Mit vorausschauendem Fahren Kraftstoff sparen – Wie gehts?

Willst du kraftstoffsparend fahren lernen oder deine vorhandenen Fähigkeiten verbessern?

Stört dich Energie- und damit Geldverschwendung?

Möchtest du wissen, welche Rolle vorausschauendes Fahren bei einer energiesparenden Fahrweise spielt und wie es funktioniert?

Oder denkst du etwa, dass vorausschauendes Fahren nur etwas für Fahrer ist, die zu viel Zeit haben?

So stur wie manche Fahrer das Gaspedal auf Anschlag drücken, habe ich den Eindruck, ihnen ist der Kraftstoffverbrauch echt egal.

… Vielleicht hat ihnen nur noch niemand erklärt, wie sie Energieverschwendung vermeiden und Geld sparen können, ohne viel Zeit zu verlieren?

Ich vermute, dir ist es nicht egal, sonst hättest du diese Webseite nicht aufgerufen. Deshalb will ich dir helfen dein Fahrkönnen zu verbessern.

Vorausschauendes Fahren ist ein wichtiger Bestandteil einer kraftstoffsparenden Fahrweise und bietet das größte Einsparpotential. 

Du lernst hier sowohl die Anwendung einer verbrauchsorientierten, vorausschauenden Fahrweise, als auch die Theorie, die dahinter liegt.

In diesem Artikel beschreibe ich die Vorgehensweise für eine verbrauchsoptimierte, vorausschauende Fahrweise ohne Benutzung von Fahrerassistenzssystemen. Die solltest du aber auf jeden Fall einsetzen, denn sie machen die ganze Sache viel stressfreier und zuverlässiger. Trotzdem ist es sinnvoll auch selbst die Fahrstrategie zu können.

Du wirst besser verstehen, was das Auto macht, kannst die Qualität der Regelung besser beurteilen und da eingreifen, wo das Fahrzeug seine Limitationen hat.

In weiteren Artikeln kannst du die Wirkungsweise und die Anwendung von prädiktiven Tempomaten, von EcoRoll und der Fahrstrategie Pulse & Glide nachlesen. Schau dir das nachher unbedingt auch an!

Nachdem du diesen Artikel gelesen hast, wirst du wissen, wie Energien sich bei verschiedenen Fahrsituationen verändern und wie du die Energie möglichst lange im Fahrzeug behältst.

Na ja, eigentlich müsste ich sagen: …möglichst weit im Fahrzeug behältst.

Bei Fahrzeugen beziehen wir den Kraftstoffverbrauch auf die zurückgelegte Strecke. Es geht also darum, mit möglichst wenig Energie möglichst weit zu kommen.

Wie geht energiesparendes Fahren?

Eine verbrauchssparende Fahrweise kann man in zwei Teilstrategien einteilen:

  1. Das Fahrzeug möglichst weit im unbefeuerten Zustand rollen lassen. (Diesen Teil behandeln wir in diesem Artikel.)
  2. Während der befeuerten Fahrt die Fahrwiderstände gering und den Wirkungsgrad des Fahrzeuges hoch halten.

Als befeuerten Zustand bezeichnen wir die Fahrsituationen, in denen der Verbrennungsmotor Antriebsmoment an die Räder liefert. Befeuert ist also immer dann, wenn du auf dem Gas bist.

Ist das Fahrpedal in Nullstellung, dann ist das Fahrzeug unbefeuert.

Das Themengebiet der energiesparenden Fahrweise ist sehr umfangreich und viel zu viel für einen einzelnen Artikel und auch zu viel um alles auf einmal zu üben. Du wirst in vielen Artikeln Teile davon erklärt bekommen.

Es macht ja zum Beispiel keinen Sinn, wenn ich darüber rede, wie sich ein Fahrwiderstand optimieren läßt, wenn ich den Fahrwiderstand selber noch gar nicht erklärt habe. Wie sollst du das dann verstehen? Ich erkläre das lieber gründlich, so dass du wirklich etwas davon hast. Also schau dir bitte auch die anderen Artikel im Menu „Verbrauch optimieren“ an, mit der Zeit kommen wir überall vorbei.

Im Artikel „Willst du wissen, warum weniger Arbeit Kraftstoff spart?“ findest du grundlegende Informationen, die für das Verständnis einer verbrauchsoptimierten Fahrweise hilfreich sind. Also schau ruhig mal da rein.

Den wichtigsten und ertragreichsten Teil einer energiesparenden Fahrweise, das vorausschauende Fahren, behandele ich hier in diesem Artikel.

Was ist vorausschauendes Fahren?

Vorausschauendes Fahren bedeutet, die Situation um das Fahrzeuge aufmerksam zu beobachten, zu anitizipieren (zu überlegen oder zu erahnen) was auf den nächsten Metern passieren wird oder passieren könnte und frühzeitig die Fahrweise an diese möglichen Szenarien anzupassen.

Das wichtigste Ziel beim vorausschauenden Fahren besteht zweifelsohne darin, mögliche Gefahrensituationen vorherzusehen und durch frühzeitiges Reagieren die Gefahr abzuwenden.

