5 Alternativen den Kraftstoffverbrauch zu berechnen (mit Onlinerechner)

In diesem Artikel stelle ich die unterschiedlichen Arten von Kraftstoffverbrauchsangaben vor und erkläre wofür sie benutzt werden und wie man sie berechnet.

Als erstes schreibe ich über den absoluten Kraftstoffverbrauch. Hier findest du auch den Rechner für Kraftstoffkosten und CO2 Ausstoß.

Danach kommt der relative, streckenbezogene Kraftstoffverbrauch. Auch hier gibt es einen Rechner zum Berechnen der Liter pro 100 km und einen Rechner zum Kraftstoffverbrauch planen.

Anschließend schaue ich auf die amerikanisch/britische Variante den Verbrauch zu berechnen, natürlich mit Rechner zur Berechnung in Meilen pro Gallone.

Zum Umrechnen der verschiedenen Maßeinheiten habe ich auch einen Rechner für dich.

Als nächstes kommt der relative, zeitbezogenen Kraftstoffverbrauch, mit dem Rechner zu seiner Berechnung in Liter pro Stunde.

Zum Abschluss erkläre ich dann noch den spezifische Kraftstoffverbrauch in Gramm pro Kilowattstunde.

Grundsätzliches

Den Kraftstoffverbrauch zu berechnen, ist keine komplizierte Aufgabe.

Du brauchst die Eingabewerte, die Formel, einen Taschenrechner und schon kann es losgehen.

Aber eigentlich willst du nicht nur einen Kraftstoffverbrauchswert wissen. Du willst du mehr!

Du willst den Kraftstoffverbrauchswert nutzen, um deinen Kraftstoffverbrauch zu verbessern, oder vielleicht auch nur um ihn zu planen.

In der Regel willst du auf jeden Fall mit dem berechneten Wert etwas tun.

Die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs stellt also einen entscheidenden Zwischenschritt auf dem Weg zu deinem endgültigen Ziel dar.

Um diesen Schritt erfolgreich zu bewältigen, ist die Verwendung korrekter Eingabewerte von entscheidender Bedeutung, denn wenn der Zwischenschritt ein falsche Ergebnis liefert, ist wahrscheinlich auch deine Schlussfolgerung am Ende falsch.

Die Genauigkeit der Berechnung hängt direkt von den Daten ab, die in die Formeln und Online-Rechner eingegeben werden.

Aus diesem Grund ist es wichtig, wie die Eingabewerte ermittelt werden.

Hier, in diesem Artikel erkläre ich die Berechnung unterschiedlicher Arten von Kraftstoffverbrauchsangaben.

Du findest eine Erklärung für jeden Wert, die jeweiligen Anwendungsfälle, für die er verwendet wird und die Berechnungsformeln.

Aber auch bei den anderen Schritten will ich dir helfen, indem ich zu jedem Schritt einen eigenen Artikel schreibe, der alles ganz genau erklärt.

In den meisten Fällen eignet sich die Flottenmonitoring-Methode, um die korrekten Eingabewerte für deinen realen Kraftstoffverbrauch herauszufinden. Ich habe dazu einen Artikel geschrieben, der diese Vorgehensweise genau erklärt. Schau da bitte unbedingt rein, nachdem du diesen Artikel hier gelesen hast.

Alternativ gibt es noch weitere Methoden, mit denen die Eingabewerte herausgefunden werden können. Auch dazu gibt es die Details in einem eigenen Artikel.

Aber lass jetzt mit dem absoluten Kraftstoffverbrauch anfangen.

Der absolute Kraftstoffverbrauch

Der absolute Kraftstoffverbrauch zeigt die Menge an Kraftstoff, die das Fahrzeug verbraucht hat.

Der absolute Kraftstoffverbrauch wird für die Berechnung der CO₂-Emissionen, der Kraftstoffkosten und des relativen Kraftstoffverbrauches verwendet.

Bei einem Dieselfahrzeug repräsentiert er die Menge an chemischer Energie, die beim Betrieb eines Fahrzeuges verbraucht wird.

Rechner – Kraftstoffkosten und CO₂

Heute hat mein LKW 150 l Diesel verbraucht.

