Umweg vs. Berg

Hallo zusammen,

mich beschäftigte in letzter Zeit die Frage, inwiefern es zur Optimierung des Verbrauchs Sinn macht, Umwege zur Vermeidung von Bergen in Kauf zu nehmen.

Physikalisch gesehen bedeutet ein Berg Zusatzaufwand für die potentielle Energie (Lageenergie), um das Gewicht von Twizy + Nutzlast die entsprechenden Höhenmeter anzuheben. Das ist beim Twizy durch das geringe Gewicht nicht so viel wie ich dachte. Von der bergauf aufgewendeten Zusatzenergie bekommen wir bergab ausserdem einen Großteil als Bewegungsenergie zurück, davon Überschuss sogar teils rekuperierbar.

Weil mein Bauchgefühl vorher sagte, dass alle Berge grundsätzlich übel sind, habe ich dazu in den letzten Tagen zwei Messfahrten gemacht, jeweils zum Vergleich alternativer Routen bei identischem Start+Ziel und möglichst gleichen Rahmenbedingungen. Beide Messungen haben klar ergeben, dass mein Bauchgefühl Quatsch war.

Das angehängte PDF zeigt die Auswertung der zweiten Messfahrt, die eine Bergroute mit zusammen fast 400 Höhenmeter gegen eine annähernd gleich lange Landstraßenroute in der Ebene stellt. Die Ergebnisse passen insgesamt zur ersten Messfahrt, sind aber wegen der Höhenmeter interessanter.

Zwei Messfahrten sind zu wenig Daten um eine pauschale Aussage abzuleiten, speziell da es eine Vielzahl weiterer Parameter gibt, deren Einflüsse ich nicht herausrechnen kann.

Evtl. können wir ja hier weitere Erfahrungswerte zusammentragen.

Ich stelle hier trotzdem mein erstes Fazit zur Diskussion:

Überraschend fand ich, dass die Twizy-Rekuperation trotz ihrer Schwäche rechnerisch fast 40% der potentiellen Energie zurückgewonnen hat. Wenn das allgemein anwendbar ist ergibt sich in der Bilanz (bei Höhenausgleich per Route) ein effektiver Zusatzaufwand von nur rund 1 Wh pro Höhenmeter -- und ein paar Kilo mehr oder weniger Zuladung ändern daran wenig.

Anders gesagt: um 100 zusätzliche Höhenmeter zu umfahren lohnt (vom Verbrauch her!) ein Umweg von im Schnitt maximal 1,3 km. Wenn also der Routenplaner eine deutlich kürzere Route über einen Berg anbietet, dann wird die i.d.R. auch die sparsamere sein.

Bei E-Pkw (Zoe/i-MiEV/etc.) dürfte dies tendenziell ähnlich ausfallen, da dem höheren Gewicht und Verbrauch i.d.R. eine stärkere Rekuperation entgegen steht.

Hallo Dexter.

Genau sowas brauchen wir.
Kannst du abschätzen, wie die Verbrauchsdifferenz aussehen würde, wenn
du für die ebene Strecke die gleiche Durchschnittsgeschwindigkeit ansetzt ?

Thorsten

Hallo dexter,

sehr spannend! - und bestägigen kann ich es auch. Meine 'über die Käffer'-Route neulich hat, bei geringerer Geschwindigkeit! - den Verbrauch deutlich geringer werden lassen.

So weit, so logisch. Aber meine (vorherige) Sorge, dass ich da weit mehr an Höhenmetern zurückzulegen hätte, und mir den Gewinn zunichte mache, war völlig unbegründet - Das einzige, was sich bemerkbar machte, waren die Mehr-km durch den Umweg!

Ich habe dazu keinerlei Meßkurven, nur meinen Absolutverbrauch des Tages. Taugt nicht für Berechnungen. Dient aber einwandfrei dazu, die These zu bestätigen: Berge sind nicht das Problem, wenn man nicht permanent unter Volllast fährt!

