E-Bike Rekuperation Erfahrung gesucht

[inselino]

die Höhe der (negativen) Beschleunigung hat einen starken Einfluss darauf, wie viel Energie zurück kommt

Wenn ich dann die Rechnung weitermache (Rollwiderstand, potentielle/kinetische Energie mit den Gewichten...), komme ich beim Fahrrad auf 40% Rückgewinnungspotential, beim Auto auf 60%.

Sorry aber so kannst du das nicht verkürzen. Ich bin gerne bereit hier neue Erkenntnisse in der Physik zu erlangen, war nicht mein Lieblingsfach in der Uni aber dann muss da auch eine Erklärung rein.
1. Warum sollte die Höhe der negativen Beschleunigung einen Einfluss auf die Energierückgewinnung haben?
2. Welche Annahmen triffst du denn zum Rollwiderstand und "potentielle/kinetische Energie mit den Gewichten" (Was soll das eigentlich heißen), sodass aus einem Faktor 6 plötzlich ein Faktor 0,66 wird?

Bei der Vernachlässigung von äußeren Größen haben wir Energieerhaltung und damit sind beide gleich.
Ich habe gezeigt, dass das Auto durch den Wind deutlich mehr Energie verliert als der Radfahrer. Beim abbremsen geht also mehr Energie am Wind verloren als beim Radfahrer, was zugunsten der Rückgewinnung auf dem Rad ist.
Aus dem Bauch raus hätte ich gesagt, dass auch der Rollwiderstand bei höheren Geschwindigkeiten nicht plötzlich weniger Energie verbraucht und damit ebenfalls zu Gunsten des Radfahrers ausfällt.
Du müsstest also mindestens mal zeigen, dass die Energieumwandlung im E-Motor um einen vielfaches besser ist, wenn die negative Beschleunigung 2-3 mal so hoch ist.

Alles weitere ist trivial. Wir sind uns alle einig, dass eine entsprechend Leistungsfähige Rekuparation technisch und finanziell am Rad nicht sinnvoll darstellbar ist.
Nach wie vor verstehe ich deine wirre Prozentrechnung nicht. 10% Rekuparation am Rad und am Auto sind das Gleiche. Auch ein Fahrrad ist begrenzt im Akku ebenso wie ein Auto. Auch beim Auto kann ich sagen "hey kann ich ja 55 statt 50kwh einbauen" und genauso kann ich beim Rad eben 825 statt 750Wh einbauen.
Das ist jetzt beides kein Ding der Unmöglichkeit. DU greifst halt wahllos 50kWh und 500Wh raus, man könnte auch 30kWh und 825Wh nehmen, dann sieht es ganz anders aus. E-Auto mit 33kWh wäre easy, Rad mit noch mehr Akku wird selten.

Aber wie schon geschrieben mich interessiert nicht die Frage ob das finanziell sinnvoll ist sondern die tatsächliche Frage, warum die Energieerhaltung beim Fahrrad schlechter funktionieren soll als beim Auto.

 

[fried.chycken]

Energieerhaltung funktioniert, das bedeutet aber auch, dass Verluste realitätsnah abzubilden sind, wenn man nicht rechnen mag wie ein Siebtklässler. Wenn man den Luftwiderstand korrekt einbezieht und den dynamischen Prozess abbilden will, sieht die Formel folgendermaßen aus (hier jetzt ordentlich, nicht so hingeschmiert wie oben):



Die Beschleunigung/Verzögerung im Nenner zeigt, dass mit sinkender Verzögerung a der Verlust steigt.

Gleiches gilt für den Rollwiderstand:



Nachdem gilt, E(rekuperation) = E(ges)-E(luftw)-E(rollw), komme ich für das Auto mit höherem Gewicht, höherer Verzögerung und höherer Geschwindigkeit zwar auf höhere Verluste, aber eben nicht auf die 100-fachen. Im Verhältnis zur insgesamt gespeicherten Energie sind die Verluste beim Auto niedriger als beim Rad, was weniger an den Verlusten, sondern an der sehr hohen gespeicherten Energie im Rollenden Auto liegt.


Zu deinen Fragen:
1.: Weil je schneller rekuperiert wird, desto weniger Zeit für Verluste ist, die verbleibende Energie zu "verbrauchen". Siehe Gleichung im Screenshot.
2.: der Faktor 6 betrifft nur den Luftwiderstand. Die Energie, die das Auto an Luftwiderstand verbrät, ist ca. 6x so hoch, wie die des Radfahrers. die kinetische Energie eines Autos ist aber 60x größer. Nach der Berechnung von E(ges)-E(luftw)-E(rollw), eingesetzt in die obigen Formeln, komme ich darauf, dass der Radfahrer ungefähr 40% seiner kinetischen Energie wieder bekommen kann (nach Verlusten), das Auto aber 60%. Dazu habe ich einige Annahmen für Werte getroffen, die zufällig sein mögen, aber zumindest die richtige Größenordnung haben (v(fahrrad)=10 m/s, v(auto) = 20m/s, m(Fahrrad) 100kg, m(auto)=1500kg, a(fahrrad =1,5m/s²), a (auto)=6m/s²...). In meiner Branche durchaus ein valides Vorgehen für eine erste Abschätzung (auf mehr erhebt das hier keinen Anspruch).