Diese Aussage ist ein Beispiel für die Angabe eines absoluten Kraftstoffverbrauchswertes.

Der absolute Kraftstoffverbrauch wird in der Kommunikation relativ wenig benutzt, weil man ihn schlecht vergleichen kann.

Trotzdem ist es ein wichtiger Wert, weil er häufig weiterverarbeitet wird und damit die Grundlage für andere Verbrauchswerte bildet.

Wie hoch sind die Kraftstoffkosten?

Jede Tanksäule zeigt im Display das getankte Kraftstoffvolumen an.

Wenn du den Tank bei jedem Tankstopp komplett voll füllst, dann füllst du genauso viel Diesel nach, wie der Motor während der Fahrt dem Tank entnommen hat. Also ist das getankte Dieselvolumen genauso groß, wie das seit dem letzten Tanken verbrauchte Dieselvolumen.

Diese Angabe auf der Tanksäule ist dann direkt der absolute Kraftstoffverbrauch.

Die Tanksäule multipliziert das Dieselvolumen mit dem Dieselpreis und zeigt an, wieviel du zu bezahlen hast.

Es ist kein Geheimnis, dass das die Kraftstoffkosten sind.

Naja, im gewerblichen Einsatz kannst du noch Steuern abziehen. Dafür kannst du meinen Rechner nutzen.

Das war der ersten Anwendungsfall für den absoluten Kraftstoffverbrauch. Die Berechnung der Kraftstoffkosten.

Wie hoch ist der CO₂ Ausstoß?

Ein zweiter Anwendungsfall ist die Berechnung des CO₂ Ausstoßes.

Wird ein Liter Diesel verbrannt, entstehen 2,63 kg CO₂.

Wenn noch die CO₂ – Wirkung von anderen Stoffen berücksichtigt wird, die bei der Verbrennung entstehen, dann steigt der Wert auf 2,66 kg CO₂e.

Dieser Wert wird CO₂e- Äquivalent genannt und durch das kleine e hinter dem CO₂ gekennzeichnet.

Weil das ein konstanter Wert ist, kann mithilfe des absoluten Kraftstoffverbrauches die CO₂ Emissionen im Güterverkehr berechnet werden.

Man nimmt die Menge an verkauftem Diesel, multiplizieren sie mit dem CO₂ Wert und bekommen so die CO₂ Emissionen der gesamten Transportindustrie.

Auf diese Weise findet das statistische Bundesamt heraus, wie groß der Anteil vom Gütertransport am CO₂ Problem ist, ohne dass der Verbrauch jedes einzelnen Fahrzeuges bekannt ist.

Der Rechner verwendet den gleichen Trick, um die CO₂ Emissionen deines Fahrzeuges zu berechnen. Er multipliziert das Dieselvolumen mal 2,63 bzw, 2,66 kg/l.

Im Artikel 15 Antworten rund ums CO₂ incl. warum es aus dem LKW-Auspuff kommt, findest du mehr Informationen über CO₂ und den CO₂ Ausstoß beim Einsatz von unterschiedlichen Kraftstoffen in Verbrennungsmotoren. Da stehen auch die Quellen, aus denen die Werte stammen und weitere Werte.

Wie hoch ist der Energiepreis von Diesel?

Wenn du den Dieselpreis durch die, in einem Liter Diesel enthaltene, nutzbare Energie teilst, dann bekommst du den Energiepreis.

Das ist jetzt kein absoluter, sondern ein relativer Wert, aber ich finde ihn hilfreich, wenn ich den Preis verschiedener Energieformen miteinander vergleichen will.

Ein Liter Diesel enthält 35,5* MJ oder 9,8** kWh chemische Energie, die bei der Verbrennung im Motor umgewandelt wird. (Diese Kenngröße wird Heizwert genannt.)

*Quelle: https://www.chemie.de/news/131996/der-energiegehalt-im-kraftstoff.html **Quelle: https://www.energie-gedanken.ch/umrechnungsfaktoren/

Du kannst einfach vergleichen, wie das Preisverhältnis von 1kWh Dieselenergie zu einer 1kWh Elektroenergie ist.

Wieviel kWh Energie hast du verbraucht?

