Mein Elektroauto

(25.03.2012)

Am 13. und 14. März durfte ich das Elektroauto Volvo C30 Electric in Schweden testen, in Teil 1 ging es um die allgemeinen Informationen – in diesem Teil (Teil 2) geht es um die Reichweite des E-Auto.

Dieses Foto wurde vor dem Esrange Space Center in der Nähe der schwedischen Stadt Kiruna aufgenommen.

Der letzte Winter war auch in Deutschland mit bis zu -20 C ungewöhnlich kalt (zumindest für den Raum Niedersachsen), die Kälte machte nicht nur Autos mit Verbrennungsmotoren zu schaffen, weil zum Teil der Dieseltreibstoff eingefroren war (falls kein spezieller Zusatz verwendet worden war), sondern auch die Autobatterien litten unter den eisigen Temperaturen.
Die Kälte kann sich aber auch direkt auf die Reichweite eines Elektroauto auswirken, wenn dieses der Witterung ausgesetzt ist und die Akkuzellen nicht vor der Kälte geschützt sind -so kann die Reichweite je nach Außentemperatur um bis zu der Hälfte reduziert sein.

Zusätzlich zu der Kälte wirkt sich auch die vermehrte Nutzung von Licht und Heizung/Klimaanlage negativ auf die Reichweite eines E-Auto aus, jedoch ist man gerade in der kalten und dunklen Jahreszeit auf diese Hilfsmittel angewiesen.

Dies ist ein Teil der Klimaanlage, welche die jeweilige Kühlbox auf -25 C gekühlt haben.

Der schwedische Autohersteller Volvo hat sich dieses Problems angenommen und heizt das Elektroauto und die Batterieeinheit nicht elektronisch mit Strom, sondern mit einer Ethanolheizung.
Diese Variante der Heizung schont die Reichweite des Elektroauto C30 Electric Drive von Volvo drastisch, denn der wertvolle Strom kann voll und ganz für die Reichweite (und natürlich Licht sowie Radio verwendet werden).
Bei optimalen Temperaturen beträgt die Reichweite des Elektrofahrzeug von Volvo 150 Kilometer, bei meiner Testfahrt in der schwedischen Stadt Kiruna konnte ich das E-Auto testen und konnte mich auch von der Leistung der Ethanolheizung überzeugen.
So waren 3 Modelle des C30 Electric über Nacht in einer Kühlbox einer Temperatur von -25 C ausgesetzt, bei solch tiefen Temperaturen wird die Batterieeinheit zusätzlich geheizt, da diese erstens durch zu kalte Kerntemperaturen zu stark an Reichweite einbüßen würde.
Der Sinn der Tiefkühlaktion war, dass wir (die Blogger) uns von der Qualität und Schnelligkeit der Ethanolheizung überzeugen konnten, während die Autos über Nacht gekühlt worden sind, hingen sie aber an dem Ladekabel.

Was mir neben der schönen Landschaft Schwedens aufgefallen war, ist das man dort so gut wie überall an den Parkplätzen Steckdosen findet, dies hat aber weniger mit den Elektroautos zu tun als vielmehr der Tatsache, dass sehr viele Autos dort über eine Standheizung verfügen und diese mit Strom aus dem Stromnetz betrieben werden.

Meine Fahrt mit dem Elektroauto von der Stadt Kiruna zu dem Esrange Space Center und zurück hatte laut des eingebauten Navi eine Gesamtstrecke von etwa 78 Kilometern, trotz der nicht gerade langsamen Fahrweise und die Fahrt über größere Hügel zeigte der Boardcomputer am Ende noch eine Restreichweite von über 45 Kilometern an.
Bei einer langsameren Fahrt und der besseren Nutzung der Rekuperation wäre sicherlich noch eine weitere Reichweite möglich gewesen.

Oben sieht man das Navigationsgerät des Volvo C30 Electric

Die Reichweite des Elektroauto Volvo C30 Electric Drive hat mich überzeugt, leider gibt es derzeit nur wenige Exemplare und diese werden nur an Unternehmen im Rahmen eines Leasingpaketes angeboten – in Deutschland muss man etwas über 950 Euro pro Monat für das Elektrofahrzeug als Leasingrate zahlen.

In Teil 3 des Berichtes wird es um die technischen Details gehen.
 

(26.12.2011)

Bei einem Elektroauto kommt es auf jede Quäntchen Strom an, denn elektrische Energie bedeutet Reichweite.

Mit Farbe Strom Erzeugen, zum Beispiel für das Elektroauto. Hier sieht man die Farbe (in diesem Beispiel gelb) auf der durchsichtigen Schicht. Bildquelle: CENonline /Youtube

Nun wurde in einem neuen Verfahren eine Farbe entwickelt, mit Hilfe derer man Strom aus Licht gewinnen kann.
Der Wirkungsgrad ist zwar weit geringer als der von Solarzellen, dafür aber soll die Farbe viel billiger herzustellen sein.

