A8 D3 Neuling
Hallo. Bekomme demnächst einen A8L D3 exklussiv. Mein A8 D2 wird nun weichen. der 8er hat volle Historie Audi. Würde mir eine Gasanlage einbauen. Was habt ihr für Erfahrungen mit folgenden Gasanlage. Prins VSI mit elektronischen Verdampfer oder ICOM. Da ja das Auto mit Monitoren hinten ist mit Fax Internet DVD Player 4 Sitzer usw. wollte ich fragen ob es da ein Modul gibt für DVBT laut Ausstattung hat er analog und Digital DVBT2. Das DVBT2 läuft ja nicht mehr. Vielleicht könnt ihr mir dabei helfen. Danke vorab beste Grüsse
Beste Antwort im Thema
Gas verbrennt nicht zwingend heißer..
Die Neverending-Story "Gas brennt heißer" und der Ausrede Nummer eins (fast) aller Umrüster, sollte doch mal was am Motor kaputt gehen.
Hier wird es leider/glücklicherweise etwas theoretisch, aber ich versuche das ganze so einfach wie möglich zu formulieren. Bei der Frage wie "heiß" Gas brennt müssen wir zwei Fälle betrachten. Zum einen die Temperatur der Flamme an sich (quasi eine "Naturkonstante"😉, zum anderen die Temperatur der Gase im Motor. Durch die Druckwechsel des Kolbens ist letzte nämlich vom Zeitpunkt abhängig, dazu später.
Bei der "normalen" Flamme ist die maximale mögliche Temperatur die adiabate Flammentemperatur. Adiabat bedeutet, es wird keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht und die komplette Energie der Verbrennung wird in die Temperaturerhöhung der Brenngase gesteckt. Diese Temperatur ist nur vom Energieinhalt des Brennstoffs und der Sauerstoffkonzentration der Luft abhängig. An letzter kann man kaum was ändern, alle Motoren saugen die selbe Luft an.
Die Verdampfung des Kraftstoffs hat einen kleinen Einfluss auf die Spitzentemperatur. Dieser liegt allerdings nur im Promillebereich. Propan z.B. braucht 16 kJ/mol um zu verdampfen, setzt aber bei der Verbrennung 2200 kJ/mol frei. Das sind 7 Promille Energieverlust für die Verdampfung, diese kann man getrost in den Skat drücken. Isooktan verhält sich als "Benzin" ähnlich: 35 kJ/mol Verdampfungsenthalpie auf 5426 kJ/mol Verbrennungswärme sind 6,4 Promille. Bei Alkoholen ist die Kühlwirkung hingegen ca. vier mal höher wie bei LPG oder Benzin. Dort werden zum Verdampfen 42 kJ/mol gebraucht, während bei der Verbrennung dieses kurzen Moleküls nur 1366 kJ/mol frei werden. 3%, das ist eher ein Wort. Wenn etwas spürbar heißer brennt ist die Verdampfung des Kraftstoffs also erstmal nicht der hauptverdächtige Verursacher.
Eine Übersicht der adiabaten Flammtemperaturen und etwas Hintergrund ist der englischen Wikipedia zu entnehmen, siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_flame_temperature . Man kommt ziemlich schnell auf den Trichter, dass die meisten Brennstoffe in der Luft ähnlich heiß verbrennen. Im Folgenden eine Grafik aus einer Veröffentlichung: Society of Automotive Engineers Paper 2004-01-2936, Molecular Structure Effects On Laminar Burning Velocities At Elevated Temperature And Pressure.
Flammtemperatur vs. FlammgeschwindigkeitFlammtemperatur vs. Flammgeschwindigkeit
In dieser Abbildung ist die adiabate Flammentemperatur gegen die Flammgeschwindigkeit bei Umgebungsbedingungen (Raumtemperatur, Normaldruck) aufgetragen. Man sieht ganz gut, dass die "kältesten" Brennstoffe im linken Bereich Alkohole sind. Das wundert nicht, denn im Alkohol ist bereits ein Kohlenstoff 'etwas' mit Sauerstoff versehen und damit teil-oxidiert, das kostet Energie und damit Spitzentemperatur. Die heißesten Brennstoffe rechts sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie Aromaten und Alkene. Dies liegt daran, dass die Verbrennung von Kohlenstoff je Atom mehr Energie freisetzt wie die von Wasserstoff. Aufs Gewicht bezogen macht Wasserstoff dieses Manko jedoch mehr als wett.
