Technik
Wenn’s am Gasfuß sachte anklopft
Von Klaus H. Frank
Assistenten, diese kleinen elektronischen Heinzelmännchen mit ihren praktischen „Charakterzügen“, erleichtern dem Autofahrer das Leben ganz beträchtlich. Sie helfen beim Einparken, passen auf, dass der Fahrer nicht einschläft, überwachen das Tempo und vieles mehr. Jetzt hat Bosch einen neuen Assistenten geboren, der gleichzeitig für Sparsamkeit und Sicherheit sorgen soll: das aktive Gaspedal.
Es ist ja keine neue Weisheit, dass das größte Spritsparpotenzial im Gasfuß des Fahrers sitzt. Fährt er mit viel „Zehenspitzengefühl“ und vorausschauend, dann kann sich der Treibstoffverbrauch um bis zu 25 Prozent reduzieren, meint Bosch. Doch dazu gehört Feingefühl. Und das hat nicht jeder. In Spritsparkursen kann der aufgeschlossene Autofahrer zwar vieles dazulernen – praktischer aber ist das neue aktive Gaspedal, das, laut Bosch, den Spritverbrauch um sieben Prozent senken kann.
Möglich ist dies durch die Vernetzung verschiedener Komponenten, z. B. das Gaspedal mit dem Schaltgetriebe. Das Wechseln der Gänge zum richtigen Zeitpunkt ist sehr wichtig für Effizienz bei Leistung und Verbrauch. Bisher konnte sich der Fahrer – abgesehen von seinem Gehör – lediglich am Drehzahlmesser oder an kleinen nach oben oder unten gerichteten Pfeilen im Display orientieren, wann er den Gang wechseln sollte. Dank des aktiven Gaspedals ist der Fahrer nun nicht mehr auf optische Signale (die oft übersehen werden) angewiesen. Jetzt erhält er eine „spürbare“ Empfehlung, wann er schalten sollte. „Ein sanftes Klopfen des Gaspedals gegen die rechte Fußsohle macht deutlich, wann der optimale Zeitpunkt zum Gangwechsel gekommen ist“, sagt Stefan Seiberth, von Bosch.
Zusätzlich kann gespart werden, wenn das aktive Gaspedal mit der Segelfunktion des Fahrzeugs zusammenarbeitet. Beim „Segeln“ wird (in der Regel bei Hybridfahrzeugen) der Motor während der Fahrt abgeschaltet und vom Antriebsstrang getrennt. So „segelt“ das Fahrzeug nahezu ohne bremsende Einflüsse, und der Treibstoffverbrauch liegt bei null. Sobald der Segelmodus sinnvoll ist, dies sei auf 30 Prozent der gefahrenen Strecken der Fall, meint Bosch, könne das Pedal sich pulsierend bemerkbar machen. Bei Hybridfahrzeugen außerdem, wenn der Antriebs-Wechsel vom Elektromotor zum Verbrennungsmotor bevorsteht. Durch das „Anklopfen“ des Gaspedals werde der Autofahrer aufmerksam und könne sein Fahrverhalten intuitiv anpassen, indem er länger im Strombetrieb bleibt und damit Kraftstoff spart.
Das aktive Gaspedal hilft nicht nur beim Spritsparen, macht Bosch deutlich, es kann Autos auch sicherer machen, weil es sich mit etlichen Sicherheits-Assistenzsystemen vernetzen lässt. Kooperiert es beispielweise mit dem Abstandswarner, dann kann die Vibration am Gasfuß andeuten, nicht weiter zu beschleunigen. Gekoppelt mit dem Navigationssystem warnt das Pedal den Fahrer zum Beispiel mit Gegendruck, wenn eine gefährlichen Kurve zu schnell angefahren wird. Kooperiert es mit einer Kamera zur Verkehrszeichenerkennung, dann „stemmt“ es sich gegen weiteres Gas geben, wenn Tempolimits übersehen werden. Auch mit Navi-Onlinedaten aus einer Cloud kann das Pedal vernetzt werden und dann vor Falschfahrern oder Staus hinter unübersichtlichen Kurven warnen.