Viele Grüße

Ulrich

Hallo Thorsten,

schwierig, aber ich schätze der Verbrauch hätte dann bei ca. 74-75 Wh/km gelegen.

Michael

Super Idee und interessantes Thema.
Auch die Zulieferindustrie macht sich da aktuell Gedanken. www.welt.de/motor/news/article116494628/Reichweitenberechnung-fuer-E-Autos.html
Continental stellt mit “Simplify Your Drive” ein System vor das die mögliche Fahrstrecke nicht wie üblich am Verbrauch der letzten Kilometer berechnet, sondern sich an der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke orientiert. Dabei werden unter anderem Daten des Navigationssystems zu Topographie und Straßenarten berücksichtigt. Auch die aktuell genutzten elektrischen Verbraucher fließen in die Rechnung ein.
Verschiedene Modi halten den Fahrer dann entweder zum Energiesparen an oder zeigen Ladestationen entlang der Route auf. Sensoren in den Reifen sollen künftig auch Daten über Beladung, Rollwiderstand und Reifendruck in die Reichweitenvorhersage mit einbeziehen.

Elektrische Grüße aus dem Wiehengebirge

Achim

Spielt denn die Geschwindigkeit der Berganfahrt nicht auch ein große Rolle?
Oder ist das unabhängig von der Steigung? Joggen auf der Ebene kostet irgendwie auch Energie...
@dexter. Ich sach nur: Ostwärts zum Kiesbergtunnel. Saugt Stom wie nix, wenn man Vollgas bergan fahren muss!

Hallo,

sicher spielt die Geschwindigkeit immer eine Rolle aber bei den Geschwindigkeitsregionen in die Twizy vorstößt und dann noch gegen den Berg ?
Hier spielt bestimmt bei der anschließenden Bergabfahrt eine große Rolle wie flüssig man dort fahren kann, insbesondere dass die Abfahrt nicht so steil wird dass die Reku noch ausreicht damit zu bremsen und dass man nicht vor beinahe jeder Kurve in die Bremsen muss .
Übrigens hab ich heute mal endlich die aktuellste FW (1.0) aufs Twizplay gespielt mit den 2 Stellen hinterm Komma beim SOC und jetzt sieht man auch wenigstens mal dass die Reku eigentlich permanent den SOC wieder erhöht. Nur ist es irgendwie noch weniger als ich mir so vorgestellt hatte.
Heute haben wir auch auf dem Supermarkt-Parkplatz jemanden sagen hören, "das Auto ist ein Witz", aber gelacht hat er eigentlich nicht dabei.

Viele Grüße:

Klaus

Hallo Thomas,

aha, ein Ortskundiger

Die Geschwindigkeit ist ab 20 km/h immer der Hauptfaktor des Energieverbrauchs, egal ob Berg oder Ebene.

Die Geschwindigkeit hat aber auf die Lageenergie keinen Einfluss, die hängt nur vom Gewicht und der Höhe ab. Eine höhere Geschwindigkeit bedeutet nur einen höheren Leistungsbedarf (W), da die Leistung aber entsprechend kürzer abgerufen wird bleibt die Bilanz (Wh) gleich.

Das wäre nur anders wenn die Verluste (Wirkungsgrad) im betrachteten Leistungsbereich stark nichtlinear wären, das spricht aber nichts für.

D.h. ein Berg bedeutet immer den gleichen Zusatzverbrauch, egal wie schnell Du hoch fährst. Wenn Du aber entsprechend langsamer fährst, kannst Du den Zusatzverbrauch für den Berg durch die Einsparung beim Geschwindigkeitsverbrauch ausgleichen. Das zeigt die Messfahrt.

Gerade wenn man bergab fährt gehts ja meistens flott und der Wind bläst genauso entgegen.
Es wäre dann aber absoluter Blödsinn zu rekuperieren bis man wieder laaangsam ist oder gar zu bremsen.