Phy­si­ka­li­sche Eigen­schaf­ten, überarbeitet

Die hier beschrie­be­ne Libre­Of­fice Tabel­le habe ich nun etwas über­ar­bei­tet. Ich habe die Struk­tur grund­le­gend geän­dert und die Berech­nung um den Skin-Effekt erwei­tert. Man kann also jetzt auch den Wider­stand eines Lei­ters bei Anle­gen einer Wech­sel­span­nung bestim­men. Das funk­tio­niert nur ange­nä­hert und auch nur bei den Mate­ria­li­en, für die die magne­ti­sche Per­mea­bi­li­tät ver­füg­bar war. Die neue Tabel­le kann hier her­un­ter­ge­la­den werden:

Ich den­ke daß die Tabel­le selbst­er­klä­rend ist. Nur die grün hin­ter­leg­ten Fel­der müs­sen aus­ge­füllt wer­den. Man wählt das Lei­ter­ma­te­ri­al in B3 und den Quer­schnitt in B4. Wie in der alten Ver­si­on kann man Draht (rund), Rohr (rund und hohl) oder Lei­ter­band (recht­eckig) aus­wäh­len. Dann gibt man die Fre­quenz, die Tem­pe­ra­tur, die Strom­stär­ke (optio­nal) und die Dimen­sio­nen an. Dar­un­ter wer­den eini­ge Zwi­schen­er­geb­nis­se ange­zeigt, die man nor­ma­ler­wei­se nicht braucht, die aber zu Kon­troll­zwecken nütz­lich sein kön­nen. Die Ergeb­nis­se ste­hen dann in den Zel­len E3 bis I3.

Alles wie immer ohne Gewähr. Wer Feh­ler fin­det, möge sie mir bit­te mit­tei­len und ich wer­de mich um Kor­rek­tur bemühen.

Elek­tro­au­to

Lan­ge davon geträumt und end­lich ist es soweit: wir haben ein Elek­tro­au­to bestellt. Es ist ein Hyun­dai Kona Elek­tro gewor­den. Weil Hyun­dai inzwi­schen in sei­nem Werk in Tsche­chi­en pro­du­ziert, bes­sert sich all­mäh­lich die Lie­fer­si­tua­ti­on. Wenn nichts dazwi­schen­kommt, wer­den wir den Wagen noch im Mai bekom­men. Er ist bereits gefer­tigt und durch­läuft momen­tan die End­kon­trol­le. Es heißt, daß Hyun­dai zur Zeit allein in Tsche­chi­en 150 Elek­tro-Kona pro Tag pro­du­ziert und davon wohl auch vie­le, die noch gar­nicht bestellt sind. Daher kann man kurz­fri­stig einen bekom­men, falls die Vari­an­te nicht all­zu exo­tisch ist.

Wir haben uns für das Pre­mi­um Modell in Stel­lar Blue ohne wei­te­re Extras ent­schie­den. Er hat einen 64 kWh Akku und er wird im Gegen­satz zu den korea­ni­schen Model­len mit Miche­lin Rei­fen aus­ge­stat­tet. Die haben einen gerin­ge­ren Roll­wi­der­stand als die in Korea mon­tier­ten Nexen Rei­fen und sie sol­len auch etwas lei­ser sein. Für die­se Tsche­chi­che Vari­an­te wird eine WLTP-Reich­wei­te von über 480 km ange­ge­ben. Wir rech­nen damit, daß das in der Pra­xis für über 350 km reicht, auch wenn die Hei­zung oder die Kli­ma­an­la­ge läuft.

