KLIMA-WANDEL

Auf eine Klimaanlage im Auto mag heute niemand mehr verzichten, nicht zuletzt sorgt ein kühler Kopf für entspanntes und damit weniger risikoreiches Fahren. Doch wird ausgerechnet sie zum Klimakiller und mithin zum Feind ökologischer Automobilität? Schließlich beträgt der Anteil innenraumgekühlter Fahrzeuge bei Neuwagen etwa 90 Prozent – da bliebe es nicht ohne Folgen, wenn bei den Spendern kühler Brisen gespart werden könnte.

Kühlung kostet Sprit

Warum verbrauchen Autos mit Kühlung mehr Sprit? Ein vom Motor angetriebener Verdichter komprimiert das gasförmige Kältemittel, durch das mittels schneller Verdampfung Kälte entsteht. Über den Kondensator wird die gekühlte Luft in den Innenraum befördert, wozu wiederum ein Lüfter nötig ist, der Strom aus dem Bordnetz zieht. Folglich muss die Lichtmaschine mehr Leistung erbringen, was letztlich ebenfalls am Verbrenner hängenbleibt, über den der Generator mit Power versorgt wird. Also lautet das Bestreben, die Klimakomponenten bei gleicher Kühlleistung sparsamer zu machen. Audi beispielsweise geht künftig einen neuen Weg bei der Fahrzeugkühlung – mit dem A5 hält ein modifizierter Kältekreislauf Einzug.

Ein entscheidender Energiefresser ist der Verdichter. Sämtliche Maschinen, die Hubbewegungen ausführen, durch die wiederum Luftströme entstehen, behindern sich durch den begrenzten Durchsatz quasi selbst. Hier setzten die Ingolstädter an, verringerten das Hubvolumen und vergrößerten die Ventilhübe, was den Wirkungsgrad dieser Komponente um immerhin fünf Prozent steigern konnte.

Außentemperatur und Geschwindigkeit entscheiden

Ein neuartiger Wärmetauscher sorgt im Übrigen für hohe Effizienz. Aber wie deutlich fällt der Mehrverbrauch von gekühlten Autos im Vergleich zu Klimaanlagenlosen Fahrzeugen nun aus? Besonders gravierend schlägt der Komfort- Zuschlag bei langsamen Stadtfahrten und besonders heißen Temperaturen zu Buche: Bis zu zwei Liter pro einhundert Kilometer müssen hingenommen werden, wenn der Anlage bei niedrigen Drehzahlen eine besonders hohe Kühlleistung abverlangt wird. Dagegen macht sich deren Benutzung auf der Autobahn weit weniger bemerkbar: Zwischen 0,2 und 0,5 Liter Zuschlag genehmigt sich zum Beispiel eine Mittelklasse auf der schnellen Piste.

Bremsenergie nutzen

Bei rein elektrisch betriebenen Klimakompressoren sieht die Verbrauchsbilanz freilich anders aus – Hybridfahrzeuge benötigen sie, schließlich ist der Verbrenner nicht immer am Antrieb beteiligt; die Insassen hätten aber auch dann gerne kühle Luft. Natürlich fressen solche Systeme nicht zwingend weniger Energie, der benötigte Strom muss selbstverständlich erstmal erzeugt werden. Durch Rekuperation (Bremsenergie- Rückgewinnung) allerdings – bei Hybridautos Standard – kann die Energiebilanz deutlich aufgebessert werden. Die Elektrifizierung des Antriebsstranges wird eine der nächsten Reduktionsmaßnahmen auf dem Weg zum alternativen Antrieb. BMW macht es vor: Einige Modelle nutzen bereits die kinetische Energie, um das Bordnetz zu stärken. Aus diesem Fundus werden einige Nebenaggregate wie zum Beispiel Lenkhilfe- und Wasserpumpe versorgt. Der Klimakompressor wird bei ausgeschalteter Anlage komplett vom Antrieb getrennt, ebenso abgekoppelt wird der Generator im Zugbetrieb, während er bei Schub Strom produziert.

Elektrische Servopumpen übrigens kommen bei Kleinwagen schon seit geraumer Zeit zum Einsatz. Die Energie kommt auch hier aus dem Bordnetz, allerdings gibt es keine Rückgewinnung aus der Verzögerung. Dennoch besitzen solche Servolösungen Potenzial zum Spritsparen: Die Servopumpe einer herkömmlichen Lenkhilfe läuft über den Keilriemen und wird auch dann nicht entkoppelt, wenn keine Lenkhilfe nötig ist – zum Beispiel im Stand. Der elektrischen Pumpe indes wird keine Leistung abverlangt, wenn keine benötigt wird. Selbst die Nockenwelle könnte im Zuge der Nebenaggregat-Abkopplungen entbehrlich werden – mit einer elektrischen Motorsteuerung würde man nicht nur den Verbrenner entlasten, sondern obendrein eine hochvariable Ventilsteuerung ermöglichen. Komplette Entdrosselung reduziert die innermotorischen Widerstände, was dem Verbrauch zugute kommt. Audi setzt jetzt schon Triebwerke ein, die völlig ohne Drosselklappen arbeiten, allerdings immer noch mit einer konventionellen Nockenwelle auskommen müssen.

Nimmt man alle Maßnahmen zusammen, ergeben sich Einsparpotenziale im moderaten zweistelligen Prozentbereich. Hinzu kommen Leichtbaumaßnahmen sowie Reifen mit geringerem Rollwiderstand. Auch Feinschliff an der Aerodynamik hilft beim Kraftstoffhaushalt – siehe Bluemotion. Klar ist aber auch: Große, leistungsstarke Motoren brauchen Futter, sobald man ihnen Leistung abverlangt. Im Teillast-Betrieb können sie durchaus auch sparsam mit dem Sprit umgehen – Vollgaskünstler indessen werden kaum vorzeigbare Werte erzielen können.

Um die Flottenverbräuche wirklich herunterzubrechen, müssten die deutschen Hersteller ihre oberen Modell- und Motorvarianten kappen, was allerdings nicht passieren wird. Selbst die sonst strenge EU-Kommission gab dem lange diskutierten Vorstoß, den Flottenverbrauch bis zum Jahr 2012 auf durchschnittlich 120 Gram/km zu senken, jüngst eine Abfuhr. Jetzt sind 125 Gramm im Gespräch, die allerdings erst 2015 eingehalten werden sollen. Schließlich hat auch die Physik ihre Grenzen.