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Tempolimit - JA oder NEIN
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Umwelt-Themen, Vergleich von Antriebstechniken etc.
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THEMA: Tempolimit - JA oder NEIN
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#752633
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 15.01.2023 18:53 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Shar schrieb:
...Daher bevorzuge ich mittlerweile sehr häufig die rechte Spur mit 95 hinter einem hohen LKW her fahrend. ... Eigentlich eine gute Idee, habe ich auch recht lang so gehandhabt. Jedoch nach 2 CarGlass Besuchen und einen Frontscheibentausch ist mir das mittlerweile auch zu unsicher (einige LKWs fahren aber auch schneller als 95km/h und entschwinden dann langsam dem "Steinschlaghorizont" )

VG
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#752634
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 15.01.2023 18:56 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Das ist für mich nur bedingt praktikabel. Es gibt immer wieder Lkw, die eben nicht mit 80km/h den Berg hoch kommen, sondern z.B. auf 50 abfallen. Und in Folge nachfolgende Lkwfahrer, die es (zu) spät bemerken, bremsen, der Nächste bremst nochmal heftiger und letzten Endes gibt es recht oft Auffahrunfälle. Da möchte ich mit meinem Kompaktwagen nicht dazwischen sein. Und gerade am Berg ist es mit einem schwach motorisierten Auto schwierig, eine Spur weiter nach Links zu wechseln. Die Problematik erstreckt sich auch auf die Mittelspur, wenn wegen der plötzlich bremsenden Lkw ein Wohnmobil, Kleinlaster usw. erst bremst und dann auf die Mittelspur zieht und von hinten kommt ein gut motorisierter Sprinter mit 140km/h.

LG
Klaus
KSR1
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#752637
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 15.01.2023 19:08 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Jaja, die Potenz(en):
Ab ca. 60km/h dominiert der Luftwiderstand. Der ist physikalisch eine Kraft und keine Leistung, die ist (wie richtig zu lesen) mit der Geschwindigkeit verknüpft, so daß der Leistungsbedarf mit der 3. Potenz der Geschwindigkeit steigt, also doppelter Speed = achtfache Leistung!
Der zeitbezogene Bedarf an Kraftstoff (Liter/h oder kWh/h) steigt aber wegen des Wirkungsgradgewinns nicht auf das achtfache.
Im Kennfeld eines Viertaktmotors sieht das etwa so aus:




Denken wir uns mal, das entsprechende Auto fährt 80km/h, da werden 9kW benötigt (ist ein kleines Auto) und da läuft der Motor mit 2.000U/min, knapp unter der 10-kW-Hyperbel. Der spezifische Kraftstoffverbrauch (be) beträgt etwa 270g/kWh, was einem Wirkungsgrad von ca. 32% entspricht. Eigentlich kein schlechter Wert, ist ja auch ein Japaner...
Jetzt will es der Fahrer wissen, er fährt 160km/h, da dreht der Motor mit 4.000U/min (konventionelle Kraftübertragung vorausgesetzt) und braucht 70kW, da sind es 245g/kWh (35%).
Anders gesagt, der Wirkungsgrad wird um rund 10% besser, so daß der zeitbezogene Verbrauch "nur" auf das 7,2-fache ansteigt. Da er aber jetzt ja die doppelte Wegstrecke pro Zeiteinheit zurücklegt, steigt der Verbrauch (in l/100km) auf das 3,6-fache.
Die Emission von Treibhausgasen natürlich auch...

Und man sieht auch den Unterschied, wenn er sich auf 120km/h beschränken würde. Dann wäre "nur" die 3,4-fache Leistung, also 30kW nötig, was bei 3.000 U/min ein be von ca. 240g/kWh, also 12% Wirkungsgradgewinn zur Folge hätte. Der zeitbezogene Verbrauch stiege auf das dreifache, streckenbezogen nur auf das doppelte.

Gilt wohlgemerkt nur für statische Zustände.
bujatronic
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Letzte Änderung: 15.01.2023 20:16 von bujatronic.
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#752639
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 15.01.2023 19:15 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Hier eine schöne Zusammenfassung bei Wikipedia:
de.wikipedia.org/wiki/Fahrwiderstand

eppf
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#752658
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 15.01.2023 23:04 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
bujatronic schrieb:
Jaja, die Potenz(en):
...
Der zeitbezogene Bedarf an Kraftstoff (Liter/h oder kWh/h) steigt aber wegen des Wirkungsgradgewinns nicht auf das achtfache.
....

Nimm dir doch die Zeit, und mache deine Rechnung genau so noch einmal, nur mit dem Unterschied, diesmal die Annahme zu treffen, dass der Motor (denke dir ev. einen Elektromotor) bei 80 und 160 km/h denselben Wirkungsgrad hätte.

Du würdest als Ergebnis genau den 4-fachen und nicht den 8-fachen Verbrauch erhalten, ganz ohne Wirkungsgradgewinn. Bei jeder Tempoverdopplung. Der Luftwiderstand-bezogene Verbrauch ändert sich grundsätzlich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, und nicht mit der 3. Potenz.