Stöchiometrie (EN-Wikipedia)Stöchiometrie (EN-Wikipedia)
Zudem hat die verfügbare Luftmenge Einfluss auf die Flammentemperatur. Zu viel Luft und es wird sinnlos überschüssige Luft erwärmt. Zu wenig Luft und es verbrennt nicht alles. Es entsteht CO statt CO2, dieses CO setzt deutlich weniger Energie frei wie per vollständiger Verbrennung zu CO2 maximal möglich wäre. Die höchsten Temperaturen hat ein Brenner daher bei Lambda=1. Klingt logisch, beantwortet aber nicht die Frage wieso ein Motor bei Magerlauf und damit theoretisch kälterer Flamme trotzdem Überhitzungsschäden aufweisen kann. Bis hierhin wissen wir, dass die Flamme selbst bei Lambda=1 am heißesten ist, nahezu nicht vom Kraftstoff abhängig ist und es nahezu egal ist, ob flüssig oder gasförmig eingespritzt wird. Wir wissen aber auch, dass Magerlauf Motoren sehr zuverlässig tötet.
Leider ist der Motor nicht ganz so einfach. Wir betrachten nämlich keinen Bunsenbrenner, sondern einen Kolbenmotor. Wesen des Kolbens ist, dass dieser zyklisch hoch und runter fährt. Dabei wird das Gemisch mit typisch 9 bis 11 zu 1 verdichtet und gezündet. Druck und Temperatur verändern sich wenn komprimiert und gezündet wird. Wenn man eine Luftpumpe unten zupresst und komprimiert, dann wird das Gas innen durch den Druck heiß. Und exakt am komprimierten / heißen Punkt kommt die Verbrennungswärme durch Zündung dazu und heizt dieses Gas um ca. 2000°C zusätzlich auf. Das bringt erst den Druck auf den Kolben und damit die Kurbelwelle. Wobei die Verbrennung in Form einer (relativ langsamen) Flammenfront läuft und nicht "detonativ" ist. Detonativ ausbreitende Zündungen wären übrigens das Hochgeschwindigkeitsklingeln bei Motoren.
Die Flammengeschwindigkeiten sind endlich und bestimmen zusammen mit der adiabaten Flammentemperatur, wie heiß es im Brennraum bei einer idealen Zündung kurz hinter dem oberen Totpunkt (also im Maximum) werden kann. Vereinfacht gesagt: Eine schnelle Flamme sorgt dafür, dass das Gemisch weit oben während der Kompression durchbrennt, eine sehr langsame würde dem nach unten fahrenden Kolben hinterherlaufen und weniger Druck aufbauen können. Druck und Temperatur hängen bei einem Gas zusammen. Damit brennt eine schnelle Flamme oben lokal heißer. Bei der langsamen Flamme bewegt sich der Kolben bereits wieder nach unten, daher ist die Temperaturspitze nahe des oberen Totpunkts geringer. Klingt "cool", ist es aber ganz und gar nicht.
KolbendruckverlaufKolbendruckverlauf
Wenn eine Kompression eine Erwärmung ist (siehe Luftpumpe), dann ist eine Expansion im Umkehrschluß auch eine Abkühlung. In einem idealen Motor ist die Flamme dann durchgebrannt und hat vollen Druck entwickelt, wenn der Kolben etwa 10-20° nach OT steht. Das heißt, der Kolben ist weit oben, man hat richtig Temperatur und damit Druck, zugleich einen guten Hebel an der Kurbelwelle um diesen Druck mit ordentlich Hebelkraft auf die Kurbelwelle zu stemmen. Ist die Druckspitze früh und zu weit oben drückts längere Zeit und zudem zunächst senkrecht auf die Kurbelwelle, das belastet eher die Lager. Der nebenan gezeigte Druckverlauf als Funktion des Kurbelwellenwinkels wurde der Publikation Energy Conversion and Management 46 (2005) 2317–2333 entnommen. Wir sehen also, dass es stark auf die Abbrandgeschwindigkeit ankommt wenn man die Frage beantworten will "wie heiß ist es im Brennraum bei welcher Position des Kolbens". Und zudem stellt sich immer noch die Frage, wie sich eine Änderung des Gemisches auf die Abbrandgeschwindigkeit auswirkt.