Klingt momentan sicherlich alles ein bisschen futuristisch, wird aber sicherlich kommen, denn in spätestens zwei Jahren soll es bei verschiedenen Herstellern in Serie gehen.
Der Stau – das „unbekannte Wesen“
Von Klaus H. Frank
Welcher Autofahrer kennt das nicht: Der Verkehr fließt zäh auf der Autobahn, wird immer dichter, gerät ab und zu ins Stocken. Und irgendwann steht alles: Stau. Sicher ein Unfall oder eine Baustelle voraus, denken viele und halten beim Weiterfahren Ausschau nach der Ursache - denn von da ab, wenn der Autofahrer den sogenannten Flaschenhals passiert hat, sollte der Verkehr wieder fließen. Aber da ist nichts. Kein Unfall und auch keine Baustelle. Ein Stau aus dem Nichts.
Die meisten Autofahrer registrieren dies mit Frust. Stauforschern hingegen ist dieses Phänomen sehr wohl bekannt. Und die Erklärung hierfür ist in etwa 50 Prozent aller Fälle die simple Überlastung des Verkehrsnetzes durch zu viele Autos für zu wenig Straße. Untersuchungen haben ergeben, dass die Kapazität einer Straße bei 1500 bis 2500 Fahrzeugen pro Stunde und Spur liegt, wenn sich die Fahrzeuge mit einer Geschwindigkeit von 80-100 km/h bewegen. Werden es mehr Fahrzeuge oder liegen die Geschwindigkeiten höher, gibt’s unweigerlich einen Stau.
Nun sollte man meinen, der Verkehrsminister könnte das Problem durch den Ausbau der Straßen von zwei auf drei oder drei auf vier Spuren lösen. Kurzfristig ja, sagen Stauforscher. Aber Autofahrer, die die Staustrecken durch eine andere Route umgangen haben, kehren nach dem Ausbau auf ihre alten Autobahnabschnitte zurück - bis es auch hier wieder Stau gibt.
Der Stau aus dem Nichts kann noch durch ein anderes Phänomen ausgelöst werden. Forscher sprechen vom Schmetterlingseffekt , der besagt, das kleine Ursachen eine oft unvorhersehbare große Wirkung haben können. Ursache ist hier der Faktor Mensch, der bei hohem Verkehrsaufkommen schon mit kleinsten Störungen, wie Spurwechsel oder Bremsen, einen Stau provoziert, der dann in der Regel erst weit hinter ihm entsteht. Japanische Forscher an der Universität Nagoya haben dies in einem Experiment nachgestellt. Dabei sollten 22 Fahrzeuge auf einer 230 Meter langen Strecke mit 30 km/h im Kreis fahren. Obwohl keiner der Testfahrer eigentlich einen Fehler beging, kommt die Kolonne nach nicht einmal einer Minute ins Stocken. Vermutlich war einer der Fahrer kurz unaufmerksam und ist dadurch langsamer geworden. Und schon war’s passiert. Der nachfolgende Fahrer muss bereits heftig bremsen, der nächste noch viel stärker. Es kommt zum Stau.
Warum eigentlich löst sich ein Stau, der auf der Autobahn quasi aus dem Nichts entstanden ist, nicht schnell auch wieder in Nichts auf, wenn nicht ein Unfall oder eine Baustelle die Ursache war? Stauforscher sagen, dass ein bis zwei Sekunden vergehen, bis ein Fahrer sein Fahrzeug am Stauanfang wieder in Gang bringt. Von hinten aber kommen immer mehr Fahrzeuge hinzu, als vorne weiterfahren. So wandert der Stau mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 15 km/h nach hinten gegen die Fahrtrichtung – die Schlange wächst, wird länger und länger.
