Vor-Merz

Im letzten Herbst, als Investmentbanker Volkswirtschaften rund um den Globus an den Rand des Bankrotts gezockt hatten, veröffentlichte er juvenil-trotzig sein Buch "Mehr Kapitalismus wagen". Bekannt geworden war er mit seiner Steuererklärung, die auf einen Bierdeckel passt, wenn es nur noch drei Stufentarife gebe. Einer Rosstäuschung, denn nicht der Steuertarif macht unser Steuersystem kompliziert und ungerecht, sondern die Berechnung der Bemessungsgrundlage.

Von Merkel wurde er abgehalftert. Jetzt soll er ein Comeback planen: Als CDU Kandidat für den Regierenden Bürgermeister von Berlin. Die Berliner Zeitung hat eine Umfrage gemacht und festgestellt, Merz würde vor allem in Ostberlin punkten. Aber will er denn überhaupt? Die CDU hatte schon einmal bei ihm angefragt, da hatte er abgelehnt. War vielleicht das richtige Timing, denn seitdem sind etliche Buhmänner in die Wüste geschickt worden.

Kurznachrichten

Rohde & Schwarz Teisnach baut Ladestationen für RWE Standorte in Berlin, Dortmund, Düsseldorf, Essen, Frankfurt/Main und München.

Daimler kündigt Kurzarbeit für Gesamt 2010 an - und steigt ins Formel 1 Geschäft ein.

BMW Motorradfabrik Spandau beendet Kurzarbeit für seine 1.800 Mitarbeiter.

In Berlin ist endlich ein Haftbefehl gegen einen mutmaßlichen Autobrandstifter erlassen worden.

Vattenfall erhöht Berliner Strompreise für Private um 6% und für Gewerbe um 9% als Ausgleich für den Ausfall des billigen Hamburger Atomstroms. Also, die Kosten für das Missmanagement des Vattenfall Vorstandes zahlt vor allem das Berliner Gewerbe. Bei der letzten Strompreiserhöhung in Berlin hatte Vattenfall 200.000 Kunden verloren. Darunter auch uns..

Ingolstadt senkt CO2 mit intelligenten Ampelschaltungen

Ingolstadt hat es besser als Berlin. Hier werden intelligente Ampelschaltungen getestet. Die Schaltungen werden so lange verändert, bis die Anzahl der Stopps auf bestimmten Strecken minimiert ist. Bis zu 20% weniger Stopps werden dabei erzielt.

In Berlin läuft es umgekehrt: Unintelligente Senatorinnen legen den Verkehr lahm mit dummen roten Wellen und Tempolimits in Umweltzonen, die nachweislich nichts bringen.

CO2 Einzelmaßnahmen im Auto

Ich habe aus verschiedenen Quellen (u.a. VDI und dem neuen Magazin ecomobil) mal das Kleinvieh zusammengetragen, das in Summe ganz schön viel CO2-Mist einsparen kann:

Eine Person mit 100kg mehr oder weniger an Bord: nur 0,3 Liter/100km (dies ist ein Plädoyer, für möglichst viele Personen an Bord!)
10% Luftwiderstand: 0,15 Liter/100km
Klimaanlage bei 35°C: 1 Liter/100km = 23,6 g CO2 (!)
Reifenrollwiderstand bei 120km/h: 2 Liter, Einsparpotenzial durch Leichtlaufräder: 1% = 2g CO2/km

Benzinverbrauch zu CO2 Ausstoß: 1l/100km = 23,6 g CO2/km Diesel: 26,5 g

Präzisere (direkte) Kraftstoffeinspritzung: 30% CO2 Einsparung
Getriebeverluste beim Gangwechsel: 2%

Energiemanagement im Bordnetz: 16% CO2 durch niedrige Standby Verbräuche bzw. Regelung
100 W elektr. (Heckscheibenheizung 500W, Sitzheizung 150 W, Fernlicht, Stereoanlage): 0,1 Liter
1g CO2/km = 40 W el.
- Licht: 1%,
- Infotainment: 1%,
- EPS: 3%,
- Benzinpumpe 1%, wasserpumpe 3%
- Effizienter generator 6%,
- effizienter (pulsweitenmodulierte Ansteuerung) Lüfter: -80W, -1,9g co2/km

Hybridisierung:
- Start-Stop: 5-15%,
- Mildhybrid: 20%,
- Fullhybrid 30%

Ersatz von hydraulischen durch elektrische Anwendungen

CO2 Maßnahmen: Direkteinspritzung

Eine verblüffend große Wirkung auf die CO2 Emissionen hat die direkte Benzineinspritzung. "Direkt" heißt: direkt in den Brennraum statt in den Ansaugtrakt kurz vor den Ventilen. Die Benzinmenge lässt sich so noch präziser zumessen. Im Ergebnis steigt bei gleicher Geometrie die Leistung und der Verbrauch sinkt. Der Effekt liegt bei rund 30% Kraftstoffeinsparung, gemessen an der gesteigerten Leistung.

