Archiv der Kategorie: Elektromobilität

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Deutsche Antwort auf die Erfolgsgeschichte von Tesla?

7. April 2014 Klaus-Olaf Zehle Schreibe einen Kommentar

Mit der Überschrift „Deutsche Antwort auf die Erfolgsgeschichte von Tesla“ wirbt das Fraunhofer-Institut für die ChargeLounge, ein Containerbasiertes System für sogenannte Schnellladestationen auf Autobahnraststätten so Spiegel Online:

Das System bietet Platz für drei Elektroautos mit CCS-Stecker, Chademo-System sowie Typ-2-Stecker („Mennekes“).
zur Ladestation gehört ein Loungebereich mit Kaffeemaschine und W-Lan sowie ein Konferenzraum.
Für einmal Vollladen sind inkl. Kaffee und W-Lan pauschal 10 Euro fällig.
Die Systeme sind mit Batteriespeichern von 50 KW ausgestattet und können dadurch mit niedrigen Netzleistungen betrieben werden.

Bis zu 600 Stationen sollen in Deutschland entstehen

Starten wird das Projekt mit 10 Prototypen entlang der A9 und A8.

Als Norddeutscher muss ich schon sagen, wir sind hier ganz schön gekniffen. Ob Chargelounge oder Tesla Supercharger, alles passiert in Süddeutschland, obwohl doch hier im Norden ein Überschuss an regenerativer Energie zur Verfügung steht, ganz im Gegenteil zu den Standorten in Süddeutschland.

Ob Chargelounge nun wirklich die Antwort auf die Erfolgsgeschichte von Tesla ist, bleibt aus meiner Sicht abzuwarten.

Die Aussage von Fraunhofer, das das Aufladen zwischen 20 und 30 Minuten dauern soll, gilt sicherlich nur für Kleinwagen und nicht für ein Tesla Model S.

Die Aussage des Fraunhoferinstituts, dass kein E-Autofahrer ausgegrenzt werden soll, wird schwierig, wenn Tesla Model S Fahrer das System intensiv nutzen. Diese würden nämlich in einem Ladevorgang bereits die gesamte Batteriekapazität von 50 kW und das zu einem Preis von 10 € nutzen und dann ist die Batterie alle und kann in den nächsten Stunden von keinem anderen Fahrzeug genutzt werden.

Am Ende ist aber entscheidend, dass es eine bessere Ladeinfrastruktur gibt und entsprechende Verzeichnisse, die diese aufzeigen und auch zeigen, wie man die Zeit während des Ladens sinnvoll nutzen kann. Insofern ist der Ansatz von Fraunhofer sicherlich lobenswert.

In den letzten Tagen bin ich in diese Richtung auch aktiv geworden und habe mit www.ladepunkt-finden.de einen Prototypen für eine Plattform geschaffen, die die „Ladeweile“ nutzbar macht und attraktiv gestaltet.

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Welche Kabel benötige ich eigentlich um das Tesla Model S zu laden?

1. April 2014 Klaus-Olaf Zehle Schreibe einen Kommentar

So einfach ist die Frage nicht zu beantworten. Es kommt darauf an, wo und mit welcher Leistung ich laden will und ob mein Tesla Model S den Doppellade hat oder nicht.

Ein Bekannter, der ebenfalls ein Tesla Model S fährt, hat einen connectionguide erstellt, der einen umfassenden Überblick gibt. Die Fotos im Guide habe ich teilweise zur Verfügung gestellt.

Am Ende kann es nicht schaden, ein gute Bandbreite von auch längeren Kabeln und Adaptern dabei zu haben. Ich habe schon einige Male den Adapter vom CEE rot 32 A auf CEE rot 16 A sowie das 10 m 32 A sowie 15 m Schuko-Verlängerungskabel einsetzen müssen. Insbesondere, wenn man in EV-freundlichen Hotels übernachtet oft sinnvoll, nicht alle haben eine Typ2 Ladesäule und nicht überall ist der Anschluss so zugänglich, dass man mit dem Auto direkt ranfahren kann.

Folgende Quellen gibt es u.a. für die Kabel:

www.e-mobility.pro

www.e-driver.net

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Kann man Strom eigentlich “tanken“?

21. März 2014 Klaus-Olaf Zehle 1 Kommentar

Mit der Entscheidung für mein Model S habe ich natürlich einen eigenen Wunsch erfüllt aber ich möchte auch ein Zeichen setzen und Vorreiter für eine bahnbrechende Entwicklung in der Fahrzeugtechnik sein. Daher ärgert es mich ganz besonders, wenn ich sprachlich von der Vergangenheit eingefangen werde und auf Begrifflichkeiten zurück greifen muss, die ich eigentlich hinter mir lassen wollte.

Ich tanke nicht. Ich fahre schließlich genau deshalb einen Tesla Model S, um eben nicht mehr tanken zu müssen. Jedenfalls solange die technische Entwicklung noch nicht so weit fortgeschritten ist, dass mein Auto Sonne tanken kann. Trotzdem werde ich in Gesprächen immer wieder mit Fragen konfrontiert, wie lange denn bei meinem Wagen das Auftanken dauert, wie weit ich mit einer Tankfüllung fahren kann und was einmal voll tanken denn so kostet.

Ich habe mich daher noch einmal geforscht, woher das Wort „tanken“ stammt und was es exakt mit automobiler Energieversorgung zu tun hat. Erstaunlich wenig wie sich mir bald zeigte.

Das Verb „tanken“ geht auf das portugiesische Wort „tanque“ („Behälter“, „Kanister“), bzw. dem spanischen „estanque“ („Wasserbehälter, Teich“) oder auch „estancar“ ((Wasser) „stauen“) zurück, die wiederum ihren Ursprung in der portugiesischen Kolonialzeit in Indien haben und von dem Hindi-Wort „tankh“ („Wasserbehälter“), bzw. anka („künstlicher Teich“) stammen.