Ich vermute, es ist für dich auch interessant, wieviel kWh Energie verbraucht wurde.

Deshalb lasse ich das den Rechner auch gleich mit ausrechnen und in Klammern in den Antwortsatz schreiben.

Den absoluten Verbrauch zur Berechnung des relativen Verbauches verwenden.

Zum Abschluss noch die vielleicht wichtigste Anwendung für den absoluten Kraftstoffverbrauch:

Er ist eine wichtige Eingangsgröße für die Berechnung des relativen Kraftstoffverbrauches.

Aus diesem Grund wird uns der Wert sehr häufig begegnen.

Und das ist eine perfekte Überleitung zur nächsten Krafstoffverbrauchsart.

Den relativen, streckenbezogenen Kraftstoffverbrauch in l/100km berechnen.

Rechner – Relativer Kraftstoffverbrauch in Liter pro 100 km

Rechner – Planung Kraftstoffverbrauch

Formel für die Berechnung vom relativen Kraftstoffverbrauch in l/100 km.

Das verbrauchte Kraftstoffvolumen wird durch die gefahrene Strecke geteilt und dann das Ganze mit 100 multipliziert.
Das Ergebnis ist der relative Kraftstoffverbrauch in l/100 km Fahrstrecke.

Die Multiplikation mit 100 gibt uns Zahlen vor dem Komma.

Ohne diesen Trick hätten wir Null Komma und dann Stellen hinter dem Komma. Das wäre unpraktisch.

Naja, eine andere Alternative wäre es, den Kraftstoffverbrauch in Milliliter oder Schnapsgläsern pro Kilometer anzugeben. Praktikabler sind definitiv die l/100 km.

Der relative, streckenbezogene Kraftstoffverbrauch in l/100km

Der relative Kraftstoffverbrauchswert wird zum Planen, Vergleichen und Verbessern benutzt.
Er setzt das verbrauchte Kraftstoffvolumen in Bezug zu einer aussagefähigen Vergleichsgröße.

Durch eine standardisierte Fahrstrecke, als Referenz, werden die Werte normiert und können miteinander verglichen werden. Das macht den Kraftstoffverbrauch beurteilbar und planbar.

Der ausgerechnete, relative Kraftstoffverbrauch ist ein Durchschnittswert und beinhaltet mehrere 100 km-Verbrauchswerte, die wir nicht kennen.

Du bist ja seit dem letzten Tanken nicht nur 100 km gefahren, sondern es lagen mehrere 100 km Intervalle zwischen der letzten und der aktuellen Tankung.

Ich sage das, weil es noch einen anderen Durchschnittsverbrauch gibt, nämlich den Durchschnittsverbrauch, der sich aus mehreren der relativen Verbrauchs- Werte berechnen lässt.

Du musst sehr aufpassen, wenn vom Durchschnittsverbrauch gesprochen wird. Häufig spricht man von dem Wert, den wir hier berechnen. Wir brauchen aber eigentlich einen anderen Durchschnittsverbrauch, mit dessen Hilfe wir die Genauigkeit erreichen, die wir benötigen.

Der relative Kraftstoffverbrauch, wie wir ihn hier berechnen, ist generell eine gute Ausgangsbasis. Du musst aber überprüfen, ob er genau genug ist, um ihn für Vergleiche und Schlussfolgerungen zu benutzen.

In der Regel wird das nicht der Fall sein.

Das Problem ist die Streuung, die möglicherweise den Wert verfälscht. Sie hängt ganz wesentlich davon ab, wie die Eingabewerte ermittelt wurden.

Wie ganz am Anfang schon geschrieben, ist die Berechnung hier nur ein Zwischenschritt auf dem Weg zum korrekten Ergebnis. Deshalb unbedingt noch den Flottenmonitoring -Artikel lesen!

Da lernst du wie die Eingangswerte für die Berechnung ermittelt werden.

Im Artikel: Wie du die Streuung von Verbrauchswerten kontrollierst, kannst du alles über die Streuung nachlesen. Wenn du noch etwas tiefer in die Theorie einsteigen willst, dann kannst du das im Artikel über die Normalverteilung machen.

