz einen 100-kW-Anschluss an jedem einzelnen Parkplatz zu installieren, na dann muss das halt gemacht werden. Ansonsten taugt die Lade-Infrastruktur nichts.

Ein normaler Tankvorgang (inkl. Kasse) dauert rund 15 Minuten, zu Stoßzeiten auch mal 20. In Urlaubsregionen mit kleiner Säulenpopulation auch länger. Ich mag mir gar nicht vorstellen, was in Zukunft an den E-Säulen los ist. Die Fraport Tesla Säulen habe ich übrigens noch nie frei gesehen.

Glücklicherweise brauchen Ladesäulen nicht dasselbe Umfeld wie Tanksäulen. Sie müssen nicht auf einem versiegelten Grund mit Drainage, Ölabscheider und anderem Umweltschutz-Geraffel stehen, auch brauchen sie keine großen Kraftstofftanks in unmittelbarer Nähe. Ladesäulen könnte man theoretisch ohne jede Schutzmaßnahme gegen auslaufendes Benzin mitten in ein Wasserschutzgebiet stellen. Ladesäulen sind in der Regel auch deutlich kompakter als Tanksäulen. Also spricht nichts dagegen, sie dort aufzustellen, wo die Autos sowieso in Massen für längere Zeit herumstehen, z. B. auf Parkplätzen. Eine Säule könnte dabei theoretisch 4 Parkplätze um sie herum versorgen. Eine gesamte Autobahn-Raststätte könnte dadurch zu einer einzigen riesigen "Tank"stelle mutieren. Und die dürfte dann auch den Feierabend- und Urlaubsverkehr verkraften.

Gruß

Michael

[gervais]

Ja, als Zweitauto könnte ich mir einen der günstigen Drillinge (iMiev,iON,C-Zero) mit sicheren 70km Reichweite (da kam bei mir, wenn es kalt wurde, die Schildkröte) auch vorstellen. Leider bin ich nicht ganz so optimistisch, was das Aufstellen von Ladesäulen in der Provinz angeht.(Genehmigungsverfahren > Beteiligung Kommune/EVU: Krampf) In Berlin wird das sicher alles ganz toll, aber bei mir gehen bis dahin noch mindestens 10 Jahre ins Land. (Oder 20 ?) Ich glaube auch nicht mehr an die Beweglichkeit lokaler Politik,Ordungsbehörden, EVU über publikumswirksame Einzelaktionen und den Abgriff von Fördermitteln hinaus.

PS: Mir hat mal meine Stadt (sog. "Schaufenster Elektromobilität") die Durchfahrt 3m städt. Rasens untersagt, die ich überfahren müßte, um einen Twizy an meiner PV Anlage zu laden. Ich wohne leider nicht direkt an der Straße. Eine private Ladesäule wollte man auch nicht und der nächste 16A Ladehalt ist 4km entfernt. Wenn ich dann und wann ein E-Auto habe, nehme ich ein Verlängerungskabel, aber das ist keine Dauerlösung. Und die City ELs, mit denen man schnell unauffällig über besagten Rasen gurken konnte, ohne dass sich jemand beschwert (wg.der Seifenkisten Optik) bin ich so leid (dauernd war was), dass ich mittlerweile nur noch E- Roller /Pedelec nutze. Beruflich und im Winter (leider) einen Diesel. (40tkm/a)

[wiewennzefliechs]

Leider bin ich nicht ganz so optimistisch, was das Aufstellen von Ladesäulen in der Provinz angeht.(Genehmigungsverfahren > Beteiligung Kommune/EVU: Krampf)

Der Pessimismus ist berechtigt, solange man das Aufstellen denjenigen überlässt, die eigentlich nichts daran verdienen. Das wären in dem Fall die EVU und die Kommunen. Nimmt die Aufstellung jedoch jemand in die Hand, der an den Säulen zumindest indirekt verdient, dann klappt das plötzlich sehr gut. Allerdings handelt es sich bei den Unternehmen, denen eine gute Lade-Infrastruktur tatsächlich zu höheren Absatzzahlen verhelfen würde, nicht etwa um EVU oder Kommunen, sondern um die Autohersteller. Deren Autos verkaufen sich umso besser, je alltagstauglicher sie sind, und die Alltagstauglichkeit speziell von Elektroautos steht und fällt nunmal mit der Qualität der Lade-Infrastruktur. Leider schrecken die Autohersteller immer noch vor Investitionen in die Lade-Infrastruktur zurück. Einzige Ausnahme: Tesla. Mit den bereits erwähnten Folgen: 400.000 Vorbestellungen (und 400 Millionen Dollar Einnahmen allein durch die Anzahlungen) in wenigen Wochen für ein Auto, das zwar frühestens in 2 Jahren lieferbar sein wird, von dem man aber schon jetzt sagen kann, dass es dank einer bereits existierenden (!) Lade-Infrastruktur voll alltagstauglich sein wird. Ich frage mich wirklich, warum die Tesla-Konkurrenten das beharrlich ignorieren und den Schwarzen Peter immer der Politik und den EVU zuschieben.

