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Wie viel Kraftstoff sparen Sie mit einem Hybrid-SUV?

2006 Toyota Highlander Hybrid. © Toyota

Hybride werden immer schwerer, scheinen aber in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz ihr Gewicht besser zu tragen als herkömmliche Fahrzeuge, so eine aktuelle Studie. In der Studie stellten die Wissenschaftler fest, dass der Trend zu leistungsstärkeren Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEV) auf dem nordamerikanischen Markt den Kraftstoffverbrauch der Hybridtechnologie beeinträchtigt.

Wie die Forscher Conor Reynolds und Milind Kandlikar erklären, ist die Gewichts- und Leistungssteigerung des Fahrzeugs jedoch nicht unbedingt überraschend oder entmutigend. HEVs sind neu auf dem Markt und unterscheiden sich als solche von den Kompaktwagen, die erstmals im Jahr 1999 auf den Markt kamen, wie zum Beispiel dem relativ leichten Honda Insight mit niedrigem Stromverbrauch.

„In unserer Analyse haben wir festgestellt, dass sich Gewichts- und Leistungsänderungen auf HEVs anders auswirken als auf ICEVs“, erklärte Reynolds gegenüber PhysOrg.com . "Zum Beispiel haben wir festgestellt, dass zusätzliches Gewicht für Hybride weniger wichtig ist als für konventionelle Fahrzeuge, ein Vergleich, der die Kraftstoffvorteile der Hybridtechnologie verstärkt."

Die Studie der Wissenschaftler der University of British Columbia ist die erste, die 2007 alle neun leichten HEV-Modelle auf dem nordamerikanischen Markt untersucht hat (eine Zahl, die sich in den nächsten zwei bis drei Jahren voraussichtlich verdoppeln wird). Während HEVs im Jahr 2006 rund 1, 6% des gesamten Fahrzeugabsatzes in den USA ausmachten, waren fast 30% dieser HEVs SUVs. Darüber hinaus weisen HEV-Fahrzeuge der zweiten Generation der Hybridwelle (2004 und spätere Modelljahre) auf ganzer Linie ein höheres Leistungsniveau auf: insgesamt 30% mehr Gewicht und 60% mehr Leistung.

Um zu verstehen, wie sich der Kraftstoffverbrauch von HEVs im Vergleich zu ICEVs ändert, verglichen die Wissenschaftler HEVs und ICEVs mit drei verschiedenen Modellen: einem Eins-zu-Eins-Vergleich von Fahrzeug zu Fahrzeug; ein Vergleich jedes HEV mit allen ICEVs; und Gruppenvergleich von Autos zu Autos und SUVs zu SUVs.

HEV zeigten je nach Vergleichsmodell einen Verbrauchsvorteil von 2, 7 bis 3, 25 Liter / 100 km. Verglichen mit dem durchschnittlichen US-Kraftstoffverbrauch von etwa 20 mpg (11, 3 Liter / 100 km) bedeutet dieser Vorteil, dass sich die Laufleistung auf etwa 27 bis 29 mpg verbessern würde.

"Stellen Sie sich einen durchschnittlichen Fahrer vor, der 20.000 km pro Jahr fährt und von einem ICEV zu einem gleichwertigen Hybrid wechselt", erklärte Reynolds. „Unter Verwendung eines Umrechnungsfaktors von ungefähr 3 Litern / 100 km und 2, 5 kg CO 2 -Emissionen pro verbranntem Liter Kraftstoff werden 600 Liter Kraftstoff und 1, 5 Tonnen CO 2 (oder etwa 0, 4 Tonnen) eingespart Tonnen Kohlenstoff). "

Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigten, dass der HEV-Kraftstoffverbrauch sowohl vom Gewicht als auch von der Leistung erheblich beeinflusst wird: Eine Gewichtszunahme von 100 kg führt zu einer Kraftstoffzunahme von 0, 4 Litern / 100 km und eine Leistungszunahme von 10 kW zu einer Kraftstoffzunahme von 0, 14 Litern / 100 km . ICEVs sind jedoch stark gewichtsabhängig, wobei eine Gewichtszunahme von 100 kg zu einer Kraftstoffzunahme von 0, 72 Litern / 100 km führt, die Auswirkungen auf die Leistung jedoch unerheblich sind.

