Plug-in-Hybrid: Verbrauchsermittlung im WLTP

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Der Gesetzgeber hat für den Energiemix von Plug-in-Hybriden eine Berechnungsformel erdacht, die zu absurd niedrigen Werten führt. Mit dem Übergang vom veralteten Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) auf das strengere Messverfahren Worldwide harmonized Light vehicle Test Procedure (WLTP) wird diese Erhebungsmethode noch komplizierter und intransparenter.

Was bisher geschah

Um zu verstehen, was sich mit dem Wechsel zum WLTP ändert, muss zuerst die Ist-Situation beim NEFZ beschrieben werden. Beispiel Audi Q7 3.0 TDI e-tron: Das 2520 kg schwere SUV mit 275 kW (374 PS) Systemleistung hat eine elektrische Reichweite von 54 km, verbraucht laut NEFZ 1,9 Liter Diesel und emittiert 50 g CO2 / km. Die Erklärung für diese wirklichkeitsfernen Werte ist eine Mischformel.

PHEVs müssen den NEFZ zweimal durchfahren. Einmal mit voller („Condition A“) und einmal mit leerer Batterie („Condition B“), also im verbrennungsmotorischen Modus. In beiden Fällen werden die CO2-Emissionen gemessen, die bei der elektrischen Fahrt automatisch null betragen. Im Anschluss werden die Ergebnisse der beiden Teilzyklen auf Basis der elektrischen Reichweite gewichtet. Das Resultat ist ein kombinierter CO2- und Verbrauchswert. Immerhin lässt sich aus der von heise Autos mehrfach beschriebenen Gewichtungsformel ECE R101 der Verbrauch im verbrennungsmotorischen Modus erschließen. Und aus den Werksangaben für die elektrische Reichweite und der Batteriekapazität ist die Berechnung des Stromverbrauchs möglich.

Es ist aus der Perspektive des Autofahrers von herausragender Bedeutung, sowohl den reinen Stromverbrauch als auch den verbrennungsmotorischen Kraftstoffverbrauch pro 100 Kilometer zu erfahren. Nur der Besitzer kennt sein eigenes Nutzungsprofil und weiß, wie diszipliniert er sein PHEV lädt, wie oft und wie weit er ausschließlich elektrisch fährt oder ob er meistens den Verbrennungsmotor wählt. Beide Werte werden im Homologationsverfahren erhoben. Den Weg in die CoC-Papiere (Certificate of Conformity) und damit in die Kennzeichnungsverordnung für Pkw findet aber nur der kombinierte, gewichtete Wert.

Wenn Technokraten aktiv werden

In bester Absicht haben Brüsseler Technokraten das Erhebungsverfahren im WLTP geändert. Das Ziel ist, Plug-in-Hybride mit größerer Batterie und entsprechend gewachsener elektrischer Reichweite zu belohnen, in der Annahme, dass Autos mit größerer Batterie einen höheren elektrisch zurückgelegten Anteil an der Gesamtstrecke haben. Anders ausgedrückt: Die Erfinder der neuen Formel nehmen an, dass Autos mit größerer Batterie im Alltag auch mehr rein elektrisch genutzt werden.

Hierzu wurde der sogenannte Charge-Depleting-Test eingeführt: Statt wie bisher den Normzyklus mit voller Batterie einmal zu bewältigen, wird die Fahrkurve so lange wiederholt, bis der elektrochemische Speicher erschöpft ist. Anschließend wird wie gehabt eine Messung mit leerer Batterie gemacht.

Aus dem angenommenen Anteil elektrischer Fahrten wird nun ein fahrzeugindividueller Utility Factor (UF) errechnet. Der UF ist eine mathematische Funktion der Länge des Charge-Depleting-Tests. Der Utility Factor wird in eine Formel eingebracht, welche die elektrische Reichweite ins Verhältnis zur Gesamtreichweite setzt.

Die im folgenden abgebildete Kurve beruht auf den darunter stehenden Parametern und ist von null Kilometern elektrischer Reichweite (Utility Factor 0) bis zur normalisierten Strecke d_n gültig, bei der der Utility Factor zu 1,0 konvergiert.

Wer möchte, kann sich die Details bei den Global Technical Regulations Nummer 15 und der dazugehörigen EU-Kommissionsverordnung 2017/1151 durchlesen. Transparent ist das nicht und soll es wohl auch nicht sein.