Klar ändert sich der Verbrauch auch mit geändertem Wirkungsgrad, aber das ändert nichts an der Beziehung zwischen Verbrauch und v2. Wegen des Wirkungsgrad-Gewinns in deinem Beispiel ist es dann weniger als das 4-fache.

Natürlich kann man auch von der Leistung her denken, die mit v3 zunimmt. Du berücksichtigst in deiner Rechnung dabei die Zeit (bzw. die Geschwindigkeit), wodurch sich für den Verbrauch der Faktor v2 (= v3/v) ergibt.

Es ist irgendwie seltsam hier.
Wo anders wissen alle, dass sich der Verbrauch oder besser gesagt der Luftwiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ändert, können aber nicht glauben, dass die Leistung mit der 3. Potenz einhergeht. Hier läuft es genau anders rum und keiner scheint ein Problem damit zu haben.

Sorry für so viel OT. Ich geb schon Ruhe.
Smoothie
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Letzte Änderung: 16.01.2023 00:05 von Smoothie.
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#752663
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 00:28 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Der zeitbezogene Kraftstoffverbrauch dürfte mit der 3. Potenz steigen, der Kraftstoffverbrauch pro Strecke, die in kürzerer Zeit zurückgelegt wird, ??? um die 2. Potenz???
autogasprius_berlin
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seit 07/20 ohne Autogas und ohne Prius unterwegs
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#752692
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 10:06 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
@smoothie: Bitte richtig lesen.
Mein Vorredner hat es schon völlig richtig geschrieben!
Eine Stunde Vollgas hat (ohne Berücksichtigung des verbesserten Wirkungsgrads) den 8fachen Verbrauch in l/h zur Folge. Luftwiderstand (Kraft) quadratisch, Leistung (Kraft mal Geschwindigkeit) 3. Potenz.
Da aber in dieser Zeit die doppelte Strecke zurückgelegt wird, sind es in l/100km "nur" die Häfte, also das 4fache.
Übrigens hat auch ein Elektromotor ein Kennfeld. Ein verbreiteter, aber trotzdem Irrtum ist, daß die Dinger immer 100% Wirkungsgrad haben...
bujatronic
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Letzte Änderung: 16.01.2023 10:13 von bujatronic.
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#752694
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 10:22 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Smoothie schrieb:
Nimm dir doch die Zeit, und mache deine Rechnung genau so noch einmal, nur mit dem Unterschied, diesmal die Annahme zu treffen, dass der Motor (denke dir ev. einen Elektromotor) bei 80 und 160 km/h denselben Wirkungsgrad hätte.Die Grundannahme mit einem einheitlichen Wirkungsgrad beim E-Motor oder einem mit der Geschwindigkeit steigenden beim Verbrenner hat nur einen kleinen Schönheitsfehler.

Je stärker der Motor infolge einer gewünschten hohen vmax ausgelegt ist, umso höher wird der Verbrauch über alles gesehen ausfallen.

Bei den BEVs steht im Datenblatt der "Performance"-Varianten eigentlich immer eine verminderte Reichweite drin und beim Verbrenner ist es ein schwacher Trost, wenn bei höherer Autobahnspeed der Wirkungsgrad des Motors zwar zunimmt, man aber im Gegenzug die Rechnung bei kleineren Geschwindigkeiten, insbesondere innerorts serviert bekommt.

Neben dem Einspareffekt durch ein Tempolimit selbst, könnte dieses auch zumindest bei einem Teil der Käufer etwas regelnd eingreifen, nicht immer gleich die dickste Motorisierung zu wählen.

Egal wie man es jetzt genau rechnet, mit der benötigten Momentanleistung, oder mit dem zeitbezogenen Verbrauch, die hohen Geschwindigkeiten deutlich jenseits der 130kmh sind ein energetischer Anachronismus, den man sich gerade heute nicht mehr leisten darf. Das konterkariert sämtliche Bemühungen in anderen Lebensbereichen, Energieeffizienz als die wichtige Aufgabe voranzubringen.

Oder sagen wir es plakativ: Jeder Bürger, der sich derzeit Mühe gibt, zu Zeiten einer Energiekrise Energie zu sparen, sei es beim Strom, bei seiner Öl(=Diesel!)- und Gasheizung, usw. usf., muss sich doch sowas von verarscht vorkommen, wenn er weiterhin Leute mit über 200kmh über die Bahn brettern sieht!

eppf
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#752697
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 11:16 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
bujatronic schrieb:
@smoothie: Bitte richtig lesen.
Bitte richtig schreiben.

Du hast geschrieben:
Die benötigte Leistung (und damit der Verbrauch) steigt mit der 3. Potenz der Geschwindigkeit
Da im Gegensatz zu einer Arbeitsmaschine bei einem KFZ der Verbrauch immer in Menge / Strecke angegeben wird, kann man das nicht so stehen lassen, wenn allgemein bekannt ist, dass der Verbrauch mit der 2. Potenz steigt.