So wie Experten die Eigendynamik von Staus erforschen, so arbeiten sie auch an Lösungen, wie dieses Verkehrschaos vermieden werden kann. Das einfachste Mittel wäre ein generelles Tempolimit. Das mindert die hohen Geschwindigkeitsunterschiede auf Autobahnen, die eine wichtige Ursache bei der Stauentstehung sind. Da ein Tempolimit jedoch kaum durchsetzbar ist, favorisieren Stauforscher flexible Leitsysteme, die auf die jeweilige Verkehrssituation abgestimmt werden können – also das Wetter berücksichtigen, Baustellen, Verkehrsaufkommen etc.
Noch idealer wären laut Stauforschern zuverlässige Simulationsmodelle, die einen Stau voraussagen, bevor er entsteht. Wenn Verkehrsteilnehmer dann gar nicht erst hinein fahren, sondern drum herum (und zwar nicht alle auf der gleichen Route), werde der Stau tatsächlich verhindert. Selbstzerstörende Prognose nennen das die Experten. Dafür bräuchte es eine zentral gesteuerte, intelligente Routenführung. Leider aber erleben Autofahrer täglich, wie weit Theorie und Praxis von Verkehrsfunk und Navigationssystemen bei der Routenführung auseinander liegen: Wenn die Infos beim Empfänger ankommen, steckt er meist schon mitten drin im Stau. Wer dann auf eine vorgeschlagene alternative Route ausweicht, kommt auch nur noch im Schneckentempo vorwärts, weil auch andere Autofahrer, die mit dem gleichen Navigationssystem unterwegs sind, die vorgeschlagene Ausweichroute wählen. Solche Erfahrungen sorgen für Frust. Viele Autofahrer ignorieren deshalb die Empfehlungen und folgen dem eigenen Instinkt.
Stauforscher arbeiten heute an genaueren Warnsystemen, um das Vertrauen in die Technik zu verbessern. Deutschlands bekanntester Stauforscher Michael Schreckenberg von der Universität Duisburg-Essen sieht den eigentlichen Durchbruch jedoch erst dann, wenn Fahrzeuge untereinander kommunizieren (Car-to-Car-Technologie) oder Fahrzeuge mit der Verkehrsinfrastruktur „sprechen“, etwa mit Ampeln etc.(Car-to-x-Technologie). Schreckenberg benutzt für seine These gerne die Ameise als Beispiel und deren sogenannte „Schwarmintelligenz“. Ameisen handelten im Gegensatz zum Menschen sehr uneigennützig. „Sie sind selbstlos", sagt der Forscher, sie orientierten sich an den Langsamen und geben ihre Erfahrungen prompt weiter.
Autofahrer hingegen denken oft - meist aus Überforderung - nur an sich selbst, betont Verkehrspsychologe Bernhard Schlag, Professor der TU Dresden. Ihnen sei es egal, ob andere ihretwegen bremsen müssten, weil sie selbst zu schnell fahren oder sich in eine enge Lücke drängeln. Genau dies seien die Faktoren, die den nachfolgenden Verkehr stören und damit Staus verursachen.
Die Ameisen haben dem Menschen allerdings etwas sehr Bedeutsames voraus: Sie sitzen nicht isoliert und abgeschottet in rollenden Stahlkisten sondern kommunizieren permanent mit Berührungen und vor allem über chemische Signale mit jenen Ameisen, die im „Gegenverkehr“ unterwegs sind. Mit Pheromonen markieren sie, wie Schreckenberg sagt, den besten Weg zu einer Nahrungsquelle, informieren die Artgenossen auch über deren Umfang und warnen, dass eine Ameisenstraße von einem Platzregen weggeschwemmt wurde.
Dieses Prinzip der permanenten Kommunikation wollen Stauforscher auf den Straßenverkehr umsetzen, indem sie Fahrzeuge miteinander vernetzen. „Elektronische Assistenzsysteme ermöglichen Schwarmintelligenz auch für menschliche Verkehrsteilnehmer“, sagt der Stauforscher. So soll zukünftig ein entgegenkommendes Auto dem eigenen Fahrzeug mitteilen können, dass man geradewegs auf einen Stau zurast. Solch ein Frühwarnsystem in Echtzeit ist keine Utopie und könnte Autofahrer helfen, durch vorausschauendes Fahren Staus zu verhindern.
