Energieverbrauch eines Velaro (Grunddaten aus Wikipedia) (Allgemeines Forum)

ICE-T-Fan, Sonntag, 21.12.2008, 17:12 (vor 6296 Tagen) @ mrhuss

Die Motorleistung ist aber so dimensioniert, dass sie Luftwiderstand, Rollwiderstand, Zugmasse und Wirkungsgrad kompensiert beziehungsweise beinhaltet.

Und diese Annahme ist schon mal grundfalsch.

Da wird dir der Hersteller aber was anders erzählen ;)
Ein Gerät wird immer so dimensioniert, dass es den gegeben Anforderung standhält (oder theoretisch halten soll.)

Du wirst mir wohl zustimmen, dass ICE 3 und ICE-T aufgrund der Kopfform einen ähnlichen Luftwiderstandsbeiwert haben. Der siebenteiligee ICE-T ist nur wenig kürzer und leichter als ein ICE 3, trotzdem hat der ICE 3 doppelt so viel Leistung (ca. 8 MW gegenüber 4 MW beim ICE-T).

Wie du im anderen Beitrag schon korrekt schriebst, wächst der Luftwiderstand quadratisch mit der Geschwindigkeit.
Da der ICE3 30% schneller als ein ICE-T ist, also 1,30 mal so schnell, ist der Luftwiderstand 1,7 mal so groß. Somit braucht ein ICE3 1,7 mal soviel Leistung pro Zugmasse als ein ICE-T. In der Realität wurde halt einfach 2,0-fache Leistung genommen, da auch Rollwiderstand ansteigt und der Zug größer und schwerer ist.

Und wie soll der Wirkungsgrad da schon beinhaltet sein? Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von Leistungsaufnahme und der Leistung, die tatsächlich am Rad ankommt. Das taucht aber hier nirgends auf.

Brauch ich auch nicht, weil ich meine theoretische Rechnung bei angenommenen 100% ausgerechnet und den Endwert dann einfach nochmal verdoppelt habe... was dann ca 50% entspricht. (nicht ganz, da nicht alle Variablen linear zueinander sind)

Natürlich ist die kinetische Energie eines Objektes nur von Masse und Geschwindigkeit abhängig und nicht davon wodurch es seine Geschwindigkeit erlangt hat, jedoch berechnet sich die Energie auch aus Leistung mal Zeit.

[...]

Jetzt nehmen wir mal die Formel für die kinetische Energie:

[...]

Diese Rechnung ist zwar schön und gut, hat aber mit dem eigentlichen Problem nichts zu tun! Du rechnest nämlich hier nur aus, wie lange ein Zug mit einer bestimmten Leistung bei konstanter Beschleunigung für 100km braucht.

Doch hat sie, diese Rechnung zeigt den Grenzwert, wenn man alle Widerstandswerte weglässt und die Antriebsenergie zu 100% in kinetische Energie umsetzt. Zur Abschätzung des tatsächlichen Verbrauch, muss man erstmal wissen was bei 100% herauskommt. Diese Rechnung habe ich nur zur Verdeutlichung der ersten nachgetragen.

In der Realität ist bei 300 km/h Schluss und es gibt noch Widerstand.... daher rechnete ich mit der doppelten Fahrzeit von 1800 Sekunden (30 min), was einfach ein fahrplantechnischer Erfahrungswert ist.

Und wenn jetzt der ICE 3 nur 150 km/h fahren würde, würdest Du dann halt mal mit der vierfachen Fahrzeit rechnen? Dann würde er auf einmal doppelt so viel verbrauchen, obwohl er nur halb so schnell fährt. Kann ja wohl auch nicht sein, oder? ;)

Wenn ich 150 km/h fahre, brauche ich auch nur ein Bruchteil der Gesamtleistung, da kinetische Energie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt.
Bei halber Geschwindigkeit habe ich nur ein Viertel für die kinetische Energie.

Fazit:

Genau diese Schätzung, der "fahrplantechnische Erfahrungswert", ist das einzige Element in dieser Gleichung, mit dem Du nachher tatsächlich Rückschlüsse auf den Verbrauch ziehst.

Von daher kannst Du auch gleich den Verbrauch direkt schätzen, das kommt ungefähr aufs gleiche raus.

Nein kommt es nicht, da ich ja Angaben wie Zugmasse, Fahrstrecke, Höchstgeschwindigkeit, Gesamtleistung und Anzahl der Personen vorliegen habe.
Es wäre unsinnig Angaben schätzen zu wollen, ie festliegen ;)