Und ganz ursprünglich könnte auch das lat. „stagnum“ („Sumpf“) etwas damit zu tun haben.

Der gelegentlich zu hörende Begriff „Wassertank“ ist also ein „weißer Schimmel“. Und die „Tankstelle“ müsste eigentlich eine „Wasserbehälterstelle“ sein. Da viele Tankstellen heute einem kleinen Supermarkt ähneln, in denen auch Wasserflaschen verkauft werden, ist die Bezeichnung ja auch gar nicht so unpassend und falls sich irgendwann einmal die Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle als Energielieferant durchsetzen sollte, würde sogar ich wieder in Erwägung ziehen zu „tanken“.

Bei Wikipedia wird „Tanken“ wie folgt definiert:

„Die Betankung ist das Befüllen eines Kraftstoffbehälters mit einem flüssigen oder gasförmigen Kraftstoff.“

Und in einem Wörterbuch finde ich diese Synonyme:

Auffüllen, nachfüllen, nachschütten, voll gießen, einfüllen, vollschütten.

Nein, beim besten Willen, Strom und Flüssigkeiten bringe ich lieber nicht in Verbindung und ich kippe auch nichts in meinen Akkumulator hinein. Der Strom, den ich meiner Batterie zuführe, fügt rein physisch nichts hinzu, sondern sorgt für eine elektrochemische Reaktion, bei der Energie aufgebaut und gespeichert wird. Aber was passiert eigentlich genau bei der Aufladung eines Akkus?

Sehr stark vereinfacht lässt sich das Prinzip wie folgt erklären: In einem Akku befinden sich eine Elektrode und eine Gegenelektrode, die in Wechselwirkung zueinander stehen. Im „vollen“ Zustand sind Elektronen an eine dieser beiden Elektroden gebunden. Strom, den ich nutzen kann, um ein Smartphone, ein Notebook oder eben meinen Tesla Model S zu betreiben, entsteht in diesem System, wenn die Elektronen gezwungen werden, zu der Gegenelektrode zu wandern. Haben alle Elektronen ihren Platz gewechselt, heisst es umgangssprachlich, dass die Batterie „leer“ sei. Obwohl gar nichts ausgelaufen ist. Das kann natürlich auch passieren, ist aber noch eine ganze andere Geschichte.

Bild: Tesla Akku

Bei einem Akku hat man im Gegensatz zu einer normalen Batterie die Möglichkeit diese Reaktion umzukehren und die Elektronen mittels zugeführter Energie wieder an die ursprüngliche Elektrode zu binden. Im Volksmund sagt man „Aufladen“ dazu, aber genauso wenig wie sich beim entladen etwas entleert, vermehrt sich dabei nichts. Lediglich die elektrische Ladung im Inneren der Batterie wird in den Ursprungszustand versetzt.

Strom kann man also streng genommen nicht „laden“, aber man kann die Energie um Strom zu verbrauchen in einem Akku speichern und dieser Vorgang wiederum nennt man aufladen und das hat mit der ursprünglichen Bedeutung von „tanken“ rein gar nichts zu tun.

Somit ist auch der Begriff „Smart tanken“ für ein Verzeichnis von Ladestationen wie er auf www.smarttanken.de oder „Stromtankstelle“ wie er z.B. im Portal www.goingelectric.de verwendet wird absolut irreführend.

Viel besser gefällt mir die Begrifflichkeit „Ladestation“ wie er bei www.lemnet.org verwendet wird oder „Ladesäule“ auf der RWE Seite oder „Ladepunkt finden“in der RWE-App.
Für mich gilt jedenfalls:

Tanken war gestern – Laden ist heute.

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Was hat Popkorn mit E-Mobility zu tun – Ein Blick in die Zukunft

17. März 2014 Klaus-Olaf Zehle 2 Kommentare

Lars Thomsen, Zukunfts- und Trendforscher aus Zürich hat in einem Vortrag auf der 26. internationalen „Motor und Umwelt“-Konferenz der AVL List GmbH am 12. Sep. 2013 in Graz der Elektromobilität eine große Zukunft vorausgesagt. Dieses nicht zuletzt unter dem Eindruck der Erfahrungen mit dem Tesla Model S.

In der Zukunftsforschung interessieren Thomsen vor allem sogenannte Tipping Points : Punkte an denen Diskontinuitäten auftreten, Trends die nicht linear verlaufen sondern die das Potential haben, ganze Industrien zu verändern, sogenannte disruptive Entwicklungen.

Als plastisches Beispiel für einen solchen Trend führt er die Herstellung von Popkorn an, wo zuerst linear die Temperatur des Kochtopfs erhitzt wird und lange Zeit nichts passiert. Und auf einmal platzt das erste Maiskorn und dann zwei, dann vier oder fünf und dann exponentiell immer weitere, so dass kurz nach dem Platzen des ersten Maiskorns der ganze Kochtopf mit Mais gefüllt.

Also nach einer lange Zeit, die wenig Veränderungen bringt, explodiert auf einmal die Entwicklung innerhalb kürzester Zeit.

Und er sieht die Elektromobilität ähnlich verlaufen. So wie zum Beispiel einige andere Industrien.

Die Ablösung der Technologie von Monitoren und Fernsehern von der Röhre zum Flachbildschirm von 80 % auf 10 % Marktanteil dauerte 3 Jahre.
Die Ablösung der analogen Musik auf digitale Musik dauerte ebenfalls 3 Jahre.
Bei der Ablösung der analogen zur digitalen Fotografie dauerte es ca. 4 Jahre bis die neue Technologie billiger und besser war als die alte.
Eine kWh Strom aus Photovoltaik kann inzwischen günstiger hergestellt werden als eine kWh Strom mit konventionellen Kohle- oder Atomkraftwerken.