Im Artikel Wie du den Durchschnittsverbrauch richtig ausrechnest, gehts um die Berechnung vom finalen, nutzbaren Durchschnittsverbrauch.

Das ist der andere, wirklich relevante Durchschnittsverbrauchswert, den du brauchst.

Warum der relative Verbrauch ein guter Vergleichswert ist.

Das hört sich kompliziert an, warum ist dann der relative Verbrauchswerte eigentlich ein guter Verbrauchswert?

Schauen wir uns meine Aussage von oben nochmal an:

Am zweiten Tag ist der erwartete Verbrauch nicht eingetreten.

Das ist immer so! Kraftstoffverbrauch hat immer eine Streuung.

Kraftstoffverbrauch planen.

Du hast sicherlich bemerkt, dass ich eben den Kraftstoffverbrauch für den zweiten Tag geplant habe.

Zur Planung der Kraftstoffkosten multiplizierst du den relativen Kraftstoffverbrauchwert mit der geplanten Fahrstrecke und kennst dann den voraussichtlichen absoluten Verbrauch und damit auch die Kraftstoffkosten.

Der „Rechner – Planung Kraftstoffverbrauch“ macht genau das.

Wieviel CO₂ stößt ein LKW auf 100 km aus?

Da diese Wert so einfach auszurechnen ist, habe ich ihn in den Verbrauchsrechner oben gleich mit eingebaut.

Damit siehst du den CO₂-Ausstoß für deinen konkreten Verbrauch direkt im Ergebnis.

Falls du einen relativen Verbrauch eingeben willst, dann gibt den Wert in l/100 km im Feld für das verbrauchte Kraftstoffvolumen ein und setze die Strecke auf 100 km.

Den relativen, streckenbezogenen Kraftstoffverbrauch in Meilen pro Gallone berechnen.

Rechner – Relativer Kraftstoffverbrauch in Meilen pro Gallone

Formel für die Berechnung vom relativen Kraftstoffverbrauch in Meilen pro Gallone

Die gefahrene Strecke wird durch das verbrauchten Kraftstoffvolumen geteilt.

In der Formel für den Verbrauch in Meilen pro Gallone steht die Strecke über dem Bruchstrich und das verbrauchte Kraftstoffvolumen steht unter dem Bruchstrich.

Der relative, streckenbezogene Kraftstoffverbrauch in Meilen pro Gallone.

In der USA, Großbritannien, Kanada und einigen weiteren Teilen der Welt, wird ein umgekehrter Wert benutzt.

Es ist eine andere Sicht auf das gleiche Problem.

Die Konstante unter dem Bruchstrich ist also nicht 100 km sondern 1 Gallone Diesel.

Ich denke, das ist ein sehr praktikabler Ansatz, wie man auf den Kraftstoffverbrauch schauen kann.

Wenn du die Größe deines Tankvolumens kennst, dann kannst du ganz einfach herausbekommen, wie weit du mit dem Tankinhalt fahren kannst.

Du multiplizierst das entnehmbare Tankvolumen mit dem relativen Verbrauch und schon hast du die Strecke bis zum nächsten Tanken.

Der „Mal 100 Trick“ ist hier nicht notwendig. Mit fast 4 bis 5 Litern Diesel kann ein LKW eine Distanz zurücklegen, die eine Zahl deutlich vor dem Komma ergibt.

Worauf beim Vergleich von MPG Werten zu achten ist!

Warum schreibe ich so vage 4 bis 5 Liter?

Nun, es gibt zwei unterschiedliche Gallonen. Die englische Gallone (imperial) mit 4,54609 Liter und die US Gallone mit 3,785411784 Litern. (Source: Wikipedia)

Da es also zwei verschieden Werte mit der gleichen Maßeinheit „Meilen pro Gallone“ gibt, kann man nicht sicher sein, ob Werte vergleichbar sind.

Ich liebe metrische Einheiten!

Übrigens, in Japan wird der Kraftstoffverbrauch in Kilometer pro Liter angegeben.

Während im „l/100 km – System“ die Zahl so klein wie möglich sein soll, ist es in der Meilen pro Gallone Welt genau andersherum.

