Gründe für den höheren realen Verbrauch von Plug-in-Hybriden
Plug-in-Hybridfahrzeuge weisen in der Praxis häufig einen höheren Verbrauch auf als die offiziellen Angaben vermuten lassen. Eine Untersuchung der Empa analysiert die Ursachen und zeigt, dass der tatsächliche Umweltvorteil dieser Fahrzeuge maßgeblich von Nutzungsmustern, Außentemperaturen und dem Fahrzeugdesign abhängt. Besonders relevant sind dabei die Häufigkeit des Ladevorgangs, das Fahrverhalten sowie fahrzeugspezifische Eigenschaften wie das Gewicht.
Funktion und Einflussfaktoren auf den elektrischen Fahranteil
Plug-in-Hybride sollen den Übergang zur Elektromobilität erleichtern, indem sie kurze Strecken elektrisch zurücklegen und bei längeren Fahrten auf einen Verbrennungsmotor zurückgreifen. Die Empa-Studie, gefördert durch das Bundesamt für Umwelt (BAFU), verdeutlicht, dass der Anteil der rein elektrischen Fahrleistung stark vom individuellen Ladeverhalten abhängt. Wird das Fahrzeug nicht regelmäßig geladen, ähnelt der Betrieb einem schwereren Verbrenner, da das zusätzliche Gewicht von Batterie und Elektromotor den Verbrauch erhöhen kann. Das Fahrzeugdesign, insbesondere Gewicht, Antriebskonzept und Batteriekapazität, beeinflusst die Effizienz maßgeblich.
Einfluss von Umweltbedingungen und Fahrstil
Bisher basierten Erkenntnisse zum realen Verbrauch von Plug-in-Hybriden hauptsächlich auf On-Board Fuel Consumption Monitoring (OBFCM)-Daten, die seit einigen Jahren in Europa vorgeschrieben sind. Diese Daten zeigen zwar eine Abweichung von den offiziellen Verbrauchswerten, liefern jedoch keine Informationen zu Einflüssen wie Umgebungstemperatur, Heizbetrieb oder Fahrweise. Um diese Aspekte zu untersuchen, testeten Empa-Forscher zwölf aktuelle Plug-in-Hybridmodelle auf einem Rollenprüfstand unter verschiedenen Bedingungen, darunter Temperaturen von +23 °C, -7 °C sowie -7 °C mit eingeschalteter Heizung, und mit unterschiedlichen Fahrprofilen.
- Unter optimalen Bedingungen erreichen die Fahrzeuge eine lange elektrische Reichweite und niedrige Emissionen.
- Bei realistischen Alltagsbedingungen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, aktivierter Heizung und dynamischem Fahrstil, reduziert sich die elektrische Reichweite deutlich.
- Der Verbrennungsmotor schaltet früher und öfter zu, was zu einem höheren Verbrauch sowie steigenden CO₂- und Schadstoffemissionen führt.
Balance zwischen Fahrzeuggewicht und Batteriekapazität
Die Studie zeigt zudem, dass das Gesamtdesign des Fahrzeugs eine wichtige Rolle spielt. Leichtere Fahrzeuge mit moderater Motorisierung und ausgewogener Batteriekapazität erzielen bessere Effizienzwerte. Schwere Fahrzeuge benötigen mehr Energie pro Kilometer, was durch das zusätzliche Gewicht von Batterie und Elektromotor verstärkt wird. Dies führt dazu, dass der Verbrennungsmotor häufiger aktiviert wird und die elektrische Reichweite unter ungünstigen Bedingungen abnimmt. Große Batterien bieten nur dann Vorteile, wenn sie regelmäßig geladen werden und das Fahrprofil zur elektrischen Reichweite passt. Gleichzeitig erhöht das höhere Gewicht den Energiebedarf dauerhaft.
Unterschiede zwischen europäischen und schweizerischen Nutzungsdaten
Der sogenannte „Utility Factor“ beschreibt den Anteil der elektrisch gefahrenen Strecke bei Plug-in-Hybriden und liegt in europäischen Typprüfungen meist zwischen 70 und 85 Prozent. Diese Werte basieren auf älteren US-amerikanischen Pendlerdaten. Neuere europäische OBFCM-Daten zeigen jedoch, dass der elektrische Anteil im Alltag geringer ist. Die EU hat daher die Berechnungsmethode angepasst und plant weitere Anpassungen ab 2027.
Die Empa-Forscher haben erstmals den Utility Factor für die Schweiz auf Basis nationaler Mobilitätsdaten berechnet. Dabei wurden typische Tagesfahrstrecken mit den gemessenen Verbrauchs- und Emissionsdaten verknüpft und mit realen Verbrauchsdaten abgeglichen. Das Ergebnis weist auf einen tendenziell höheren elektrischen Fahranteil in der Schweiz hin, da hier kürzere Strecken zurückgelegt werden und der Anteil an Firmenfahrzeugen, die seltener geladen werden, geringer ist. Allerdings bestehen Unsicherheiten aufgrund fehlender Daten zum tatsächlichen Ladeverhalten, da angenommen wurde, dass alle Nutzer ihr Fahrzeug täglich laden.
Bedeutung realitätsnaher Nutzungsparameter
Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit länderspezifischer und realitätsnaher Utility Factors, da diese den offiziellen Verbrauch, Strombedarf und Emissionen maßgeblich beeinflussen. Zu konservative Annahmen könnten die regulatorische Attraktivität von Plug-in-Hybriden beeinträchtigen. Für Nutzer, die aktuell nicht auf ein reines Elektrofahrzeug umsteigen können oder wollen, stellt ein regelmäßig geladenes Plug-in-Hybridfahrzeug eine bessere Alternative zum reinen Verbrenner dar. Entscheidend ist eine korrekte Nutzung der Fahrzeuge sowie die Förderung des tatsächlichen elektrischen Fahranteils durch eine verlässliche Ladeinfrastruktur zu Hause und am Arbeitsplatz, klare Anforderungen an die Ladefähigkeit von Flottenfahrzeugen sowie Anreizsysteme, die die Nutzung von Strom gegenüber Kraftstoff begünstigen.
Wissenschaftliche Ansprechpartnerin
Dr. Miriam Elser
Chemische Energieträger und Fahrzeugsysteme
Telefon: +41 58 765 47 74
E-Mail: miriam.elser@empa.ch
Quellen
- B. Sandoval Guzmán, M. Huber, P. Zimmermann, B. Zeps, C. Bach, M. Elser: Environmental performance of plug-in hybrid electric vehicles: Impacts of driving cycles, ambient temperature, and auxiliary loads; Atmospheric Environment: X (2025); doi: 10.1016/j.aeaoa.2025.100393
- B. Sandoval Guzmán, E. Asikainen, M. Huber, P. Zimmermann, C. Bach, M. Elser: Utility factor frameworks for plug-in hybrid electric vehicles: A comparative assessment; Transportation Research Part D: Transport and Environment (2026); doi: 10.1016/j.trd.2026.105098
Weiterführende Informationen
https://www.empa.ch/web/s604/verbrauch-von-plug-in-hybriden-untersucht