Wenn es um ein Elektroauto geht, kann man jede Energiegewinnung gebrauchen, welche zur Verfügung steht. So gibt es Range Extender (Reichweitenverlängerer auf Basis von Verbrennungsmotoren), Glasdächer, welche Strom erzeugen und nun kann auch der Autolack Strom erzeugen.

Die neue Spezialfarbe, die Forscher an der University of Notre Dame (US-Bundesstaat Indiana) entwickelt haben, kann man einfach auf die Wände pinseln oder als Lack verwenden – die Farbe erzeugt dann Strom.

Wie das Entwicklerteam um Prashant Kamat im Fachblatt “ACS Nano”schreibt, enthält die Farbe winzige Partikel, die als Halbleiter fungieren. Die Nanoteilchen, sogenannte Quantenpunkte, bestehen  aus Titandioxid. Sie sind entweder mit Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid beschichtet. Zusammen mit einer Alkohol-Wasser-Mischung bilden sie eine zähflüssige Paste.

Wenn die Farbe auf einem durchsichtigen, stromleitenden Material aufgetragen wird, erzeugt diese Strom aus Licht.

Das ganze kann man sich in folgendem Video anschauen:

Die Forschungsarbeit wurde vom US-Energieministerium finanziert, Kamat sagt zu seiner Arbeit:

“Diese Farbe kann ohne Spezialgerät auf jede leitende Oberfläche aufgetragen werden”.

Leider wandelt die Farbe bisher lediglich ein Prozent der Lichtenergie in Strom um, ein bescheidener Wert verglichen mit dem Wirkungsgrad von 10 bis 15 Prozent, den moderne Silizium-Solarzellen erreichen.
Allerdings sind die Solarzellen in der Herstellung teuer und kompliziert, die stromerzeugende Farbe kann hingegen billig und in großen Mengen produziert werden.
Wenn es gelingen sollte, den Wirkungsgrad der Farbe noch zu erhöhen, könnte sie eine wichtige Rolle für die Energieversorgung der Zukunft spielen.

Neben dem Einsatz für Elektroautos und Plug-In Hybridautos kann man diese Farbe auch sehr gut für Fassaden einsetzen, so könnte eine einfache Hauswand sogar noch Strom für das Haus erzeugen.

Gefunden bei: Spiegel.de

Externe Links:

Video: https://www.youtube.com/watch?v=_cEyOxCwUw8

Fachmagazin: Fachblatt “ACS Nano”

(10.12.2011)

Mit Algen klimaneutralen Strom für das Elektroauto zu erzeugen klingt sehr reizvoll, leider ist ist die Wirtschaftlichkeit nicht überall gegeben.

In solchen "Algenschränken" sollen die Algen optimal mit Licht, CO2 und Wärme versorgt werden, die Algen fließen dort in einer Nährlösung durch lange durchsichtige Röhren. Bildquelle: Ecoduna

Es gab bereits verschiedene Experimente, bei denen aus Algen Strom erzeugt werden sollte, in der Regel werden die Algen hierfür in speziellen Behältern (meistens durchsichtige Röhren) gezüchtet und erhalten als Nahrung CO2.
Zum Beispiel präsentierten Vattenfall und die österreichische Algenzuchtfirma ecoduna ihre Algenzuchtanlage in Senftemberg, durch durchströmt 50m³ Nährlösung mit Algen die Röhren, das CO2 wird direkt aus dem dortigen Kohlekraftwerk verwendet. Diese Versuchsanlage soll zeigen, dass die Zucht mit Kraftwerksabgasen möglich ist. In Ländern wie Deutschland besteht jedoch das Problem, das es Algen warm mögen und ihre Photosynthese Licht brauchen.

Ein anderes Problem ist, das die Abscheidung von CO2 bei Kraftwerken sehr aufwendig ist, es wird damit gerechnet dass eine halbwegs “vollständige” Entfernung des CO2 aus den Abgasen den Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerks um 20% verschlechtern würde, so würde ein Kohlekraftwerk nicht mehr wirtschaftlich arbeiten.

Das man so das CO2 aus Kraftwerken für den Antrieb eines Elektroauto verwenden kann, liegt daher leider noch in weiter Ferne.  Bisher sind die technisch möglichen Abscheidungsraten niedrig. Spitzenreiter in der Abscheidung, bei konventioneller Feuerungstechnik, ist zur Zeit das Kohlekraftwerk Niederaußem, es bringt es auf sage und schreibe 0,05% CO2-Abscheidung aus dem Abgasvolumenstrom.

Im Gegensatz zum kühlen Deutschland haben Algenzuchtprogramme in Ländern wie den USA größeren Erfolg, weil dort die klimatischen Bedingungen günstiger sind, können die Algen dort relativ leicht in offenen Pools gezüchtet werden. Um aus Algen Energie zu gewinnen, gibt es verschiedene Möglichkeiten, einmal kann man diese zu Biodiesel verarbeiten oder man erzeugt Strom, in dem man die Algen anschließend verrotten lässt und die dabei entstehende Abwärme nutzt. Derzeit ist der Aufwand der Algentreibstoffproduktion in allen betrachteten Herstellungsverfahren um ein vielfaches höher als der Ertrag. Im Schnitt muss die siebenfache Energiemenge aufgewandt werden (ohne den Betrag für eine eventuelle CO2-Abscheidung aus Kraftwerksabgasen) die besten Verfahren brauchen immer noch den doppelten Energieeinsatz.

