Elektroauto Chronik eines Irrtums

Rekuperation

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Aktualisiert 1.7.2019

Aus Wikipedia: „In der Technik wird der Ausdruck Rekuperation (von lateinisch recuperatio, deutsch ‚Wiedererlangung, Wiedererwerbung‘) für technische Verfahren zur Energierückgewinnung verwendet. (…) Bei einer Nutzbremse erfolgt die Rückspeisung der Energie entweder in ein Stromnetz, wie bei Schienenfahrzeugen und Oberleitungsbussen, oder in einen Energiespeicher im Fahrzeug, beispielsweise bei Elektroautos. In Hybridautos speist die Nutzbremse elektrische Energie in den Akkumulator, einen Speicherkondensator (Superkondensator) oder Schwungradspeicher zurück, die ursprünglich sowohl aus der mechanischen Energie des Verbrennungsmotors (Chemische Energie des Kraftstoffs) als auch aus derjenigen des Elektromotors stammt (Elektromotorische Bremse).“

Rückgewinnung von Bremsenergie: „Die Nutzbremse oder Rekuperationsbremse gewinnt beim Bremsen eines Fahrzeugs Bewegungsenergie als elektrische Energie zurück. (…) Die Nutzbremse arbeitet wie jede elektrodynamische Bremse verschleißfrei. Die Bremswirkung kommt meist zustande, indem Antriebs-Elektromotoren als elektrische Generatoren betrieben werden. Eine solche Nutzbremse ist eine besondere Form der elektromotorischen Bremse. Im Gegensatz zur Widerstandsbremse geht die aus der Bewegungsenergie zurückgewonnene elektrische Energie bei der Nutzbremse nicht verloren, sondern wird entweder in das Fahrleitungsnetz zurückgespeist oder in einem Speicher im Fahrzeug, beispielsweise einen Akkumulator oder Hochleistungs-Kondensator, gespeichert.“ (Wikipedia)

E-Golf: Am Armaturenbrett gibt es statt dem Drehzahlmesser ein Rundinstrument zur Leistungsabgabe des Elektromotors. „Fällt die Nadel unter null, bedeutet dies, dass Strom gewonnen und dieser in die Batterie gespeist wird (Rekuperation). Das passiert immer dann, wenn der Fahrer vom Gas geht oder bremst. Wie stark die Energierückgewinnung im Schubbetrieb ist, kann der Fahrer selbst bestimmen – über Schaltwippen am Lenkrad. In Stufe drei verzögert der Wagen ähnlich stark wie sein Pendant mit Verbrennungsmotor und eingelegtem Gang. So fließt am meisten Strom in den Akku. In Stufe null erfolgt keine Rekuperation.“1

BMW i3: Auch der rein elektrische BMW i3 hat eine Rekuperation. „Allein durch Gaswegnehmen verbessert sich die Energiebilanz um 25 Prozent. Vorausschauendes Verzögern verlängert ebenso die Reichweite wie der integrierte Freilauf, die reduzierte Reibung und der optimierte Rollwiderstand. Wenn er nicht beschleunigen oder das Tempo halten muss, mutiert der E-Motor zum Generator und lädt nach.“2

VW e-Up: Der e-Up hat drei Rekuperationsmodi: „Geht der Fuß vom Fahrpedal, bremst der als Generator arbeitende E-Motor den 1139 Kilo leichten Kleinwagen unterschiedlich stark ab.“3

E-Golf: Der E-Golf soll laut VW eine Gesamtreichweite von 190 Kilometern haben. „In der Stadt, wo viel gebremst und die dabei entstandene Energie durch Rekuperation in die Batterie gespeist wird, erscheint der Wert realistisch – zumindest dann, wenn der Fahrer nicht allzu oft das Beschleunigungsvermögen des E-Golf testet“4