Mit der etwas flapsigen Aussage "wenn ich die Rechnung weitermache", meinte ich übrigens das Einsetzen in die Gleichung E(ges)-E(luftw)-E(rollw), auch beim erneuten lesen find ich es verständlich...


Fazit, Energieerhaltung funktioniert. Rekuperation auch. Aber leider gibt's nicht nur den ersten, sondern auch den 2. Hauptsatz der Thermodynamik, soll heißen, ohne Verluste geht's nicht. Aber irgendwas ist ja immer...

Ich bleibe bei meinem Fazit, ich freu mich, dass ich so wenig Energie aufwenden muss um mein Fahrrad ins Rollen zu kriegen, da grämt es mich nicht, die wegzubremsen

 

[markusonlein]

Hallo,

mal abgesehen davon, ob es sich "lohnt" funktioniert das bei dem heute üblichen Mittelmotor und Kettenschaltung gar nicht.
Beim Bremsen durch den Motor wird der untere Kettenzug zum Lasttrum und würde das Schaltwerk in Kürze zerstören.

Gruß Markus

 

[seschmi]

Mal ganz simpel (bin nicht so schlau): Beim letzten Mal Fahrrad fahren habe ich mal einfach drauf geachtet, wie oft ich bremse. Das wären ja die Momente, wo Rekuperation möglich wäre.

Das ist echt selten, viel seltener als beim Auto - man fährt einfach flüssiger, schaut mehr voraus, kann Hindernisse besser umkurven. Man fährt auch zB an Kreuzungen langsamer heran.

Bergab reicht meist der Luftwiderstand, damit ich nicht zu schnell werde, mit der Einschränkung, dass es hier eher Hügel als Berge gibt.

Wenn man wenig bremst, kann man wenig rekuperieren.

Gleichzeitig sehe ich es als Vorteil von Fahrrädern, dass sie doch relativ einfach aufgebaut sind, auch Ebikes. Da muss man schon sehr gut abwägen, ob man komplizierte Systeme einbaut, die dann wieder komplex zu reparieren sind, wenn es wenig bringt.

 

[isso]

So eine Rekuperation ist ja nicht wirklich kompliziert.

Wäre wohl in der Fertigung nicht wirklich große Kosten.

Vorteile:
-minimal erhöhte Reichweite
-weniger Verschleiß
-quasi ABS, gerade auf Eis nicht verkehrt
-absolut Gräuschlos

Ich hätte das gerne mit direkter Ansteuerung über den Bremshebel, wäre mir auch 100€ Aufpreis wert gewesen. Aber ich fahre auch gerne Nabenmotoren und wirklich wichtig ist die Rekuperation nicht.

 

[Schreinersein]

Wer Reku per Bremshebel will, muss halt einen Nabenmotor mit Controller verbauen, der Reku per Knopfdruck/Reedschalter am Bremsgriff kann. Das ist dann ein DD Motor (DD= Direkt Drive, also kein Getriebemotor)
Ich meine mich düster erinnern zu können , daß Grin vor kurzem etwas entwickelt hat, was dann Getriebemotor + Reku vereint.

Edit: gefunden: https://www.velomobilforum.de/forum...otor-mit-freilauf-und-reku.73987/post-1688643

 

[Daniboy]

.... https://www.velomobilforum.de/forum...otor-mit-freilauf-und-reku.73987/post-1688643

Danke für den interessanten Link!
Offenbar sind die auch schon so weit, dass man das Ding kaufen kann. Kostet als Set mit Motor Akku und Ansteuerung so um die 1.000USD$
https://ebikes.ca/

 

[Schreinersein]

https://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/rekuperation.14882/post-2357941
Evtl auch interessant bzgl Reku. Abseits des Bosch/Yahama Mainstreams gibt es halt noch viele andere Lösungen, die aber nur auffallen, wenn man nicht nur in den Fahrrad Discounter geht

 

[fried.chycken]

Ich warr heute mit dem E-Bike meiner Frau auf Arbeit.

Folgende Erkenntnis: auf 5km und 90hm habe ich quasi nicht gebremst.

Bergauf fahre ich zwischen 10 und 20 km/h mit Motorunterstützung. Berg runter fahre ich 35 km/h, ohne Motorunterstützung, aber auch ohne Bremse. Das bedeutet, es wäre die ganze Zeit Berg runter nix zum rekuperieren übrig gewesen... Alle potentielle Energie ist in Luftwiderstand und Rollwiderstand aufgegangen

 

[wirklich_rainer_zufall]

Ich habe mir gerade etwas amüsiert diesen Thread durchgelesen und hoffe inständig das sich keine Rekuperation bei E-Bikes durchsetzen wird. Befürchte allerdings das in 10 Jahren ein Viertel der Räder dies trotzdem haben wird. Marketing kann alles! Würden die Entwickler doch nur das KISS Prinzip anwenden. (https://de.wikipedia.org/wiki/KISS-Prinzip) Ein Fahrrad ist eine so herrlich einfach gehaltene Maschine und kann in aller Regel mit weniger als 50 Werkzeugen von jedem Amateur repariert werden. Die Elektrifizierung war jetzt schon ein herber Schlag für langanhaltende Reparaturfähigkeit.