Kernaussagen aus seinem Vortrag:

So wie Nokia als absoluter Marktführer im Handybereich 2007 Apple völlig unterschätzt hat und die Entwicklung zum Smartphone verschlief, so läuft unsere „traditionelle“ Automobilindustrie Gefahr Tesla und das „neue“ Konzept der Elektromobilität zu unterschätzen. (Was sagte Herr Piech auf dem Genfer Automobilsalon 2014 zu Tesla: „Dafür habe ich in meiner Garage keinen Platz“)
Produkthalbwertzeiten aus der Elektronik von unter einem Jahr strahlen auch auf den Automobilbereich ab. Je mehr Elektronik die Funktionalität eines Autos bestimmt, um so mehr muss sich diese an diesen Innovationszyklen orientieren.
Eine der Herausforderungen ist das Speicherproblem bei erneuerbaren Energien (hier ist Tesla mit der Giga Factory für Lithium Ionen Zellen auch wieder Vorreiter)

Lars Thomsens abschließende Einschätzung über die Entwicklung des Automobilmarkts in den kommenden Jahren sieht wie folgt aus:

Bis Mitte 2014 wird der Preis für Batterien unter 120$ pro kWh fallen, während die Zyklenkapazität von der derzeit ca. 1600 auf ungefähr 2400 steigen wird.
In den kommenden 1-2 Jahren werden mindestens 3 neue Automobilhersteller auf den Markt drängen, deren Wurzeln wahrscheinlich in der Elektronikindustrie liegen und mit ganz neuen Ansätzen und Innovationen überzeugen.
2015 wird in den Märkten Nordamerika, Europa, Japan und China die 5% Hürde bei dem Absatz von Elektroautos übersprungen.
2016 geht die Verbrauchernachfrage nach Wagen mit Verbrennungsmotoren spürbar zurück.
2017 werden Batterien Kapazitäten besitzen und zu Preisen erworben werden können, die Elektroautos in der Herstellung billiger machen als vergleichbare Modelle mit Verbrennungsmotor.
2017 wird der letzte Formel 1 Weltmeister gekürt.
2018 kommt die Hybridtechnologie nur noch in Fahrzeugen zum Einsatz, die regelmäßig extrem lange Strecken zurücklegen müssen.
2020 wird es erste politische Überlegungen geben, ob Menschen Autos überhaupt noch selbst fahren dürfen, oder man dies einzig und allein der Technik überlässt, um die Unfallrate drastisch zu reduzieren.

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Gestern in München – So kann man Interessenten E-Mobility vermiesen

13. März 2014 Klaus-Olaf Zehle 2 Kommentare

Der Tag in München gestern ging schon nicht so gut los. Auf der Suche nach einer der wenigen Ladesäulen der SWM, bei denen ein Laden ohne Ladekarte der SWM (die ich ja leider nicht bekomme) bzw. des Verbundes Ladenetz (die ich ja auch leider nicht bekomme) möglich ist, war die Ladesäule vor dem Gebäude Knorrstraße 70 leider nicht zu finden. (Dieses war die einzige einigermassen akzeptable Ladesäule in der Nähe des Termins mit meinem Kooperationspartner Konsultwerk.)

Ich will ja nicht mehr fürs Taxi ausgeben, als das was ich durch die verringerten Kosten meines Tesla Model S einspare.

Nach zwei weiteren Terminen im Lauf des Tages und rechtzeitig vor dem Nächsten steuerte ich dann eine der wenigen Säulen der RWE im Stadtgebiet an: Hansastraße 19

Das ist die Hauptverwaltung des ADAC und direkt vor dem Gebäude hinter einer Schranke, die über den Empfang geöffnet werden kann, liegt die RWE Ladesäule.

Die RWE App hatte mir vorher schon signalisiert, dass einer der beiden Ladepunkte belegt ist, der andere sollte frei sein.

Tatsächlich stand dort ein Tesla Model S (nicht angeschlossen) umgeben von einer Menschentraube, denen das Auto in allen Funktionen erklärt wurde.

Scheinbar eine Verkaufsveranstaltung von Tesla.

War natürlich toll, dass in diesem Moment ein weiterer Tesla mit norddeutschem Kennzeichen anrollte (dokumentiert die Reichweite), also räumten die Mitarbeiter von Tesla sofort den Ladepunkt für mich.

Ich startete das übliche Prozeder bei RWE: Anmelden der Säule und des Ladevorgangs über die App mit meiner Vertragsnummer, Einstecken der Kabel zuerst in die Säule und dann in das Fahrzeug und:

„Laden nicht möglich.“

Gut denke ich mir, kann ja sein, dass die Ladesäule nicht über das e-Roaming funktioniert sondern vom Empfang des ADAC freigeschaltet werden muss. Ich also wieder rein.

Ic h spare mir die Einzelheiten: Wir haben alle möglichen Varianten getestet,mit der RWE Hotline telefoniert und dann frustriert aufgegeben. Am Ende war die Säule nicht per Kommunikation erreichbar. Und ohne Freischaltung egal auf welchem Weg, gibt es keinen Strom.

Aber was haben die Tesla Interessenten draussen wahrgenommen: einen zunehmend nervöseren Tesla Fahrer, der mehrfach zwischen Empfang und Auto hin und her gelaufen ist, dabei mehrfach das Ladekabel ein- und ausgesteckt hat und dann schlußendlich frustiert das Gelände verlässt.

Ich habe zumindest vor dem Wegfahren noch kurz die Info an die Gruppe der Interessenten gegeben, das es sich nicht um ein Tesla Problem sondern um eines der RWE handelt. Aber selbst wenn es Tesla nicht schadet, ein solches Beispiel schadet der Akzeptanz der E-Moblilität im Generellen.