Der neue Porsche 911 kommt so -zusammen mit dem neuen Doppelkupplungsgetriebe und Traktionssmanagement- auf einen Verbrauch von knapp über 10 Litern/100km - bei immerhin 385 PS. Das ist ein sensationell niedriger Wert, finde ich.

Verbrauchsumrechnung kWh: Elektroauto vs. Diesel

Man braucht zur Fortbewegung im Elektroauto viel weniger Kilowattstunden als man so denkt. Der E-Mini kommt mit 35kWh rund 200km weit, verbraucht als rund

E-Mini: 17kWh/100km.

Ein Diesel mit einem Verbrauch von 5l/100km, was wir für sparsam halten, verbraucht umgerechnet

Diesel: 50kWh/100km

(1l Diesel enthält laut ARAL Website rund 10kWh an Energie).

Da wird sichtbar, wie spezifisch sparsamer ein Elektroantrieb gegenüber einem Verbrennungsmotor ist.

Supercaps für Leistungsspitzen im Bordnetz

Eine möglichst effektive Nutzbremsung (Rekuperation) braucht einen Energiespeicher mit hoher Leistungsdichte und niedrigem Innenwiderstand. Eine Batterie z.B. hat einen viel zu hohen Innenwiderstand um das kurzzeitige aber hohe Leistungsangebot einer Nutzbremsung einfangen zu können.

Viel besser geeignet sind hierfür Kondensatoren mit hoher Leistungsdichte - auch Supercaps genannt. Typischerweise werden hier Doppelschichtkondensatoren eingesetzt, die so ausgelegt sind, dass sie im Sekundenbereich mit hoher Leistung effektiv geladen werden können. Der niedrige Innenwiderstand gilt nur für niedrige Lade- und Entladefrequenzen, denn die komplexe Impedanz eines Kondensators steig mit jwC.

Zu den Vorteilen des Supercaps gegenüber der Batterie gehört neben dem niedrigen Leistungsgewicht, dass er durch Lade-Entlade-Zyklen kaum altert. Damit eignen sie sich sehr gut für die Rekuperation im Hybridfahrzeug.

Um ein Gefühl für die Leistungsauslegung zu geben: Pro Tonne Fahrzeuggewicht benötigt man laut VDI meistens (abhängig von der Geschwindigkeitsdifferenz und Zeitvorgabe) zwischen 10 und 20 kW Bremsleistung. Die höchste Bremsleistung wird auf der Autobahn benötigt, sie fällt aber im Fahrzyklus relativ selten an. Deshalb lohnt sich eine Dimensionierung der Supercaps hierfür nicht, und deshalb fängt eine Nutzbremsung auf der Autobahn typischerweise nur max. 10% der Bremsleistung im Supercap ein. Im gemischten Zyklus werden 15% Verbrauchssenkung erzielt (VDI).
D.h. auch wer nicht im Stadtverkehr rein elektrisch fahren will und deshalb auf einen Full-Hybrid verzichten will, kann mit mit der Nutzbremsung eines Mild-Hybrid 15% Energie und CO2 sparen.
Begrenzt wird dieser Wert durch die erzielbaren Leistungsdichten pro Gewicht und pro Volumen. In einem BMW X3 "Efficient Dynamics" Prototypen wurden beispielsweise die Seitenschweller als Bauraum für Supercaps komplett ausgefüllt.


Von einer Kombination von Batterie (als Energiespeicher) und Supercap (als Leistungsspeicher) profitiert die Lebensdauer der Batterie, da sie gerade von der höchsten Beanspruchung einer Leistungsspitze entlastet wird. Zudem muss man die Batterie eines Hybridfahrzeugs nicht mehr für die höchste Leistungsspitze dimensionieren, was Gewicht einspart. Auch kann man u.U. die Einführung einer zweiten, höheren (42V) Spannungsebene im Bordnetz hinauszögern.

Für reine Elektrofahrzeuge stellt der Supercap wiederum keine Entlastung dar, da die Batterie eh für lange Reichweiten dimensioniert wird, und damit eine für Rekuperation oder andere Leistungsspitzen genügend hohe Spitzenleistung einher geht.


Interessant ist auch noch folgender Zusammenhang, der wieder einmal dem intuitiv empfundenen "Leistungsgefühl" des Autofahrers widerspricht:

Die benötigte Leistung eines Fahrzeugs hängt viel mehr von seiner vorgegebenen Beschleunigung ab als von seiner Masse. Gibt man beispielsweise ein Limit für die Beschleunigung von 0 auf 100, dann brauchen fast alle Fahrzeugklassen hierfür die gleiche Leistung. Ist das schwerste Fahrzeug (SUV) doppelt so schwer wie das leichteste, so benötigt es trotzdem nur ca. 10% mehr Leistung. Ein SUV wird also nicht durch sein Gewicht zur Energievernichtungsmaschine, sondern durch die Vorgabe hoher Beschleunigungswerte.

Daraus folgt auch, dass die heute gängige Übermotorisierung weniger aus gestiegenen Höchstgeschwindigkeiten resultiert, sondern aus besseren Beschleunigungswerten.

