Liebe/-r Experte/-in,
ich brauche Ihre Hilfe.
Ich habe mir eine Aufgabe gestellt: mit einem E-Motor, angetrieben von einer 12V Batterie (100Ah), ein Gewicht von 3000kg heben. Bei der Rechnung komme ich auf unrealistische Ergebnisse, undzwar: 1. Energie, die notwendig, um 3000kg anzuheben = 30.000Nx1m = 30.000Nm = 30kWs = 8,33Wh 2. Energiegehalt einer 100Ah, 12V Batterie = 100Ahx12V = 1,2kWh. Das bedeutet, dass ich mit dieser Batterie 3000kg 144mal heben kann! Das kann aber nicht sein! Wo ist hier der Fehler?
Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand dabei helfen könnte.
Mit freundlichem Gruß
Andriy Panchenko
Das kann aber nicht sein! Wo ist hier der Fehler?
Mit freundlichem Gruß
Andriy Panchenko
Hallo,
zwar bin ich mir nicht 100%ig sicher, aber den Knackpunkt sehe ich an folgender Stelle:
Mit 100Ah wird die Leistungsfähigkeit einer Batterie, bzw. eines Akkumulators angegeben. Es handelt sich jedoch um die Leistungsfähigkeit im geladenen Zustand. Durch den Gebrauch der Batterie sinkt die Leistungsfähigkeit permanent, so dass nicht komplett von 100Ah ausgegangen werden kann.
Wie gesagt, ich bin mir selbst nicht ganz sicher, aber hier könnte der Knackpunkt liegen.
Ciao
Ich habe das nicht nachgeechnet, aber die Formel scheint zu stimmen. Ich weiss, dass mit 1kWh erstaunlich viel Gewicht gehoben werden kann, also z.B. auch 3000kg um 144m.
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Hallo Andriy,
ich habe mir erlaubt an zwei Stellen der Deutlichkeit halber in Deinen Text „1m“ einzfügen.
Obwohl das Ergebnis unrealistisch erscheint, finde ich keinen Fehler in Deiner Rechnung. Nach meiner Meinung ist das Ergebnis richtig, die potentielle Energie einer Masse von 3.000kg auf eine Höhe von 144m gehoben beträgt 4.320kNm = 4.320kWs = 1,2kWh.
Mit freundlichem Gruß
Franz-Josef
Hallo Andriy,
warum kann das nicht sein? Deine Rechnung ist physikalisch korrekt.
In der Praxis ergeben sich jedoch einige Einschränkungen, die sich dann doch masiv auswirken.
Als erstes wäre da der Wirkungsgrad zu nennen, der sich aus vielen Einzelwirkungsgraden zusammensetzt. Das fängt bei der Batterie an, die bereits einen Innenwiderstand besitzt, Verlusten in elektrischen Leitungen, Wirkungsgrad des E-Motors, Getriebe(n), Reibungsverluste im mechanischen Aufbau der Hebevorrichtung.
Als zweites wären die Zusätzlich zur Last zu bewegenden Massen. Auch dafür ist Energie aufzuwenden die aus der Batterie kommen muss. Das kann nicht unerheblich sein.
Würde man eine Maschine dafür bauen wäre zusätzlich zu beachten, dass man eine Bleibatterie nach Auslegung mit maximal 10% der Batteriekapazität entladen soll. Sonst geht das sehr auf die Lebensdauer der Batterie. Ein gutes Beispiel dafür ist ein Auto, das nach dem Starten sofort wieder die Batterie volllädt.
Zum Schluss noch eine kleine andere Rechnung, die evtl. auch ganz interessant ist. Wenn man ein Gewicht von 3000 kg in einer Stunde um 144m anhebt ist dazu eine Leistung von 1200W erforderlich. Das kannst Du selbst nachrechnen. Entnimmt man diese Leistung aus einer idealen Bleibatterie mit 12V (tatsächlich würde sich die Spannung über die Zeit anders verhalten) ergäbe das einen Batteriestrom von 100A. Damit wäre man wieder bei einem 100Ah Akku.
Grüße
Josef
Hallo…verstehe die Frage nicht Richtig, am Rechen weg gib es doch nichts auszusetzen…! Denke aber das Dein Problem ganz einfach an der Umstellung der EINHEITEN liegt, denn dort sehe ich bereits die ersten Ungereimtheiten z.B. schreibst Du bereits Ah und kW/h überlege nochmal und Du wirst es selbst gleich merken…
alle gute der FunkenPeter