Podcasts about hybridmodellen

Themen heute:    Neuregelung bei Elektro-Dienstwagen: Was Fahrer eines Kia Niro Plug-in Hybrid künftig sparen   Nach der nun erfolgten Zustimmung des Bundesrats ist der Weg frei für die steuerliche Begünstigung von Elektro-Dienstwagen. Bisher muss ein Arbeitnehmer, der seinen Dienstwagen privat nutzt, unabhängig von der Antriebsart monatlich ein Prozent des Bruttolistenpreises als so genannten geldwerten Vorteil versteuern.   Hinzu kommen 0,03 Prozent für jeden Kilometer des Arbeitswegs. Diese Steuerbelastung wird für Neuwagen mit Steckdosenanschluss jetzt deutlich reduziert: Bei Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybriden, die vom 1. Januar 2019 bis zum 31. Dezember 2021 angeschafft oder geleast werden, gilt als steuerliche Bemessungsgrundlage nur noch die Hälfte des Bruttolistenpreises. Was das konkret heißt, hat der Hersteller Kia, eine treibende Kraft bei der Antriebselektrifizierung, jetzt am Beispiel des Kia Niro Plug-in Hybrid vorgerechnet. Der Crossover, der im reinen Elektrobetrieb bis zu 58 Kilometer weit fahren kann, kostet in der umfassend ausgestatten Topversion Spirit 38.450 Euro. Die Entfernung zwischen Wohnung und Arbeitsplatz liegt in Deutschland bei durchschnittlich 17 Kilometer. Von diesem Wert ausgehend beträgt der Steuervorteil des Niro Plug-in Hybrid Spirit gegenüber einem konventionell angetriebenen Fahrzeug mit gleichem Preis bis zu 1.463 Euro pro Jahr. Dieser Betrag gilt bei einem Steuersatz von 42 Prozent. Arbeitnehmer mit einem Steuersatz von 30 Prozent sparen durch die Neuregelung jährlich immer noch 1.045 Euro. Bei einem Modell mit Sonderausstattungen oder bei einem längeren Arbeitsweg fällt die Steuerersparnis noch entsprechend höher aus.    Die Unternehmen profitieren darüber hinaus vom Umweltbonus für Fahrzeuge mit Elektroantrieb. Sie beträgt bei Plug-in-Hybriden 3.000 Euro netto. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten seien die indirekten Kosteneffekte ein weiterer Pluspunkt umweltfreundlicher Fahrzeuge. Durch den verstärkten Einsatz von Elektro- und Plug-in-Hybridmodellen sinken auch die Kfz-Steuerausgaben, was sich wiederum positiv auf die Kostenstruktur der Flottenbetreiber auswirkt. Neben dem kompakten Crossover hat Kia auch in der Mittelklasse Hybride mit Steckdosenanschluss zu bieten: Der Optima Plug-in Hybrid und dessen Kombivariante Optima Sportswagon Plug-in Hybrid sind in Kürze in überarbeiteten Versionen bestellbar. Diesen Beitrag können Sie nachhören oder downloaden unter:

Quantenmechanische (QM) Grundzustandsrechnungen auf Basis der Dichtefunktionaltheorie (DFT) erlauben bei der derzeitigen Leistungsfähigkeit von Supercomputern die Molekulardynamik- Simulation (MD-Simulation) von molekularen Systemen mit bis zu 100 Atomen. Verwendet man nicht-lokale Austausch-Korrelations-Funktionale, so werden Elektronen-Korrelationseffekte erfaßt. Damit kann insbesondere das Kraftfeld von Farbstoffmolekülen mit ausgedehnten konjugierten p-Elektronensystemen richtig beschrieben werden. Ein prominentes Beispiel für ein solches Farbstoffmolekül ist die Schiffsche Base von Retinal, die in dem lichtgetriebenen Protonenpumpzyklus des Proteins Bacteriorhodopsin (BR) eine führende Rolle spielt. Die elektrostatischen Felder und die sterischen Bedingungen in der Chromophorbindungstasche im Inneren des Proteins steuern die Eigenschaften und Reaktionen des Farbstoffes auf eine hochspezifische Weise. Eine für das Verständnis dieser Protein- Chromophor-Wechselwirkung nötige quantenmechanische Behandlung des gesamten Protein- Chromophor-Komplexes ist nicht durchführbar, da Proteine in der Regel aus mehreren tausend Atomen bestehen und dies einen immensen Rechenaufwand zur Folge hätte. Nur molekülmechanische (MM) Proteinmodelle, bei denen molekulare Kraftfelder durch semiempirisch bestimmte Energiefunktionen approximiert werden, lassen sich numerisch hinreichend effizient auswerten und gestatten so eine mikroskopische Beschreibung der Dynamik von Proteinen. Aufgrund der vielen Vereinfachungen, die MM-Modellen anhaften, können jedoch keine chemischen Reaktionen oder Eigenschaften von Farbstoffmolekülen erfaßt werden. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit ein QM/MM-Hybridverfahren entwickelt, mit dessen Hilfe ein kleiner Teil eines Proteinsystems, etwa ein gebundenes Substrat oder ein eingelagerter Farbstoff, mit einem DFT-Verfahren quantenmechanisch (QM-Fragment) und die nicht vernachlässigbare Proteinumgebung molekülmechanisch (MM-Fragment) behandelt werden kann. Zu diesem Zweck wurde ein geeignetes Wechselwirkungsschema zwischen QM- und MMFragment entwickelt, das in dem EGO/CPMD-Programmpaket implementiert wurde. Für die Berechnung der elektrostatischen Wechselwirkung zwischen den Fragmenten war es nötig, die sogenannte FAMUSAMM-Methode (fast multiple-time-step structure adapted multipole method) weiter zu entwickeln, so daß auch sehr große Hybridsysteme, bei denen die MM-Fragmente aus mehreren tausend Atomen bestehen, ohne Verlust an Genauigkeit behandelt werden können. Die bei kovalent aneinander gebundenen Fragmenten im QM-Fragment auftretende freie Valenz an einer Fragmentschnittstelle erfordert eine spezielle Behandlung. Hierfür werden vielfach sogenannte Link-Atom-Verfahren eingesetzt, bei denen das QM-Fragment durch ein zusätzlich eingeführtes Wasserstoffatom, das Link-Atom, abgesättigt wird. Wie in der vorliegenden Arbeit erstmals gezeigt werden konnte, lassen sich die dynamischen Freiheitsgrade, die in einem QM/MM-Hybridsystem durch ein Link-Atom zusätzlich auftreten und die Dynamik nachweislich verfälschen, vollständig eliminieren. Hierzu wurde ein neues Link-Atom-Verfahren SPLAM (scaled position link atom method) entwickelt, bei dem alle störenden Effekte, die von dem Link-Atom ausgehen, beseitigt werden, so daß das Kraftfeld an der Fragmentschnittstelle korrekt wiedergegeben wird. In ausführlichen Testrechnungen wurde die Qualität der in dieser Arbeit entwickelten QM/MM-Hybridmethode untersucht. Dabei wurden insbesondere berechnete Schwingungsspektren eingesetzt, da diese eine sehr empfindliche Probe für die Qualität eines molekularen Kraftfeldes sind. Es konnte durch MD-Simulation eines Wasserclusters demonstriert werden, daß in QM/MM-Hybridmodellen das TIP3P-Wassermolekülmodell, bei dem die Elektrostatik eines Wassermoleküls durch drei Punktladungen beschrieben wird, den Lösungsmitteleinfluß von Wasser richtig modelliert. Bei der Untersuchung eines Wasserdimers hat sich herausgestellt, daß die wohlbekannte Schwäche der LDA-Näherung, die Stärke von Wasserstoffbrückenbindungen zu überschätzen, sich bei Hybridmodellen nicht auf die Wechselwirkung zwischen QM- und MM-Fragment überträgt. Anhand des Schwingungsspektrums von Äthan wurde demonstriert, daß im SPLAM-Verfahren – im Gegensatz zu den üblichen in der Literatur verwendeten Link-Atom-Verfahren – Schwingungsmoden, die über beide Fragmenthälften delokalisiert sind, durch die Fragmentierung nicht verfälscht werden. Außerdem wurde gezeigt, daß das SPLAM-Verfahren auch für im QM-Fragment lokalisierte p-Elektronensysteme geeignet ist, wenn zur Vermeidung von Substituenteneffekten eine CH2-Gruppe als „elektronische Isolierung“ zwischen QM-Fragment und MM-Fragment in die quantenmechanische Beschreibung aufgenommen wird. Im letzten Kapitel wurde als erste Anwendung für eine kleine Schiffsche Base in wäßriger Lösung ein ensemblegemitteltes IR-Spektrum berechnet. Als zweite Anwendung wurde die Retinal- Schiff-Base quantenmechanisch in der Bindungstasche von BR untersucht. Durch Vergleich von berechneten IR-Spektren mit experimentellen Daten konnte gezeigte werden, daß das im Jahre 1996 von Grigorieff et al. vorgeschlagene BR-Modell einen guten Ausgangspunkt für Strukturverfeinerungen der BR-Bindungstasche darstellt. Insbesondere legen die QM/MMHybridrechnungen nahe, daß in BR568 das Proton der Schiffschen Base in Richtung von Asp85 orientiert ist. Mit der letzten Anwendung wurde demonstriert, wie berechnete IR-Spektren von QM/MMHybridmodellen ein Beitrag zur Strukturaufklärung von Proteinen wie BR leisten können. Ferner wird es mit Hilfe der in dieser Arbeit entwickelten QM/MM-Hybridmethode möglich sein, den Ablauf von enzymatischen Reaktionen bei Proteinen, für die hinreichend genaue Strukturinformationen bekannt sind, zu studieren.