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Verbrauch und Reichweite im Sommer

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Im Sommer erreicht und übertrifft das Model S die Kennwerte aus der Grafik die Tesla veröffentlicht hat und die von einem deutschen Teslanauten auf km und km/h angepasst wurde sowie für den deutschen Autobahnbetrieb mit höheren Geschwindigkeiten extrapoliert wurde.

Bitte in nachfolgender Grafik beachten, dass diese die Reichweite inkl. der sog. Zero-Mile Protection angibt, einer Reserve an die ich bisher nicht herangegangen bin und die ich auch nicht ausreizen will.

Tesla-Reichweite-zu-konstante-Geschwindigkeit kmTesla-Verbrauch-zu-konstante-Geschwindigkeit km Auf der unteren Tabelle ist abgetragen, welcher Verbrauch bei konstanten Geschwindigkeiten (unter Idealbedingungen) erreichbar ist.

Hier mal ein realer Wert aus meiner 38 Stunden Tour zu einem von mir moderierten Team-Offsite eines Kunden in die Eifel und zurück.

Hinweg:

Für eine Strecke von 560,7 km habe ich einen Verbrauch von 109,8 kW gehabt.
Gefahren bin ich wo immer möglich die ersten 300 km 110 km/h (Tempomat), dann 240 km  120 km/h (Tempomat), anschließend in der Eifel einige Höhenmeter und Landstraße mit 70 km/h bis 90 km/h. Der Zielort hat eine Höhe von 440 m ü. NHN. Auf dem Weg waren einige Höhen und Täler zu überwinden, in denen natürlich die Rekuperation wirkt. Am Ende sind es zumindest 435 Höhenmeter netto gegenüber Hamburg Innenstadt, meinem Startpunkt.

Ladeweile:

HillesheimLaden während meines Aufenthalts an einer privaten Säule (16 A, 11kW) des Malereibetriebs Waldorf in Hillesheim. (An dieser Stelle auch noch einmal vielen Dank!). Wurde von unserem sehr guten Tagungshotel, dem  Hotel Augustinerkloster hervorragend organisiert. Und was erfuhr ich dort? Nach einer längeren Probeperiode mit dem Model S hat sich in Hillesheim jemand für ein Model X entschieden und auch bereits bestellt. Und der Hoteldirektor war auch ganz begeistert , ich denke in Kürze wird das Hotel selbst eine Lademöglichkeit bereitstellen.

Rückweg:

Für die Strecke von 550,0 km habe ich einen Verbrauch von 109,3 kWh gehabt, entspricht im Durchschnitt 199 Wh/km.

Rückfahrt Eifel1

Nur auf der Rückfahrt konnte ich auf der Autobahn durchgehend eine Geschwindigkeit von 120 km/h (Tempomat) halten wo es immer möglich war (also außer Baustellen und Brummi-Rennen, die heute kaum stattfanden, weil Deutschland während meiner Rückfahrt dem Fußballfieber verfallen ist – kann man ja auch im Radio verfolgen – Hauptsache 1:0). Bedingt durch den Effekt von 440 Höhenmetern wieder auf ca. Meeresbodenhöhe hier in der Region Hamburg zu kommen, war es somit möglich eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit als auf der Hinfahrt bei ungefähr gleichem Verbrauch zu erreichen. Lichtendorf-Süd hat übrigens ca. 100 m ü. NHN.

Geladen habe ich zweimal (kostenlos): Einmal am Rastplatz Lichtendorf Süd – in etwa Höhe Dortmund (36 kW) und während einer kurzen Pause am Rastplatz Wildeshausen (3kW). Restreichweite am Ziel 10 km projected range/11 km rated range.

Auf der Strecke Lichtendorf Süd nach Wildeshausen (196 km) habe ich bei meiner Tempomat Geschwindigkeit von 120 km/h einen Verbrauch von genau 200 Wh/km gehabt. Auf der Strecke von Wildeshausen nach Hause (178 km) dann bei gleicher Einstellung 210 Wh/km.

Die Durchschnittsgeschwindigkeit ab Lichtendorf Süd lag bei 115 km/h. Schaut man jetzt in der obigen Grafik nach, sollte bei einer konstanten Geschwindigkeit von 115 km/h ein Verbrauch von 220 Wh/km normal sein. Ich habe dagegen (möglicherweise wegen der Höhendifferenz von ca. 100 m) nur einen Durchschnittsverbrauch von 205 Wh/km gehabt.

Am Ende unterscheiden sich die Sommerwerte in jedem Fall sehr positiv von den Winterwerten. Dank des kräftigen Supercharger Ausbaus seitens Tesla, wenn auch teilweise in der Diaspora mache ich mir um den nächsten Winter dann auch wenig Sorgen.

 

 

Allgemein, Elektromobilität, Reichweite, Technik

Ein wenig Physik – Teil 1: Batteriekapazität und Reichweite

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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.

Tesla Verbrauch zu konstante GeschwindigkeitQuelle: 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.