Diese Gefahren können entweder schon klar erkennbar sein oder sie entstehen erst durch mögliches Fehlverhalten anderer Verkehrsteilnehmer in dem Moment, an dem du an der entsprechenden Stelle ankommst.

Speziell um Letzteres vorhersehen zu können, ist ein hohes Maß an Intuition und Erfahrung erforderlich.

  • Was könnte das Kind da vorne machen?
  • Läuft der Fussgänger auf die Straße oder bleibt er auf dem Gehweg?
  • Biegt das Fahrzeug im Gegenverkehr, ohne zu blinken, links ab?

In den allermeisten Fällen ist die richtige Reaktion auf potentielle Gefahrensituationen das Verringern der Geschwindigkeit und bremsbereit zu sein.

Beim vorrauschauenden Fahren zur Gefahrenvermeidung wirst du also die Geschwindigkeit so anpassen, dass Gefahrensituationen mit gefahrlosen Anpassungsbremsungen problemlos bewältigt werden können.

Wie spart vorausschauendes Fahren Kraftstoff?

Beim vorausschauenden Fahren zum Kraftstoff sparen gehen wir noch einen Schritt weiter, als bei der Gefahrenvermeidung.

Beim kraftstoffsparenden, vorausschauenden Fahren sollen Bremsungen ganz und gar vermieden werden.

Die Fragestellungen sind hier andere:

  • Wann musst du vom Gas gehen, damit das Fahrzeug, ohne die Bremse zu betätigen, an der erforderlichen Stelle bis auf die gewünschte Geschwindigkeit langsamer geworden ist?
  • Um wieviel musst du die Geschwindigkeit in der Steigung absenken, damit das Fahrzeug im darauf folgenden Gefälle, ohne zu bremsen, die Maximalgeschwindigkeit nicht überschreitet?
  • Wird die Ampel noch grün sein, wenn du da bist oder schaltet sie auf rot? Kannst du die Geschwindigkeit beibehalten oder mußt du ausrollen lassen?

Mit diesen Fragen werden wir uns gleich noch im Detail beschäftigen.

Schauen wir uns jetzt erstmal die Energieflüsse an, denn die sind für den Kraftstoffverbrauch wichtig.

Die Energiespeicher im Fahrzeug richtig verwalten.

Der Kraftstofftank ist ein Speicher für chemische Energie. Die Masse des Fahrzeuges ist ein Energiespeicher für Bewegungs- und Lageenergie. Energie in diesen Speichern ist zum Fahren nutzbar.

Im Fahrzeug sind vier Energiearten von Bedeutung.

Die chemische Energie (Kraftstoff) wird von außen eingefüllt, du nennst das „Tanken“.

Bewegungs- und Lageenergie werden im Fahrzeug erzeut. Sie sind zum Fahren notwendig und verlustfrei ineinander umwandelbar.

Die vierte Energieform ist thermische Energie. Sie wird auch im Fahrzeug erzeugt, ist aber außerhalb des Motor-Hubraumes nicht nutzbar und fließt aus dem Fahrzeug in die Umwelt ab. Diesen Energieabfluss nennt man in der Physik „Wärme“.

Alle Energie aus dem Fahrzeug wird früher oder später zu Wärme und verschwindet in der Umgebung. 

Die Fahrwiderstände wandeln permanent einen Teil der Energie in Wärme um. Du siehst das unten in den Bildern. Auf allen Bildern gibt es einen Wärmepfeil zu den Fahrwiderständen.

Da kann man leider grundsätzlich nichts dran ändern. Du kannst zwar diesen Energieverlust optimieren, ganz abschaffen kann du ihn aber nicht.

Deshalb muss der Motor diese fehlende Energiemenge durch das Verbrennen von Diesel immer wieder nachfüllen, das verbraucht Kraftstoff.

Energiefluss während der Fahrt

Bei der Beschleunigung wird das Fahrzeug mit Bewegungsenergie aufgeladen. Die Quellenergie kommt aus dem Kraftstoff. Weitere chemische Energie aus dem Kraftstoff geht als Abwärme vom Motor in die Umgebung. Die Fahrwiderstände bremsen und fordern ihnen Tribut

Bei Konstantfahrt zieht der Motor Energie aus dem Tank, um die Fahrwiderstände zu bedienen. Dabei entsteht Abwärme im Motor.

Bei Bergfahrt wird das Fahrzeug mit zusätzlicher Lageenergie aufgeladen. Auch dabei entsteht Abwärme und die Fahrwiderstände bremsen zusätzlich.

Bei der Fahrt im Gefälle wird Lageenergie frei, die als Wärme aus dem Fahrzeug herausgeführt werden muss. Wird die Bremse betätigt, wandelt sie die Lageenergie in Abwärme um.

Bei der Verzögerung wird Bewegungsenergie in Wärme verwandelt. Einmal durch die Fahrwiderstände und zum Anderen durch Betätigen der Fahrzeugbremsen.

Bei einem Verbrennungstriebstrang entsteht bei der Energieumwandlung im Motor immer Abwärme. Deshalb wird mehr als doppelt so viel Energie verbraucht, wie zum Nachfüllen der Speichers oder zum Bedienen der Fahrwiderstände erforderlich ist.