"Dieser Unterschied bedeutet, dass eine Gewichtszunahme bei einem HEV weniger wichtig ist als bei einem ICEV mit demselben Gewicht. Dies ist eine gute Nachricht für den Kraftstoffverbrauch und die Kohlendioxidemissionen, wenn der Trend zu schwereren HEVs anhält", sagte Reynolds.

Die Ursache für diese Unterschiede sind die unterschiedlichen Motorsysteme und die Art und Weise, wie sie Kraftstoff zum Bewegen eines Fahrzeugs verwenden.

"Anfangs waren wir etwas überrascht, dass ein höheres Gewicht bei Hybriden nicht so schlecht für den Kraftstoffverbrauch ist wie bei ICEVs", sagte Reynolds. „Als wir uns das anschauten, stellten wir jedoch fest, dass es recht einfach durch das regenerative Bremsen (und andere Merkmale) von HEVs erklärt werden kann. Hybride sind in der Lage, Trägheitsenergie zurückzugewinnen, die ansonsten in einem herkömmlichen Fahrzeug "verschwendet" würde. Dies ist eine wichtige Erkenntnis, da der allgemeine Trend zu schwereren Fahrzeugen für alle Technologietypen geht und HEVs besser abschneiden als ICEVs. “

Obwohl sich das Gewicht weniger auf den Kraftstoffverbrauch von HEVs auswirkt als von ICEVs, zeigt das zweite Vergleichsmodell der Wissenschaftler, dass HEVs 2007 im Durchschnitt 136 kg schwerer sind als vergleichbare ICEVs - was zu einer Kraftstoffstrafe von 0, 75 Litern / 100 führt km für HEVs. Und 2007 HEVs haben im Durchschnitt 10 kW mehr Leistung als vergleichbare ICEVs, was zu einer weiteren Kraftstoffstrafe von 0, 1 Litern / 100 km führt. Insgesamt reduzieren diese Gewichts- und Leistungsnachteile die potenziellen Kraftstoffvorteile von HEVs um mindestens 27%.

Im Vergleich zu einigen der größeren HEVs könnten konventionelle Fahrzeuge bei der Kraftstoffeinsparung noch die Oberhand behalten. Ein kleines oder normalgroßes herkömmliches Auto (z. B. Toyota Yaris) bietet beispielsweise eine viel bessere Kilometerleistung als ein Hybrid-SUV (z. B. Toyota Highlander Hybrid) oder ein Luxusauto (z. B. Honda Accord Hybrid).

Derartige Vergleiche werden den politischen Entscheidungsträgern hoffentlich dabei helfen, bessere Initiativen zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen weltweit zu entwickeln. Während derzeit alle Hybriden eine Steuervergünstigung erhalten, zeigt die Studie, dass Hybriden ein breites Spektrum an Umwelt- und Kraftstoffvorteilen aufweisen und die Vielfalt wahrscheinlich nur zunehmen wird.

"Dies ist ein wichtiges Thema für politische Entscheidungsträger und Verbraucher, da es klarstellt und quantifiziert, was wir von dieser relativ neuen Technologie erwarten können", sagte Reynolds. „Als Beispiel dafür, wie die politischen Entscheidungsträger unsere Ergebnisse berücksichtigen könnten, könnte entschieden werden, dass Steuererleichterungen für alle Fahrzeuge gewährt werden sollten, bei denen Umweltvorteile nachgewiesen wurden, und nicht unbedingt für Hybrid-SUVs oder Hybrid-Luxusautos.

"Im Allgemeinen ist dies eine Erinnerung daran, dass HEVs zwar echte Vorteile haben, aber weder ein Wundermittel für unsere Abhängigkeit vom Öl für den Transport noch eine Lösung für das Problem der THG-Emissionen sind", fügte er hinzu. "Der Punkt ist, dass jedes Mal, wenn ein HEV anstelle eines ICEV verwendet wird, ein kleiner, aber wichtiger Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen geleistet wird, der sich mit zunehmender Anzahl von Hybriden summiert."

Zitat : Reynolds, C. und Kandlikar, M. „Wie sich Hybrid-Elektrofahrzeuge von konventionellen Fahrzeugen unterscheiden: die Auswirkung von Gewicht und Leistung auf den Kraftstoffverbrauch.“ Umwelt. Res. Lette. 2 (2007) 014003 (8 Seiten).

Freier Zugriff auf den Artikel ist unter www.iop.org/EJ/abstract/1748-9326/2/1/014003 verfügbar.

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