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Effizienz

Grosse Streitfrage: ist der Diesel wirklich effizienter als der Benziner?

Was ist Effizienz?

Gute Frage. Kommt darauf an, was man wissen will, was man betrachten will, was man aussagen will.

Der Duden sagt:

Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit

Ok. Wirksamkeit klingt spannend, Wirtschaftlichkeit ist etwas komplexer1.Als Wirksamkeit betrachten wir einfach mal das, was ein Auto primär tun soll: fahren. Also: wie viel Energie brauchen wir mit Benziner oder Diesel, um von A nach B zu kommen.

Richtig spannend wäre eine Well-to-Wheel-Betrachtung, also wie viel Energie für welchen Kraftstoff aufgebracht werden muss, bis er vom Boden im Tank bzw. als Kraft bei den Rädern ist. Ist uns auch zu komplex, wir betrachten ganz einfach mal zwei Aspekte:

  • Wie viel Energie ist im jeweiligen Kraftstoff gespeichert und wie viel davon wird zum Antrieb verwendet (also der Wirkungsgrad zwischen Tank und Rad).
  • Wie viel CO22 wird frei.

Wie effizient ist nun unser Fahrzeug?

Wir können uns bei Spritmonitor mal Gölfe anschauen, Diesel und Benzin:

  • Baujahr ab 2015
  • Leistung 90-140PS3

Dann bekommen wir folgende Ergebnisse:

Diesel: 5,48l/100km

Benzin: 6,43l/100km

Energie

Die Energie, die man idealerweise beim Verbrennen des Kraftstoffs gewinnen4 kann, ist der Heizwert:

Diesel: 11,9kWh/kg

Benzin: 11,3kWh/kg

D.h. in einem kg Diesel ist mehr Energie gespeichert als in einem kg Benzin. Umgekehrt bedeutet das, dass man, wenn man 1kg Diesel verbrennt, mehr Energie einsetzt als wenn man 1kg Benzin verbrennt.

Wir betrachten aber die Liter, daher brauchen wir die Dichte:

Diesel: 0,84kg/l

Benzin: 0,75kg/l (Mittelwert, variiert je nach Typ etwas)

D.h. in einem Liter Kraftstoff ist folgende Energiemenge gespeichert:

Diesel: 11,9kWh/kg * 0,84kg/l = 9,996kWh/l

Benzin: 11,3kWh/kg * 0,75kg/l = 8,475kWh/l

Ok, in einem Liter Diesel sind also ca. 15% mehr Energie enthalten als in einem Liter Benzin. Mal sehen, was die dann so rausholen:

Diesel: 5,48l/100km * 9,996kWh/l = 54,78kWh

Benzin: 6,43l/100km * 8,475kWh/l = 54,49kWh

Also im Rahmen der Messgenauigkeit gleich. War zu erwarten, immerhin wird ein ziemlich gleich grosses Fahrzeug ziemlich gleich bewegt, da braucht es halt die Energie. Zumindest wenn man halt einen Motor mit per se schlechtem Wirkungsgrad auch noch andauernd im Teillastbetrieb5 fährt, wo er noch schlechter ist.

CO2

Beim Verbrennen von Benzin oder Diesel werden (reine Stöchiometrie!) folgende Mengen an CO2 frei:

Diesel: 2,64kg/l

Benzin: 2,33kg/l

Auf unsere Gölfe bezogen:

Diesel: 5,48l/100km * 2,64kg/l = 14,47kg/100km

Benzin: 6,43l/100km * 2,33kg/l = 14,98kg/100km

Siehe da, so gross ist der Unterschied gar nicht.

Im Jahr fährt ein Auto im Schnitt in Deutschland ca. 14000km6. Daher:

Diesel: 14000km * 14,47kg/100km / 100 = 2025,8kg

Benzin: 14000km * 14,98kg/100km / 100 = 2097.2kg

Macht im Jahr im Schnitt also ca. 70kg CO2 Unterschied aus. Nicht nichts, aber halt auch nicht so viel, wie immer suggeriert wird.

Hybrid?

Weil’s grad so viel Spass macht, rechnen wir das auch mal mit einem Hybriden, dem Prius aus. Laut Spritmonitor7:

Prius: 4,61l/100km

Damit brauchen wir also folgende Energie:

Benzin: 4,61l/100km * 8,475kWh/l = 39,07kWh

Ok, der Prius, der etwas grösser ist als der Golf, braucht also mit den Zahlen des Spritmonitor ca. 25% weniger Kraftstoff. Ist also definitiv effizienter (soweit man die Zahlen bei Spritmonitor als sinnvoll erachtet).

Und CO2?

Benzin: 4,61l/100km * 2,33kg/l = 10,74kg/100km

Oder im Jahr:

Benzin: 14000km * 10,74kg/100km / 100 = 1505,6kg

Das ganze aus einem Saugmotor (also ohne Turbolader und damit mit quasi keinem Feinstaub und NOx-Problem)…

 

  1. Die Wirtschaftlichkeit ist ein grosses Politikum, da gehen Steuern, Anschaffungskosten usw. mit rein. Wir bleiben bei Chemie und Physik. For now!
  2. Finde ich nur mittelsinnvoll, ist aber halt das gängige Normativ
  3. Das scheinen, wenn man das Angebot bei z.B. Mobile.de anschaut, die gängigsten Motorisierungen zu sein
  4. OK, wandeln
  5. Ein Verbrenner hat ein schmales Drehzahlband, in dem er seinen optimalen Wirkungsgrad hat, in allen anderen Drehzahlbändern braucht er mehr Kraftstoff in Bezug auf die Leistung. Beim Anfahren ist der Motor meist in einer schlechten Drehzahl, dazu vernichtet die Kupplung auch noch Energie.
  6. KBA
  7. Wir betrachten hier Baujahre ab 2013, damit wir mehr als nur ein paar Fahrzeuge haben, damit verwenden wir aber noch etwas schlechtere Vebräuche, weil die neuen etwas besser sind