 

[Daniboy]

,,, hoffe inständig das sich keine Rekuperation,,,

Versteh ich nicht, wenn man einen Nabenmotor hat, ist doch eine Rekuperation durch den Hersteller technisch nicht so ein Aufwand, oder doch? In meinem Scooter ist das nicht wegzudenken weil da ist das meine Hauptbetriebsbremse.

Wenn man natürlich gar kein E-Bike will stellt sich die Frage natürlich nicht, aber dann kann der Nächste auch gleich fragen "Wieso gehst du nicht zu Fuß, anstatt reparaturbedürftige Fahrrader zu nutzen bei denen man bis zu 50 Werkzeuge benötigt?" Ist halt alles relativ.

 

[wirklich_rainer_zufall]

Versteh ich nicht, wenn man einen Nabenmotor hat, ist doch eine Rekuperation durch den Hersteller technisch nicht so ein Aufwand, oder doch? In meinem Scooter ist das nicht wegzudenken weil da ist das meine Hauptbetriebsbremse.

Nabenmotoren sind eher weniger verbreitet. Der Großteil sind Mittelmotoren und dort müsste man umkonstruieren.

Wenn man natürlich gar kein E-Bike will stellt sich die Frage natürlich nicht, aber dann kann der Nächste auch gleich fragen "Wieso gehst du nicht zu Fuß, anstatt reparaturbedürftige Fahrrader zu nutzen bei denen man bis zu 50 Werkzeuge benötigt?" Ist halt alles relativ.

Ich fahre gerne Bio-Bike und E-Bike das ist doch nicht das Thema. Man müsste das Funktionsprinzip nur unnötig aufblähen und eine dritte Bremse einbauen. Bis jetzt hat sich ganz gut durchgesetzt das je Hand eine Bremse gesteuert wird. Zusätzlich müsste man aber noch die Rekuperation zuschalten wenn sinnvoll. Denn meist möchte ich den Schwung doch mitnehmen wenn ich abwärts fahre. Nur wenn ich viel zu schnell würde oder sich ein Hindernis ankündigt wie eine Ampel bräuchte man Rekuperation. Um dieses Defizit zu kompensieren wird sich natürlich ein cooles Startup gründen was per KI analysiert wie dein Fahrverhalten ist und mit Geoinformationen und GPS abgleichen. Kostet dann smarte 1000 EUR mehr und der rekuperierte Strom kann den Boardcomputer antreiben. Ich sehe das overengineering schon vor meinem geistigen Auge. Auf die Frage in 20 Jahren warum sowas entwickelt wurde wird nur ein Achselzucken kommen mit der Aussage weil wir es konnten.

Unsere Urenkelkindern werden sich belustigt solche Geschichten über uns am Feuer erzählen. Genauso wie wisst ihr noch wie die Idioten wegen monatlich 100 EUR Steuerersparnis in Autos einen unnützen zweiten Antriebsstrang gebaut haben. Autsch!

 

[isso]

Mittelmotoren ist eher so ein deutsches/mitteleuropäisches Ding. Guckt man sich das global an wird der Nabenmotor sicher die Überhand haben.

Damit ist der Mehraufwand in Konstruktion und die Reparierbarkeit obsolet. Zuviel kaputt, wird halt ausgetauscht und das Hersteller unabhängig.

Auch der große Vorteil den Motor vor der Schaltung zu haben und damit größere Drehmomente bei geringen Geschwindigkeiten aufs Hinterrad zu bekommen lässt sich außerhalb der EU Vorgaben sehr einfach mit einem größerem Motor lösen. Daher denke ich Mittelmotoren ist hauptsächlich ein EU Ding.

Genau weiß ich es aber auch nicht.

Rekuperation im Nabenmotor ist kein großes Ding, man braucht auch keine KI. Du kannst die Kraft mit der rekupiert wird einstellen und hast am Bremshebel für die Bremse in dessen Rad der Motor sitzt einen sogenannten Reedschalter. Dieser ist so eingestellt, dass du den Bremshebel leicht ziehst und die Reku anspricht bevor du den Bremsbelag bewegst.

Super einfach und funktioniert richtig gut.

Hätte ich an meinem ersten Lastenrad mit Hinterrad Nabenmotor. Hat zu merklich längerer Standzeit der hinteren Bremsbeläge geführt.

Hätte ich gerne, jedenfalls lieber als nen bunt leuchtendes Display oder ne elektrische Schaltung,GPS Tracker oder das zehntausenddrölfzigste Update für noch smootheres einsetzen des Motors mit Anpassung irgendwelchen interessanten Leistungskurven.

Der jetzige Motor hat das auch, aber halt nur durch dirchschlaten der Unterstützungsstufen in den negativen Bereich. Das ist unpraktikabel, so einen magnetisch angesteuert en Schalter zu verbauen sollte jetzt nicht so teuer sein. Aber die Software kann es nicht......