Wenn schon in der Anfangsphase der E-Mobilität Einschränkungen aufgrund mangelnder Anzahl von Ladesäulen oder zugeparkten Ladesäulen in Kauf genommen werden müssen, sollte zumindest sichergestellt sein, dass diese funktionieren.

Das die Probleme nicht mit Tesla assoziiert wurden, kann einem Kommentar eines der Tesla Interessen entnommen werden:

“ Kein Wunder, der ADAC kriegt im Moment einiges nicht auf die Reihe“

Merke:

Eine Säule, die nicht lädt,
sorgt dafür, dass nichts mehr geht

oder auch:

Ein Auto das nicht fährt,
ist überhaupt nichts wert.

Der Mitarbeiter von Tesla hat zumindest für mich die Situation noch gerettet. Er rief sofort im Showroom in der Blumenstraße 17 am Viktualienmarkt an und fragte an, ob ich dort laden könne und schickte mich nach der Zusage sofort dorthin.

Dort wurde ich sehr zuvorkommend und freundlich aufgenommen und konnte mein Auto da lassen und kostenlos für meinen Trip nach Garmisch aufladen.

Die Einsparungen habe ich dann anschließend dem Münchner Taxigewerbe als zusätzliche unerwartete Einnahmequelle zur Verfügung gestellt.

Und auf der Rückfahrt von meinem Termin habe ich dann den Taxifahrer davon überzeugen können, dass sich für ihn ein Tesla als Taxi voll rechnen würde. (Dessen Tagesleistung im Taxi liegt zwischen 200 und 300 km – kein Problem für das Tesla Model S). Er wollte sofort mit einem Verkäufer sprechen als wir zurückkamen, leider hatten die aber schon Feierabend. Ich hoffe für die Vertriebler von Tesla, dass er den Besuch nachholt.

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Eine halbe Nacht auf der Autobahn

12. März 2014 Klaus-Olaf Zehle Schreibe einen Kommentar

Ich hatte das so gut geplant, aber 🙁

In München ist diese Tage Messe, deshalb war es mir nicht gelungen in München ein Zimmer in einem Hotel das Lademöglichkeiten für mein Tesla Model S bietet, zu finden und das zu akzeptablen Preisen.

Ich hatte ein Angebot vom ParkInn in München, dieses fiel aber preislich aus dem Rahmen, den ich mir gesetzt hatte, schließlich ging es nur darum, für 8 Stunden ein Bett, eine Dusche und ein Frühstück am nächsten Morgen zu bekommen.

Immerhin: die ParkInn Hotels haben begriffen, dass Elektromobilisten Kunden sind, die sich im Zweifelsfalle immer für ein Hotel mit Lademöglichkeit entscheiden. Aber zu Messezeiten gelten wie immer andere Regeln.

Also einfache Überlegung: Außerhalb Münchens übernachten, das ganze vielleicht noch mit einem Glas Wein mit einem guten Kollegen am Abend verbinden.

So fiel die Wahl auf Gröbenzell, direkt an der A8 ca. 30 km vom Münchener Zentrum entfernt. Dort fand ich mit dem Hotel da Vinci eine Unterkunft zu akzeptablen Preisen. Ausgesprochen nett war die Kommunikation mit dem Hotel da Vinci als es um die Reservierung ging, weil selbst im Münchener Westen noch die Auswirkungen der Messe zu spüren waren.

Dazu hatte ich bei Going Electric auch herausgefunden, dass es in Gröbenzell vom lokalen Betreiber KommEnergie eine Ladesäule gibt (allerdings ca. 1,3 km vom Hotel entfernt).

Aber auch dieses ist eine RFID geschützte Säule, d.h. nur mit einer Ladekarte kann man diese nutzen. Ich hab also am Montag bei KommEnergie angerufen und gefragt wie ich kurzfristig eine Ladekarte bekommen kann. Und ich muss schon sagen:

SPITZEN Kundenorientierung bei KommEnergie.

Nicht nur, dass mir die Karte kostenlos überlassen werden sollte, eine Auszubildende war sogar so nett und hat mir diese ins Hotel gebracht, so dass ich abends nach Ankunft schnell mein Auto zur Ladesäule gebracht hätte und dann dort von meinem Kollegen abgeholt worden wäre, um den Abend noch gemeinsam zu geniessen.

Ich hatte mir ausgerechnet, dass ich vom Supercharger in Bad Rappenau ohne Halt in Jettingen-Scheppach durchfahren könnte und dafür dann die Nacht zum Laden nutzen wollte (bei der 11 KW Säule dauert das Laden dann ja schon mal 8 Stunden)

Aber es kam anders:

6 km vor der Ausfahrt Burgau überholten mich plötzlich zwei Fahrzeuge mit Blaulicht und ca. 1 km weiter stand der Verkehr. In Sichtweite sah man Blaulichter und mehr nicht.

Und aus dem Stehen wurden dann geschlagene dreieinhalb Stunden. Die Autobahn war wegen eines schweren Unfalls in beide Richtungen gesperrt, es ging nicht vor und nicht zurück.

Zum Glück war mein Auto noch im ausreichenden Ladezustand, so dass ich mich beruhigt der Bearbeitung meiner E-Mails und einiger Telefonate widmen konnte. Und naürlich der Absage/Verschiebung des gemeinsamem Termins mit dem Kollegen.

Wenn mir das am Vormittag in Wilnsdorf passiert wäre,

hätte es nicht so gut ausgesehen, dort hatte ich den Supercharger mit einer Restkapazität von 2 km erreicht.

Als es nun nachts auf der A8 endlich weiterging, wurde des dann aber knapp mit der Kapazität, bis Gröbenzell hätte es keinen Spass gemacht, außerdem wäre die Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Ladesäule in Gröbenzell zu stark gewesen.

Somit bin ich in Burgau raus auf den Autohof Jettingen-Scheppach und habe den dortigen Supercharger für eine Volladung genutzt.