Beim verbrauchsoptimierten Fahren geht es also darum, die linke Wärmeblase so klein wie möglich zu halten. Das machst du, indem du keine Energie über die Fahrzeugbremsen in Wärme umwandelst.

Vorausschauendes Fahren zum Kraftstoffsparen bedeutet, die Energie möglichst lange im Fahrzeug zu halten, indem die Abwärme von Bremse und Motor auf das Minimum reduziert wird.

Wie die Energiewandlungsprozesse während der Fahrt genau ablaufen, kannst du hier nachlesen.

Die Fahrzeugbremsen sind Energievernichtungseinrichtungen – möglichst nicht benutzen!

Wenn die Fahrsituation eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit erfordert, dann bedeutet es, die Bewegungsenergie muss verringert werden. Fahrgeschwindigkeit und Bewegungsenergie hängen direkt zusammen.

Du erreichst die Geschwindigkeitsverringerung durch Umwandlung von Bewegungsenergie in andere Energieformen. Die Energie muss irgendwohin, sie läßt sich nicht einfach vernichten.

Aus Gründen der Sicherheit ist es notwendig, dass diese Energieumwandlung schnell und präzise möglich ist.

Bewegungsenergie in Diesel zurück zu verwandeln geht leider nicht.

In Wärme läßt sich Bewegung aber relativ einfach verwandeln, indem man Reibung benutzt. Du kennst das: Wenn du im Winter die kalten Hände aneinander reibst, werden sie warm. (Die Bewegung der Hände wird über Reibung in Wärme verwandelt.)

Deshalb ist es naheliegend, Reibvorrichtungen in das Fahrezug einzubauen, die diese Umwandlung erledigen.

Anders ist das beim Elektroantrieb, da kannst du die Bewegungsenergie wieder in die Batterie zurückspeichern. Das nennt man dann Rekuperation. (Das ist dann auch einen eigenen Artikel wert)

Die Reibeinrichtungen im Fahrzeug nennen wir „Bremsen“.

Sie ermöglichen es hohe Bewegungsenergiemengen in Wärme umzuwandeln und an die Umgebung abzuführen, ohne dabei kaputt zu gehen.

Beim LKW reden wir hier von richtig viel Energie, weil die Masse sehr, sehr groß ist. Die Bremsen werden richtig doll heiß!

Jedes Fahrzeug hat aus diesem Grund Bremsen an den Rädern, vom Fahrrad bis zum Flugzeug. Der LKW hat darüber hinaus noch eine zusätzliche Motorbremseinrichtung und manchmal einen Retarder.

Jeder Betätigung dieser Einrichtungen transferiert Energie aus dem Fahrzeug heraus, die dann nicht mehr zum Antrieb zu Verfügung steht.

Da die Fahrt ja aber weitergehen soll, muss diese Energiemenge später vom Antrieb wieder nachgeliefert werden.

Schaffst du es deine Fahrstrategie so einzurichten, dass du diese Bremseinrichtungen nicht betätigen musst, dann spart das Kraftstoff, weil dann weniger Energie nachgeliefert werden muss. 

Wie funktioniert bremsen ohne Bremse?

Nun ändert der Wunsch nicht bremsen zu wollen, mal grundsätzlich nichts an der Tatsache, dass es während der Fahrt Situation gibt, bei denen Energie im Fahrzeug abgebaut werden muss, damit eine sichere Fahrt gewährleistet ist.

Wie geht das, ohne auf die Betriebsbremse zu treten oder den Retarderhebel zu ziehen?

Du sollst die Fahrwiderstände zum bremsen nutzen, denn die bremsen eh!

Es gibt zwei Fahrwiderstände die immer die Bewegung des Fahrzeuges bremsen. Es sind der Luftwiderstand und der Rollwiderstand.

Läßt du diese beiden Fahrwiderstände bremsen, dann verlierst du nur die Energie, die eh verloren ist.

Geht die Straße bergauf, dann kommt auch noch der Steigungswiderstand als Zusatzbremse dazu.

Im Unterschied zum Roll- und Luftwiderstand bleibt die Energie bei Steigungswiderstand aber erstmal im Fahrzeug erhalten. Er hat eine Sonderrolle, die wir uns gleich noch genau ansehen werden.

Wenn also die Fahrwiderstände eh bremsen, dann lassen wir sie die Verlangsamung erledigen.

Es gibt da aber eine große Herausforderung:

Anders als bei der Bremse, kannst du die Größe der Fahrwiderstände nicht zielgenau beeinflussen. Du musst sie so nehmen wie sie sind.

Der Stellhebel, der dir aber zu Verfügung steht, ist die Strecke, auf du sie wirken läßt.

Damit sind wir beim vorausschauenden Fahren.

Vorausschauendes Fahren zur Verbrauchreduzierung bedeutet, die verzögernde Wirkung der Fahrwiderstände abzuschätzen und das Gas so frühzeitig wegzunehmen, dass die gewünschte Geschwindigkeit am richtigen Wegpunkt ohne Benutzung der Betriebs- oder Dauerbremse erreicht wird.

Wie du vorausschauendes Fahren trainierst.

Es verlangt eine große Menge an Erfahrung und Intuition, um den richtigen Punkt zu erwischen, an dem das Gas weggenommen werden sollte.