Anders als frü­he­re Ver­sio­nen des Kona hat die 2020-er Ver­si­on einen 3‑Phasen Lader für 3 x 16 A ein­ge­baut. An einer noch zu instal­lie­ren­den Wall­box kann so mit 11 kW Lei­stung gela­den wer­den. Damit wäre der Akku in knapp sechs Stun­den von 0% auf 100% gela­den. Das ist nur ein theo­re­ti­scher Wert, denn man wird den Akku nicht auf 0% ent­la­den und man soll ihn auch nur gele­gent­lich auf 100% laden. Frü­he­re Konas konn­ten nur ein­pha­sig gela­den wer­den, dann aber immer­hin mit 20 A. Das sind den­noch nur 4,6 kW, sofern das Haus­netz die 20A zulässt. Vie­le Dosen sind mit 16 A abge­si­chert und laden dann noch­mal langsamer.

Als Not­la­de­ka­bel ist auch eine In-Kabel-Kon­troll­box (ICCB) dabei, mit der aus einer nor­ma­len Schu­ko-Steck­do­se gela­den wer­den kann. Dann sinkt der Lade­strom aber wei­ter auf höch­stens 12 A, was einer Lade­lei­stung von 2,78 kW ent­spricht. Nun­ja, nach immer­hin 24 Stun­den ist der Akku damit auch voll. Solan­ge wir kei­ne Wall­box haben, wird das die bevor­zug­te Betan­kung sein. Gele­gent­lich kann man aber auch an öffent­li­chen Lade­säu­len mal mit bis zu 70 kW Gleich­span­nung laden, womit der Akku in 54 Minu­ten von 0% auf 80% gela­den wird. Zur Scho­nung des Akkus braucht jedes wei­te­re Pro­zent aber dann extrem lan­ge, so daß man sich mit den 80% begnü­gen wird.

Län­ger­fri­stig wol­len wir natür­lich mög­lichst nur den Strom aus der PV-Anla­ge laden, weil der am gün­stig­sten ist. Für Strom vom Netz zah­len wir etwa 30 ct, der eige­ne Strom aus der PV-Anla­ge kostet 11 ct an ent­gan­ge­ner Ein­spei­se­ver­gü­tung. Wir brau­chen also eine Wall­box, die die Lade­lei­stung so nach­re­gelt, daß beim Laden des Auto-Akkus mög­lichst kein Strom aus dem Netz gezo­gen wird und auch von der PV-Anla­ge mög­lichst erst dann ins Netz ein­ge­speist wird, wenn der Auto-Akku und der PV-Akku voll sind. Es gibt ein Open Wall­box Pro­jekt, das ich mir mal näher anschau­en wer­de. Es sieht viel­ver­spre­chend aus.

Spä­te­stens wenn wir den Wagen abho­len, wird es hier wei­te­re Infor­ma­tio­nen geben.

Gedan­ken zu Elektroautos

Wir lieb­äu­geln schon seit eini­gen Jah­ren mit einem Elek­tro­au­to. Vor fünf Jah­ren haben wir eine Pro­be­fahrt mit einem Renault Zoe gemacht und kurz spä­ter mit einem Kia Soul. Bei­des sind schö­ne Autos, aber die Reich­wei­te war doch sehr ein­ge­schränkt. Bei Renault hat uns der zwölf­sei­ti­ge Bat­te­rie­miet­ver­trag die Freu­de am Fah­ren gründ­lich ver­dor­ben und der Kia Soul war lei­der nicht lie­fer­bar. Ande­re ernst­zu­neh­men­de und vor allem lie­fer­ba­re Alter­na­ti­ven gab es vor ein paar Jah­ren nicht.

Inzwi­schen wächst das Ange­bot und das Reich­wei­ten­pro­blem ist nicht mehr sehr bri­sant. Als Stan­dard scheint sich für die nahe Zukunft eine Akku-Kapa­zi­tät von 64 kWh her­aus­zu­kri­stal­li­sie­ren, was dann nomi­nal für etwa 350 bis 400 km reicht. Damit soll­ten also auch mit 10 Jah­re altem Akku im Win­ter bei Licht und Hei­zung noch 200 km Reich­wei­te mög­lich sein. Lei­der haben vie­le Elek­tro­au­tos, gera­de auch Hyun­dai und Kia, immer noch über ein Jahr Lie­fer­zeit. All­ge­mein wird aber erwar­tet, daß sich die Situa­ti­on in die­sem Jahr deut­lich entspannt.