Utopie hingegen ist noch das autonome Fahren, mit dem Staus gänzlich verhindert werden könnten. Gerhard Fettweis, Leiter des Lehrstuhls für Mobile Nachrichtensysteme an der TU Dresden, sagt voraus: „Wenn das vollautonome Fahren kommt, dann werden diese Autos im Straßenverkehr klüger sein als wir. Sie werden dank aufeinander abgestimmter Systeme schneller reagieren, Situationen richtig einschätzen und damit Gefahren und Staus so früh erkennen, wie es einem Menschen nie möglich sein wird.“ Das könnte das Ende des Phänomens Stau sein.
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Von Klaus H. Frank
Mit welchem Antrieb sind Autofahrer am günstigsten unterwegs? Die Alternativen heißen: Elektro-, Erdgas-, Hybrid-, Benzin- oder Dieselfahrzeug. Ein präziser Vergleich jedoch ist schwierig, denn die Fahrzeuge verschiedener Marken sind in unterschiedlichen Klassen mit variierenden Leistungen unterwegs. Einzig mit dem VW Golf kann der Versuch eines Vergleichs gewagt werden, da hier alle Antriebsarten zur Verfügung stehen.
Vom Anschaffungspreis her sehr verlockend ist der VW Golf 1.0 TSI Trendline, ein Benziner mit 115 PS. Er kostet 21 350 Euro und ist mit einem Normverbrauch von 4,3 Litern erstaunlich sparsam unterwegs. Das ermöglicht ihm die beachtliche Reichweite von etwa 1160 Kilometer. Bei einem Benzinpreis von 1,35 Euro pro Liter kosten 100 Kilometer Fahrt etwa 5,80 Euro.
Der kleine Diesel 1,6 TDI Trendline mit 110 PS kostet 23 075 Euro und verbraucht nach Norm 3,4 Liter. Die Reichweite ist kaum überbietbar, denn 1470 Kilometer mit einer Tankfüllung schafft kaum ein anderes Fahrzeug. Legt man einen Dieselpreis von 1,15 Euro zugrunde, dann kosten 100 Kilometer gerade mal 3,90 Euro.
Nur 750 Euro über dem Preis des Golf TDI und 2475 Euro über dem des 1.0 TSI liegt der Golf 1,4 TGI Trendline (23 825 Euro). Dessen 1,4-Liter-Benzinmotor (110 PS) mit bivalentem Erdgasbetrieb (CNG) schaltet je nach Bedarf automatisch zwischen den beiden Kraftstoffen hin- und her. Die Kosten für Erdgas liegen im Vergleich zum reinen Benziner bei ungefähr der Hälfte, im Vergleich zum Diesel beträgt das Sparpotenzial etwa 30 Prozent. Der Mehrpreis für den 1.4 TGI ist also relativ schnell wieder hereingefahren. Auf 100 Kilometer verbraucht der Gas-Golf 3,5 Kilogramm Erdgas, das aktuell etwa 1,10 Euro pro Kilo kostet. Nutzt man allein diesen Betriebsstoff, dann sind für 100 Kilometer im Gas-Golf also rund 3,85 Euro auszugeben. Addiert man die beiden Reichweiten, die Erdgas- und Benzintank ermöglichen, so sind knapp die Reichweiten des Golf 1,6 TDI zu schaffen: Mit dem 15 Kilogramm fassenden Erdgas-Tank allein liegt die Reichweite bei 420 Kilometern. Der zusätzlich 50 Liter große Benzintank ermöglicht bei einem Verbrauch von 5,3 Litern somit eine Gesamtstrecke von bis zu 1360 Kilometer.
