Sammelthread: Passat B8 GTE

Lohnt sich der Charge-Mode?

Dass das elektrische Fahren günstiger ist als das Fahren mit Benzin, hatte ich in meinem letzten Post schon festgestellt, hier nochmals die Kostentabelle, diesmal mit Angabe der Mehrkosten des Hybrid-Modes gegenüber dem E-Mode in % (rote Zahlen):

Code:
                E-MODE     HYBRID-MODE  
    Gang      kWh/ Cent/ Ltr/ Cent/ ggü.  Wirk.-
km/h   U/min 100km  km  100km  km  E-Mode grad
-----------------------------------------------
  20  2 1300  13,0  3,9   5,7  7,8 +101%  25,3%
  30  2 1900  11,6  3,5   4,8  6,6  +90%  26,9%
  40  3 1700  11,5  3,5   4,7  6,5  +88%  27,2%
  50  4 1500  11,8  3,5   4,6  6,3  +79%  28,5%
  60  5 1400  13,0  3,9   4,4  6,1  +55%  32,8%
-----------------------------------------------
  70  6 1300  14,5  4,4   4,3  5,9  +36%  37,5%
  80  6 1500  16,7  5,0   4,7  6,5  +29%  39,5%
 100  6 1900  19,6  5,9   5,5  7,6  +29%  39,6%
 120  6 2300  23,1  6,9   6,5  8,9  +29%  39,5%
 135  6 2550  26,8  8,0   7,6 10,5  +30%  39,2%
 160  6 3050              9,5 13,1      
 180  6 3400             11,0 15,1      
 200  6 3800             14,6 20,1      

Leider reicht der Akku nicht für Urlaubsreisen o.ä., und über weite Strecken hat man keine Gelegenheit, den Akku zu laden. Deshalb stellt sich die Frage, ob es sich lohnt, mit dem Charge-Mode den Strom selbst zu erzeugen, um diesen innerorts oder im Stau zu verbrauchen. Um die Antwort gleich vorwegzunehmen: Ja, es kann sich tatsächlich lohnen, wenn der generierte Strom bei weniger als 70 km/h verbraucht wird (alles, was nicht im 6. Gang gefahren werden kann).

Wie kommt man darauf? Zunächst habe ich den durchschnittlichen Benzinverbrauch im Charge-Mode ermittelt (bei konstantem Tempo / Messreihe mit Tempomat) und mit dem Verbrauch im Hybrid-Mode verglichen. Dann habe ich vom BC abgelesen, wieviel Strom damit erzeugt wurde (kWh pro 100 km). Der Generator erzeugt in der Regel 3,0 bis 3,2 kWh aus einem Liter Benzin. Je nach Benzinpreis ergibt sich somit ein Strompreis von 43 bis 46 Cent pro erzeugte kWh, was deutlich teurer ist als das Laden an der Steckdose (siehe rote Zahlen in der Tabelle unten).

Aber: Der Benziner hat bei Langsamfahrt einen sehr schlechten Wirkungsgrad gegenüber dem E-Motor, z.B. bei 20 km/h ist der Hybrid-Mode doppelt so teuer wie der E-Mode (siehe rote Zahlen in der Tabelle oben), so dass sich das elektrische Fahren auch dann lohnen würde, wenn der Strompreis doppelt so hoch wäre. Somit fährt man auch mit dem selbst erzeugten Strom unterm Strich günstiger als mit Benzin (Hybrid-Mode). Die Grenze liegt zwischen 60 und 70 km/h, ab dann ist der Wirkungsgrad des Benziners höher als der Wirkungsgrad der Stromerzeugung, so dass sich letzteres nicht mehr rentiert.

Code:
         CHARGE-MODE      GENERIERTER STROM
      Ltr/ Cent/ (ggü.  kWh/ Cent/ Mehr- Wirk.-
km/h 100km  km   Hybr.) 100km kWh  preis grad
----------------------------------------------
  20  14,0 19,3 (+11,4)  25,0  46  +52%  33,5%
  30  14,7 20,2 (+13,6)  30,8  44  +47%  34,6%
  40  15,6 21,5 (+15,0)  34,2  44  +46%  34,9%
  50  14,7 20,2 (+13,9)  31,6  44  +47%  34,8%
  60  11,0 15,1  (+9,1)  20,7  44  +46%  34,8%
----------------------------------------------
  70   8,9 12,3  (+6,3)  14,4  44  +47%  34,8%
  80   9,4 12,9  (+6,5)  14,8  44  +46%  35,0%
 100  10,3 14,2  (+6,6)  15,2  43  +45%  35,2%
 120  10,7 14,7  (+5,8)  13,4  43  +44%  35,4%
 135  11,4 15,7  (+5,2)  12,1  43  +44%  35,4%
 160  12,6 17,3  (+4,3)   9,3  46  +53%  33,3%
 180  13,7 18,9  (+3,7)   6,0  62 +106%  24,7%
 200  16,3 22,4  (+2,3)   2,9  81 +169%  19,0%