 

Allgemein, Reichweite

Reichweite des Tesla Model S von 400 km fair machbar und nicht unrealistisch

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Am Montag hatte ich diverse Termine innerhalb von Schleswig-Holstein zu erledigen und war mir relativ sicher, dass ich nicht immer eine Stromtankstelle auf dem Weg finden würde.

Mo morgenSomit am Abend vorher das Auto auf Extended Range geladen und morgens mit Volladung gestartet.

Ich habe dann auf der Autobahn eine Geschwindigkeit von maxiaml 100 km/h eingehalten. Den ganzen Tag über gab es ca. 50 % Landstraßenverkehr und in der holsteinischen Schweiz sehr viele Steigungen, so dass der Verbrauch auch bei langsameren Geschwindigkeiten nie auf Idealwerte kam.

Am Abend wollte ich dann noch einen weiteren Termin wahrnehmen, für den ich mir einen Puffer von 100 km gelassen hatte.

Mo AbendNachdem dieser ausfiel, kam am Ende nach einer Tageskilometerleistung von 282 km bei einem Durchschnittsverbrauch von 191Wh/km noch eine Restreichweite von 141 km Rated Range bzw. 119 km  Projected Range heraus.Mo RestreichweiteIn Summe also ca. 400 km Reichweite bei vernünftiger und konservativer Fahrweise. Einplanen musste ich den Tag über insgesamt ca. 15 min. längere Fahrtzeiten als sonst üblich, also in Konsequenz ein gutes Verhältnis von Ökonomie, Ökologie und persönlicher Streßbelastung.

Bei reinem Autobahnverkehr wäre noch eine höhere Reichweite machbar gewesen. Ähnliche Erfahrungen hatte ich ja auch schon bei meiner Sparfahrt vor zwei Wochen gemacht.

Wichtig beim Betrachten der Reichweite ist auch immer die Außentemperatur. Tagsüber war es am Montag ca. 8° und abends auf der Rückfahrt nur noch 2° warm.

Das es auch anders geht, habe ich dann am Dienstag gesehen. Ich bin gefahren, was das Auto und die Verkehrsdichte hergab, teilweise längere Stücke mit 180km/h bis 210 km/h. Am Ende waren es 200 km, die ich mit einer Volladung bei 20 km Restreichweite erreicht habe.

Man Lerne: Planung ist alles und mit Planung ist alles auch mit dem Elektrofahrzeug möglich.

Allgemein, Reichweite

Reichweite, die Dritte

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05 Uhr 45, der Wecker klingelt. Und jetzt zuerstmal der Griff zum I-Phone, die Tesla App aufrufen.

Klasse, das Fahrzeug ist voll geladen, schnell noch vorheizen, am besten gleich auf 21° damit ich nicht friere, wenn es los geht.

Es hat noch einen anderen wesentlichen Hintergrund, dass ich den Wagen vorheize, nämlich die Batterien. Vorgeheizte Batterien habe eine viel größere Kapazität und damit Reichweite und das gilt es heute zu testen.

Von meinem Aufenthaltsort bis zum Hotel Castanea und zurück sind es 256 km, sollte kein problem sein, aber vielleicht ist ja auch noch die eine oder andere Probefahrt meiner Kunden gewünscht und dass will ich in jedem Fall auch ermöglichen.

Das Vorheizen sollte zudem im besten Fall immer erfolgen, solange das Fahrzeug an einer externen Stromquelle angeschlossen ist, dann geht es nicht zu Lasten der Batterieleistung.

06 Uhr 27, es geht los, das Fahrzeug ist ausreichend aufgewärmt, schnell noch ein Kaffee beim ortsansässigen Bäcker geholt und los geht es. Ja Cupholder gibt es auch, allerdings nur zwei, doch etwas zu wenig für ein Fahrzeug für vier Erwachsene.

Auf der Strecke entdecke ich noch die Möglichkeit dem Navi ein Schnippchen zu schlagen und über die Landstrasse die Strecke abzukürzen, spart km und Reichweite, Zeit habe ich auch, so dass ich am Ende mit einer Gesamtentfernung von 115 km am Ziel ankommen. Die Anzeige im Auto liefert mir folgende spannenden Ergebnisse: Gesamtenenergiebedarf 24,5 kwh, durchschnittlicher Energieverbrauch 212 wh/km und eine verfügbare Restreichweite in der Rated Range von 331 km.

Also ist die Rated Range bei einer tatsächlichen Strecke von 115 km um ca. 160 km gesunken. Hochrechnet würde mir das jetzt bei gleichem Energieverbrauch noch einmal 230 km Reichweite liefern.

Die Projected Range auf Basis des durchschnittlichen Verbrauchs von 200 Wh/km auf den letzten 50 km liegt bei 264 km.

Damit bin ich letztendlich sehr zufrieden. Rund 350 km mit einer Batterieladung sind ok und realistisch. Es waren immerhin keine idealen Bedingungen, ein paar Steigungen, starker (Gegen-) wind und einige Ampeln sowie Berufsverkehr.