Wer elektrisch fahren möchte, muss beim Anschaffungspreis deutlich tiefer in die Tasche greifen als bei den reinen Verbrennern. Beispiel VW e-Golf: Das rein elektrisch betriebene Fahrzeug kostet 34 900 Euro – ein satter Preis. Dafür jedoch fährt es vollkommen emissionsfrei, ist aber mit der theoretischen Reichweite von 130 bis 190 Kilometern nur bedingt alltagstauglich. Wirft man einen Blick auf die Betriebskosten pro 100 Kilometer, dann ist der e-Golf ganz vorne mit dabei. 12,7 Kilowatt pro Stunde verbraucht er nach Norm, was je nach Strompreis mit knapp vier Euro zu Buche schlägt.
Deutlich alltagstauglicher ist der VW Golf Plug-in Hybrid, der mit seinem Preis von 36 900 Euro sogar den E-Golf übertrifft. Der Plug-in Hybrid ist bis zu 50 Kilometer mit dem 102 PS starken Elektromotor rein elektrisch unterwegs. Ist der Akku leer, springt der 1,4-Liter Benziner mit 150 PS ein und erweitert die Gesamt-Reichweite auf mehr als 900 Kilometer. Der Verbrauch im elektrischen Normzyklus liegt dabei bei 1,5 Liter – theoretisch. Das würde beim derzeitigen Spritpreis von etwa 1,35 Euro etwas mehr als zwei Euro pro 100 Kilometer bedeuten. Der ADAC errechnet für den Hybriden im Normalbetrieb realistische Gesamtkosten von etwa 5,40 Euro auf 100 Kilometer.
Fazit: Es ist nicht einfach, sich zu entscheiden. Denn schon der kleine Benziner überrascht mit Sparsamkeit und fällt mit dem günstigsten Anschaffungspreis der Vergleichsfahrzeuge auf. Ähnlich liegen die Pluspunkte beim Diesel. Der Golf TGI ist zwar attraktiv, wenn er ausschließlich im Gas-Betrieb bewegt wird, kostet aber mehr. Wer den e-Golf rein elektrisch fährt, ist noch günstiger unterwegs, muss jedoch die Kröte hoher Preis schlucken. Genau wie beim Hybriden, der jedoch mit seiner Alltagstauglichkeit dicke Pluspunkte sammelt.
Von Klaus H. Frank
Wenn auch die Ölpreise derzeit im Keller und die Kraftstoffpreise relativ niedrig sind, macht es dennoch Sinn konsequent Sprit zu sparen. Nicht nur um den Geldbeutel, sondern auch um die Umwelt zu schonen. Kompliziert ist es eigentlich nicht, denn den größten Einfluss auf den Verbrauch hat der Fahrer selbst. Hier einige wirkungsvolle Tipps:
Untertourig fahren. Motor starten, ohne Gas zu geben. Nicht warm laufen lassen, sondern sofort losfahren, schnell in den zweiten Gang schalten und zügig beschleunigen. Wer das Pedal fast vollständig durchtritt, spart Benzin, da die Drosselklappen weit geöffnet sind und der Motor besser ansaugen kann. Die Gänge nicht voll ausdrehen, sondern bei etwa 2000 Drehzahlen schalten. Stets untertourig im hohen Gang fahren. Eventuell auch mal Gänge überspringen. Der ADAC hat errechnet, dass so Einsparungen bis zu 20 Prozent möglich sind. Zurückschalten ist solange nicht nötig, wie der Motor gut Gas annimmt und nicht ruckelt. Vollgasfahrten unbedingt vermeiden.
Motor als Bremse nutzen. Stets vorausschauend fahren, um so wenig wie möglich bremsen zu müssen – denn Bremsen vernichtet Bewegungsenergie, also die mühsam aufgebaute Geschwindigkeit. Das Fahrzeug vor der roten Ampel ohne auszukuppeln ausrollen lassen und den Motor als Bremse nutzen. Denn dann ist die Schubabschaltung aktiv und unterbricht den Kraftstoffzufluss. Der Verbrauch liegt dann bei 0,0 Liter.
