Neues Heizsystem für E-Autos

[G.R.]

https://efahrer.chip.de/news/soll-reichweite-verbessern-forscher-entwickeln-neues-heizsystem-fuer-e-autos_1024939

Die Innenraumbeheizung von Elektroautos stellt Autobauer vor Herausforderungen: Bei besonders niedrigen Temperaturen sinkt die Reichweite von E-Autos durch die Beheizung des Innenraums. Forscher haben nun ein Material entwickelt, das den Reichweitenverlust eindämmen soll.
Das Heizelement besteht aus einem Metallfasergewebe aus ultrafeinen, rostfreien Stahl-Mikrodrähten mit einem Durchmesser von jeweils etwa 50 Mikrometern – somit sind die Drähte weniger als halb so dick wie ein menschliches Haar. Diese Drähte werden zu einem Gewebe verwoben und mit Isolierschichten und Elektroden versehen, um als Heizelement zu fungieren.
Wenn das Material unter Strom gesetzt wird, kann es aufgrund seines Innenwiderstands Temperaturen von bis zu 500 Grad Celsius erreichen. Die stoffähnliche Beschaffenheit des Materials sorgt indes für eine gleichmäßige Wärmeverteilung, zudem lässt sich das Material einfach in verschiedene Teile des Fahrzeuginnenraums integrieren, einschließlich gekrümmter Oberflächen.
Leistungstests zeigen, dass das Metallfasergewebe bei gleicher elektrischer Leistung eine um 10 bis 30 Prozent höhere Heizeffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Heizdrahtmethoden erreicht. Darüber hinaus bleibt das Gewebe auch bei teilweiser Beschädigung funktional.

 

[Fahrer]

Schöne Ankündigung! Nur was davon in der Realität ankommt müssen wir abwarten. Oft dauert es Jahre und oft verschwinden die Erfindungen wieder in der Schublade. Also nicht zu früh freuen.

 

[Hans]

Intererssant - aber ich erkenne gerade nicht den wesentlichen Vorteil gegenüber Carbon-Flächenheizung.
Das ist ja eigentlich ein lange bewährtes Konzept für zb Fußboden- oder Wandheizungen.
Gibt es inzwischen sogar als streichbare Farbe.

Vielleicht wollen die das Widerstandsdraht-Mesh direkt in Kunststoffbauteile "einbacken"?

 

[Spring-zula*161123]

Intererssant - aber ich erkenne gerade nicht den wesentlichen Vorteil gegenüber Carbon-Flächenheizung.
Das ist ja eigentlich ein lange bewährtes Konzept für zb Fußboden- oder Wandheizungen.
Gibt es inzwischen sogar als streichbare Farbe.

Vielleicht wollen die das Widerstandsdraht-Mesh direkt in Kunststoffbauteile "einbacken"?

Wohlfühltemperatur in deiner nächsten Umgebung, z.B. der Türverkleidung, der Sitzpolster, die Teppichbodenwanne, das Armaturenbrett/ Konsolen, der Dachhimmel und Verkleidungen im Innenraum im Fahrzeugbau...wird gemacht.
Wärme durch übliche Luftströmung ist nicht so ganz effizient...im Vergleich zur Konvektion vs Strahlungswärme !
Beispiel: Altbau ca.1965 +/- 10 ff, Schwarzwald, und ich stehe unaufällig/ meinte zufällig angelehnt an einer Aussenwand angelehnt für einige Zeit ...in einer herrlich eingerichteten Wohnstube mit vielen, abgekühlten Quadratmetern...der Holzofen im Kamin ist noch nicht aufgescheitet. Bitte jetzt Film ab für Phantasie
...............

These: Dacia Spring völlig nackt unterm Kleid im Winter...Erkältung droht...Abhilfe möglich.
Lg

 

[Tom ate]

Schöne Ankündigung! Nur was davon in der Realität ankommt müssen wir abwarten. Oft dauert es Jahre und oft verschwinden die Erfindungen wieder in der Schublade. Also nicht zu früh freuen.

... und 10-30% Ersparnis sind nicht viel - und mit der Effektivität einer Wärmepumpe (die der Spring aber halt nicht hat) überhaupt nicht zu vergleichen.

 

[Spring-high]

Für den Komfort einer Wärmepumpe (WP) und besonders Batterie Konditionierung (BK) muss ordentlich Energie Mehrverbrauch in Kauf genommen werden.

