… ich weiß, man kann jetzt leicht auf den Gedanken kommen, dass ich irgendwie nicht ganz knusper in der Birne bin, aber an so etwas, was jetzt folgt, da habe ich meinen Spaß dran … und auf solche Sachen komme ich meist mitten in der Nacht, wenn ich mal nicht schlafen kann … 😳🙈😀

Also los geht ’s:

Auf die Thematik bin ich irgendwann mal gekommen, als in einem Internetbeitrag über die ideale Reisegeschwindigkeit für Elektrofahrzeuge geschrieben wurde. Dabei ging es darum, wie weit und schnell man bei bestmöglicher Ausnutzung der Balance zwischen Ladedauer und Verbrauch kommt.

Ein Beispiel erklärt das wahrscheinlich einfacher:

Wenn man mit einem Elektrofahrzeug durchgängig nur 10 km/h fährt, dann kommt man mit einer Akkuladung zwar extrem weit, benötigt aber dafür auch extrem lang – hier für 100 km also 10 Stunden.

Das Gegenteil wäre dann, wenn man mit angenommenen 200 km/h fährt. Hier würde man in einer Stunde 200 km runter schruppen können, bei einer Zero wäre der Akku aber weit vorher schon leer.

Für diese Thematik hat sich der Begriff „Sweet Spot“ gebildet.

Sweet Spot Berechnung Zero DS mit ChargeTank + 1,3 kW interner Lader

Was ist also nun richtig? Welche Geschwindigkeit ist ideal, um bei einer Tagestour am weitesten mit den einzuplanenden Ladestopps zu kommen? Eher langsam fahren oder doch wie man will …?

Zero DS 14,4

Überlegungen für die Zero DS mit ChargeTank + 1,3 kW interner Lader

Als Grundlage für meine Überlegungen habe ich die technischen Daten der Maschine verwendet. Die sehen wie folgt aus:

Um dazu mehr Werte für die verschiedenen Geschwindigkeiten zu bekommen, habe ich mir die Kurve grafisch dargestellt und die Zwischenwerte für andere Geschwindigkeiten so gewählt, dass eine ‚harmonische‘ Kurve rauskommt. Ganz ‚rund‘ ist diese zwar nicht, aber den Knick bei höheren Geschwindigkeiten habe ich gerne so gelassen, da das so wahrscheinlich eher der Realität entspricht:

Damit ich bei meiner weiteren Betrachtung dann aber auch wirklich auf der sicheren Seite bin, habe ich dann noch 10% „Gewichtszugabe“ (der leichteste bin ich nun ja wirklich auch nicht bei meinen knapp 2 Meter Körpergröße) mit rein gerechnet. Für alle weiteren Berechnungen war dann auch noch der Wert für die Akku-Nutzung zwischen 10 und 90 % notwendig. Das gibt den wirklich genutzten Akku SoC wieder, denn komplett auf 0 % will ich ja nicht runter fahren und bei 90 % kann man das Laden auch beenden, da dann irgendwann mal die Ladeleistung einknickt.

Für all diese Werte kommt dann folgende Tabelle zu Stande:

Jetzt wollen wir wissen, wie viele Minuten wir mit einer Akkuladung fahren können. Dazu also die Dauer pro 100 km in Minuten ausgerechnet (Spalte E), das dann mit ein bisschen „Formel-Hokuspokus“ auf die jeweils mögliche Reichweite abzüglich der 10 % „Gewichtszugabe“ (also eben der Korrekturfaktor wegen meiner stattlichen Größe) umgerechnet (Spalte F) na und dann wollen wir auch noch wissen, wie lange es dann dauert, wenn wir nach der Fahrt noch einmal von 10 auf 90 % laden (weil, wie oben schon geschrieben, wir ja nur in diesem Bereich laden wollen … wegen Angst und langsamen Laden und so …) (-> Spalte G).

Die Zeit, die ich an der DS für einmal von 10 auf 90 % Laden benötige, die kenne ich. Das sind 74 Minuten. Für die Berechnung hier habe ich da nochmal 10 Minuten dazu gezählt – die benötigt man, um an die Ladesäule ran zu fahren, anzustecken, das Laden zu starten und dann auch wieder alles einzupacken.

Diese ganze Hirnerei ergibt dann folgende Tabelle. Interessant hier also die Minutenangaben in Spalten E bis G.