Die Kriterien, die diesen Punkt beeinflussen, sind so vielschichtig und kompliziert, dass es dem menschlichen Gehirn nicht möglich ist, diesen Punkt genau auszurechnen.

So eine Aufgabe ist aber nicht ungewöhnlich, mit solchen Sachverhalten haben wir Menschen es ständig zu tun und wir kommen klar damit. Denk nur mal ans Laufen oder Fahrradfahren. Das kannst du auch, ohne ständig darüber nachdenken zu müssen. Im Gegenteil, mit Nachdenken würdest du scheitern.

Diese Sachen erlernen wir durch ausprobieren und üben. – „Übung macht den Meister“ – Das gilt auch beim vorausschauenden Fahren.

Um kraftstoffsparendes, vorausschauendes Fahren zu trainieren, brauchst du Strecken, die du häufig fährst.

  1. Auf diesen Strecken suchst du dir Stellen aus, an denen du das vorausschauende Fahren trainieren kannst.
  2. Da merkst du dir die Streckenpunkte, an denen du das Gas wegnimmst und das Rollen einleitest. Nutze dafür existierende Markierungen an der Straße. (Schilder, Bäume, alles was dir hilft die Stelle später wiederzufinden.)
  3. Beobachte jetzt, ob du die Situation ohne zu Bremsen bewältigst.
  4. Passt es genau, dann mach es bei der nächsten Runde genauso. / Bist du zu langsam, dann setzt du den Punkt des vom Gas gehens etwas später. / Bist du zu schnell und musst doch bremsen, dann verlegst du den Punkt etwas früher.
  5. Merke dir dein Fahrzeuggewicht und andere wichtige Faktoren, welche die Länge der Rollstrecke beeinflussen.
  6. Übe an so vielen Stellen, wie du dir merken kannst.
  7. Hast du die Situationen im Griff, dann nimm mehr Stellen dazu.

Durch dieses Üben erarbeitest du dir „ein Gefühl“ wo der richtige Punkt liegt.

Um so besser deine Intuition mit fortschreitendem Training wird, um so besser triffst du die richtigen Punkte auch auf unbekannten Strecken. Dein Gehirn wird nicht nur abspeichern und lernen, was du bewußt wahrnimmst, sondern auch viele unbewußte Informationen. Das ist der eigentliche Lerneffekt der Intuition.

Damit das funktioniert, musst aber während des Trainings konzentriert bei der Sache und sehr aufmerksam sein!

Wie lernen Rennfahrer schnell zu fahren?

Rennfahren erarbeiten sich Streckenpläne, „Track Sheets“ genannt.

Auf diesen Plänen werden Streckenmarkierungen eingezeichnet, an denen Aktionen ausgeführt werden. Zum Beispiel:

  • Die Fußgängerbrücke über der Start- und Zielgerade ist die Stelle an der vom Gas auf die Bremse gewechselt wird.
  • Das 100m Schild vor der Kurve ist die Stelle zum Einlenken.
  • Das Vorderrad soll im Scheitelpunkt den dritten weißen Curb nach der Mitte berühren.

Profifahrer treffen diese Punkte wirklich in jeder Runde auf den Meter genau. Damit sind sie in der Lage sehr reproduzierbar am Limit zu fahren und jede Runde identische Rundenzeiten zu erreichen.

Um die Rundenzeit zu verringern, versucht der Fahrer die Punkte Stückchen für Stückchen zu verlegen. Anhand der Telemetriedaten kann er dann bewerten, ob es schneller oder langsamer war.

Nach dem Qualifying kommt das Rennen und die Linie und die Brems- und Einlenkpunkte müssen modifiziert werden, um zu überholen oder um nicht überholt zu werden.

Auch wenn das Rennen anders abläuft als die ideale, eintrainierte Runde, bleiben die erarbeiteten Streckenpunkte immer die Basis für eine schnelle Fahrt.

Sportler nutzen einige Prinzipien beim Training, die du auch hier anwenden kannst.

Schreibe in der Pause oder nach der Schicht dein Streckenpunkte und Beobachtungen in ein Notizbuch. Wenn du nicht gern schreibst, kannst du auch eine Sprachnachricht ins Handy sprechen. Durch die Wiederholung der Situation in Gedanken verstärkt sich der Lerneffekt.

Da dieses Training anstrengend ist, solltest du Trainingseinheiten einplanen, so wie es Sportler tun. Versuche immer vorrausschauend zu fahren, aber plane dir extra Zeiten für das Training ein. Die Häufigkeit solltest du so wählen, wie es dir möglich ist. (Wie wäre es mit einem Tag jede Woche?) Gib aber nicht auf! Behalte den Trainingsplan über lange Zeit bei. Die Sportler hören ja auch nicht auf zu trainieren, wenn sie mal Weltmeister geworden sind.

Dokumentiere deinen Kraftstoffverbrauch mit der Flottenmanagementmethode. Damit siehst du den Erfolg, das wird dich motivieren dran zu bleiben. Umso besser du wirst, um so kleiner wird die Verbrauchsverbesserung werden. Du musst aber trotzdem dranbleiben, sonst wird der Verbrauch wieder schlechter!.