Stellt sich die Frage was möchte/braucht der einzelne....ich persönlich finde es im Spring wunderbar das er nichts davon hat weil sonst die Effizienz futsch wäre.

Deswegen finde ich das die Entscheidung beim der Benutzer liegen soll ob er die WP od. BK nutzt oder nicht....ich hoffe in max 8 Jahren wird es (noch) Autos geben die den Fahrer nicht vollkommen entmündigen...

 

[Tom ate]

Für den Komfort einer Wärmepumpe (WP) und besonders Batterie Konditionierung (BK) muss ordentlich Energie Mehrverbrauch in Kauf genommen werden.

Stellt sich die Frage was möchte/braucht der einzelne....ich persönlich finde es im Spring wunderbar das er nichts davon hat weil sonst die Effizienz futsch wäre.

Deswegen finde ich das die Entscheidung beim der Benutzer liegen soll ob er die WP od. BK nutzt oder nicht....ich hoffe in max 8 Jahren wird es (noch) Autos geben die den Fahrer nicht vollkommen entmündigen...

Halbrichtig: Für den Komfort einer Konditionierung schon - aber eine Wärmepumpe hat per se nichts mit Komfort zu tun, sondern ist erst mal nur eine andere Technik um zu heizen:
Mit Heizdraht machst Du aus 1kWh Strom ziemlich exakt 1kWh Wärmeenergie.
Mit Wärmepumpe hingegen machst Du aus 1kWh Strom, zusammen mit der kostenlosen Außenluft, ca. 3-5kWh Wärmeenergie.
Gilt im Auto genau wie Zuhause.
Der Spring wäre also mit Wärmepumpe (ich rede hier von Innenraumheizung, nicht von Akkukondizionierung), effizienter, nicht weniger effizient.

 

[Fahrer]

Soweit die Theorie. Da aber mit einer Wärmepumpe im Auto erst mal recht viel Wasser warm gemacht werden muß könnte es sein daß unser Direktheizöfchen die erste Zeit "effektiver", wohl eher schneller, ist. Später ist dann die Wärmepumpe wohl im Vorteil, wenn sie nicht da draußen im eiskalten Motorraum zu viele unisolierte Leitungen warm halten muß. Dann wäre wieder der kleine Ofen von Vorteil....Wie soll man das jetzt rausfinden....

 

[Spring-high]

Richtig! aber vielleicht nicht 100%
(schätze ich ;-) was auch falsch sein kann)

Es ist eine andere Technik, richtig.
Aber soweit mir bekannt, auch bei WP wird vorher per Heizdraht geheizt, bis die WP in "Fahrt" kommt.

Bin weder Spezi noch habe ich Erfahrung damit, nur was ich so gelesen habe ;-)

Die WP ist auch nicht um Welten besser im Kurzstrecken Betrieb! zum Teil soll das Gegenteil der Fall sein. Klar das es etliche Faktoren gibt die da mitspielen...

Der Spring wird von den meisten Besitzer doch auf relativ kurze Strecken genutzt, also ich zweifle da ein wenig das ein Spring mit WP effizienter wäre (weniger verbrauchen würde)

Bei jeder kurzen Fahrt verbraucht auch eine WP etwas mehr + Heizdraht ...na ja... wir werden es nie wissen. Könnte effizienter sein , oder auch nicht ganz ;-)

 

[Fahrer]

2 Dumme ein Gedanke....

 

[G.R.]

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[Tom ate]

Richtig! aber vielleicht nicht 100%
(schätze ich ;-) was auch falsch sein kann)

Es ist eine andere Technik, richtig.
Aber soweit mir bekannt, auch bei WP wird vorher per Heizdraht geheizt, bis die WP in "Fahrt" kommt.

Bin weder Spezi noch habe ich Erfahrung damit, nur was ich so gelesen habe ;-)

Die WP ist auch nicht um Welten besser im Kurzstrecken Betrieb! zum Teil soll das Gegenteil der Fall sein. Klar das es etliche Faktoren gibt die da mitspielen...