druck-zeitkurvedruck-zeitkurve
Schauen wir uns dazu einen Kraftstoff in einer nicht verformbaren Brennkammer an. Leicht erhöhte Temperatur und etwas Druck, dann wird gezündet. Mittels Hochgeschwindigkeits-Drucksensoren kann man nun den Druckverlauf als Funktion der Zeit messen und darüber die Flammengeschwindigkeit in der Kammer errechnen. Gemeinerweise wird in der Literatur meistens das "Phi" des Fuel/Air Ratios statt des Lambda (Air/Fuel) aufgetragen. In dieser Publikation und nebenstehenden Bildern bedeutet eine Zahl größer eins nicht "mager", sondern "fett". Eine magere Flamme brennt wie auf den Diagrammen zu sehen deutlich langsamer wie eine fette, die höchste Flammgeschwindigkeit (steilste Kurve) liegt irgendwo bei Lambda 0.8 bis 0.9 auf der linken Seite. Wenig erstaunlich hat ein Benzinmotor in diesem Bereich seine höchste Leistung. Die langsamen Flammen rechts sind folglich im deutlich mageren Bereich. Damit festzuhalten: Mager bedeutet langsamer Abbrand, fett einen Schnellen. Deutlich zu fett verlangsamt wieder die Flamme, zudem kostet es auch Maximaltemperatur und damit sinnlos Sprit.
Flammgeschwindigkeiten verschiedener "Kraftstoffkomponenten" unter erhöhten Drücken und Temperaturen sind in den folgenden Abbildungen dargestellt, Quelle ist wieder die o.g. Publikation der Society of Automotive Engineers. Kurzfassung: bei Phi gleich 1 liegen Benzinkomponenten wie längere und isomerisierte Alkane genau wie substituierte Aromaten und der früher gängige Oktanbooster MTBE etwa bei 60 cm/s. Methan hat die selbe Größenordnung, während Propan und Butan bei etwa 70 cm/s liegen und Ethanol ganze 85 cm/s auf die Beine stellt.
Randbemerkung: Turbulente Flammgeschwindigkeiten entstehen durch Ausgleichsbewegungen heißer Gase im Brennraum und sind deutlich höher im zweistelligen m/s Bereich, aber die laminare Geschwindigkeit ist eine Art "mikroskopische Grundlage" des Verbrennungsvorgangs. Deswegen bleibe ich bei diesen Daten. Die maximale Kolbengeschwindigkeit ist wesentlich durch die Flammgeschwindigkeit begrenzt. Aktuelle "Rennmotoren" wie Porsche GT3 oder eine BMW S1000R erreichen etwa 22 m/s, während kräftige Alltagsmotoren wie (m)ein Audi V6, ein x30er BMW bei etwa 19-19.5 m/s liegen. Ein 20 Jahre alter Ford Fiasko liegt bei etwa 16 m/s.
Flammgeschwindigkeit GaskraftstoffeFlammgeschwindigkeit GaskraftstoffeFlammgeschwindigkeit AromatenFlammgeschwindigkeit AromatenFlammgeschwindigkeit OxigenateFlammgeschwindigkeit OxigenateFlammgeschwindigkeit AlkaneFlammgeschwindigkeit Alkane
Man kann sich nun überlegen was passiert, wenn es zu früh oder zu spät zündet. Bei zu früher Zündung oder schneller Flamme wird sich die Druckspitze nach links bewegen und schlimmstenfalls vor dem OT fertig sein. Damit arbeitet die Druckspitze der Kurbelwellenbewegung sogar zunehmend entgegen. Passiert u.a. beim "klingeln" wenn sich die Druckwelle im Brennraum schneller als erwartet (weil detonativ) ausbreitet. Zudem steigen Spitzendrücke und Temperaturen, was bei nicht ausreichend klopffesten Kraftstoffen zu detonativer Verbrennung führt. Derartige Schläge mag kein Lager, das zerlegt recht sicher den Motor.
