Wirkungsgrade

Für die Festlegung der Betriebsstrategie ist die Betrachtung der verschiedenen Wirkungsgrade der Antriebsmotoren hilfreich. Otto- und Dieselmotoren haben im Vergleich zu den E-Maschinen, je nach Betriebspunkt (Last/Drehzahl) einen sehr niedrigen Wirkungsgrad von ca. 30%.
In Bild Hyo2 ist der spezifische Kraftstoffverbrauch für einen Otto- und einen Dieselmotor dargestellt. Beide Motoren weisen die charakteristischen, muschelförmige Verbrauchs-Isolinien auf, wobei der Bestpunkt jeweils im oberen Lastbereich, bei mittlerer Drehzahl liegt. Hin zu niedrigen Lasten geht der Wirkungsgrad im gesamten Drehzahlband stark zurück

Demgegenüber liegen die Wirkungsgrade der E-Maschinen auf einem deutlich höheren Niveau, im Bestpunkt oberhalb von 95%. Unter dem Suchwort Elektrische Antriebssysteme sind die Kennfelder für eine Synchron- und eine Asynchronmaschine dargestellt. Beide Maschinentypen weisen leicht unterschiedliche Charakteristiken auf. Da auch bei diesen Motoren bei kleinen Drehzahlen und nahe der Null-Last der Wirkungsgrad deutlich abfällt, muss auch dieser Bereich vermieden werden.
Beim Vergleich beider Motorarten müssen darüber hinaus noch die Wirkungsgrade für die Speicherung und Umwandlung der elektrischen Energie berücksichtigt werden. Für Umrichter kann ein Wirkungsgrad zwischen 80% und 95% und für die Speicherung der elektrischen Energie kann ein Wirkungsgrad von 80% -90% angesetzt werden (Bild Hyo3).




[2] R. Männel, W. Reimann: "Verbrauchseinfluss der elektrischen Energie" in ATZ / MTZ-Konferenz - Energie / CO2 - die Herausforderung für unsere Zukunft, München, 2007