In Berlin wird das sicher alles ganz toll,

Berlin ist schon jetzt recht gut versorgt. Leider endet die gute Versorgung aber an der Stadtgrenze. Mit einem Drilling hätte ich beispielsweise sogar bei Nahzielen rund um Berlin Probleme. Beispielsweise fahre ich öfter mal mit meiner Frau nach Bad Saarow (Entfernung: 90 km von meiner Wohnung bzw. 50 km von der Berliner Stadtgrenze). Die würde ein Drilling eigentlich schaffen, aber in Bad Saarow gibt es derzeit nur eine einzige öffentliche Lademöglichkeit an der Saarow Therme. Wenn die belegt oder defekt ist, hat man keine Chance, das Auto für die Rückfahrt aufzuladen. Außerdem handelt es sich bei der Lademöglichkeit um eine, an der ein Drilling nicht schnell geladen werden kann und das Laden somit 8 Stunden dauert. Das Auto fällt also erst einmal aus, was einen zu mindestens einer Übernachtung zwingt. Die letzte Lademöglichkeit vor Bad Saarow befindet sich ca. 50 km davor am Flughafen Berlin-Schönefeld. Dann kommt bis Bad Saarow nichts mehr, noch nicht einmal eine popelige Schukodose. Wer auf diesem Abschnitt laden will oder muss, muss bei Privatleuten betteln gehen.

Genau daraus resultiert meine Überzeugung, dass zuallererst eine brauchbare Lade-Infrastruktur geschaffen werden muss. Erst dann kann man anfangen, mit Riesen-Akkus und fantastisch kurzen Ladezeiten zu werben.

Gruß

Michael

[Chilli]

Die Angaben von Kreisel erinnern mich ein wenig an die PMPO Angabe von Audio Verstärkern... (ca. tatsächliche Ausgangsleistung mal Schuhgöße des Verkäufers).
Bevor man sich Gedanken über die (externe) Ladeinfrastruktur macht, sollte man sich Gedanken über das (interne) Ladegerät machen. -Oder führt man das im Hänger mit?
So hohe Ladeleistung würde wahrscheinlich bedeuten, dass man noch mehr Batterieblöcke parallel laden muß. Und die Verkabelung muß existieren und entsprechend dimensioniert werden. -Sowohl die Kabel zu den (internen) Ladegräten, als auch die Kabel/Schalter, welche die Zellen verbinden. Berücksichtigt man noch, dass die Verluste quadratisch mit dem (Lade)strom steigen, braucht man so viel Kupfer (und Silizium in den Ladegräten), dass das ganze ziemlich unrealistisch aussieht. Selbst wenn man die Leistung auf wundersame Weise von Aussen zuführen kann.
Fazit: Selbst wenn die Zellen das können sollten, was Kreisel verspricht, kann man so eine Schnelladung mit der aktuellen Technoligie nicht handeln.

Imho macht Tesla die Sache richtig. Ich mache mir nur Sorgen, dass sich Tesla mit Model 3 übernimmt. Die Terminpläne sind wahnwitzig und die Autos werden mit C-Muster Komponenten in Serie gehen. Mit allen Konsequenzen. Ich hoffe mal, dass ich meinen Tausender nicht in den Sand setzte (falls Tesla das nicht durchsteht).

Gruß
Chilli

[MEroller]

Imho macht Tesla die Sache richtig. Ich mache mir nur Sorgen, dass sich Tesla mit Model 3 übernimmt. Die Terminpläne sind wahnwitzig und die Autos werden mit C-Muster Komponenten in Serie gehen.

Das ist gar nicht mehr so ungewöhnlich in der Automobilindustrie, dass man mit C-Mustern in Serie geht Tesla hat glücklicherweise mit S und X eine MENGE darüber gelernt, wie man es NICHT macht, und sind zwischenzeitlich viel mehr darauf fokusiert, die Maschine zu entwickeln, die die Maschine dann baut, so dass ich nicht allzu große E/3 Serienanlaufsorgen habe.

Aber Keisel übertreibt es mir auch ein bisschen zu weit...

[Chilli]

Es ist definitiv unüblich in der Automobilindustrie mit C-Mustern zu starten.
Ein kompletter Entwicklungszyklus in der Automibilindustrie dauerst derzeit (noch) fast zwei Jahre.
Tesla braucht die Teile in einem Jahr.
Das Problem: Je nach Kundennormen dauert die Validierung schon einmal ein halbes oder 3/4 Jahr. Und die C-Muster muß es geben bevor die Validierung starten kann..
Ja, der Markt verlangt nach kürzeren Entwicklungszeiten, ja die immer mehr ausufernden Test Anforderungen der großen Automobilkonzerne stehen dem im Weg. Aber dass ist schon alles sehr off topic .

Chilli

[MEroller]

Unüblich hin oder her, heutzutage passieren die verrücktesten Sachen in unserem Geschäft. C-Muster sind schon sehr nah am Endprodukt, und wenn man nicht schon bei den vorhergehenden Entwicklungsphasen so gut wie alles abgeprüft hat ist auf jeden Fall etws massiv schiefgelaufen. Bei C-Musterm darf nichts mehr schiefgehen, auch wenn A-Muster heutzutage fast nur noch virtuell durchgespielt werden und oft soagr nur mit Zwittern und bestehenden Produkten abgedeckt werden.

Was aber bei der elektrischen Mobilität grundlegend anders ist ist die weit geringere Produktkomplexität und dass speziell im Motorbereich doch schon extrem ausgereifte Lösungen verfügbar sind. Auch Elektronik ist heutzutage kein Hexenwerk mehr. Von daher sind es gerade noch die Getriebuntersetzung und Gelenkwellen, die für mechanische Unbill sorgen können und oft auch tatsächlich sorgen, weil der Elektromagnetismus weitaus direkter zu Werke gehen kann als es Verbrenner jemals konnten.

Der Hauptpunkt ist jedoch die Zellchemie und die Batterie, da tanzt der Bär oder lahmt das Pferd, je nachdem. Wer die Batterie möglichst vollständig versteht und deshalb Produktion und den Umgang damit möglichst ideal gestaltet hat die Nase vorn. Und DAS braucht immer noch viel Zeit...