Im Jahr 2019 haben wir mit unse­rer PV-Anla­ge etwa 6600 kWh elek­tri­sche Ener­gie in das Netz ein­ge­speist. Wenn es uns gelän­ge, davon ein Drit­tel in ein Elek­tro­au­to zu laden, dann könn­ten wir damit locker 10.000 km pro Jahr fah­ren. Die­se 2200 kWh wür­den uns dann etwa 250 Euro an ver­lo­re­ner Ein­spei­se­ver­gü­tung kosten, also 2,50 Euro pro 100 km. Das ist mit einem Ver­bren­ner nicht mach­bar, der ist vier- oder fünf­mal so teu­er. Dafür sind Elek­tro­au­tos in der Anschaf­fung zur Zeit noch wesent­lich teu­rer, was sich aber bei stei­gen­den Stück­zah­len und zuneh­men­dem Wett­be­werb rela­ti­vie­ren muß. Bis auf die Akkus ist der gesam­te Antriebs­strang ein­fa­cher und weni­ger feh­ler­an­fäl­lig als bei einem Ver­bren­ner. Gera­de daher klin­geln bei den Her­stel­lern, Zulie­fe­rern und erst recht den Auto­werk­stät­ten die Alarm­glocken. Ein­mal im Jahr den Tester anschlie­ßen und die Feh­ler­codes aus­le­sen dürf­te nur weni­gen Werk­stät­ten das Über­le­ben sichern.

Viel­leicht beru­higt es den einen oder ande­ren: da wir zumin­dest hin und wie­der einen Wohn­wa­gen zie­hen wol­len, wird das Elek­tro­au­to bei uns auf abseh­ba­re Zeit aber nur ein Zweit­wa­gen sein kön­nen. Das Über­le­ben der Bran­che wer­den wir aber auch gemein­sam mit allen ande­ren Cara­van-Fah­rern nicht sicher­stel­len können.

Zwi­schen­be­mer­kung

Alle Ener­gie­trä­ger haben ihre spe­zi­fi­schen Vor- und Nach­tei­le und Pro­te­ste gibt es nicht nur gegen Erd­öl, Koh­le- und Kern­kraft, son­dern auch gegen Wind- und Son­nen­kraft. Die einen fürch­ten den Welt­un­ter­gang, wenn wir nicht Umkeh­ren und Buße tun, die ande­ren hal­ten alter­na­ti­ve Ener­gien von vor­ne­her­ein für Blöd­sinn, weil für den „Zap­pel­strom“ für teu­res Geld Regel­en­er­gie vor­ge­hal­ten wer­den muß. Außer­dem sei die Was­ser­stoff­tech­no­lo­gie mit Brenn­stoff­zel­len sowie­so dem bat­te­rie­elek­tri­schen Antrieb weit überlegen.

Da es bereits hin­rei­chend vie­le Glau­bens­krie­ge auf der Welt gibt, wer­de ich pseu­do­re­li­giö­se Fest­le­gun­gen ver­mei­den. Wer an den men­schen­ge­mach­ten Kli­ma­wan­del glaubt, mag das tun und Frei­tags bei der hei­li­gen Mes­se den Pro­phe­ten und den neu­en Pfaf­fen hin­ter­her­lau­fen. Wer gegen Wind­rä­der und PV-Anla­gen demon­striert, soll das genau­so­ger­ne tun. Ich hal­te mich an das, was heu­te oder in Kür­ze öko­no­misch sinn­voll ver­füg­bar ist und das ist nun­mal der bat­te­rie­elek­tri­sche Antrieb, nicht die Brenn­stoff­zel­le und nicht die Tach­yo­nen-Ener­gie.

Was spricht denn über­haupt für die Elektromobilität?