Quellen: "Supercaps - Eigenschaften und Fahrzeuganwendungen", VDI Berichte 2005, WIMA (Hersteller),

Hybrid Antriebsvarianten

Aus den Anordnungsvarianten von Verbrennungsmotor, Generator und Elektromotor ergeben sich die folgenden Antriebsvarianten:

1. Serieller Hybrid
Hier sind die drei Komponenten hintereinander angeordnet. Das Auto wird grundsätzlich nur elektrisch angetrieben. Der Verbrennungsmotor arbeitet nur auf den Generator.
Vorteil: Der Verbrennungsmotor kann unabhängig von der Fahrsituation immer im besten Wirkungsgradbereich betrieben werden.
Nachteil: Der Elektromotor muss so -im Vergleich größer- dimensioniert werden, dass er den gesamten -und nicht nur den Stadtverkehr- Leistungsbereich abdeckt.

2. Paralleler Hybrid
Hier sind Verbrennungs- und Elektromotor parallel geschaltet. Man kann den Antriebsmix beliebig skalieren.
Beispiele: Audi Duo, Honda Hybrid
Die Parallelschaltung ist nur in einem Betriebszustand unerwünscht: Bei der Nutzbremsung (Rekuperation, generatorisches Bremsen), in der der Generator das Auto bremst und die Batterie auflädt, soll der Verbrennungsmotor nicht mitgeschleppt werden. Hierzu ist eine Kupplung zwischen Verbrennungs- und Elektromotor erforderlich.

3. Kombinationen aus Seriell und Parallel
Baut man einen zweiten Elektromotor ein, kann man beide Varianten realisieren.
Beispiel: Toyota Prius (leistungsverzweigter Hybrid)
Beim leistungsverzweigten Hybrid wird die vom Verbrennungsmotor erzeugte Leistung auf die Antriebsräder und den Generator "verzweigt". Die Leistungsverteilung wird über die Leistungsaufnahme des Generators geregelt.
Vorteil: Höherer Wirkungsgrad als beim seriellen Hybrid.

Quelle: "Erfinderaktivitäten 2006/2007", DPMA

Hybrid ermöglicht sechs Nutzeneffekte

Diese lauten:

1. Start-Stop-Funktionen

Gezieltes Abschalten und schnelles Wiederstarten, z.B. im Stop-and-Go Verkehr

2. Lastpunktanhebung

Man betreibt den Verbrennungsmotor in der Nähe des optimalen Wirkungsgrades. Alle nicht zum Fahren benötigte Leistung wird zum Laden der Batterie genutzt.

3. Downsizing

Plant man Drehmoment und Leistung des Elektromotors für den Vortrieb ein, kann man den Verbrennungsmotor entsprechend kleiner dimensionieren. Damit senken sich dessen Lastpunkt und das Gewicht.

4. Emissionsfreier Elektrobetrieb

Bei rein elektrischem Betrieb emittiert das Auto im Moment der Leistungserbringung keine Schadstoffe und nur geringe Geräusche.

5. Drehmomentsteigerung („Boostbetrieb“)

Schaltet man das Drehmoment des Elektromotors mit auf die Welle, steht dem Antrieb ein gesteigertes Drehmoment zur Verfügung.

6. Komfortfunktion

Steuert man den Elektromotor gezielt an, kann er z.B. Drehmomentpausen, die zwischen Aus- und Einkuppeln entstehen, füllen und das typische Ruckeln vermeiden.

Autostrom

Am Leipziger Platz steht jetzt auch eine Vattenfall Ladestation für Elektroautos. Zeit, mal die Angeboter der EVUs und Automobilhersteller zu vergleichen:

e-Mini / Vattenfall:
100% regenerativ ("ok-power" Gütesiegel)
Stromtarif (Tarifblatt):
Einheitlicher Verbrauchspreis an der Ladestation: 23 Cent/kWh (kein Grundpreis)
Zweitarifzäher zu Hause: HT: 23 Cent/kWh NT: 17 Ct/kWh (kein Grundpreis)
Ladekonzept zu Hause: Kunde stellt auf Website die Uhrzeit ein, zu der das Auto vollgeladen sein soll. Vattenfall steuert den Ladestrom und nutzt Schwankungen der Nachfrage und Windstromerzeugung für das Management der Batterie (Laden und Entladen)
Kontakt: Tel.: 01801-267 267


smart fortwo electric drive / RWE:
100% regenerativ ("Naturstrom")
Stromtarif (Tarifblatt):
Monatlicher Grundpreis: 69€ (weil der Ladestrom nicht gemanagt wird, und RWE teurer zu stehen kommt)
Verbrauchspreis: 18,49 Cent/kWh
Kontakt: autostrom@rwe.de


VW Golf Twindrive (Dieselhybrid) / Eon
Ist noch kein Kundenprojekt sondern ein Flottenversuch von Eon und Volkswagen.
Infos: Eon; Volkswagen

Wie die Zeitungsbranche ihre Kindle-Chance versemmelt...

... kann man sehr ausführlich bei Thomas Hillenbrand nachlesen: Netzfundstelle

Fest der Freiheit am Potsdamer Platz

Heute Mittag: Engel über Berlin