Hättest du aber gleich geschrieben, dass du damit Liter pro Stunde meinst, wovon man nicht ausgehen konnte und ich glaube auch nicht, dass du es so gemeint hast, hätte ich mir die ganze Mühe sparen können.

Dabei bin ich mir immer noch nicht sicher, ob du mittlerweile akzeptierst, dass die allgemeine Aussage zum Verbrauch eines PKW heißen muss:

Der Verbrauch steigt mit dem Quadrat (der 2. Potenz) der Geschwindigkeit
und nicht
"der Verbrauch steigt mit der 3. Potenz der Geschwindigkeit".
Smoothie
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Letzte Änderung: 16.01.2023 11:42 von Smoothie.
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#752698
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 11:31 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
eppf schrieb:
Smoothie schrieb:
Nimm dir doch die Zeit, und mache deine Rechnung genau so noch einmal, nur mit dem Unterschied, diesmal die Annahme zu treffen, dass der Motor (denke dir ev. einen Elektromotor) bei 80 und 160 km/h denselben Wirkungsgrad hätte.Die Grundannahme mit einem einheitlichen Wirkungsgrad beim E-Motor oder einem mit der Geschwindigkeit steigenden beim Verbrenner hat nur einen kleinen Schönheitsfehler.

Wenn es auch nicht alle verstanden haben werden, gehe ich schon davon aus, dass wenigstens dir klar ist, dass ich nicht von einer "Grundannahme" spreche, sondern von einem Szenario, also "was wäre das Ergebnis, wenn...".
Dass der Wirkungsgrad eine Auswirkung auf den Verbrauch hat, und dass jeder Motor ein Kennfeld hat, ist ja wohl in diesem Forum so etwas wie eine Binsenweisheit, genauso, wie dass der Verbrauch mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt.
Smoothie
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Letzte Änderung: 16.01.2023 11:33 von Smoothie.
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#752700
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 11:44 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Ich wollte nochmals zum Ausdruck bringen, dass die ganzen Annahmen zum Wirkungsgrad bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten gegenüber dem drastisch steigenden Verbrauch bei höherer Speed ein Nebenschauplatz sind, dies mit dem Nebeneffekt, dass "dick" motorisierte Fahrzeuge zudem immer einen höheren Verbrauch als nötig aufweisen.

eppf
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#752740
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 15:57 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Sehr interessant.
(meine ich ehrlich)

Erinnert mich an den Youtubekanal von "Engineering Explained".


Ich frage mich, wie groß wohl ein Sprit-/CO2-Spar-Effekt durch die Reduzierung von Straus durch ein Tempolimit wäre.
Basierend auf der Annahme, dass einige Staus durch hohe Geschwindigkeitsdifferenzen entstehen. Meine Beobachtung (und meine, es auch gelesen zu haben) ist jedenfalls, dass eine ganze Menge Bremsmanöver dadurch entstehen, dass jemand deutlich schneller fahren will als die anderen ... und dass einige Staus dadurch entstehen.

Da hat man dann einerseits die längere Zeit für seine Strecke, viele Anfahraktionen, ... als Spritfresser.

Da könnte ein Tempolimit helfen, indem es die Differenzgeschwindigkeiten (inkl. dem "gefühlten Recht" auf sie) reduziert.

Aber nur eine Idee.

Gruß

PMueller
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#752746
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 16:45 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
PMueller schrieb:
Meine Beobachtung (und meine, es auch gelesen zu haben) ist jedenfalls, dass eine ganze Menge Bremsmanöver dadurch entstehen, dass jemand deutlich schneller fahren will als die anderen ... und dass einige Staus dadurch entstehen.Das sehe ich ganz genauso und ich "durfte" es auch letztes Jahr erst erleben, als ich zu meiner Tochter nach Belgien fuhr.

Als ich die A61 von Speyer nach Rheinböllen hochfuhr, gab es über eine längere Zeit eine Begrenzung auf 130kmh. Da war es problemlos möglich, die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, schneller als 140 fuhr da keiner, ohne Bremsmanöver zu "entflechten".

Danach kam das Aufhebungsschild und es wurde wieder Gas gegeben. Es dauerte keine 5 Minuten bis zum ersten Geschwindigkeitseinbruch auf <80kmh infolge des berüchtigten Ziehharmonika-Effekts.

eppf
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#752747
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 17:04 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Die erhöhte Staugefahr durch schnelles Fahren kommt ja aus der Notwendigkeit größere Sicherheitsabstände bei höherer Geschwindigkeit zu halten. Aber unsere Raser denken da schon weitsichtig und fahren deshalb immer extrem dicht auf. Man spart durch das Dichtauffahren dann ja auch noch zusätzlich enorm Sprit im Windschatten. Also weiterhin ohne Abstand mit Vollgas nachhaltig dahinheizen...
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#752766
Aw: Tempolimit - JA oder NEIN 16.01.2023 18:59 - vor 1 Jahr, 3 Monaten  
Vor allem ist die Differenzgeschwindigkeit beim Aufprall geringer, wenn der Vordermann starkt bremst und man nur 50cm dahinter ist. /Z
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