Der Spring wird von den meisten Besitzer doch auf relativ kurze Strecken genutzt, also ich zweifle da ein wenig das ein Spring mit WP effizienter wäre (weniger verbrauchen würde)

Bei jeder kurzen Fahrt verbraucht auch eine WP etwas mehr + Heizdraht ...na ja... wir werden es nie wissen. Könnte effizienter sein , oder auch nicht ganz ;-)

Eine Wärmepumpe ist einfach ein Kühlschrank - nur außen und innen vertauscht.
Da braucht es kein Wasser (bei Luft-Luft-Wärmepumpe, wie sie mir für den Spring vorschweben würde), und es muss auch nicht mit Heizdraht "vorgeheizt" werden.
Klar, kann man beides machen, um den Konform zu erhöhen, ist aber nicht technisch notwendig. Aber egal. Ich will ja niemanden überzeugen, und der Spring hat eh keine. Das Wort Wärmepumpe ist einfach durch aktuell in unserer Gesellschaft.
Mir tut es nur um die gute Technik leid, die da so zu Unrecht nicht wertgeschätzt wird. Und kein Wärmepumpenablehner würde je auf sein kühles Bier verzichten - er merkt nur nicht, wie verqueer das ist ;-)

 

[Fahrer]

Ich bin auf keinen Fall gegen Wärmepumpen. Die Effektivität ist einfach zu gut. Ich machte mir nur ein paar Gedanken zur Effektivität im Kurzstreckenbetrieb im Spezialfall Auto. Den EnBW Artikel sehe ich jetzt nicht als Fachjournalismus. Aber er hat mich zum noch mal Nachdenken gebracht.
Klar ist, wenn ich die Wahl hätte eine Wärmepumpe zu haben, würde ich die nehmen. Allerdings nur, wenn sie nicht mit den alten Kältemitteln befüllt wäre.

 

[Don Spring]

Was hst du gegen Propan?

 

[Fahrer]

Propan wäre okay, das ist ja nicht das "alte" Kältemittel. In den Autoklimaanlagen sind immer noch die umweltschädlichen Mittel drin. Ich hoffe das ist bei den Wärmepumpen im Auto nicht mehr der Fall. Da sollte nur noch das Propan drin sein.

 

[Spring-zula*161123]

Wärmepumpe und Thermomanagment

https://www.wko.at/ooe/gewerbe-handwerk/fahrzeugtechnik/handbuch-einfuehrung-in-elektrische-und-elektrifizierte-fahr.pdf

...auf Seite ~135 mal weiterlesen...nur bei Interesse...
Dacia Spring nützt einfach die Möglichkeiten unter Verwendung einer Wärmepumpe garnicht vollständig aus, um noch effizienter unterwegs zu sein, also so ein Ärger !
Das machen auch ganz viele Häuslebesitzer genauso...wenig: d.h. gib mir 1000Watt Energie, und die Wärmepumpe im ideallen Umfeld zaubert bis nahezu 4000Watt Wärme im COP- Faktor 1 zu 4 (5) auch ins ALTBAU- Häuschen.

Im kleinen Dacia Spring: in der elektrischen Mobilität sorgen viele Kompromisse für gute Fortbewegung: eine Wärmepumpe im Dacia Spring würde positiv die VA- Last leicht erhöhen, doch leider den Verbrauch unter "Null Grad" in der Heizperiode erhöhen. Jetzt verheizen wir effektiv über das PTC Heizregister etwas SOC, denn diese PTC Heizung ist noch etwas raffinierter¹⁰ gestaltet im Vergleich zu einem Warmluftgebläse mit Heizdraht, wie es früher ...mal war
Lg

 

[ivhp]

Halbrichtig: Für den Komfort einer Konditionierung schon - aber eine Wärmepumpe hat per se nichts mit Komfort zu tun, sondern ist erst mal nur eine andere Technik um zu heizen:
Mit Heizdraht machst Du aus 1kWh Strom ziemlich exakt 1kWh Wärmeenergie.
Mit Wärmepumpe hingegen machst Du aus 1kWh Strom, zusammen mit der kostenlosen Außenluft, ca. 3-5kWh Wärmeenergie.
Gilt im Auto genau wie Zuhause.
Der Spring wäre also mit Wärmepumpe (ich rede hier von Innenraumheizung, nicht von Akkukondizionierung), effizienter, nicht weniger effizient.

Die 3-5 gelten aber im Sommer wenn man den spring nicht heizen muss. Die Fahrt im Auto kühlt den "Kühler", der eigentlich Kälte loswerden muss zusätzlich, weswegen Auto wämepumpen im Winter eher bei 1:1-2 liegen. Zudem vereist der Kühler gerne, was durch heizen befreit wird (das ist in den 1-2 mit drin)
Also ja, es kann was bringen, aber bewirkt keine Wunder.

