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Empa-Studie: Hybridautos für die Stadt, Erdgasfahrzeuge für die Autobahn

Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) untersuchte im Auftrag des schweizerischen Bundesamtes für Umwelt (BAFU) das CO2-Emissionsverhalten von Hybridfahrzeugen. Verglichen mit Erdgasfahrzeugen schnitten Hybridautos im innerstädtischen Betrieb besser ab, Erdgasfahrzeuge emittieren dagegen auf der Autobahn weniger.

Im Vergleich mit Fahrzeugen mit Ottomotor stoßen Hybrid- und Erdgasfahrzeuge weniger Kohlendioxid (CO2) aus. Im Rahmen einer kürzlich veröffentlichten Studie untersuchte die Empa - eine schweizerische Forschungsinstitution für anwendungsorientierte Materialwissenschaften und Technologie - das CO2-Emissionsverhalten aktueller Hybridautos. Die Messungen, die die Forscher durchgeführt haben, basieren aber nicht auf dem Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ). Vielmehr haben sich die Wissenschaftler nach eigenen Angaben dem Common-Artemis-Driving-Cycle (CADC) bedient. Der CADC wurde im Rahmen eines EU-Projektes aus realen Fahrprofilen entwickelt. Der NEFZ sei für den Vergleich von Hybrid- und Nicht-Hybridfahrzeugen nur beschränkt brauchbar, erklärt Christian Bach, Abteilungsleiter Verbrennungsmotoren, Empa Materials Science and Technology. Untersucht wurden der Toyota Prius II, der Hona Insight sowie der Lexus GS 450h für die Kategorie Hybridfahrzeuge, ein Passat Ecofuel, ein Opel Zafira B16T CNG und ein Mercedes B170 NGT für die Erdgasfahrzeug-Kategorie. Als Benziner-Vergleichsbasis dienten ein Touran 1.4 TSI, ein Renault Scenic 2.0-V16 sowie ein Honda Civic 1.8i.

Fazit eines Vergleichs mit Benzin- und Erdgasfahrzeugen der Studie: In der Stadt seien Hybridfahrzeuge, auf der Autobahn Erdgasfahrzeuge am saubersten. Außerorts schneiden beide Fahrzeugtypen laut Forschungsanstalt ähnlich gut ab. Im kombinierten Betrieb, also im realen Alltag, lassen sich mit beiden Konzepten die CO2-Emissionen um bis zu 25 Prozent gegenüber konventionellen Benzinantrieben senken, besagt die Studie. Sie seien also - neben erneuerbaren Treibstoffen wie Biogas und Ethanol aus Abfallstoffen - eine wichtige und sofort umsetzbare technische Maßnahme zur CO2-Reduktion.

Für die Studie verglichen der Empa-Ingenieur Robert Alvarez und seine Kollegen den Verbrauch von drei Hybridfahrzeugen: Toyota Prius II, Hona Insight, Lexus GS 450h. Das Verbrauchsverhalten wurde auf dem Rollenprüfstand einerseits im vorgeschriebenen Normzyklus wie auch in "realen", dem Fahralltag besser entsprechenden Fahrprofilen für Innerorts-, Außerorts- und Autobahnbetrieb untersucht. Des Weiteren ermittelten die Forscher die Stromrückspeisung in die Leistungsbatterie während des Rekuperierens und den Stromverbrauch aus der Leistungsbatterie (zur Drehmomentunterstützung des Verbrennungsmotors). Der Vergleich mit konventionellen Benzinfahrzeugen zeigt, so die Forschungsanstalt, dass Hybridfahrzeuge im innerstädtischen Fahrbetrieb einen bis zu doppelt so hohen Wirkungsgrad erzielen. Das wirke sich entsprechend positiv auf Verbrauch und CO2-Emissionen aus. Die ausgeprägten Beschleunigungen und die zahlreichen Bremsmanöver sowie die mäßige Geschwindigkeit im innerstädtischen Stopp-and-Go-Verkehr kämen den Hybridfahrzeugen besonders entgegen, heißt es. Vollhybride, die kurze Strecken auch rein elektrisch fahren können, erreichten dabei bessere Werte als ein Hybridauto ohne rein elektrischen Betrieb (milder Hybrid) oder der untersuchte Oberklasse-Hybrid (da die Wagen dieser Klasse aufgrund ihres Gewichts meist mit einem größeren Verbrennungsmotor und einem eher kleinen Elektromotor ausgestattet sind).

Im Gegensatz dazu zeigen, so die Studie, Hybridautos außerhalb von Ortschaften nur noch geringe und im Autobahnbetrieb keine nennenswerten Verbrauchs- und CO2-Einsparungen im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Wegen der hohen Fahrleistung bei Überlandgeschwindigkeiten kann der elektrische Antrieb den Verbrennungsmotor kaum noch unterstützen. Kurze Folgerung der Studie: Die Hybridfahrzeuge seien ideal als "Cityflitzer".

Erdgasfahrzeuge sind bezüglich CO2-Reduktion eine weitere Alternative. Zwar seien sie technisch weitgehend mit Benzinfahrzeugen identisch, stoßen jedoch weniger CO2 aus, da Erdgas weniger Kohlenstoff enthält als Benzin, erläutert die Forschungsanstalt. Die CO2-Emissionen liegen bei Erdgasfahrzeugen im Stadtbetrieb 20 bis 25 Prozent tiefer als bei Benzinfahrzeugen, aber über den Emissionen des Vollhybrids (Grafik). Außerorts sind Erdgasfahrzeuge gleich "sauber" wie Hybride, im Autobahnbetrieb emittieren sie weniger CO2 aus als Hybride. Über alle drei Fahrprofile betrachtet sind die gesamten CO2-Emissionen von Erdgasfahrzeugen daher durchaus vergleichbar mit denjenigen von Hybriden; für vorwiegenden Überland- oder Autobahnbetrieb ist ein Erdgasauto gar die "sauberste" Wahl, folgern die Forscher.
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