Wo werden Kraftstoffverbrauch und Wirtschaftlichkeit in 15 Jahren stehen – und darüber hinaus?

Wir blicken 15 Jahre in die Zukunft, aber vorerst haben Autohersteller und Regierungsbeamte einen Richtwert im Visier, der nur ein wenig darunter liegt – das Jahr 2025. Die Obama-Regierung hat im August neue Kraftstoffverbrauchsstandards angekündigt 2012, mit einem Richtwert von 54,5 Meilen pro Gallone (23,2 Kilometer pro Liter) bis 2025. Die neuen Standards werden schätzungsweise 12 Milliarden Barrel Öl einsparen, was etwa 1,7 Billionen Dollar an Benzinkosteneinsparungen entspricht [Quelle: The White House ] .

Die Durchsetzung dieser neuen Regeln ist nicht annähernd so einfach wie zu sagen, dass jedes Fahrzeug 54,5 Meilen pro Gallone (23,2 Kilometer pro Liter) erreichen muss – es hängt von komplizierten Formeln ab, die auf der Größe des Autos basieren und in einigen Fällen, welche anderen Autos neben ihm sitzen zu den Händlern (was lächerlich klingt, aber einige der Standards werden, so einfach wie möglich, über die gesamte Produktpalette eines Herstellers berechnet, dann aufgeteilt und auf jedes Auto angewendet). Erwähnenswert ist, dass Europa die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs hauptsächlich durch die Erhebung wirklich hoher Steuern auf Kraftstoff erreicht, was die Menschen stark dazu ermutigt, effizientere Autos zu kaufen, was wiederum die Autohersteller dazu inspiriert, dieser Nachfrage nachzukommen. Deshalb sind Kleinwagen so beliebt und weit verbreitet auf der anderen Seite des Atlantiks. Die Vereinigten Staaten jedoch

Diese Ziele zu erreichen wird nicht einfach sein, aber es ist möglich. Die neuen Standards sind eigentlich eine Aktualisierung der Corporate Average Fuel Economy (CAFE)-Standards, die 1979 eingeführt wurden. Damals waren es nur 18 Meilen pro Gallone (7,6 Kilometer pro Liter), aber wir waren nicht allzu besorgt über die Umwelt oder unsere Erdölquellen gerade noch. CAFE-Standards basieren auf einem Durchschnitt, der für die Modellpalette eines Herstellers berechnet und angewendet werden muss, während die Environmental Protection Agency (EPA)bewertet die Kilometerleistung jedes Autos einzeln, basierend darauf, was das Auto unter realen Bedingungen erreichen kann. CAFE wird von der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) verwaltet und durchgesetzt. CAFE-Tests verwenden andere Verfahren als die EPA, die Ergebnisse liefern, die etwa 20 Prozent besser sind als unter realen Bedingungen. Mit anderen Worten, die CAFE-Zahlen neigen dazu, unrealistisch optimistisch zu sein, während die Bewertungen der EPA viel näher an dem liegen, was eine echte Person unter realen Fahrbedingungen bekommen könnte. Alle Beteiligten sind sich dieser Diskrepanzen bewusst, daher bleibt es irgendwie ungesagt, dass es für die Autohersteller etwas einfacher sein wird, die neuen Standards zu erfüllen, wenn die CAFE-Tests nicht geändert werden, als es sein sollte [Quelle: Webster]. Die neuen Standards würden am besten durchgesetzt, wenn die NHTSA und die EPA zusammenarbeiten könnten, um Verwirrung zu reduzieren und Schlupflöcher zu beseitigen. Aber diese Schlupflöcher sind es, zumindest teilweise, die es ermöglichen, die Standards zu erfüllen.

Die Hersteller sagen, dass die neuen Formeln von den Designern verlangen werden, das Gewicht zu reduzieren und neue Technologien zur Kraftstoffeinsparung zu implementieren, während zuvor nur eine dieser Strategien erforderlich war, um das Ziel für ein bestimmtes Fahrzeug zu erreichen [Quelle: Witzenburg]. Einige Hersteller behaupten sogar, dass solche Standards mit bestehender Technologie nahezu unmöglich und viel zu teuer zu erreichen seien. Unabhängig davon müssen die Zahlen verbessert werden, und so wird es gemacht. Von den Autoherstellern wird erwartet, dass sie das ultimative Ziel in kleinen Schritten erreichen, da die CAFE-Standards von 2017 bis 2025 jedes Jahr um 5 Prozent steigen sollen. Das gibt ihnen ein paar Jahre Zeit, um eine Strategie zu planen – nicht allzu lange, wenn man bedenkt, dass es neue Autos sind in der Pipeline ein paar Modelljahre heraus. Einigen Denkschulen zufolge gehört viel mehr dazu, ein kraftstoffsparendes Auto zu entwerfen, als einfach einen kraftstoffsparenden Motor unter die Motorhaube zu klemmen. Das mag angesichts der Aerodynamik offensichtlich erscheinenspielen eine so große Rolle beim Kraftstoffverbrauch. Das ist aber nur ein Teil davon. Einige der fortschrittlichen Technologien, von denen wir schon seit Jahren hören – und die wir versprochen haben – werden letztendlich eine große Rolle dabei spielen, unsere Kraftstoffverbrauchsziele zu erreichen.

