Kann man durch die vorausschauende Fahrweise den Kraftstoffverbrauch beeinflussen?

Definition: die Einsparung von Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, beim Fahren von Autos oder anderen Fahrzeugen

Englisch: saving petrol

Kategorien: Energieeffizienz, Fahrzeuge

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 17.05.2010; letzte Änderung: 15.01.2022

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Aus verschiedenen Gründen ist es sinnvoll, möglichst effizient und sparsam mit Kraftstoffen wie Benzin oder Diesel umzugehen:

• Kraftstoffe kosten Geld, und man möchte die Kraftstoffkosten gerne senken, da sie einen wesentlichen Teil der Betriebskosten ausmachen.
• Das lästige Tanken möchte man möglichst selten erledigen müssen.
• Bei der Verbrennung von Kraftstoffen werden diverse gesundheitsschädliche Luftschadstoffe sowie vor allem das klimaschädliche Kohlendioxid frei.
• Schon bei der Gewinnung und teils auch beim Transport von Kraftstoffen kommt es häufig zu erheblichen Umweltbelastungen. Beispiele sind Unfälle mit Erdölförderplattformen, Öltankern und Pipelines und die Emissionen von Raffinerien und Tankern.
• Aus privater, gewerblicher und volkswirtschaftlicher Sicht ist abgesehen von reduzierten Kosten auch eine möglichst geringe Abhängigkeit von Rohstoffimporten wünschenswert. Dies trägt auch zur Versorgungssicherheit bei.

Im Folgenden werden Möglichkeiten beschrieben, um den Verbrauch an Kraftstoffen zu reduzieren. Die Hinweise gelten in erster Linie für Personenwagen, sind jedoch weitestgehend auch für andere Fahrzeuge anwendbar.

Energieeffiziente Fahrzeuge

Der Kraftstoffverbrauch verschiedener Personenwagen unterscheidet sich massiv. Manche Kleinwagen und Hybridfahrzeuge der Mittelklasse kommen mit deutlich weniger als 5 Litern pro 100 km aus, während besonders große und stark motorisierte Fahrzeuge (z. B. schwere Geländewagen) ein Mehrfaches verbrauchen. Gewisse Ausstattungsmerkmale können den Kraftstoffverbrauch erheblich steigern, insbesondere Übermotorisierung (weil der Wirkungsgrad des dann schlechter ausgelasteten Motors geringer ist), Vierradantrieb (wegen stärkeren Reibungsverlusten und höherem Gewicht), manche Automatikgetriebe (moderne jedoch nicht mehr unbedingt) und Klimaanlagen (hauptsächlich im Betrieb).

Die beim Betrieb entstehenden Kohlendioxid-Emissionen sind ziemlich genau direkt proportional zum Gewicht (nicht dem Volumen) des Kraftstoffs und deswegen pro Liter bei Benzin ca. 13 % geringer als bei Dieselkraftstoff. Dieser Unterschied wird effektiv etwas reduziert dadurch, dass die Emissionen in der Raffinerie bei der Herstellung von Benzin etwas höher sind.

Der Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs hängt auch stark von der Einsatzweise ab. Für den überwiegenden Einsatz im Stadtverkehr sind leichte Kleinwagen sowie Fahrzeuge mit Hybridantrieb am sparsamsten. Bei Autobahnfahrten kommt es etwas weniger auf das Fahrzeuggewicht an und dafür mehr auf den Luftwiderstand. Die heute verwendeten Messverfahren für Kraftstoffverbrauch und Abgaswerte sind leider in mancher Hinsicht recht unrealistisch und geben deswegen nur begrenzt Auskunft über tatsächlich zu erwartende Werte.

Erdgas-betriebene Fahrzeuge sind nicht unbedingt energieeffizienter, weisen aber deutlich geringere CO2-Emissionen auf, die beim Betrieb mit Biogas nochmals drastisch gesenkt werden können.