Ist die Flamme langsam und/oder wird zu spät gezündet, dann rennt diese dem Kolben hinterher. Eine hinterherrennende Flamme hat einen geringeren Spitzendruck im Brennraum und somit zunächst weniger Drehmoment. Die Spitzentemperatur ist durch den geringeren Spitzendruck ebenfalls niedriger. Das klingt erstmal nach "gut" weil "kalt". Aber diese langsame Verbrennung hat einen ganz hässlichen Einfluss auf die Abgastemperatur. Das ist die Temperatur, die Auslassventile, Ventilsitze, Krümmer, Katalysator und ggf. den Turbo "grillt".
Wenn eine Kompression eine Temperatuerhöhung ist, so ist die Expansion durch den nach unten laufenden Kolben eine Abkühlung. Und diese kommt bei langsamen Flammen sehr spät. Weiter im nächsten Teil - dort wird erklärt, wieso eine magere Verbrennung "obenrum" kalt und am Auslass trotzdem heißer ist.
Fertig :-)
21 Antworten
Sehr guter Beitrag, Daumen hoch,
danke dafür!
Ich möchte mich nicht mit fremden Federn schmücken und habe das meiste aus einem langen Gespräch mit einem Physiker/Chemiker das ich vor Jahren mit ihm führte kopiert, er hatte mir noch einige Diagramme dazu gemailt.
Ich war damals nicht sicher ob ich mich für Gas oder für E85 entscheiden sollte, deshalb hatte ich auch irgendwo "mein V6" geschrieben.
Den V6 habe ich 13 Jahre lang gefahren, eine lange Zeit davon auf E85.
Das Bild vom Hosenrohr ist unter E85 entstanden :-)
Hier noch etwas verständlicher für die Allgemeinheit zusammengefasst:
* LPG brennt weil es etwas schneller verbrennt in der Position "Kolben oben" tatsächlich wenige Prozent (2 bis max. 3%) heißer.
* LPG ist bei den für Ventile und Turbolader relevanten Abgastemperaturen "Kolben unten" sogar kälter, sofern natürlich die Anlage ausreichend präzise dosiert und abgestimmt worden ist.
* die tiefsten Abgastemperaturen hat eine präzise dosierende und (qualitativ hochwertige) Anlage.
Nur weil für eine Anlage ein Abgasgutachten vorliegt heißt das noch lange nicht, dass die Anlage in jedem Auto vom nächsten mongolischen Landmaschinenschlosser in einem Tag eingebaut perfekt läuft. Ein Abgasgutachten besagt nur, dass ein Ingenieur des Herstellers ein derart umgerüstetes Auto durch die Abgasmessung des TÜV gebracht hat. Von "in einem Tag eingebaut, auf 'Autotune' gegangen, fertig" steht dort explizit nichts drin.
Verbrannte Ventile sind (bei gasfesten Ventilsitzen natürlich) daher kein Naturgesetz des LPG-Einsatzes an sich, sondern ein Fehler. Entweder in der Abstimmung oder der Dosierung. Wenn euch also ein Umrüster erzählt "nicht über 4000 Touren, kein Vollgas weil Gas brennt heißer", erzählt dem ruhig "tschüß". Gasfeste Motoren bzw. gasfeste Ventilsitze sind genauso vollgasfest wie im Benzinbetrieb. Es freut keinen Motor getreten zu werden, egal wie teuer der Kraftstoff ist.
Ist ein Motor bekannterweise nicht ausreichend gasfest, so kann auch die sauberste Abstimmung einen Ventilschaden auf Dauer nicht verhindern. Durch Schlagverschweißungen (Pitting) trägt sich der Ventilsitz ab, dadurch sinkt das Ventilspiel, das Ventil öffnet zu früh und schließt zu spät, wird ggf. undicht und das wars dann. Gas hat im Gegensatz zu Benzin keine Additive, manche Ventile vertragen das nicht.
Dass LPG halten "kann" zweigt https://www.motor-talk.de/.../...edback-zum-tollen-wagen-t6107489.html eindrucksvoll: Fast 800.000 km unter LPG, allerdings auch pfleglich gefahren bzw. behandelt. Vor allem pfleglich warmgefahren UND Langstrecke obendrauf. Wenn LPG so "böse" und "brennt heiß" wäre wie es manche machen - die Chance läge bei Null diese Laufleistungen zu erreichen.