Als ich dann anschließend ins Hotel kam, lag dort meine Ladekarte (das war mir sogar nachmittags noch einmal extra vom Hotel telefonisch bestätigt worden), ich also schnell hin zu Ladesäule in der Industriestraße 31 und zumindest ausgetestet, ob alles gegangen wäre. Ich habe schnell bei meinem Tesla Model S noch 4 KW nachgeladen und bin dann zurück zu Hotel.

Inzwischen war es 2.00 nachts und ich freute mich auf mein Bett.

Bis um 7.00 Uhr!!!

Ich weiß nicht, was in die Gröbenzeller Kichengemeinde gefahren ist, pünktlich um 07.00 läuteten die Kirchenglocken als wenn Katastrophenalarm wäre, gefühlte 5 Minuten. Und dummerweise direkt vor meinem Hotelfenster. So war es natürlich schnell vorbei mit der Nachtruhe. (Die Dame an der Rezeption bestätigte mir, dass das jeden Tag genau um 07.00 Uhr und nur um 07.00 Uhr passiert, außer Sonntags, da um 08.00 Uhr.)
Merke: Ein Zimmer in einem Hotel mit der Adresse „Kirchenstrasse“ zu mieten birgt eine gewisse Gefahr für die ungestörte Nachtruhe.

Nach einem kurzen Frühstück ging es dann zur KommEnergie in das Kundenzentrum in Eichenau um die Ladekarte zurückzugeben und mich für den Service zu bedanken. Ein kurzer Plausch mit Mitarbeitern zeigte mir, dass der Betreiber offen für Elektromobilität ist und bei sinkenden Preisen für Ladesäulen auch weiter investieren wird. Die Frage, warum man keinem Verbund wie z.B. Ladenetz oder RWE e-Roaming beigetreten ist wurde bei ersteren mit den hohen Kosten und bei letzteren mit dem Ungleichgewicht zwischen dem Riesen RWE und dem kleinen kommunalen Betreiber begründet. Immerhin hat die KommEnergie ein Elektrofahrzeug, dass sie regelmäßig auch an Kunden verleiht.

Und anschliessend ab nach München, doch zu den Erfahrungen dort in nächsten Beitrag mehr.

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Strom tanken in München?

10. März 2014 Klaus-Olaf Zehle 3 Kommentare

Auf der Durchreise zu einem Coaching-Termin in Garmisch diese Woche werde ich einen Tag in München halt machen und diverse Kundengespräche führen.

Aber München ist für Nicht-Münchener ladetechnisch suboptimal. Zwar bieten die Stadtwerke München insgesamt 21 Ladesäulen in München an

Aber bei den Säulen 1-16 benötigt man eine Ladekarte der Stadtwerke München oder eines anderen Stadtwerkes aus dem Ladenetz-Verbund. Dieses ist ein Verbund von Stadtwerken, die ihren Kunden (aber nur denen) gegenseitig Zugang bieten.

Ein wenig erinner mich das an die Kleinstaaterei des 17. -18. Jahrhunderts.

„Reisen in der guten alten Zeit: Wer sich im frühen 19. Jahrhundert, sagen wir 1815, von Köln nach Königsberg aufmachte, musste Geduld mitnehmen. Nicht nur, weil Pferd und Kutsche die Gemächlichkeit liebten. Auf der Strecke standen 80 Zollstationen. Und dies, obwohl die Chaussee großenteils durch Preußen führte.“

Aber im Prinzip ist es jetzt noch schlimmer: Damals kam man wenigstens noch durch, wenn bereit war Geld in die Hand zu nehmen und Zoll zu bezahlen. Heute ist nicht einmal das möglich. Auch mit Geldangeboten kann man die Stadtwerke nicht locken, eine Zugangskarte herauszugeben. Ich habe das bei einigen Partnern des Ladenetzverbundes probiert.

Also merke: Wenn Du in Deutschland in der falschen Stadt wohnst, kannst du nicht überall unbegrenzt Strom tanken. Und die Automobilhersteller multiplizieren dass gerade mit ihren eigenen Verbundlösungen (siehe BMW).

Und wie wollen wir dann 1 Mio. Elektrofahrzeuge auf deutsche Straßen bringen?

In diesem Zusammenhang hat gerade auch das Manager Magazin bei einem Test mit dem BMWi3 die gleichen Erfahrungen gemacht wie ich im Januar mit Vattenfall. „Was als elektromobiles Erweckungserlebnis geplant war, endet als Odyssee.“ schreibt Nils Sorge in seinem spannenden und so gut nachvollziehbaren Artikel. Weiter sagt er:“Dennoch wirkt das Vorgehen der Versorger in Deutschland erschreckend unprofessionell. Für sie hält die Zukunft vermutlich nicht viel Schönes bereit. Ihre Kraftwerke werfen immer weniger Gewinn ab, Bürger und Firmen produzieren Elektrizität zunehmend selbst, zudem dürften die steigenden Temperaturen mittelfristig den Gas- und Wärmemarkt stark belasten.

Einer von ganz wenigen großen Trends, von denen die Versorger profitieren könnten, ist die Elektromobilität. Doch offenbar reicht ihre Kraft schon jetzt nicht mehr für die erforderlichen Investitionen, die ihnen langfristig ein gutes Geschäft versprechen. Für Fahrer eines so innovativen Autos wie dem i3 ist das einfach nur schmerzlich. Die Zeit für den Wagen ist in Deutschland offenbar noch nicht reif.“

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Ein wenig Physik – Teil 2: Laden

7. März 2014 Klaus-Olaf Zehle 3 Kommentare

Das ist ja Motivation pur: „Der Beitrag ist wundervoll“ schreibt Andreas Müller in seinem Kommentar zum ersten Teil meines Physik-Beitrags und gibt noch wertvolle Hinweise dazu. Die Fehler in dem ersten Teil habe ich nun dank Andreas Müller hoffentlich alle korrigiert und kann mich an den zweiten Teil machen.