Daher sieht Ecoduna seine aufwendige Algenzucht denn auch zukünftig nicht in der Herstellung von Treibstoff, sondern der Gewinnung von wertvollen Nahrungsergänzungsmitteln, Tierfutter und Öko-Kunststoffen. Dazu soll in Bruck an der Leitha eine Anlage zur Produktion von Omega-3-Fettsäuren aus Algen entstehen. Ähnlich denkt man auch in Niederaußem.

Es bleibt daher zu hoffen, das in Zukunft die Verfahren besser werden, damit zukünftig Strom aus Algen Elektroautos antreiben kann.

(07.11.2011)

Ein Auto hat im Normalfall eine relativ große Glasfläche – hier gibt es auch bei einem Elektroauto keine Ausnahme. Bisher gab es nur von Smart und BASF ein Konzept, durch welches zumindest das so gut wie durchsichtige Glasdach mit lichtdurchlässigen Solarzellen Strom erzeugen kann.

(Symbolfoto, Bildquelle: 3M)

Nun hat der Hersteller 3M eine dünne, durchsichtige Folie entwickelt, welche herkömmliche Fenster in durchsichtige Solar Panels verwandelt. Diese Solarfolie wurde unter anderem auf der Ceatec Elektronik-Konferenz in Japan vorgestellt, der neu entwickelte Solar Film soll bereits im nächsten Jahr in den Handel kommen. Angeblich soll der Preis für die Solar Folien etwa bei der Hälfte des Preises für Solarzellen liegen.

Der große Vorteile der Solar Folien von 3M ist, dass sie ohne bauliche Maßnahmen grünen Strom durch vorhandene Fensterflächen erzeugen können. Die Universität MIT hat sich auch mit dem Thema Energie aus Fensterflächen befasst und dazu ein Verfahren entwickelt, das Fenster in Stromkraftwerke verwandeln soll.

Ein kleiner Wehrmutstropfen ist, das die Folien bisher nur 20 Prozent der Leistung von Solarzellen erzeugen. Der Hersteller 3M hat sich aber vorgenommen, die Leistungen der Solar Fenster Folien noch weiter zu verbessern.

Die Folie schluckt etwa 80% vom sichtbaren Licht und über 90% vom Licht im infraroten Bereich, somit funktioniert die Folie gleichzeitig als Sonnenschutzfolie. Ob es gelingt, die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen ist noch nicht klar. Zumindest dürfte man die Folie noch auf die hinteren Seitenscheiben kleben, so würde sich einmal der Fahrzeuginnenraum des Elektroauto nicht so sehr aufheizen und gleichzeitig könnte man ein wenig Reichweite dazu gewinnen.

(04.09.2011)

Stellen wir uns einmal vor, es ist ein Stromausfall und man hat ein voll aufgeladenes Elektroauto vor der Tür (oder in de Garage stehen). Nun hat man zwar eine Menge Strom im Auto, aber man kann damit im Regelfall nichts anfangen – außer irgendwo hinzufahren.
Nun hat Nissan ein System entwickelt, das die Versorgung von Privathaushalten mit Strom aus der Lithiumionen-Batterie eines Elektroautos ermöglicht und den Nissan Leaf so zum Energielieferanten macht.

Dieses neue System wird derzeit im sogenannten Kan-kan-kyo-Haus auf seine volle Anbindung an gängige Energiesysteme getestet. Das Musterhaus befindet sich auf dem Gelände der Nissan Unternehmenszentrale in Yokohama und ist Teil des Projektes, möglichst umweltfreundlich zu leben. In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern soll das System noch im laufenden Geschäftsjahr zur Marktreife gebracht werden.

Über ein entsprechendes Verbindungsstück an der Schnellladestation für den Nissan Leaf kann die im Elektroauto gespeicherte Energie in das Haushaltsenergiesystem eingespeist werden. Die Anforderungen der CHAdeMO Gesellschaft für Schnelladegeräte, die eine breite Einsatzfähigkeit, hohe Sicherheit und Funktionsfähigkeit weltweit garantieren, werden erfüllt.

Mit dem System kann der Leaf als elektrischer Speicher genutzt werden, um in herkömmlichen Privathaushalten Strom im Falle von Energieengpässen durch den Versorger oder gar eines Stromausfalls bereitzustellen. Die LithiumiIonen-Batterie hat eine Leistungskapazität von 24 Kilowattstunden, was beispielsweise den Energiebedarf eines gewöhnlichen japanischen Haushalts für rund zwei Tage abdeckt.

Mit dem System ist nicht nur die Energiebereitstellung durch das Elektrofahrzeug möglich, umgekehrt kann auch das Elektroauto mit Strom versorgt werden. Wer bereits Besitzer eines Leaf ist, wird das neue System ebenfalls nutzen können.