Vergleich von großen und kleinen Fahrzeugen

Wenn ein großes Fahrzeug mehr Personen befördert als ein kleines, ist dies natürlich bei der Beurteilung des Kraftstoffverbrauchs zu berücksichtigen. In der Regel wird ein Achtsitzer weniger als doppelt so viel Kraftstoff pro Kilometer benötigen wie ein Viersitzer und ist insofern sparsamer bezüglich des Verbrauchs pro Sitz. Allerdings transportieren große Fahrzeuge in der Praxis sehr häufig nicht mehr Personen als kleinere, weswegen es nicht angemessen ist, großen Fahrzeugen pauschal einen höheren Verbrauch zuzugestehen. Vollends unsinnig ist es, den Kraftstoffverbrauch nach dem Fahrzeuggewicht zu beurteilen, wie es z. B. bei der schweizerischen Energieetikette für Personenwagen wie auch bei den “Energieeffizienzklassen” im EU-Raum der Fall ist. Solche Angaben geben einzig einen Anhaltspunkt für die Effizienz des Antriebssystems, nicht jedoch über die Energieeffizienz des Fahrzeugs. Beispielsweise würde eine Verbrauchsreduktion durch verstärkten Leichtbau dem Hersteller in der Regel keine Einstufung in eine bessere “Energieeffizienzklassen” ermöglichen.

Oft übersehen wird, dass schwere Fahrzeuge nicht nur im Betrieb, sondern auch bei der Herstellung meist wesentlich mehr Energie (graue Energie) brauchen. Deswegen wäre ein Gewichts-Malus sachlich viel eher vertretbar als eine bessere Bewertung schwerer Fahrzeuge.

Fahrweise

Die Fahrweise hat einen sehr starken Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch. Geschickte Fahrer können insbesondere im Stadtverkehr ohne Weiteres mehr als 25 % einsparen gegenüber dem, was ungeschulte Fahrer brauchen, ohne deswegen langsamer unterwegs zu sein.

Im Folgenden werden einige wichtige Aspekte einer kraftstoffsparenden Fahrweise beschrieben, die auch als Eco-Drive bezeichnet wird.

Wahl der Geschwindigkeit

Bei Geschwindigkeiten von 100 km/h oder mehr ist der Luftwiderstand der klar dominierende Einfluss auf die nötige Antriebsleistung und damit den Verbrauch. Die Luftwiderstandskraft und auch die deswegen notwendige Antriebsenergie pro Kilometer Fahrstrecke wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit an, ist also z. B. bei 140 km/h bereits ca. doppelt so hoch wie bei 100 km/h. Der Effekt auf den Verbrauch wird lediglich ein Stück weit gemindert dadurch, dass der Wirkungsgrad des Motors bei höherer Auslastung häufig ansteigt. In aller Regel wird der Verbrauch bei 100 km/h erheblich niedriger sein als z. B. bei 130 km/h.

Man beachte, dass eine weitere Steigerung der Fahrgeschwindigkeit bei höheren Geschwindigkeiten immer weniger an Fahrzeit einspart. Beispielsweise spart ein Tempo von 50 statt 40 km/h eine halbe Stunde pro 100 km, während eine Erhöhung von 100 auf 110 km/h nur ca. fünfeinhalb Minuten sparen würde. Am wichtigsten für die Fahrzeit ist also nicht die Spitzengeschwindigkeit, sondern der Anteil der Strecke mit sehr niedrigem Tempo (z. B. durch Stau).

Bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten (deutlich unter 50 km/h) kann der Verbrauch ebenfalls zunehmen, da der Wirkungsgrad des Motors stark abnimmt. (Nur Hybridantriebe können diesen Effekt stark vermindern, so dass der Verbrauch selbst bei sehr langsamem Tempo etwa konstant bleibt oder sogar günstiger wird.)

Vermeidung von unnötigem Bremsen

Beim Bremsen wird normalerweise die vorher mit dem Kraftstoff erzeugte Bewegungsenergie wieder in nutzlose Wärme umgewandelt. Eine sparsame Fahrweise versucht daher Bremsmanöver so weit wie möglich zu vermeiden:

• Vorausschauendes Fahren ermöglicht einem, das Fahrzeug nicht unnötig zu beschleunigen, wenn bereits absehbar ist, dass danach gleich wieder gebremst werden muss. Geschicktes Haushalten mit dem “Schwung” kann sehr viel einsparen.
• Die Vermeidung unnötig hoher Geschwindigkeiten reduziert ebenfalls die beim Bremsen verlorene Energie. Man beachte, dass die im Fahrzeug gespeicherte Bewegungsenergie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt. Man verliert also beim Abbremsen von 100 km/h zum Stillstand viermal so viel Energie wie beim Bremsen aus 50 km/h.

Bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb ist meistens eine Nutzbremsung (Rekuperation) möglich: Der Elektromotor wirkt nun als Generator, erzeugt also elektrische Energie, mit der die Fahrzeugbatterie wieder aufgeladen werden kann. Allerdings geht auch hierbei mindestens ca. die Hälfte der Energie verloren, so dass auch bei Hybridfahrzeugen das unnötige Bremsen vermieden werden sollte.

Es sei noch erwähnt, dass die Vermeidung von schweren Unfällen (etwa durch angepasste Geschwindigkeit und rechtzeitiges Bremsen in Gefahrensituationen) allein schon energetisch gesehen wichtig ist: Wenn ein Fahrzeug nach einem Unfall verschrottet und ein neues gebaut werden muss, kostet dies mehr graue Energie, als sich durch vermiedenes Bremsen einsparen lässt.

Vermeidung von Leerlauf

Ein Verbrennungsmotor braucht selbst im Leerlauf eine erhebliche Menge an Energie, die häufig stark unterschätzt wird. Bei einem typischen Automotor entspricht dies einer Leistung von grob geschätzt 10 kW, die nutzlos über Abgas und Kühlsystem als Wärme in die Umgebung abgegeben wird. Diese Leistung wäre ausreichend, um beispielsweise ein auch nur einigermaßen gut wärmegedämmtes Einfamilienhaus selbst an den eisigsten Wintertagen warm zu halten.

Es ist also wichtig, den Leerlauf des Motors so weit wie möglich zu vermeiden:

• Wer es sich angewöhnt, sich erst anzuschnallen und dann den Motor zu starten, spart jedes Mal einige Sekunden Leerlauf. Umgekehrt kann man bei Erreichen des Ziels erst dem Motor abstellen und dann alles andere erledigen.
• Bei Halts an Ampeln lohnt sich das Abstellen des Motors schon bei kurzen Zeiten von z. B. 15 Sekunden. (Es ist nicht zutreffend, dass beim erneuten Starten des Motors so viel zusätzliche Energie verbraucht wird, dass sich das Abschalten nicht lohnt.) Viele neue Fahrzeuge verfügen über eine Start-Stopp-Automatik, welche das Abschalten und erneute Anlassen automatisch vornimmt.
• Bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb (zumindest mit Vollhybrid) wird der Verbrennungsmotor sogar während der Fahrt abgeschaltet, wenn keine oder nur wenig Antriebsleistung benötigt wird.
• Im Winter sollte man den Motor nicht im Stand warmlaufen lassen. Dies verschwendet nicht nur Kraftstoff, sondern es ist auch schädlich für die Umwelt sowie für den Motor (insbesondere durch Eintrag von Kondenswasser in das Schmieröl). Eine Ausnahme sollte nur gemacht werden, wenn die Scheiben vereist oder beschlagen sind und die Verkehrssicherheit durch sofortiges Losfahren gefährdet wäre.

• Die meisten Fahrzeuge verfügen heute über eine Schubabschaltung: Die Kraftstoffzufuhr wird völlig unterbrochen, wenn der Motor mit einer ausreichend hohen Drehzahl geschoben wird. Man kann dann Kraftstoff sparen, wenn man einen Gang eingelegt lässt, weil sonst (ohne eingelegten Gang) immer noch der Leerlaufverbrauch anfiele. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass das Fahrzeug so stärker abgebremst wird und dann womöglich früher wieder beschleunigt werden muss. Deshalb sollte die “Motorbremse” nur verwendet werden, wenn das Bremsen erwünscht ist. In anderen Fällen kann das “Leerlaufsegeln” (ungebremstes Rollen mit dem Motor im Leerlauf) sinnvoller sein. Das braucht zwar immer noch etwas Kraftstoff, aber dafür rollt man damit wesentlich weiter.
• Im Prinzip könnte bei vielen Autos der Motor manuell abgeschaltet werden, wenn er z. B. auf längeren Abwärtsstrecken nicht benötigt wird. Dies kann jedoch erhebliche Gefahren mit sich bringen, insbesondere wenn das Lenkschloss einrastet, weil der Zündschlüssel zu weit gedreht wurde, wenn die Servolenkung oder gar der Bremskraftverstärker nicht mehr arbeitet. Deswegen sollte diese Methode höchstens dann gewählt werden, wenn man das Verhalten des Fahrzeugs sehr gut kennt und die Geschwindigkeit sehr niedrig ist (etwa beim Rollen im Stau).