Schön: Der Beitrag wird immer noch gern gelesen, heute (18.08.2016) hat Hans Meier kommentiert:

Vielleicht sollte man den Unterschied von Wechsel- oder –Drehstrom deutlicher werden lassen, denn in den Akkus oder Batterien kann nur „Gleichstrom“ gespeichert werden und dieser Gleichstrom treibt auch die „Gleichstrom-Motoren“ der Elektro-Autos an.
Dann ist da noch zu erwähnen, wenn aus Wechselstrom Gleichstrom „gemacht“ werden soll, braucht man „Gleichrichter“.
Die entweder an der „Ladestation“ oder in dem „E-Fahrzeug“ verbaut.
Wird jetzt viel elektrische Energie in den Akku „gedrückt“, dann „drängeln“ die „zur Eile aufgescheuchten Elektronen sich gegenseitig beim Platzfinden“ auf die Füße und „der Akku kommt ins Schwitzen“ bzw. man „Spiegeleier und Kuchen“ auf den Akkus backen.

Wie ist das mit dem Laden, werde ich natürlich auch immer gefragt. Wie lange dauert das, Energie für 100 km Strecke zu laden? Wie lange dauert eine Volladung?

Ja und die Antwort lautet dann immer, das hängt von der Stelle ab, an der ich lade.

P=U*I hieß das in der Schule:

Leistung = Spannung mal Stromstärke

oder auch

Watt = Volt mal Ampere.

Wikipedia erklärt: Ein Watt ist die Leistung, um

pro Sekunde eine mechanische Arbeit von einem Joule zu verrichten ( $\mathrm{1\, W = 1 \, \tfrac Js}$ ), also beispielsweise innerhalb einer Sekunde über die Strecke von einem Meter die Kraft von einem Newton aufzuwenden.
bei einer elektrischen Spannung von einem Volt einen elektrischen Strom von einem Ampere fließen zu lassen ( $\mathrm{1\, W = 1\, \mathrm{VA}}$ ), oder
ein Gramm Wasser pro Minute um ca. 14,3 K (also innerhalb einer Minute von 15 °C auf etwa 29,3 °C) zu erwärmen.

Was ist denn nun wieder ein Joule. Gebräuchlicher ist bei uns immer noch der Begriff Kcal. Eine Kalorie ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um eine bestimmte Masse Wasser, 1 Gramm bzw. 1 Kilogramm, um 1 Kelvin zu erwärmen. Eine Kcal entspricht dabei etwa 4 kJ.

Beim Auto sprechen wir ja auch immer noch von PS; die man leicht in KW umrechnen kann. 1 PS enspricht dabei 0,735 kW.

Wie dem auch sei, spannend für die Frage der Ladedauer ist letztendlich wieviel Volt und Ampere die Ladestation liefert.

In unserem Stromnetz wird Wechselstrom geliefert, eine Technologie, die von von Nikola Tesla (da ist er nun, der Namensgeber der Mark Tesla) und George Westinghouse entwickelt wurde.

In der Regel sind zu Hause alle Schuko-Steckdosen mit 16 A abgesichert und lassen kurzzeitig bis zu 16 A Stromstärke zu, aber nicht im Dauerbetrieb.

Im Dauerbetrieb zu Hause an der Schukosteckdose kann ich mit ca. 10 A bei 230 V eine Ladeleistung von 2.300 Watt erreichen.

Eine Volladung (ohne dass die Reserve angegriffen wurde) bedeuten 75,9 kWh also eine Ladezeit von ca. 33 Stunden.

Für Dauerlast 230 V/16 A/6 h sind nur spezielle Caravan Stecker spezifiziert. Somit eine Leistung von knapp 3,7 kW. Die Ladezeit für eine Komplettladung verringert sich dann auf ca. 20 Stunden.

Die nächste Stufe ist dann Drehstrom, bei dem ich ein fünfadriges Kabel statt einem dreiadrigen benötige. Dieser besteht aus drei einzelnen Wechselströmen oder Wechselspannungen gleicher Frequenz. Die drei Wechselströme stehen zueinander über ein fixes Verhältnis in Bezug, das als Verkettungsfaktor bezeichnet wird und bei Dreiphasensystemen immer den Wert ${\sqrt {3}}$ aufweist. So kommt es dann zu der Angabe von 400 Volt bei Drehstrom.

Die Stromstärke bis zu 63 Ampere ermöglicht theoretisch eine Ladeleistung von bis zu 43,5 Kilowatt.

Da das Model S maximal 22 kW Wechselstrom aufnehmen kann, betrachten wir im Folgenden nur noch eine Stromnstärke bis 32 A.

Mehr als 32 A werden auch zu Hause selten zur Verfügung stehen, weil der lokale Energiebetreiber nicht mehr anliefert.

Zu beachten ist, dass es für 16 A und 32 A unterschiedliche Stecker gibt, die sich sehr ähnlich sehen, aber einen unterschiedlichen Durchmesser haben.

Allerdings zeigt das Model S auch an einem 400 V Drehstrom Anschluss immer nur 230 V Ladestrom an. Das deshalb, weil zwischen jeder der drei Phasen und dem Nullleiter 230V anliegen.

So wird dann auch die Ladeleistung als 3* 230 V berechnet.

Bei 16 A stehen mir dann 3*230 V * 16 A = 11 kW bzw. bei 32 A 3*230 V * 32 A = 22 kW zur Verfügung. Die Ladezeit verringert sich dann auf 6,9 bzw. 3,4 Stunden.

Wichtig bei der Installation einer Ladestation zu Hause ist auch, dass die notwendigen Leitungsquerschnitte beachtet werden. Je höher die Stromstärke um so dicker das Kabel.