Motor im Stand abstellen. Wer kein Start-Stopp-System besitzt, sollte den Motor an der Ampel abstellen, wenn er voraussichtlich länger als 20 Sekunden steht. Im Stand verbraucht der laufende Motor etwa 0,5 bis einen Liter Sprit. Das summiert sich.
Abspecken. Was schleppt man nicht alles so mit im Auto: Getränkekisten, die hätten abgegeben werden sollen. Kinderspielzeug vom letzten Urlaub. Sperrmüll, der schon längst weg muss. Überflüssiges Werkzeug. Und, und, und. Raus damit. Jedes Kilo kostet Sprit. 100 Kilo produzieren einen Mehrverbrauch von 0,3 Liter. Wenn nicht gebraucht, Fahrradträger und Dachboxen abbauen. Dachboxen erhöhen den Verbrauch um 20 Prozent, Dachfahrradträger (mit Rädern) um bis zu 40 Prozent, leer auch noch um fünf Prozent.
Wohlfühlklima kostet. Wer die Klimaanlage anschaltet, muss wissen, dass die Kühlung bis zu zwei Liter Sprit pro 100 km zusätzlich verbraucht, eine Standheizung bis zu einem halben Liter pro Stunde. Selbst Frischluft gibt’s nicht umsonst. Offene Seitenfenster oder ein offenes Schiebedach beeinträchtigen die Aerodynamik und produzieren etwas 0,2 Liter Mehrverbrauch. Und dran denken: Auch die Stromerzeugung kostet, weil die über einen Keilriemen angetriebene Lichtmaschine größere Widerstände überwinden muss, wenn Sitzheizung (100 Watt), Heckscheibenheizung (185 Watt), Lüftung (170 Watt) etc. ständig laufen. 100 Watt erfordern etwa 0,1 Liter Sprit. Also abschalten, wann immer möglich.
Reifendruck kontrollieren. Ein leicht erhöhter Reifendruck (um 0,2 bar) sorgt für einen geringeren Rollwiderstand. Das spart Kraftstoff. Das gleiche geschieht auch bei der Fahrt mit Leichtlaufreifen. ADAC-Reifentests zeigen, dass unterschiedliche Rollwiderstände einen Verbrauchs-Unterschied von bis zu 0,5 Liter auf 100 km bedeuten können.
Leichtlauföl hilft sparen. Es ist zwar deutlich teurer als normales Öl, aber Leichtlauföl hilft tatsächlich Sprit sparen, weil Reibung im Motor reduziert wird, das Triebwerk leichter läuft und damit sparsamer ist. Die Spareffekte liegen etwa zwischen zwei und sechs Prozent. Teure Premium-Kraftstoffe wie „V-Power“ von Shell oder „Ultimate“ von Aral haben, wie der ADAC sagt, geringe Spareffekte, die jedoch durch den höheren Preis wieder aufgefressen werden. Nichts zu erwarten ist von manch exotischen Wundermitteln, wie Ölzusätzen, Tabletten im Tank oder Magnete auf der Spritleitung. Hier kann nur gespart werden, wenn man sie nicht kauft.
Interview mit Professor Dudenhöffer:
Er gilt als der Auto-Experte: Professor Dr. Ferdinand Dudenhöffer. Wann immer es in der Automobilindustrie kriselt, wann immer eine unabhängige Stimme und der Blick in die Zukunft gefragt ist, wird „Autopapst“ Dudenhöffer gehört. Die "Zeit" schrieb einst über ihn: "Ferdinand Dudenhöffer weiß vermutlich mehr über die Autoindustrie als sonst ein Mensch auf der Welt." Auch jetzt, wo der Volkswagen-Konzern mit seinem Abgas-Skandal vor der größten Herausforderung seiner Geschichte steht, ist der Professor der Uni Duisburg-Essen wieder ein gefragter Interviewpartner. Die von VW manipulierten Emissionswerte von Dieseltriebwerken, werfen aber ganz generell die Frage auf: „Welche Autos brauchen wir künftig“? Wir sprachen mit Professor Dudenhöffer.
Das Interview führte Klaus H. Frank