Genau wie der Rennfahrer im Rennen, wirst auch du nicht in der Lage sein, immer das absolute Optimum zu erreichen. Da kommen dir andere Verkehrsteilnehmer in die Quere, da bist du auf unbekannten Strecken unterwegs, die sich anders entfalten, als du dachtest.

Lass dich nicht davon entmutigen, nimm es als Herausforderung aus jeder Situation das Maximale herauszuholen.

Genau hier liegt auch die Synergie zwischen dir und dem prädiktiven Tempomaten deines Fahrzeuges. Die Technik kann die Strecke und die Fahrwiderstände genauer berechnen, als du. Das entlastet dich in Standartsituationen. Dafür bist du besser im Umgang mit unvorhergesehenen Hinternissen oder im Lösen von Situationen, die der Tempomat nicht beherrscht.

Du kannst den Tempomaten selbstverständlich in das Training einbeziehen. Beobachte, was er macht und greife da ein, wo er Schwächen offenbart. Auch diese Punkte solltest du dir notieren.

Wie funktioniert kraftstoffsparendes, vorausschauendes Fahren genau?

Während der Fahrt herrscht ein Gleichgewicht zwischen Antriebs- und Bremskräften.

Immer!-

Fährst du auf ebener Straße mit gleichbleibender Geschwindigkeit, dann bremsen die eben schon genannten Kräfte Rollwiderstand und Luftwiderstand.

Damit die Fahrgeschwindigkeit erhalten bleibt, mußt der Motor kontinuierlich Antriebskraft an die Räder schicken, damit das Gleichgewicht gewahrt bleibt.

Nutze die Trägheit!

Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges abgesenkt werden muss, dann sind dafür Kräfte notwendig.

Die Physik hat etwas dagegen, dass sich die Geschwindigkeit einer Masse ändert. Das hat Isaac Newton schon 1687 herausgefunden und aufgeschrieben.

Das 1. Newtonsche Bewegungsgesetz (Trägheitsgesetz) besagt:

Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung, solange er nicht durch einwirkende Kräfte zu einer Änderung des Bewegungszustandes gezwungen wird.

Quelle: https://physikunterricht-online.de/jahrgang-10/newtonsche-bewegungsgesetze/

Die Masse des Fahrzeuges will ihre Geschwindigkeit beibehalten, sie setzt sich jeder Geschwindigkeitsveränderung entgegen. Die Kraft mit der sich die Masse wehrt, nennen wir in der Pysik Trägheitskraft, in der Fahrphysik nennen wir sie Beschleunigungswiderstand.

Das 2. Newtonsche Axiom besagt:

Die Änderung der Bewegung (= Beschleunigung) ist zur einwirkenden Kraft proportional und hat die gleiche Richtung wie die einwirkende Kraft.

Quelle: https://physikunterricht-online.de/jahrgang-10/newtonsche-bewegungsgesetze/

Roll- und Luftwiderstand wirken der Bewegung entgegen und bewirken deshalb eine negative Beschleunigung, sie bremsen die Bewegung. Die Trägheitskraft wiederum, wirkt der Geschwindigkeitänderung entgegen. Beim Beschleunigen bremst sie, beim Verlangsamen (negative Beschleunigung) treibt sie an.

Aus diesem Grund bleibt dein LKW nicht einfach stehen, wenn du vom Gas gehst. Er will einfach stur mit der gleichen Geschwindigkeit weiterfahren, weil ihn die Trägheitskraft nach vorne treibt. Wären da nicht die Fahrwiderstände, dann würde er sich ohne Antrieb immer weiter bewegen, wie ein Raumschiff im Weltall.

Nun sind die Fahrwiderstände aber schon mal da, dann lass sie uns sinnvoll nutzen.

Sie können für uns der Trägheitskraft entgegenwirken und die Geschwindigkeit genau so weit reduzieren, wie wir das wollen.

Wann muss du das Gas wegnehmen?

Um eine Geschwindigkeitsveränderung zu bewirken, muss du also aus der gleichförmigen Bewegung des Fahrzeuges eine beschleunigte Bewegung mit negativer Beschleunigung machen.

Die Zeit, beziehungsweise die Strecke, die erforderlich ist, um die gewünschte Geschwindigkeitsveränderung zu erreichen, ist abhängig vom Geschwindigkeitsunterschied und der Bremsverzögerung.

Die Geschwindigkeitsdifferenz wirst du häufig kennen. Von Fahrgeschwindigkeit bis zum Stillstand oder von 80 km/h auf 60 km/h, weil da eine Baustelle mit Geschwindigkeitsbeschränkung kommt, als Beispiel.

Allerdings wird die erforderliche Strecke häufig so lang sein, dass du das Schild am Ende noch nicht sehen kannst. Das ist wieder ein Sache der Erfahrung oder für den vorausschauenden Tempomaten.

Noch schwieriger ist das Abschätzen der Bremsverzögerung, weil es sich um eine ungleichmäßig beschleunigte Bewegung handelt, das heißt die Bremsverzögerung verändert sich während des Bremsvorganges.