Eigentlich sollen die CO2-Emissionen für Plug-in-Hybridautos ab 1. Januar 2019 in allen Konfiguratoren und Prospekten stehen. Das Bundeswirtschaftsministerium hat die Kennzeichnungsverordnung leider nicht rechtzeitig modifiziert. Derzeit wird mit dem Inkrafttreten im zweiten Quartal 2019 gerechnet, obwohl die WLTP-Werte schon seit dem 1. September 2018 die Bemessungsgrundlage für die Kfz-Steuer sind. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) teilt dazu auf Anfrage mit:

Zitat

Die Europäische Kommission empfiehlt den Mitgliedstaaten die Einführung des WLTP-Prüfzyklus ab dem 1. Januar 2019. Bislang hat noch kein EU-Land den WLTP-Zyklus im Rahmen der Pkw-Energieverbrauchskennzeichnung umgesetzt. In Deutschland wird die Pkw-EnVKV aktuell überarbeitet. Das Inkrafttreten der novellierten Verordnung ist für das erste Halbjahr 2019 geplant.

Bis zum Inkrafttreten der novellierten PKW-EnVKV sind die Verbrauchswerte bei einem Neufahrzeug weiterhin nach dem „Neuen Europäischen Fahrzyklus“ (NEFZ) anzugeben. Die WLTP-Werte können auf freiwilliger Basis parallel angegeben werden. Hersteller und Händler sollen ihre Kunden über die Änderungen bei den Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerten sowie über die Vorteile und Folgen der WLTP-Umstellung, zum Beispiel auf die Kfz-Steuer, informieren, bevor sich diese für den Fahrzeugkauf entscheiden. Nach Inkrafttreten der PKW-EnVKV sind ausschließlich WLTP-Prüfwerte zu verwenden.

Die von der EU vorgegebenen Flottengrenzwerte für die Automobilhersteller basieren auf dem NEFZ. Mit Blick auf die bereits bis 2020 festgelegten Grenzwerte hat die Europäische Kommission entschieden, die im WLTP ermittelten Emissionen auf NEFZ „zurückzurechnen“, um das Einhalten der Grenzwerte überwachen zu können. Deshalb werden bis zum 31. Dezember 2020 bei nach WLTP zugelassenen Personenkraftwagen zusätzlich die auf NEFZ zurückgerechneten Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerte in den Fahrzeugdokumenten ausgewiesen.

Für PHEVs existiert im Certificate of Conformity (CoC) nur der Wert „kombiniert gewichtet“. Der rein kombinierte Wert für PHEVs wäre zwar wünschenswert, da es der Wert im rein verbrennungsmotorischen Betrieb ist (d.h. darüber informieren würde, was das Fahrzeug im konventionellen Betrieb verbraucht). Da der rein kombinierte Wert aber nicht im CoC steht, kann er nicht im PKW-Label angegeben werden.

Zitat Ende

Zusammengefasst: Mit dem Verfahren WLTP ist es nicht mehr möglich, den verbrennungsmotorischen Verbrauch zu errechnen, obwohl dieser erfasst wird. Bei heise Autos streben wir daher an, bei Tests von Plug-in-Hybridautos grundsätzlich den Stromverbrauch pro 100 Kilometer einerseits und den verbrennungsmotorischen Verbrauch pro 100 Kilometer andererseits zu messen und zu veröffentlichen.

Mangel in der Kennzeichnungsverordnung

Aus mehreren Gesprächen mit Fachleuten bei Autoherstellern wurde außerdem klar, dass man sich gut vorstellen kann, diese beiden Messwerte in die Kennzeichnungsverordnung einzubringen und damit transparent zu machen – sie werden schließlich bei der allgemeinen Typprüfung erhoben. Das zuständige Bundeswirtschaftsministerium sagt auf Anfrage von heise Autos, dass genau das „wünschenswert“ sei, jedoch nicht im Pkw-Label angegeben werden könne, weil die Werte nicht in den CoC-Papieren stehen. Dieser Umstand wäre freilich selbstverständlich durch das BMWi änderbar. Eine Initiative in diese Richtung ist nicht erkennbar.

Im Ergebnis ist der CO2- und Verbrauchswert nach WLTP noch weniger nachvollziehbar als der bisherige nach NEFZ und, das wiegt mindestens ebenso schlimm, nicht mehr vergleichbar. Der Ruf der Plug-in-Hybride wird also weiterhin leiden. Das ist nicht gerecht, denn neben den elektrifizierten Power-SUVs der Schwergewichtsklasse gibt es am Markt auch effiziente PHEVs wie den Kia Niro (Test) oder den Toyota Prius Plug-in (Test). Sie können ein solider Einstieg in die Welt des elektrischen Fahrens sein, denn ohne Reichweitenangst ebnen sie emotional sicher den Weg für das Leben ohne Verbrennungsmotor.