PHEVs – Echte Verbrauchswunder?

Plug-In-Hybride oder PHEVs weisen auf dem Papier sensationell niedrige Verbräuche auf. Aber wie kommen diese Werte eigentlich zustande? Dies möchte in diesem Beitrag einmal genauer analysieren.

Um diese Frage zu beantworten, habe ich mir ein paar Vertreter von Plug-In-Hybriden herausgesucht und die wichtigsten Werte dafür herausgeschrieben (allesamt Herstellerangaben):

Modell	Verbrauch	Systemleistung (davon elektrisch)	elektrische Reichweite
Mercedes-Benz S 500 e	2,8 l/100km	442 PS (116 PS)	33 km
VW Golf GTE	1,7 l/100km	204 PS (102 PS)	50 km
Porsche Cayenne S E-Hybrid	3,3 l/100km	416 PS (95 PS)	38 km
BMW 330e	1,9 l/100km	252 PS (88 PS)	40 km

Die Fahrzeuge bieten also viel Leistung bei einem Verbrauch, der unter dem eines Kleinwagens liegt.

Wie kann das sein?

Nun, der Verbrauch eines Autos wird seit Ende der 90er Jahre im „Neuen Europäischen Fahrzyklus“ oder kurz „NEFZ“ ermittelt. Die hier ermittelten Verbräuche sind nachher die, die im Prospekt abgedruckt werden und mit denen ein Fahrzeug beworben werden darf.

Da der NEFZ nur 11km lang ist und die maximal benötigte Leistung gerade einmal 46PS beträgt, könnten also die oben genannten Fahrzeuge den Verbrauchszyklus komplett elektrisch durchfahren. Der Kraftstoffverbrauch würde dann exakt 0,0l/100km betragen.

Dies erscheint natürlich wenig sinnvoll, da dann beliebig starke und durstige Verbrennungsmotoren verbaut werden könnten, ohne dass deren Verbräuche im Prospekt auftauchen würden.

Porsche Cayenne S E-Hybrid (© Porsche AG)

Die Formel

Also hat man sich auf eine Formel für die Verbrauchsermittlung von PHEVs geeinigt, welche in der Norm ECE R101 wie folgt definiert wird:

C = (D_e·C₁+ D_av·C₂)/(D_e+D_av)

Dabei gelten:

C – Gesamtverbrauch in l/100 km: Der Prospektverbrauch, der in der oberen Tabelle in Spalte 2 aufgelistet ist.
C₁ – Verbrauch bei voll aufgeladener Batterie: Dieser Verbrauch liegt, wie wir bei den genannten Beispielen bereits festgestellt haben, hier bei 0,0l/100km.
C₂ – Verbrauch bei leerer Batterie: Dieser Verbrauch entspricht dem NEFZ-Verbrauch des Verbrenners. Dadurch, dass ein PHEV auch bei leerer Batterie immer noch Hybridfunktionen nutzen kann, ist dieser Wert immer etwas unter dem eines vergleichbaren Verbrenners ohne Elektromotor.
D_e – elektrische Reichweite: Das ist die im NEFZ ermittelte elektrische Reichweite, die in der oberen Tabelle in Spalte 4 aufgelistet ist.
D_av – 25km (angenommene Distanz zwischen zwei Batterieladungen): Dies ist ein in der Norm definierter Wert. Man geht davon aus, dass die Batterie komplett leergefahren wird und nach spätestens 25km im Verbrennerbetrieb wieder geladen wird.

Zerlegung der Verbrauchsformel

Da C₁ bei allen Beispielen 0,0l/100km beträgt, kann der erste Therm der Formel also gestrichen werden. Es bleibt dann übrig:

C = (D_av·C₂)/(D_e+D_av)

Jetzt setzen wir den in der Norm definierten Wert für D_av ein:

C = (25km·C₂)/(D_e+25km)

Jetzt nehmen wir einmal an, dass die elektrische Reichweite 25km betragen würde. Dann würde sich die Formel wie folgt darstellen:

C = (25km·C₂)/(25km+25km) = 25km/50km·C₂

C =1/2·C₂

Das Verbrauchswunder

Der Verbrauch des Verbrenners wurde also halbiert! Das ist an sich auch nicht falsch. Nehmen wir mal an, dass ich 50km zu Arbeit fahren muss und dort tagsüber die Batterie nachladen kann. Dann fahre ich 25km elektrisch und die letzten 25km mit dem Verbrenner. Ich habe also tatsächlich nur den halben Verbrauch.