Das hat folgenden Grund:

  1. Die Größe der Fahrwiderstände wird von einer ganzen Reihen an Faktoren bestimmt, die sich teilweise mit der Geschwindigkeit ändern. Um so kleiner der Fahrwiderstand, um so kleiner die Verzögerung. Mit kleiner werdender Geschwindigkeit reduziert sich die Bremskraft.
  2. Der Fahrwiderstand, geteilt durch die Masse des Fahrzeuges, ergibt die Bremsverzögerung. Um so größer die Masse ist, um so geringer ist bei gleicher Kraft die Verzögerung. Allerdings vergrößert mehr Masse wiederum den Fahrwiderstand. Das wirkt dieser Tendenz entgegen.

Hier kommt die Erfahrung der Fahrers in Spiel. Du musst deine Intuition trainieren, um abschätzen zu können, wie sich das Fahrzeug verhält. Du muss ein Gefühl dafür entwickeln, wie sich veränderte Beladung oder unterschiedlich große Fahrwiderstände auf die Verzögerung auswirken.

Du solltest im Zweifelsfall lieber immer etwas zu früh vom Gas gehen. Es ist wirtschaftlicher ein paar Meter befeuert mit niediger Geschwindigkeit langsam zu dem Punkt hinzufahren, wo die abgesenkte Geschwindigkeit gefordert ist, statt am Ende doch noch bremsen zu müssen.

Der Motor bremst leider.

Leider gibt es da doch eine Bremswirkung, die auch bei vorausschauender Fahrweise wirkt (wenn die EcoRoll-Funktion nicht aktiv ist). Es ist die Kompressionsarbeit des Motors.

Gehst du vom Gas und der Motor bleibt mit den Rädern verbunden, dann gehen die Kolben im Zylinder auf und ab und das verursacht eine Bremswirkung.

Bei der Aufwärtsbewegung der Kolben wird die Ansaugluft verdichtet, was dem Fahrzeuge Energie entzieht und in Gasdruck und Wärme umwandelt. Die Luft gibt anschließend, bei der Abwärtsbewegung des Kolbens, einen Teil der Energie wieder an das Fahrzeug zurück, der andere Teil wird als heiße Luft aus dem Auspuff gepustet.

Diese Bremswirkung musst du natürlich auch einkalulieren.

Der Lösungsansatz für dieses Problem ist EcoRoll. Wie EcoRoll zusätzlich Kraftstoff spart, kannst im Artikel EcoRoll – ein Freilauf mit Fragezeichen nachlesen.

Wie weit rollt ein LKW ohne Antrieb?

Ein voll beladener Vierzigtonner rollt im Schubbetrieb, also mit weggenommenem Gas, ca. 3 km in 4 Minuten von Autobahngeschwindigkeit bis zum Stillstand.

Du hast viel Verbrauchseinsparpotential wenn es hügelig ist.

Die Gravitation der Erde zieht alle Massen mit einer Beschleunigung von 9,81 m/s2 nach unten, auch deinen LKW! Du kennst diesen Wert vielleich auch als 1g.

Nimm das Gewicht und multipliziere es mit 9,81 m/s2, dann weißt du mit welcher Kraft dein LKW auf die Straße drückt.

Solange die Straße genau rechtwinklung zu dieser Gewichtskraft verläuft, passiert nichts. Der Untergrund hält einfach dagegen. In dieser Richtung findet trotz Kraft keine Bewegung statt.

Naja, da gibt es schon auch etwas Bewegung, darüber reden wir im Kapitel über den Rollwiderstand im Detail.

Sobald sich die Straße neigt, teilt sich die Gewichtskraft in zwei Kräfte auf.

  1. Die Radaufstandskraft (Radlast oder zusammen für beide Räder eine Achse, die Achslast). Sie wirkt rechtwinklig zu Staße.
  2. Die Hangabtriebskraft. Sie zieht die Masse immer parallel zur Straße in Richtung bergab.

Wegen der Hangabtriebskraft braucht ein LKW eine kraftvolle Feststellbremse, damit er nicht auf geneigter Fahrbahn unerwünscht ins Rollen kommt, wenn er eigentlich still stehen soll. Diese Kraft wirkt auf geneigter Fahrbahn immer, auch im Stillstand.

Wie du die Hangabtriebskraft nutzen kannst.

Die Hangabtriebskraft ist auch wieder eine Kraft, die eine Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges erzeugt.

Wenn das Fahrzeug bergauf fährt, nennen wir diese Hangabtriebskraft „Steigungswiderstand“, weil sie der Bewegung entgegen steht und bremst.

Soll das Fahrzeug nicht langsamer werden, dann muss du diese Kraft durch eine zusätzliche Antriebskraft vom Motor neutralisieren.

Das heißt, du must Gas geben und das erhöht den Verbrauch.

Es ist ja aber so, dass jeder Berg einmal ein Ende hat. Immer wenn es bergauf geht, geht es danach wieder bergab.

Hast du den Gipfel erreicht und die Steigung wird zu einem Gefälle, dann dreht sich die Hangabtriebskraft um und wirkt auf einmal beschleunigend. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges nimmt durch ihre Wirkung zu.

Das ist aber häufig nicht akzeptabel. Aus Sicherheitsgründen ist nur eine begrenzte Maximalgeschwindigkeit möglich.