Tesla Model S: Ein fossil angetriebenes Auto ist bei mäßigem konstantem Tempo am sparsamsten. Ein Elektroauto gewinnt durch Rekuperation beim Bremsen Energie zurück bzw. lädt die Batterien. „Bei einem Elektroauto könne auch Tempowechsel und Schubphasen als Energiequelle genutzt werden. Auf langen, freien Autobahnstrecken verliert der Tesla am meisten Strom, weil er nichts zurückgewinnen kann durch die Energie, die beim Bremsen entsteht. In der Stadt aber, wo herkömmliche Autos eher viel Kraftstoff verbrauchen, lädt das Elektrosystem sich teilweise selber auf“5

BMW C Evolution: „Je nach gewähltem Fahrmodus werden durch die Rekuperation Reichweitengewinne von mehr als 10 Prozent erzielt. Gewählt werden kann zwischen Eco Pro mit geringer Beschleunigung, Sailing fürs Dahingleiten auf der Landstraße, Road mit weniger Rekuperation und Dynamic.“6

Grenzen der Rekuperation. „Beim heutigen Entwicklungsstand der Akku- und Rekuperations-Technologien lässt sich mehr Reichweite nur über eine höhere Batteriekapazität (kWh) in den Fahrzeugen und somit zwangsläufig nur durch den Einbau weiterer Zellen realisieren. Sprich: Solange die Energiedichte der Akkuzellen nicht erhöht wird, wird man für eine Reichweite von 300, 400, 500 oder gar 600 Kilometern auf absehbare Zeit einfach mehr Akkus in die Fahrzeuge packen. Jeder dieser Akkus muss produziert werden und verursacht dabei CO2.“7

Tesla Model 3: Das Model 3 hat zwei Rekuperationsmodi: „Überzeugte Null-Emissions-Jünger starten vermutlich im Standardprogramm, aber es dürfte nicht lange dauern, bis selbst Samtpfoten umschalten in die niedrigere Rückgewinnungsstufe.“8

Mini E: Zwei Rekuperationsstufen. Der neue elektrische Mini E, der Ende 2019 auf den Markt kommt, hat zwei Stufen für das Rekuperieren: „Eine minimale, die sich fast schon nach Leerlauf anfühlt und den Wagen schier ewig segeln lässt, und eine maximale, in der beim Lupfen des Fahrpedals sofort eine deutliche Verzögerung einsetzt und der Mini auf kurzer Distanz bis zum Stillstand bremst. Mit ein bisschen Übung kommt man so punktgenau zum Stehen, ohne das zweite Pedal zu nutzen.“9

Rekuperation beim Audi e-tron. Das Testfahrzeug von Audi für spiegel.de wiegt 2600 Kilogramm, die Batterie allein 700 kg. „Im Stop-and-go-Verkehr in der Stadt sorgt das Gewicht des Autos für zusätzliche Energierückgewinnung durch Rekuperation. Bis zu einer Bremsverzögerung von 0,3 g rekuperiert der SUV ohne Einsatz der konventionellen Bremse ausschließlich über die E-Maschinen. Laut Audi werden damit praktisch alle normalen Bremsmanöver energetisch in die Batterie zurückgespeist. Auf der Autobahn aber, wo es kaum Möglichkeiten zur Rekuperation gibt, ist die Masse nur ein Nachteil.“10

Fußnoten und Quellen:
  1. Specht, Michael, Übung für den E-Fall, in SZ 28.6.2010 []
  2. Kacher, Georg, Jetzt geht’s los, in SZ 1.8.2011 []
  3. Zöllter, Jürgen, Kleine Lösung, in SZ 14.8.2013 []
  4. Harloff, Thomas, Teurer Spar- und Fahr-Spaß, in SZ 15.3.2014 []
  5. Arntz, Jochen, Energiewende, in SZ 5.4.2014 []
  6. Meiszies, Norbert, Blaue Mauritius der Elektroroller, in SZ 3.5.2014 []
  7. Rubel, Bernd, Umweltsau Tesla? in www.mobilegeeks.de 4.7.2017 []
  8. Kacher, Georg, Clever gemacht, in SZ 17.2.2018 []
  9. Grünweg, Tom, Erste Fahrt im Mini E, in spiegel.de 6.3.2019 []
  10. Frahm, Christian, Das Warten hat kein Ende, in spiegel.de 1.7.2019 []
von wz
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