Wer Probleme mit dem Tabellenformat hat, kann sich die angehängte Excel-Datei herunterladen.

Hinweise

• Bei den Stromkosten (30 Cent/kWh) sind 23 % Ladeverluste berücksichtigt, beim Benzinpreis (138 Cent/Liter) die BC-Abweichung von 2 %. Allerdings ändert das Benzin-/Strompreisverhältnis prinzipiell nichts am Ergebnis: Steigt der Benzinpreis, dann wird zwar der Generatorstrom gegenüber dem Steckdosenstrom teurer, aber in gleichem Maße auch der Hybrid-Mode (Benzin) gegenüber dem E-Mode (Strom). Mit der beigefügten Excel-Tabelle kann man das leicht nachprüfen.
• Beim Wirkungsgrad wurde ein Brennwert von 9 kWh je Liter Benzin kalkuliert.
• Der Charge-Mode funktioniert nicht in der Aufwärmphase des Verbrennungsmotors (2-3 Minuten nach Kaltstart).
• Am günstigsten lädt man den Akku bei 100-140 km/h auf. Oberhalb 160 km/h wird es ineffizient wegen der hohen Drehzahlen. Innerorts ist der Charge-Mode zwar nicht schlecht, aber hier empfiehlt es sich immer, den Verbrenner abzuschalten, nicht nur wegen des Kostenvorteils, sondern auch zur Vermeidung von Abgasen und wegen der unvergleichlichen Ruhe im Auto.
• Je nach gefahrener Geschwindigkeit kann die Generatorleistung knapp 18 kW erreichen, allerdings schrumpft sie nach ein paar Minuten mehr oder weniger stark zusammen, vermutlich wird der Akku heiß. Für die Messungen war der Charge-Mode jeweils nur wenige Minuten aktiv. Bei einer längeren Beanspruchung fallen die durchschnittlichen Erträge meist wesentlich niedriger aus, dementsprechend sinkt der Benzinverbrauch. Faustregel: 10 km Charge-Mode ergeben ca. 5 km Reichweite im E-Mode.
• Nach einer längeren Charge-Mode-Phase kann die Bremsleistung des E-Motors stark eingeschränkt sein. Steht eine größere Bremsung bevor (z.B. Autobahnausfahrt / Ampel), sollte man 1-2 Minuten vorher den Charge-Mode abschalten, damit sich das System "erholen" kann.
• Abschalten sollte man den Charge-Mode auch dann, wenn der Ladestand des Akkus etwa 3/4 erreicht, weil in diesem Bereich noch 80-90 % der Bremsleistung des E-Motors zur Verfügung stehen. Bei vollem Akku ist keine Bremsenergierückgewinnung mehr möglich.

Fazit

Der Charge-Mode macht also auf Langstrecken Sinn, wenn man folgende Strategie fährt:

• Alle Strecken bis 60 km/h sollten im E-Mode gefahren werden, ausgenommen größere Steigungen (= Stromfresser). Im Gefälle darf es auch 100 km/h oder schneller sein, solange man mit 10 % Leistung auskommt.
• Bei höherem Tempo (bevorzugt 100-140 km/h, möglichst wenige Bremsungen) lädt man den Akku, bis der Ladestand für alle restlichen E-Mode-Streckenabschnitte reicht, jedoch maximal auf 70-80 % (reicht für 30-40 km "Schwachlaststrecke"😉.
• Ansonsten fährt man im Hybrid-Mode.

Unklar ist allerdings, wie sich das häufige Laden und Entladen konkret auf die Speicherkapazität des Akkus auswirkt. Ist irgendwann ein Akkutausch fällig nur wegen intensiver Nutzung des Charge-Modes, dann hat es sich ganz sicher nicht gelohnt. Aber das ist mangels Langzeiterfahrungen schwer zu beurteilen.