Gruß, Lars
Zitat:
@SWAN schrieb am 30. Januar 2019 um 10:39:55 Uhr:
... Der Lüftermotor kann das ab. ...
Naja, bei entsprechendem Alter bzw. Betriebsstunden ( 😉 ) wurde gerade der Lüftermotor wegen verschlissener Kohlen schon von einigen getauscht.
Ich fahre jetzt gut 6,5 Jahre und fast 120.000 km mit einer Prins VSI I.
Nie Probleme und absolut wartungsfrei....🙂
Ich lese hier nicht mehr so oft - weil der Wagen halt nun mal läuft - aber es sollte auch Kollegen geben die schon über 200.000 km mit Gas fahren...!
Ich habe immer wieder mal gezweifelt ob ich nicht ca. 700 Euro mehr für eine Vialle Anlage mit flüssiger Gaseinspritzung hätte investieren sollen, aber so wie meine Anlage bisher läuft, nehme ich die geschätzten 0,5 bis 0,7 Liter/100km (geschätzter Jahresschnitt) mehr an Startbenzin gerne in Kauf.....!
Mein durchschnittlicher Benzinverbrauch auf 100 km liegt bei ca. 50% Langstrecke und ca. 50% Kurzstrecke bei 20.000 km im Jahr jedenfalls unter 1 Liter im Jahresschnitt.
Die letzten Jahre bin ich für ca. 9,20 Euro/100 km (LPG und Benzin) gefahren.
....das Ganze ist exakt anhand von Spritmonitor.de errechnet, da ich alle Tankvorgänge dort eintrage....!
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Zitat:
@BuddyArno schrieb am 30. Januar 2019 um 20:29:21 Uhr:
Zitat:
@SWAN schrieb am 30. Januar 2019 um 10:39:55 Uhr:
... Der Lüftermotor kann das ab. ...
Naja, bei entsprechendem Alter bzw. Betriebsstunden ( 😉 ) wurde gerade der Lüftermotor wegen verschlissener Kohlen schon von einigen getauscht.
Klar, aber besser den Lüfter tauschen, als einen feuchten oder überhitzten Wagen innen. Ein Tot stirbt man immer......Geruch ist wichtig und zeigt Dir auf, ob abgestanden feucht vergammelt, oder frisch und trocken. Der A8 hat ohne Ende Elektrik und Electronic verbaut - d. h. trocken halten von Innen. Mach ich und hatte in 10 Jahren nie Probleme was das angeht, außer das Schiebedach hat mal gepisst. Was ein Zirkus - alles neu.....da war die Karre klatschnass von Innen. Der Gau.....hab's aber sofort gemerkt und besetigt. Der Zustand war keine 2 Stunden, aber Obacht: Immer schön die Wasserabläufe sauber halten, 1. die Im Wasserkasten vorne (beim Innenraum-LuFi) und die 4 im Dach! Da gibt's ne extra Wartungsvorgabe!!! Na usw.
Nicht schlecht. Gute Alternative. Ich fahre im wesentlichen berufsbedingt, d.h. viel sehr schnell und länger.
100 km für 14 - 15.- €, aber bei Tempomat 200 km/h Dauertempo. (Ja es gibt noch ein paar wenige Strecken wo das geht, von wegen schnell fahren bringt nix. Klar bei mir bis zu 2 Stunden pro Strecke.)
143 km/h Dauertempo für 9. - 10.- €. (max Reichweite akzeptables Tempo für 129 km/h Schnitt auf über 1000 km - bis 1700 am Stück z.B. Frankreich)
In der BRD schafft man selbst mit Spurts u. Hochgeschw. Strecken allenfalls noch 125 km/h z. B. Schnitt Münschen - HH am Tag.
Nachts zwischen 0000 und 0600 morgens, Mulhouse - HH = 780 km in 5 h = Schnitt 156 km/h. Mehr im erlaubten Rahmen / Toleranzbereich so schnell wie es geht ist nicht drin.
(V8 Diesel)
Ich verballer im Schnitt ca. 3.000 Liter im Jahr. (je nach Einsatz mal mehr, mal weniger)
Dazu kommen 75 Flaschen ERC Power Diesel Additiv. Immer - bei jedem tanken 1:200.