Neben den roten CEE Steckern hat sich hier als Quasi Standard in der Elektromobilität inDeutschland das Typ2 Ladekabel etabliert.

Die öffentlichen Ladestationen der Energiebetreiber sind in der Regel dann auch auf 3,7 kW (Schuko) oder 11kW bzw. 22 kW (Typ2) ausgelegt.

Allerdings begrenzt Tesla derzeitig den Ladestrom bei 32 A softwaretechnisch auf 26 A, so dass die theoretische Ladezeit an einer 22 kW Station derzeit tatsächlich ca. 4,2 Stunden beträgt.

Angezeigt wird immer die Ladeleistung pro Phase. Hier die Anzeige von einer öffentlichen 22 kW Station, bei der die fahrzeugseitige Begrenzung auf 26 A aktiv ist. Die kleine 3 zeigt die Zahl der Phasen, so dass die 6 kW Ladeleistung mit drei multipliziert werden muss.

Um die 32 A Wechselstrom auch im Fahrzeug anzunehmen, können die Modelle mit mit einem sogenannten Doppellader ausgestattet werden.

Dann gibt es noch das CHAdeMO System aus Japan, dass in Deutschland allerdings nur an wenigen Stellen öffentlich bereitgestellt wird. Die Spannung bewegt sich bei diesen Verfahren im Bereich von 300 bis 600 Volt und die Stromstärke bis zu einigen 100 Ampere. Die verfügbaren Ladesäulen in Deutschland liefern Gleichstrom von 50 kW .

Leider ist der CHAdeMO Adapter für den Tesla, der kurze Zeit im Konfigurator bestellbar war, wieder aus dem System genommen worden. Auf Nachfrage teilte mir mein Service Advisor von Tesla heute mit, dass dieser im Moment nicht geliefert werden kann.

Zu guter Letzt sind da natürlich die Supercharger, die bis zu 120 kW Gleichstrom liefern (sollen). Mit diesen habe ich mich bereits in einem Beitrag am 27.02.2014 auseinandergesetzt. Für die Nutzung der Supercharger sind die Modelle mit 85 kWh Batterie bereits freigeschaltet, für die 60 kWh Batterie ist diese gegen Aufpreis konfigurierbar.

Aber selbst wenn die 120 kW auf Dauer bereitgestellt werden, ist die Batterie nicht in der Lage diese dauerhaft an- und aufzunehmen sondern reduziert diese Aufnahmeleistung sukzessive, wie nachfolgende Protokollierung zeigt.

Wenn man jetzt alle Ergebnisse gegenüberstellt ergibt sich folgende Übersicht der Ladezeiten.

Jetzt wird auch deutlich, warum die Frage nach der Ladezeit oder ladedauer für 100 km Reichweite nicht so ohne weiteres beantwortet werden kann.

Und wenn man unterwegs mal privat bei jemandem lädt, kann man anhand dieser Tabelle auch gut berechnen, welche Kosten man für die Ladezeit berechnen muss. Auf der sicheren Seite ist man immer, wenn man 30 Cent pro kW ansetzt, dementsprechend habe ich in der Tabelle in der letzten Zeile die Kosten für 1 Std. Ladezeit kalkuliert. Maximal übrigens dann immer ca. 23 €. Mehr geht einfach nicht rein.

Und um die privaten Stromlieferanten zu beruhigen, kann man im Fahrzeug die Stärke des abgenommenen Ladestroms begrenzen, so dass es nicht zu Problemen mit Überlastung führen kann.

Übrigens sind alle Angaben ca. Angaben, die immer von den lokalen Gegebenheiten und dem Fahrzeug abhängen. Tatsächlich hat auch der Ladezustand einen großen Einfluß, wie man am Protokoll des Supercharger Besuchs sehen kann. Und zwar um so mehr, um so höher die Leistung ist.

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Ein wenig Physik – Teil 1: Batteriekapazität und Reichweite

4. März 2014 Klaus-Olaf Zehle 7 Kommentare

Immer wieder muss ich erklären, wie denn der Energiebedarf und die Ladezeiten des Tesla Model S sind. Und dann werfe ich mit Begriffen um mich, die demjenigen, bei dem der Physikunterricht ein wenig her ist, zwar bekannt sind aber meist nicht mehr so vertraut.

Ampere, Volt, Kilowatt, Kilowattstunden.

Gleichstrom, Drehstrom, Wechselstrom

Zugegeben, auch ich musste anfangs ein wenig nachblättern.

Um es meinen Freunden und Lesern dieses Blogs etwas einfacher zu machen, hier eine kleine Wiederholungseinheit in Physik und Elektrotechnik zur Auffrischung.

Am Ende ist es auch für mich gut, das ganze noch einmal zu erklären. Mathematik und Physik habe ich als Schüler und Student auch am besten gelernt, als ich als Nachhilfelehrer anderen etwas beibringen mußte.

Womit fange ich an?

Am besten mit der Modellbezeichnung meines Tesla Model S. Ich fahre ein Model S 85P wobei die 85 für 85 kWh steht, das ist die Batteriekapazität.

Vergleichbar ist die Batteriekapazität dem Tankinhalt, nur dass diese nicht in Litern angegeben wird, die dann zur Errechnung der Reichweite über einen Verbrauch in Litern/km dienen sondern in Betriebsstunden.

85 kWh bedeutet, dass ich bei einer Entnahme von 85 kW Energie für eine Stunde Betriebsdauer habe.

Oder bei einer Entnahme von 20 kW, Energie für eine Betriebsdauer von viereinviertel Stunden habe.

Ich muß gleich dazu sagen, dass die 85kWh nicht vollständig zur Verfügung stehen. Tesla gibt an, dass nach Abzug der Reserve (Zero Mile Protection) und einem Entladeschutz (Bricking Protection) echte 75,9 kWh zur Verfügung stehen.