Beträgt die elektrische Reichweite 50km, so kann ich mit der Berechnungsformel meinen Verbrenner-Verbrauch auf ein Drittel reduzieren, bei 75km sogar auf ein Viertel.

Die Hersteller haben also ein großes Interesse daran, die elektrische Reichweite möglichst hoch anzugeben. Da die ermittelten elektrischen Reichweiten aber ebenfalls auf den realitätsfernen NEFZ zurückzuführen sind, werden in der Praxis deutlich geringere Werte erzielt.

Der Verbrauch zurückgerechnet

Rechnen wir nun einmal anders herum. Als Vergleich zum S 500 e wähle ich den S 400 4matic. Dieser ist exakt mit dem gleichen Motor ausgerüstet wie der S 500 e, hat allerdings keinen Hybridtriebstrang, dafür aber Allradantrieb. Der Verbrauch des S 400 liegt laut Prospekt bei 8,4l/100km. Davon ziehe ich 5% wegen des Allradantriebs ab und weitere 10%, weil der S 400 keine Hybridfunktionen nutzen kann. Ich komme so auf 7,1l/100km Verbrauch. Dies dürfte so ungefähr der Verbrennerverbrauch des S 500 e sein, also das C₂.

Jetzt setzen wir diese ganzen Werte in die Formel ein:

C = (25km·7,1l/100km)/(33km+25km) = 3,1l/100km

Mit dieser überschlägigen Rechnung kommt man dem Prospektverbrauch von 2,8l/100km schon recht nahe. Mit diesem Vorgehen könnte man jetzt auch die Verbrauchswerte der andere Modelle zurückrechnen.

Sind die Prospektangaben nun Lug und Trug?

Nun, es kommt darauf an. Wer ein Fahrprofil hat, was ähnlich dem von mir genannten ist, der kann durchaus solch niedrige Verbräuche erzielen. Würde ich ein Fahrzeug mit einer realistischen elektrischen Reichweite von 50km haben und könnte auf Arbeit nachladen, dann hätte ich für diese Strecke tatsächlich einen Verbrauch von 0,0l/100km, da das D_av dann 0km beträgt.

Fahre ich aber jeden Tag über 500km (=D_av ), dann fällt die elektrische Reichweite hier kaum ins Gewicht und mein Verbrauch wird sich nahe dem C₂, also dem Verbrennerverbrauch, einpendeln. Ein PHEV wäre hier also fehl am Platze und ein normaler Hybrid hätte den gleichen Effekt bei deutlich geringeren Kosten.

Um den Verbrauch besser einschätzen zu können, ist es daher unabdingbar, dass neben dem kombinierten Verbrauch (also der Verbrauch, der aktuell im Prospekt erscheint), der hybridische Verbrauch und der elektrische Verbrauch angegeben wird.

Mittels des hybridischen Verbrauchs ließe sich dann der Verbrauch auf längeren Strecken ermitteln und mittels des elektrischen Verbrauchs die Effizienz der einzelnen Elektroantriebe vergleichen. Zusätzlich können dann die Stromkosten effektiv ermittelt werden.

Ladeanschluss des Mercedes-Benz S 500 e (© Daimler AG)

Fazit

Die in diesem Beitrag aufgezeigten Beispiele machen deutlich, dass vor allem bei den PHEVs der Verbrauch extrem vom Nutzerprofil abhängt. Dies ist bei keiner anderen Fahrzeugkategorie so stark der Fall. Zusätzlich fehlen in den Verbrauchsangaben weiterhin wichtige Informationen.

Dennoch kann sich jeder anhand der Formel seinen tatsächlichen PHEV-Verbrauch ermitteln. Zu beachten ist dabei aber immer: Die Prospektwerte sind NEFZ-Werte und somit mit Vorsicht zu genießen. Die elektrischen Reichweiten werden also in der Praxis eher kleiner und die Verbrenner-Verbräuche höher ausfallen.