Richtige Wahl des Gangs bzw. der Motordrehzahl und der Gaspedalstellung

Sehr wichtig für die Energieeffizienz eines Verbrennungsmotors ist die richtige Wahl der Motordrehzahl. Bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe kann diese über die Wahl des Gangs beeinflusst werden: Ein höherer Gang (bei gegebener Geschwindigkeit) setzt die Drehzahl herunter.

Die häufig gehörte Behauptung, mittlere Drehzahlen seien optimal, ist nicht generell zutreffend. Es kommt auch auf die gewünschte Motorleistung an:

• Wenn eine hohe Motorleistung gewünscht wird, ist eine Drehzahl im mittleren Bereich (z. B. 2500 bis 3500 Umdrehungen pro Minute), wo der Motor auch am besten “durchzieht”, tatsächlich optimal.
• Wenn dagegen eine eher niedrige Motorleistung benötigt wird, sollte die Motordrehzahl unbedingt abgesenkt werden, z. B. auf 1500 bis 2000 Umdrehung pro Minute. Beim Fahren mit konstanter niedriger Geschwindigkeit oder beim Rangieren genügt sogar eine Drehzahl, die nur wenig über der Leerlaufdrehzahl liegt.

Dies bedeutet, dass eine Absenkung der Motorleistung soweit möglich nicht durch schwächeres Durchdrücken des Gaspedals erfolgen sollte, sondern durch Schalten in einen höheren Gang (niedertouriges Fahren). Der Grund hierfür ist, dass niedrigere Drehzahlen weniger Reibungs- und Strömungsverluste verursachen. Insbesondere kommt es bei Ottomotoren (nicht bei Dieselmotoren) zu hohen Drosselverlusten, wenn mittlere oder gar hohe Drehzahlen mit wenig “Gas” gefahren werden: Der Motor versucht dann viel Luft anzusaugen, aber dies wird mit der Drosselklappe verhindert, weil sonst das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu mager würde. Hierdurch entsteht ein starker Unterdruck, der den Motor bremst und seine Effizienz erheblich beeinträchtigt. Beim Dieselmotor gibt es zwar nicht die Drosselverluste, aber ebenfalls unnötig hohe Reibungsverluste bei unnötig hohen Drehzahlen.

Es wird somit das Folgende empfohlen:

• Wenn möglich beim Beschleunigen oder Bergauffahren mit mittleren Drehzahlen und fast durchgedrücktem Gaspedal fahren.
• Das Pedal aber nicht völlig durchdrücken, da der “Kick-Down” bei vielen Fahrzeugen dazu führt, dass durch Kompromisse auf Kosten der Ökonomie und Ökologie (Volllastanreicherung) etwas mehr Leistung erzielt wird. Außerdem muss die Motorelektronik bei Volllast den Zündzeitpunkt häufig etwas später einstellen, um das Klopfen zu vermeiden. Bei Dieselmotoren führt Vollgas bei niedrigen Drehzahlen oft zu starken Rußemissionen.
• Wenn dies zu viel Leistung ergäbe, sollte man im höheren Gang fahren, aber immer noch mit viel Gas.
• Erst wenn dies immer noch zu viel ist, weniger Gas geben und natürlich die Drehzahl soweit möglich absenken.
• Verboten sind mittlere bis hohe Drehzahlen mit wenig Gas – außer die durchaus sinnvolle “Motorbremse” ganz ohne Gas, wenn Bremsen tatsächlich erwünscht ist.
• Möchte man dagegen antriebslos dahinrollen, geschieht dies am besten im Leerlauf.

Wenn das Fahrzeug über eine Anzeige des Momentanverbrauchs verfügt, sollte man sich von dieser keineswegs davon abhalten lassen, z. B. beim Beschleunigen viel Gas zu geben. Sonst dauert das Beschleunigen viel länger und wird mit niedrigerem Wirkungsgrad des Motors durchgeführt. Was zählt, ist nicht der Momentanverbrauch, sondern der durchschnittliche Verbrauch auf der Strecke.