Eine große Zahl (also die Anzahl von Meilen) belegt einen besseren Kraftstoffverbrauch.

Zwischen Kraftstoffverbrauchsmaßeinheiten umrechnen

Wenn du von Meilen pro Gallone in Liter pro 100 km oder umgekehrt umrechnen willst, musst du zwischen der Imperialen Gallone und der US Flüssiggallone unterscheiden.

Im folgenden Rechner kannst du deinen Kraftstoffverbrauchswert eintragen, die Maßeinheit auswählen und bekommst die entsprechenden Werte in den anderen Maßeinheiten angezeigt.

Rechner – Umrechnung relativer Kraftstoffverbrauch

Den relativen, zeitbezogenen Kraftstoffverbrauch berechnen.

Rechner – relativer Standverbrauch

Rechner – absoluter Standverbrauch

Formel für die Berechnung vom relativen, zeitbezogenen Verbrauch in Liter pro Stunde.

Relativer, zeitbezogener Kraftstoffverbrauch in Liter pro Stunde

Wenn das Fahrzeug im Stillstand betrieben wird, dann wird der Verbrauch in Relation zur Betriebszeit des Motors gesetzt.

Die Maßeinheit ist Liter pro Stunde.

Wenn du aus dem getankten Dieselvolumen deinen streckenbezogenen Kraftstoffverbrauch ausrechnest, dann mischst du mit hoher Wahrscheinlichkeit den Standverbrauch mit ein.

Es ist ja nicht möglich beim Nachtanken zu unterscheiden, wieviel vom verbrauchten Kraftstoffvolumen während der Fahrt und wieviel im Stand verbraucht wurde.

Wenn es sich nur um den Leerlaufverbrauch handelt, dann ist das in der Regel ok.

Ist das Fahrzeug eine Betonpumpe oder hat es einen Ladekran, mit dem viel gearbeitet wird, dann ist das schon anders. LKWs werden ja häufig als Arbeitsmaschinen eingesetzt, wenn sie mit entsprechenden Aufbauten ausgerüstet sind. Da macht es Sinn den Standverbrauch separat zu kennen.

Bei einigen Fahrzeugtypen, kann der Standverbrauch separat im Display abgelesen werden.

Der Leerlaufverbrauch

Ein typischer Anwendungsfall für einen Standverbrauch ist der Leerlaufverbrauch eines Verbrennungsmotors.

Der Leerlaufverbrauch ist in zwei Hinsichten kritisch.

1. Wenn der Motor im Leerlauf läuft, ohne Arbeit abliefern zu müssen, ist der Wirkungsgrad Null. Das heißt, Energie wird nutzlos in Wärme verwandelt.
2. Im EcoRoll Modus läuft der Motor im Leerlauf, um die Nebenverbraucher anzutreiben. Der Leerlaufverbrauch reduziert hier die Verbrauchseinsparung.

Ok, das zweite ist ja nicht wirklich ein Standverbrauch, weil das Fahrzeuge ja rollt.

Wie hoch ist der Leerlaufverbrauch von einem LKW?

Der Leerlaufverbrauch hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wesentlich sind dabei die Leistungsaufnahme der Nebenverbrauchen, die vom Motor angetrieben werden, die Reibung im Motor und die Betriebstemperatur.

Die einfachste, sinnvollste und für jeden anwendbare Möglichkeit den Leerlaufverbrauch zu reduzieren, ist das Abstellen des Motors im Stand.

Die Frage, warum heute noch keine LKW Hersteller den Motor während Eco-Roll abschaltet, habe ich in einem Artikel ausführlich behandelt. Wenn es dich interessiert, dann schau da ruhig mal rein.

Der Standverbrauch

Wenn dein Fahrzeug eine Arbeitsmaschine ist, dann musst du definitiv den Standverbrauch separat berechnen.

Hier macht es definitiv Sinn, diesen Verbrauch zu kennen und zu optimieren.

Die Berechnung ist ja einfach, aber wir kommen wir an die Eingabewerte?

Wie der Standverbrauch ermitteln werden kann.

Häufig ist es gar nicht so einfach von einem Hersteller Angaben zum Standverbrauch zu bekommen.

Du kannst ihn aber selbst messen.