 

[Tom ate]

Vorab: Ich will niemanden bekehren, eine WP ist weder ein Heilsbringer noch Teufelszeug, sondern einfach eine (uralte) Technik. Und technisch finde ich es super interessant, das zu diskutieren!

Die 3-5 gelten aber im Sommer wenn man den spring nicht heizen muss.

Ich kenne mich ja nicht gesondert mit Auto-Wärmepumpen aus. Aber unsere Luft-Wärmepumpe zuhause hatte auch in saukalten oberbayerischen Nächten nie einen COP unter 3.

Klar, eine WP ist umso effizienter, je weniger Temperaturunterschied zwischen außen und innen. Aber meist haben wir doch einfach "Schmuddelwetter" im einstelligen Bereich. Da heizen die meisten ihr Auto ja auch.

Übrigens: Die Eingangstemperatur in den Wärmetauscher ist bei WP-Autos üblicherweise höher als die Außentemperatur, weil der Wärmetauscher normalerweise im Luftstrom hinter dem Kühler platziert wird - sprich die - geringe - Abwärme von Motor und Leistungselektrik wird zusätzlich wiederverwertet!

Aber selbst wenn die Auto-WP nur einen Cop von 2 hätte, was ich stark bezweifle: Selbst dann kämen aus 1 kWh Strom immerhin 2kWh Wärme - sprich eine Halbierung des Heizstroms im Vergleich zum Spring heute!

Die Fahrt im Auto kühlt den "Kühler", der eigentlich Kälte loswerden muss zusätzlich, weswegen Auto wämepumpen im Winter eher bei 1:1-2 liegen. Zudem vereist der Kühler gerne, was durch heizen befreit wird (das ist in den 1-2 mit drin)

Nein, der Fahrtwind macht die Außenluft nicht kälter, als sie ist. Das fühlt sich für uns Menschen nur so an. Und der Wärmetauscher der WP braucht ja Luftbewegung, um zu funktionieren. Deswegen unterstützt der Fahrtwind nur den Ventilator, der ansonsten die Luftbewegung alleine herstellenn müsste.

Das vereisen und enteisen ist Teil des Systems bei Luft-WPs und damit völlig in Ordnung. Wird ja in den COP, wie Du ja auch schreibst, mit eingerechnet.

Also ja, es kann was bringen, aber bewirkt keine Wunder.

Siehe oben. Ja, einfach Technik, kein Zauberer!

Im kleinen Dacia Spring: in der elektrischen Mobilität sorgen viele Kompromisse für gute Fortbewegung: eine Wärmepumpe im Dacia Spring würde positiv die VA- Last leicht erhöhen, doch leider den Verbrauch unter "Null Grad" in der Heizperiode erhöhen.

Diesen Satz verstehe ich inhaltlich leider noch nicht.

Jetzt verheizen wir effektiv über das PTC Heizregister etwas SOC, denn diese PTC Heizung ist noch etwas raffinierter¹⁰ gestaltet im Vergleich zu einem Warmluftgebläse mit Heizdraht, wie es früher ...mal war
Lg

Korrekt. Nur wird auch mit PTC aus 1 kWh Strom nicht mehr als 1 kWh Wärme. Der ganze Einspareffekt zwischen Heizdraht und PTC liegt daran, dass die Heiz-Temperaturen im Erzeuger nicht unnötig hoch werden, was die Effektivität des Gesamtsystems weiter senken würde. Aber über die 1:1 kommt man halt nur mit Wärmepumpe (weil diese eh vorhandene Wärme aus der Luft holt, und selbst Minus-20-Grad Luft hat noch massenhaft Wärme, weil der absolute Nullpunkt ja noch in weiter Ferne liegt).

 

[Hans]

Ich finde Wärmepumpen auch sehr interessant.
Früher hatte ich Zweifel, weil ich dadurch ein weiteres zu wartendes Teil am eAuto sah.
Wenn ich’s aber richtig verstehe, ersetzte die Wärmepumpe die Klimaanlage (die ja auch nur eine WP mit ausschließlichem Kältebetrieb ist).
Somit wäre kein zusätzlicher Wartungsaufwand/ Platzbedarf/ Masse notwendig.

Was mir allerdings während einer Fahrt in einer Zoe mit WP störend auffiel: das Gerät ist bei deutlich kühlen Temperaturen lauter als Verbrenner im Standgas.
Im schlecht geräuschgedämmten Spring würde mich das wahrscheinlich noch deutlicher stören.

 

[Fahrer]

Müsste ich mal selber erleben, den Lärm...