Hintergrundwissen Reichweitenkalkulation für Elektromotoren:

Die Kalkulation von Reichweiten und Laufzeiten, die mit Elektroantrieben bei einer bestimmten Batterieversorgung erreichbar sind, erfolgt in 4 Schritten:

1. Berechnung der vorhandenen Batteriekapazität: Hierzu wird die Spannung des Batteriesystems (in Volt) mit der Ladung (in Ampere-Stunden) multipliziert. Eine 12 V Batterie mit 100 Ah hat z.B. eine Kapazität von 1.200 Wattstunden (Wh), während zwei seriell verschaltete Batterien mit insgesamt 24 V und je 75 Ah eine Kapazität von 1.800 Wh besitzen.
2. Berechnung der benötigten Energiemenge: Im nächsten Schritt wird die benötigte Eingangsleistung des Motors berücksichtigt. Der BaseTravel 401 besitzt z.B. eine Eingangsleistung von maximal 400 Watt. Für eine Stunde Laufzeit bei Vollgas sind somit 400 Wh anzusetzen.
3. Berechnung der Reichweite: Unter Berücksichtigung der erzielbaren Geschwindigkeiten (vgl. Grafik auf S. 25) lässt sich eine erste Reichweite ermitteln. Der BaseTravel 401 erreicht bei Volllast an einem Drachen beispielsweise eine Geschwindigkeit von 3,5 kn (6,5 km/h). Mit einer 12 V Batterie mit 100 Ah (resultierend mit 1.200 Wh) könnte er also theoretisch 3 Stunden Vollgas fahren und dabei 10,5 sm (19,5 km) zurück legen. Eine Reichweitenberechnung für eine Lithium Batterie-Versorgung wäre an dieser Stelle beendet.
4. Berücksichtigung mangelnder Hochstromfestigkeit von Bleibatterien: Bleibatterien verfügen über eine relativ schlechte Hochstromfestigkeit, d.h. ihre Kapazität sinkt signifikant unter ihre Nominalkapazität, sobald ein Verbraucher versucht, aus ihnen hohe Ströme zu ziehen. Um eine realistische Reichweite zu errechnen, ist dieser Effekt mit einzukalkulieren. Sollten die entsprechenden Angaben zur Hochstromfähigkeit nicht im Datenblatt der Batterie veröffentlicht sein, kann die voranstehende Abbildung von S. 9 eine Hilfestellung geben. Hierfür ist zuerst das Batteriegewicht zu ermitteln, das z.B. für die 12 V Batterie mit 100 Ah aus dem obigen Beispiel 40 kg betragen könnte. Bei einer Leistungsaufnahme durch den Motor von 400 W würde sich damit eine Hochstrombelastung von 10 W pro kg Batteriegewicht ergeben. Der sich daraus ergebende Kapazitätsverlust der Batterie kann aus dem Schaubild abgeschätzt werden und dürfte im Beispiel je nach Batteriequalität bei < 20% liegen. Die tatsächlich erzielbare Reichweite läge demnach bei ca. 8,4 sm (15,6 km). Aus dieser Berechnung lassen sich zwei Regeln ableiten: Erstens, insbesondere Motoren mit hoher Eingangsleistung benötigen große Blei-Batteriebänke für vernünftige Reichweiten. Zweitens, Antriebe mit schlechtem Wirkungsgrad vergeuden Batteriekapazität auf zweifache Weise: einerseits setzen sie die verbrauchte Energie nicht ausreichend in Vortrieb um. Daneben bewirken sie eine unnötige Hochstrombelastung der Batterie, wodurch weniger Kapazität zum Verbrauch zur Verfügung steht.