Die bei “alten Hasen” noch vorkommende Meinung, viel Gas bei niedrigen Drehzahlen schade dem Motor, ist definitiv falsch. Im Gegenteil wird der Motor geschont, weil weniger Reibung entsteht.

Vermeidung von unnötigen Kaltstarts

Solange noch nicht die übliche Betriebstemperatur erreicht ist, verbraucht ein Verbrennungsmotor wesentlich mehr. Insbesondere im Winter lässt dieser Effekt erst nach einigen Minuten nach (vor allem im Stadtverkehr), und bei Kurzstrecken wirkt er sich stark auf den durchschnittlichen Verbrauch aus.

Wenn zwei Fahrten an einem Tag nötig sind, ist es günstig, diese unmittelbar nacheinander durchzuführen.

Streckenwahl

Manchmal kann die Streckenwahl helfen, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren:

• Wenn eine an sich kürzere Strecke schlechtere Verkehrsbedingungen aufweist (z. B. Staus), kann eine etwas längere Strecke günstiger sein.
• Wenn eine Autobahn-Route und eine kürzere Route über Landstraßen etwa zur gleichen Fahrzeit führen, ist die Landstraßen-Route meist verbrauchsgünstiger.
• Strecken mit starken Gefällen, auf denen viel gebremst werden muss, sind ungünstig. (Starke Steigungen dagegen spielen kaum eine Rolle, wenn danach kein starkes Gefälle folgt.)

Wartung

Diverse technische Mängel des Fahrzeugs können durch regelmäßige Wartung schnell behoben werden und könnten andernfalls den Kraftstoffverbrauch erhöhen. Hierzu gehören z. B. Fehleinstellungen des Motors oder schadhafte Zündkerzen (etwa an ungewöhnlich unrundem Lauf erkennbar) wie auch der Spur (was zu höherem Reifenabrieb führt).

Der Reifenluftdruck sollte immer ausreichend hoch sein. Oft ist sogar ein etwas höherer Wert als der angegebene Nennwert günstig; erst bei stark überhöhtem Reifendruck kommt es zu ungleichmäßiger Abnutzung. Zu niedriger Reifenluftdruck dagegen erhöht die Reibung und den Verschleiß, bei Autobahnfahrten sogar die Gefahr des Platzens eines Reifens. Man beachte, dass der Reifenluftdruck immer am kalten Reifen überprüft werden sollte, also vor allem nicht direkt nach einer Autobahnfahrt.

Diverses

• Sehr ungünstig für den Verbrauch ist es, wenn man den richtigen Weg nicht findet und deswegen Umwege fährt. Dies vermeidet man, indem man sich vor der Fahrt gut über die Strecke informiert oder ein Navigationsgerät verwendet.
• Der Betrieb einer Klimaanlage kostet in der Regel erheblich zusätzlichen Kraftstoff, sollte also nicht unnötig erfolgen – insbesondere nicht bei geöffnetem Fenster.
• Geöffnete Fenster erhöhen den Luftwiderstand stark; nur bei niedrigen Geschwindigkeiten macht dies wenig aus. Im Zweifelsfall besser die Klimaanlage einschalten, als mit geöffnetem Fenster zu fahren.
• Der Verbrauch kann auch durch Verwendung mancher elektrischer Verbraucher etwas erhöht werden, z. B. des Lichts oder der Heckscheibenheizung. Ein Autoradio wird dagegen kaum etwas ausmachen.
• Unnötiger Ballast im Fahrzeug (z. B. Schneeketten im Sommer) sollte vermieden werden. Besonders ungünstig sind unnötig herumgefahrene Dachgepäckträger, die den Luftwiderstand erhöhen, vor allem auf der Autobahn.
• Fahrgemeinschaften ermöglichen oft massive Einsparungen des Pro-Kopf-Verbrauchs.

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Literatur

Siehe auch: Kraftstoff, Benzin, Dieselkraftstoff, Energiesparen, Energieeffizienz, Flottenverbrauch, Schubabschaltung, Leerlauf, Luftwiderstand, Drosselverluste, Hybridantrieb, Volllastanreicherung, Messverfahren für Kraftstoffverbrauch und Abgaswerte
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