Die Vorgehensweise ist ähnlich wie bei der Verbrauchsmessfahrt-Methode.

Du musst hier sehr pedantisch vorgehen, damit ein korrekter Wert entsteht.

Wenn du dazu Fragen hast, dann schreibe mir und wir schauen uns das gemeinsam an.

Der spezifische Kraftstoffverbrauch.

Formel für die Berechnung vom spezifischen Kraftstoffverbrauch.

Hier teilt man die verbrauchte Kraftstoffmasse pro Zeiteinheit durch die effektive Motorleistung.

Die Maßeinheit ist Gramm pro Kilowattstunde.

Der spezifische Verbrauch beschreibt die Kraftstoffeffizienz von Verbrennungsmotoren.

Der spezifische Kraftstoffverbrauch bringt den verbrauchten Kraftstoff in Korrelation zur geleisteten mechanischen Arbeit.

Dieser Wert beschreibt im Grunde den Wirkungsgrad eines Motors.

Über dem Bruchstrich steht die Energie, die in den Motor reingefüttert wird. (Chemische Energie in Form vom Kraftstoff)

Damit auch wirklich die Energie als Eingangswert genutzt wird, verwendet man hier die Kraftstoffmasse. Sie korreliert direkt mit der chemischen Energie.

Das sonst verwendete Kraftstoffvolumen hängt neben der Energie noch von der Dichte und die wiederum von der Temperatur ab. Diese Komplexität wird vermieden, wenn wir direkt die Masse nehmen.

Unter dem Bruchstrich steht die abgegebene Arbeit.

Also Energie rein durch Arbeit raus = Wirkungsgrad.

Dieser Wert ist das Gesprächsthema im Kreise der Motorenentwickler und Thermodynamiker. Hier tobt sich ihr Ehrgeiz aus.

Wie wird der spezifische Krafstoffverbrauch ermittelt?

Ich habe hier keinen Rechner, denn dieser Wert wird auf einem Motorenprüfstand gemessen und die Software der Motorenprüfstände gibt diesen Wert direkt aus.

Du siehst in der Formel, dass auf dem Prüstand die Leistungsabgabe des Motors gemessen wird.

In Verbindung mit der Kraftstoffmasse pro Zeiteinheit, ergibt sich dann der gewünschte Wirkungsgrad-Wert.

Üblicherweise wird der spezifische Kraftstoffverbrauch nicht als ein einzelner Wert angegeben, sondern als ein Diagramm mit mehreren Werten für die verschiedenen Betriebszustände des Motors.

Dieses Diagramm nennt man Muscheldiagramm.

Die Linien, die dem Diagramm das Muschelaussehen verleihen, sind Linien mit gleichem spezifischen Kraftstoffverbrauch.

Der Druckwert auf der y-Achse entspricht dem Motordrehmoment. Lass dich nicht verwirren, es handelt sich um das kleine p für Druck, nicht um das große P, welches üblicherweise für Leistung steht.

Auf der x-Achse findet sich die Drehzahl. Damit ist jeder Punkt im Diagramm ein Leistungspunkt.

Werden die Daten in Form einer Tabelle abgespeichert, dann hat man das Kraftstoffverbrauchskennfeld eines Motors.

Das Kraftstoffverbrauchskennfeld eines Motors ist eine sehr wertvolle Basis für die Entwicklung von cleveren Fahr- und Motorbetriebsstrategien.

Man kann hier ablesen, in welchen Betriebspunkten der Motorwirkungsgrad am besten ist.

Dieses Kennfeld wird auch für die Berechnung des VECTO-Verbrauchswertes in das Berechnungstool eingespielt.

Das Kraftstoffverbrauchskennfeld wird sehr intensiv von den Entwicklungsingenieuren der Fahrzeughersteller genutzt.

Im normalen Fahrbetrieb kommt es eher selten vor.

Zusammenfassung

Wenn du Fragen hast oder Hilfe benötigst, dann schreibe mir und ich werde dir helfen.

Bitte schreibe mir unbedingt, falls du Fehler findest, die ich berichtigen muss. Ich übernehme keine Haftung für die Richtigkeit der Ergebnisse.