Cetanzahlanhebung, Fließverbesserer und Schmierverbesserer etc. und wesentlich saubere Verbrennung und Kraftstoffstabilisierung auch gegen Algen - und Pilzbefall im Diesel. (Kommt durch diesen Sch...Biodieselzusatz bis zu 7% an der Tanksäule - der letzte Blödsinn....)
Kaltstart gibt's bei mir nicht durch Motorvorwärmung ganzjährig vor jedem Start - immer!.
Alle 30 tsd. km Lambda Kur, Ölwechsel alle 15. (= 20 Liter p. a. nur LL Top Öle)
Meine Trübungswerte = TÜV/ASU = sind 0.00 - jawohl, richtig gelesen: 0,00!
Alle Ölwerte auf Niveau eines Gasmotors und da noch im Bestbereich - Optimum für Gasmotoren aber mit meinem V8 Bi - Turbo Diesel!.
Sauberer läuft kein Verbrennungsmotor trotz überwiegend 50 - 75% Motorlast, bzw. gerade deswegen.
Von wegen TL, dass ist - kontraproduktiv - das Gegenteil bewirkend. Aber Physik ist halt nicht jedermannssache schon gar nicht bei Sozi's und Grünen und selbsernannten Umweltschützern, die offensichtlich alle keine Ahnung von Physik und Chemie haben und nicht's von Thermodynamik verstehen.
Abgasrohre bltzblank und grau innen - Null Ruß - wie früher Benziner nach scharfer BAB Langstrecke.....oder eben Gasmotoren! Die Dänen haben damit angefangen. Konnte man immer im Auspuff sehen.
Meine DPF Beladung liegt nach 10 Jahren bei 82% unter Durchschnitt - Herstellererwartungen für den Normalfahrer!
Fahrprofil: wenig - kaum Kurzstrecke - Mittlestrecke bis 350 km häufig 60 - 75% Last, immer im erlaubten Bereich - Langstrecke so schnell wie es geht, in Abhängigkeit Strecke und benötigter Reichweite - wenig bis keine Tankstops (versaut jeden Schnitt) = höchst mögliche Schnittgeschwindigkeit - linke Spur.
138 bei TL 120, 148 bei TL 130, ansonsten immer 200 km/h (55% Last) Tempomat, wo immer es geht, (> 650 km) der größte Anteil der bisherigen Gesamt - Laufleistung und 200 - 250 km/h (bis 75% Last) wenn's dauerhaft geht, also auf Strecken auch vorausschauend Sinn macht (leere BAB) und ich's eilig habe und noch ohne Tankstop das Ziel erreichen kann. (ca. < 650 km ein Weg)
Also das geht mit einem Diesel. Ein Gasmotor ist aber eine Alternative, keine Frage. Bei fachgerchtem Umgang, werden beide ähnlich hohe Laufleistungen erreichen, weit über dem Durchschnitt. Man muss nur schnell genug fahren. Schwachlast ist genauso schädlich wie Volllast.
Ein Kaltstart entspricht 500 km Verschleiß bei Vollgas auf der Autobahn.
Damit muss man arbeiten - dann erreicht man auch Taxi Laufleistungen. Die fahren nur Kurzstrecke - also eher schlecht - werden aber nie kalt.
Das ist das ganze Geheimnis.
Ich fahre normalerweise nicht besonders schnell, nur wenn es zeitlich mal kanpp wird.......oder auch mal 180 - 220 km/h, wenn mir auf zweispurigen Autobahnen das ständige links und rechts Gefahre auf den Sack geht....!
Wenn ich an Wochenenden nachts bzw. oft eigentlich fast schon sehr früher morgen, von Auftritten nachhause fahre und die Autobahn relativ leer ist, dann stelle ich ACC auf 130 - 150 km/h und lasse einfach laufen, alles andere wäre mir zu stressig....😉
Ich habe eben mal nachgesehen:
2015 war der Schnitt 10,35 €/100km
2016 waren es 9,46 €/100 km
2017 waren es 9,13 €/100 km
2018 habe ich noch nicht genau ausgerechnet, aber durch den gestiegenen LPG-Preis und die gestiegenen Kosten für SuperPlus dürften es um die 10 €/100 km gewesen sein.
Bei Langstrecken, wenn ich fast nur auf Gas fahre, bin ich schon für unter 7,50 € pro 100 km gefahren.