Vie­le Pro­phe­ten und ihre Jün­ger, sofern sie nicht gänz­lich der moder­nen Tech­nik ent­sa­gen und zurück in die Höh­len wol­len, hal­ten Elek­tro­au­tos für die Lösung aller Kli­ma­pro­ble­me. Das liegt dar­an, daß ein Elek­tro­au­to zumin­dest lokal kein CO2 erzeugt, das ja bekannt­lich der Haupt­ver­ur­sa­cher des men­schen­ge­mach­ten Kli­ma­wan­dels ist. Das ist ein Dog­ma, das anzu­zwei­feln mit der sofor­ti­gen Exkom­mu­ni­ka­ti­on bestraft wird. Daß wir daher, wie prak­tisch der Rest der Welt, bei der CO2-frei­en Kern­ener­gie blei­ben soll­ten, ist aber auch nicht konsensfähig.

Zu allem Unglück wur­de uns kürz­lich vor­ge­rech­net, daß die CO2 Bilanz eines Elek­tro­au­tos in Deutsch­land auch nicht bes­ser ist, als die eines Ver­bren­ners. Das liegt im wesent­li­chen wie­der­um an unse­rem aktu­el­len Ener­gie­mix, der wegen des fort­schrei­ten­den Aus­stiegs aus der Kern­ener­gie einen ver­hält­nis­mä­ßig hohen Anteil an fos­si­len Ener­gien ent­hält. Je mehr Kern­kraft­wer­ke abschal­ten, umso ungün­sti­ger wird die Bilanz.

Was spricht denn dann noch für ein Elektroauto?

Ob man nun an eine signi­fi­kan­te Kli­ma­wir­kung von CO2 glaubt oder nicht, die Ver­bren­nung fos­si­ler Brenn­stof­fe erzeugt Dreck und es wäre zwei­fels­oh­ne bes­ser, sie unter der Erde lie­gen zu las­sen. Sie sind end­lich und wer gibt unse­rer Genera­ti­on eigent­lich das Recht, sie den zukünf­ti­gen Genera­tio­nen weg­zu­neh­men? Sie haben hun­der­te Mil­lio­nen Jah­re zum Ent­ste­hen gebraucht. Noch schlim­mer ist die Tat­sa­che, daß sie mei­stens in der Hand skru­pel­lo­ser Tyran­nen sind, die auch schon­mal unlieb­sa­me Leu­te gewalt­sam aus dem Weg räu­men las­sen. Mit denen soll­ten wir kei­ne Geschäf­te machen.

Außer­dem spricht die Ein­fach­heit des Auf­baus für ein Elek­tro­au­to. Der Motor ist tri­vi­al und er hat im Grun­de nur ein ein­zi­ges beweg­li­ches Teil, das noch dazu dreht und sich nicht line­ar hin- und her­be­wegt. Das Getrie­be ist nor­ma­ler­wei­se nicht als Schalt­ge­trie­be aus­ge­führt und daher auch feh­le­r­un­an­fäl­lig. Der Elek­tro­mo­tor kann als Gene­ra­tor arbei­ten und kine­ti­sche Ener­gie wie­der in elek­tri­sche Ener­gie zurück­ver­wan­deln, mit der der Akku gela­den wer­den kann. 

Der Pegel der Fahr­ge­räu­sche ist aber ent­ge­gen der all­ge­mei­nen Ver­mu­tung kein schla­gen­des Argu­ment für ein Elek­tro­au­to, zumin­dest für die Insas­sen. Zwar ist es beim Anfah­ren und bei nied­ri­gen Geschwin­dig­kei­ten recht lei­se, aber bei Auto­bahn­ge­schwin­dig­kei­ten über­wiegt das Fahr­ge­räusch deut­lich gegen­über dem Motor­ge­räusch. Den­noch, für die Anwoh­ner ver­kehrs­be­ru­hig­ter Zonen sind Elek­tro­au­tos sicher­lich ein Gewinn.