Die Frage ist also wie weit komme ich bei einer Entnahme von 75,9 kW pro Stunde bzw. beispielweise ca. 25 kW pro Stunde.

Hier hilft eine Grafik von Tesla, die die Abhängigkeit des Energieverbrauchs von der Geschwindigkeit aufzeigt.

Quelle: Tesla

Diese Grafik ist im miles per hour (mph) angelegt und natürlich nicht auf deutsche Autobahngeschwindigkeiten ausgelegt, aber sie ist extrapolierbar und um eigene Erfahrungen anreicherbar.

1 Meile entspricht 1,609344 km

1 mph entspricht 1,609344 km/h

Was in der Grafik grob abzulesen ist, ist der Wert von 350 Wh/mile (d.h. ca. 215 Wh/km) bei einer Geschwindigkeit von 72 mph d.h. ungefähr 115 km/h also 115km/h*215 Wh/km = 24,75 kW. Die Werte kann ich aus dem operativen Betrieb durchaus bestätigen.

215 Wh/km bedeuten bei einer Batteriekapazität von 75kWh ungefähr eine Betriebsleistung von 350 km. (bei einer Geschwindigkeit von 115 km/h sind das ca. 3 Stunden Fahrtzeit).

Ein realistischer Wert, wie meine letzten Langstrecken ergeben haben.

Ich habe bei meinem Tesla zudem letzte Woche beobachtet, dass ich zum Halten einer Geschwindigkeit von 160 km/h ca. 320 Wh/km Verbrauch habe. Das heißt, ich würde bei einer konstanten Geschwindigkeit 160 km/h*320 Wh/km = ca. 52 kW verbrauchen. Ich käme also mit der Batterieleistung knapp 1,5 Stunden aus bzw. damit bei 160 km/h 240 km km weit (ohne die Beschleunigung und Verluste durch ständiges Anpassen der Geschwindigkeit an den Verkehrsfluss zu berücksichtigen).

Oder: Bei einer konstanten Geschwindigkeit von ca. 180 km/h habe ich ca. einen Verbrauch von 420 Wh/km. Die Batterie würde bei einer Entnahme von 75,6 kW ca. 1 Stunde halten und somit bei dieser Geschwindigkeit ca. 180 km Reichweite pro Ladung erbringen.

Am Ende wird klar, wie Tesla auf die Reichweite von 480 km kommt.

Die Formel ist ganz einfach. Bei 55 mph gibt es einen Wert von ca. 255 Wh/m.

75 kWh entsprechen bei 255 Wh/m Verbrauch einer Distanz von 297 Meilen bzw. 480 km.

Akku laden - Strom tanken, Allgemein, Elektromobilität, Erlebnisse, Reichweite, Supercharger

Nichts gegen die SuperCharger – aber Tesla übertreibt

27. Februar 2014 Klaus-Olaf Zehle 3 Kommentare

Nach dem ich vor einiger Zeit bereits meine ersten Erfahrungen am Supercharger in Wilnsdorf gemacht habe, bin ich heute noch einmal ins Detail gegangen und habe den Ladevorgang genau dokumentiert.

Ich hatte letztesmal schon den Verdacht, dass die reißerischen Aussagen von Tesla nur für entladene und nicht für leicht oder mittel geladene Batterien gelten.

Tesla schreibt auf der Webseite: „Die Supercharger liefern innerhalb von etwa 20 Minuten eine halbe Batterieladung“.

Das galt es jetzt zu überprüfen. Denn wie es aussieht ist das eine sehr übetriebene Aussage.

Um eine Vergleichbarkeit herzustellen nehme ich als Basis die Rated Range, weil dieses auch der Wert ist, den Tesla immer in offiziellen Aussagen referenziert.

Voll geladen im Extended Range weist mein Tesla Model S eine Rated Range von 500 km aus. Damit bin ich heute morgen auch gestartet.

Bei Ankunft am Supercharger hatte ich nur noch 19 km Rated Range, also 4% der Gesamtladung.

Nachfolgend die Dokumentation des Ladevorgangs. Nach den ersten! 20 min. habe ich nicht ca. eine halbe Batterieladung wie Tesla verspricht sondern nur40% Ladung erreicht. Selbst wenn die Batterie auf 0 km Rated Range gestanden hätte, hätte ich max. 44% Ladung haben können.

Nach weiteren! 20 min. also 40 min. habe ich eine Zuladung von 67% und nach einer Stunde von 85% erreicht. Also in den zweiten 20 min. habe ich eine 20 min. Ladeleistung von 28% der Kapazität und in den dritten 20 min. eine 20 min. Ladeleistung von 17 % der Kapazität erreicht.

Richtig krass wird es, wenn man die nächsten Minuten betrachtet.

Die letzten 20 min. bis zur „Fast“ Volladung bringen nur noch ca. 9%.

Also: Vorsicht mit den Aussagen von Tesla, da muss man immer Abstriche machen.

Hier noch einmal die komplette Übersicht.

Trotz allem: Ich will den Supercharger nicht missen, der Weg mit den Superchargern ist genau der richtige und ich erhoffe mir in Kürze einen weiteren flächendeckenden Ausbau.

Verglichen mit allen anderen Lademöglichkeiten ob Typ 2 mit 22 kW oder CHAdeMo mit 50 kW sind da immer noch Welten Unterschied.

Und alle anderen Hersteller sind meilenweit von den Reichweiten des Tesla Model S entfernt. Ich habe heute insgesamt 700 km zurückgelegt und das in einer Nettofahrzeit von 7 Stunden. Und alle Ladezeiten sind dank guter Planung zu 100% genutzt gewesen.

Zugegeben ein wenig entschleunigt ist das schon – früher hätte ich das staufrei in 5,5 Stunden geschafft – aber ich muß feststellen – empfehlenswert und ein echtes Modell für die Zukunft.