Du muss also auch hier die Hangabtriebskraft neutralisieren, dazu benutzt du die Fahrzeugbremse. Im LKW sind dafür die Motorbremse bzw. ein Retarder vorgesehen.

Fahrzeugbremse benutzen bedeutet Energie aus dem Fahrzeug in die Umgebung ableiten, das wollen wir nicht.

Vorausschauendes Fahren am Berg bedeutet, die Geschwindigkeit vor dem Erreichen des Gipfels abfallen zu lassen und dadurch eine Geschwindigkeitsreserve zur Maximalgeschwindigkeit zu schaffen, welche die Steigerung der Geschwindigkeit bei Talfahrt aufnehmen kann.

Wie weit sollte die Geschwindigkeit vor dem Gipfel abfallen ?

Steile Berge

An steilen, langen Bergen, die du auf keinen Fall ohne zu bremsen herunterfahren kannst, ist die Frage einfach zu beantworten:

Um so mehr du die Geschwindigkeit an großen Steigungen / Gefällen abfallen läßt, um so mehr Kraftstoff sparst du ein.

Du läßt dich von der Trägheitkraft den Berg raufschieben und brauchst dafür keinen Diesel verbrennen. Bergab gibt dann die Lageenergie die Geschwindigkeit wieder zurück.

Das ist hoch effizient, weil es faktisch keinen Energieverlust bei der Umwandlung von Bewegungs- in Lageenergie und umgekehrt gibt.

Die Grenzen werden hier sicherlich eher davon bestimmt, welche Geschwindigkeit dich in Anbetracht der Verkehrssituation nicht zum Verkehrshindernis werden läßt.

Die Geschwindigkeit geht quadratisch in die Bewegungsenergie ein, in die Fahrzeit nur linear. Das bedeutet, dass mit sinkender Geschwindigkeit der Verhältnis zwischen Kraftstoffeinsparung und Fahrzeitverlust schlechter wird. Es macht also nicht unbedingt viel Sinn die Geschwindigkeit sehr weit abfallen zu lassen.

In der Senke ist der Ablauf umgekehrt wie am Gipfel.

In Idealfall kommst du mit Maximalgeschwindigkeit in der Senke an und nimmst den Schwung mit in die nächste Steigung. Dort läßt du die Geschwindigkeit abfallen, bis die untere Geschwindigkeit für deinen Geschwindigkeitspuffer erreicht ist, mit dem du dann in das nächste Gefälle hinein rollst.

Es ist in Ordnung den Geschwindigkeispuffer aufzuteilen, um nicht zu viel Zeit zu verlieren. Direkt nach der Senke läßt du die Geschwindigkeit von Maximalgeschwindigkeit auf deine normale Marschgeschwindigkeit abfallen. Mit der kannst du dann die Steigung befeuert nach oben fahren, um dann vor dem Gipfel die Geschwindigkeit weiter bis zur unteren Pufferschwelle abfallen zu lassen, die dir eine effiziente nächste Gefällefahrt ermöglicht.

Sanfte Hügel

Ertragreich, weil viel häufiger, aber auch schwieriger, ist die Sache bei sanften Hügeln.

An sanften Hügeln mußt du abschätzen, wie lang und steil das Gefälle ist. Dann schaffst du einen Geschwindigkeitspuffer, der so groß ist, dass du genau mit Maximalgeschwindigkeit im Scheitelpunkt der Senke vor der nächsten Steigung ankommst. 

Diese Vorgehensweise spart dir optimal Kraftstoff bei geringstem Fahrzeitverlust.

Da der Punkt, an dem du von Gas gehen sollst, auch von den Fahrwiderständen, der Motorbremswirkung und der Fahrzeuggesamtmasse abhängt, gibt es keine allgemeingültige Empfehlung.

Das ist also wieder eine Situation, in der du die eintrainierte Intuition bzw. den vorausschauenden Tempomaten einsetzen solltest.

Wieviel Energie wird beim Ausrollen eines LKW gespart?

Wenn du den 40 Tonnen-LKW von Autobahngeschwindigkeit (80 km/h) komplett auf Null ausrollen lassen würdest, dann hast du mehr als 9,8 MJ Bewegungsenergie (ungefähr 2,7 kWh) zur Verfügung, um die Fahrwiderstände zu bedienen.

Das entspricht in etwa dem Energiegehalt von 0,28 l Diesel ( 1/4 l ). Unter Berücksichtigung des Motorwirkungsgrades sind das ca. 0,7 l ( 3/4 l ) Verbrauchseinsparung.*

*(Diese Verbrauchseinsparung berücksichtig nur die energetische Sicht, nicht die zusätzliche Einsparung durch die geringeren Fahrwiderstände über die Strecke, die einen weiteren Einspareffekt verursachen.)

Die letzten 350 Meter werden dir unendlich lang vorkommen. Durch den fehlenden Luftwiderstand vergehen fast anderthalb Minuten von 30 km/h bis zu Stillstand. Zu dem Zeitpunkt hast du aber auch nur noch 1,4 MJ Bewegungsenergie im Auto, also 0,04 l Dieseläquivalent.

Wenn du bei 30 km/h auf die Bremse drückst, dann verschenkst du etwa zwei doppelte Schnäppse Diesel.