Mit all dem kann man jetzt die ‚wirkliche Durchschnittsgeschwindigkeit‘ inklusive der Zeit, die man an der Ladesäule verbring berechnen. Dabei fällt dann auch noch die damit mögliche Reichweite und dafür notwendige Zeit raus. Das Ganze sieht dann für eine Fahrt mit einmal verfahrenen 100 % + Laden auf 80 % + einmal verfahrenen 80 % so aus (den Fehler beim ersten Teil der Fahrt mit genutzten 100% ignorieren wir, da man den ja beim zweiten Teil wieder gegenrechnen könnte):

Die farbige Formatierung markiert von Grün nach Rot absteigend die Geschwindigkeit. So weit hilft uns das jetzt aber noch nicht wirklich weiter. Interessant wird es, wenn man das dann mal für mehrere Fahr-Lade-Zyklen darstellt. Das sieht dann so aus:

Man sieht sehr schön, dass die wirkliche durchschnittliche Geschwindigkeit (also inklusive der Zeit an der Ladesäule) von maximal ca. 64 km/h bei einem Ladestopp auf etwa 47 km/h bei 5 Ladestopps sinkt.

Aus der Tabelle kann man sich jetzt die ideale Kombination aus Geschwindigkeit und Anzahl Ladestopps für eine geplante Strecke heraussuchen. Dabei spielt dann aber auch noch die Dauer dafür eine Rolle, da ja die geplante Reichweite mit mehreren Varianten erreicht werden kann.

Die grün markierten Strecken bzw. Reichweiten zeigen hier die besten Varianten an:

Den Zusammenhang „Anzahl Ladestopps – Reichweite – Dauer“ sieht man in dieser Grafik auch noch sehr schön:

Für ein effizientes Vorrankommen sollte dabei das Ziel sein sich im „linearen“ Bereich (ich weiß, diese Erläuterung hinkt, beschreibt aber am einfachsten das Gemeinte) der Grafik einen Punkt … also den „Sweet Point“ herauszusuchen.

Vergrößert wäre das einer der Punkte, der sich nah an der hier eingezeichneten roten Linie befindet:

Fazit für die Zero DS mit der, in meinem Fall, 7,3 kW Ladeleistung:

Die Zeit an der Ladesäule hat einen enormen Einfluss auf die erreichbare Strecke. Da kann man sich drehen und wenden wie man will, die fehlende Strecke bleibt an der Ladesäule liegen und man muss sich mit der Fahrgeschwindigkeit am Riemen reißen.

Ich habe das Ganze dann natürlich auch mal noch für die SR/F durchgerechnet. Dabei habe ich die Möglichkeit auf 110 % zu laden außer Betracht gelassen, das sollte sich aber eh nur noch weiter positiv auswirken. Hier das Ergebnis zur SR/F:

Zero SR/F 15,6

Sweet Point-Betrachtung für die Zero SR/F 15,6 mit Rapid Charger

Bei der DS waren es 7,3 kW Ladeleistung. Das sieht bei der SR/F schon anders aus. Hier stehen gut 12 kW zur Verfügung. Für die Ladezeit von 10 auf 90 % liege ich hier bei ca. 50 Minuten. Die 10 Minuten für Anstecken, Ladevorgang starten und danach wieder zusammenpacken habe ich auch wieder mit dazu gerechnet. Also 60 Minuten für 10 auf 90.

Die Reichweite aus den technischen Daten sieht bei der SR/F leicht etwas anders aus, da der Akku ja um ca. 10% größer ist:

Die Tabelle mit den „Sweet Points“ sieht dann so aus:

Hier liegt die ‚wirkliche durchschnittliche Geschwindigkeit“ (also wieder inklusive der Zeit an der Ladesäule) bei einem Ladestopp bei ca. 77 km/h (DS: 64 km/h) und bei 5 Ladestopps bei ca. 59 km/h (DS: 47 km/h).

Wenn man sich jetzt eine Strecke von 522 km hernimmt (der Wert taucht annähernd in den Tabellen beider Maschinen auf), dann ergeben sich dafür folgende Reisezeiten (inkl. Laden):

  • Zero DS 14,4: 10, 8 Stunden bei 4-mal Laden und 100 km/h
  • Zero SR/F 15,6: 9,0 Stunden bei 5-mal Laden und 120 km/h

… so, und damit soll es dann auch gut sein. Zwei Fragen sind jetzt noch offen:

Was bringt mir das Ganze?

Antwort:
Nix, nienta, nada, goanix 😀😁😀🙈.

Ob die Rechnung stimmt?

Antwort:
Es ist eine Annäherung, da die Ausgangswerte interpoliert sind.
Für mich machen die Werte Sinn.
Das Ganze gibt einem eine Bestätigung dafür, was man sich eh
mit der Zeit an Gefühl erarbeitet.