Bei Ausrollen von 80 km/h auf 60 km/h nutzt du 4,3 MJ (macht ca. 0,3 l Dieseleinsparung)

Wie viel Energie und Kraftstoffeinsparung steckt in der Topografie?

Fährt ein 40 Tonner ein einprozentiges Gefälle einen Kilometer weit nach unten, dann sind es 10m Höhenunterschied, bei 2% kommen wir auf 20m. Das sind übliche Werte. Die Straße ist selten ganz topfeben und nicht so sehr häufig steiler als 3%.

10 m Höhenunterschied mit 40 Tonnen setzen 3,92 MJ Lageenergie frei, bei 20 m sind es 7,84 MJ. Damit sind wir im Bereich von 0,2 bis 0,4 Liter Dieseleinsparung.

Mögliche Geschwindigkeitsszenarien

Ich vergleiche hier einige Szenarien, die unterschiedliches Einsparpotential bieten.

Vor dem Gipfel die Geschwindigkeit auf 75 km/h abfallen lassen. Im Gefälle die Geschwindigkeit auf die erlaubten 80 km/h ansteigen lassen. Mit 80 durch die Senke und in die nächste Steigung. Das Szenario ist wohl eher die theoretische Variante. Nutzt 1,2 MJ (spart 0,08 l Diesel)

Den Berg mit 85 km/h hinauffahren, bergab die Geschwindigkeit auf 90 km/h ansteigen lassen. Nach der Senke die Geschwindigkeit wieder auf 85 km/h abfallen lassen. Das Szenario verschenkt Kraftstoffeinsparpotential am Gipfel. Nutzt 2,7 MJ (spart 0,18 l Diesel)

Die Geschwindigkeit am Gipfel auf 75 km/h abfallen und im Gefälle auf 90 km/h ansteigen lassen. Mit 90 in die Senke und dann die Geschwindigkeit auf 85 km/h abfallen lassen. Nutzt 5,17 MJ (spart 0,37 l Diesel).

Die Geschwindigkeit am Gipfel auf 75 km/h abfallen und im Gefälle auf 90 km/h ansteigen lassen. Am Ende des Gefälles die Geschwindigkeit kurzzeitige auf 95 km/h ansteigen lassen, um sie sofort in der nächsten Steigung wieder auf 85 km/h abfallen zu lassen. Spart 6,6 MJ (0,47 l)

Du siehst, die größte Kraftstoffeinsparung ist möglich, wenn die Geschwindigkeitshysterese sowohl am Gipfel, als auch in der Senke ausgenutzt wird.

Damit der Einspareffekt realisiert werden kann, muss allerdings die Geschwindigkeit in der Senke kurzzeitig mehr als heute allgemein üblich ansteigen. Die Fachzeitschriften habe sich offensichtlich darauf geeingt das nicht zu empfehlen. Ich kann es verstehen, dass man nicht Profit über Sicherheit stellen will. Das will ich auch nicht.

Ich würde den deutlichen Umweltschutzeffekt deutlich höher bewerten, als eine wohl eher unwahrscheinliche Gefährdung durch eine sehr kurzzeitige, geringe Geschwindigkeitssteigerung.

Das ist aber meine persönliche Meinung. Du musst dir deine eigene Meinung bilden, alle Fakten kennst du ja jetzt. In der gegenwärtigen deutschen Gesetzeslage ist es nicht erlaubt. Ob es tolereriert wird oder wie es in anderen Ländern aussieht, kann ich nicht sagen.

Vielleicht schaut ja auch mal der eine oder andere Politiker oder Politikerin hier rein und macht sich darüber ein paar Gedanken, damit es nicht wieder alles am Kraftfahrer hängen bleibt. Schneller und billiger kann ich mir eine Kraftstoffverbrauchs- und damit CO2 Einsparmaßnahme nicht vorstellen.

Fazit

  • Vorausschauendes Fahren ist der wichtigste Bestandteil einer energieeffizienten Fahrweise.
  • Nicht bremsen spart Kraftstoff.
  • Die Fahrwiderstände können energieneutral zum Bremsen genutzt werden.
  • Kraftstoffsparendes, vorausschauendes Fahren kann trainiert werden.
  • Die Massenträgheit treibt das Fahrzeug an, wenn der Motor nicht antreibt. Dafür muss rechtzeitig Gas weggenommen werden.
  • Die Hangabtriebskraft sollte zum Energiesparen genutzt werden, wenn die Strecke hügelig ist. Dafür ist eine Geschwindigkeitsreserve vor der Bergabfahrt notwendig.
  • Verschiedene Geschwindigkeitsszenarien bieten unterschiedlich hohe Einsparpotentiale.

Alle Kraftstoffverbrauchseinsparwerte sind sehr vereinfacht, energetisch abgeschätzt und berücksichtigen eine Vielzahl von weiteren Faktoren nicht! Sie sollen dir lediglich ein Gefühl für die Größenordnungen geben. Um Geschäftsentscheidungen zu treffen müssen Messungen oder Verbrauchssimulationen durchgeführt werden, um genaue Werte zu erhalten.

Schreibe mir doch bitte im Kommentar, ob dir der Artikel geholfen hat und welches Thema besonders interessant für dich war. Danke!

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