Hybridautos haben das Konzept der Kraftstoffeffizienz seit den späten 1990er Jahren populär gemacht, obwohl die Hybridtechnologie etwa ein gutes Jahrhundert davor existierte [Quelle: Gitlin ]. Und Hybride werden so schnell nicht verschwinden – einige Hersteller von Luxus- und Sportwagen arbeiten sogar an Hybrid-Supersportwagen, die irgendwann in den nächsten Jahren auf die Straße kommen sollen. Wenn man bedenkt, wie viel der Toyota Prius bei seiner Markteinführung gekostet hat, könnte ein Millionen-Dollar-Hybrid-McLaren oder -Ferrari wie ein Schnäppchen erscheinen. Oder nicht.

Es gibt ein paar einfache Tricks, mit denen Hersteller den Motor effizienter machen können, wie zum Beispiel die variable Ventilsteuerung, die nur eine Möglichkeit ist, den Motor so zu steuern, dass jeder Ansaug- und Auslasszyklus so energieeffizient wie möglich ist. Jüngste Innovationen bei variablen Ventilsteuerungssystemen ermöglichen es dem Motor, seine Steuerzeiten basierend auf den Fahrbedingungen anzupassen. Motoren, die für solche Leistungen entwickelt wurden, sind normalerweise in teureren Autos zu finden, aber es gibt Möglichkeiten, die Kosten zu senken, um sie zu einer für die Massen zugänglicheren Strategie zu machen. Kraftstoffversorgungssysteme werden ebenfalls einigen Änderungen unterzogen, z. B. durch Anpassen der Direkteinspritzung und Kompression, um aus jedem Zyklus die meiste Leistung herauszuholen. Einige Ingenieure spielen mit den Unterschieden zwischen Benzin- und Dieselmotoren herum, während andere sich fragen, ob eine Benzin-Diesel-Mischung die Antwort auf einen verbesserten Kraftstoffverbrauch sein könnte. Turbomotoren sind eine weitere relativ kostengünstige und effiziente Möglichkeit, viel Leistung aus einem kleinen Motor herauszuholen. Beispielsweise kann ein mit einem Turbolader aufgeladener 1,4-Liter-Motor die gleiche Leistung wie ein 2,5-Liter-Motor erzeugen, obwohl er viel kleiner und viel sparsamer ist [Quelle:Gitlin ]. Europäische Automobilhersteller verwenden seit geraumer Zeit den Ansatz mit kleineren Motoren und Turboladern, und die heimischen Autohersteller fangen an, sein Potenzial zu nutzen.

Start-Stopp-Technologieist eine weitere Initiative, die Gestalt annimmt und dazu beiträgt, den Kraftstoffverbrauch eines Autos im Leerlauf zu senken, indem der Motor abgestellt wird. Es ist ähnlich wie bei einem Hybridauto, das bei einem Halt auf den Elektromotor umschaltet, aber in diesem Fall kann der Benzinmotor anhalten und dann neu starten, wenn es Zeit ist, weiterzufahren. Diese Technologie erfordert Software, die Schaltvorgänge koordiniert und verhindert, dass die elektrischen Systeme des Autos die Batterie beim Anhalten entleeren. Hightech-Fahrerinstrumente sind ein weiterer Trend, der voraussichtlich richtig durchstarten wird. Kraftstoffüberwachungsanzeigen in Echtzeit helfen Fahrern dabei, zu visualisieren, wie sich ihre Fahrgewohnheiten auf den Kraftstoffverbrauch auswirken, wodurch sie lernen, mit der Zeit intelligenter zu fahren. Und einige GPS-Systeme sind so ausgestattet, dass sie kraftstoffeffiziente Routen mit weniger Stopps auswählen. Und obwohl diese Merkmale seit Jahren Markenzeichen von Hybridautos sind,

Autos, die den Verkehr erkennen und sich automatisch an die Straßenbedingungen anpassen, werden eine große Verbesserung darstellen; autonome Fahrzeuge sind das ultimative „intelligente Auto“-Ziel. Aber bis diese Systeme perfektioniert sind, gibt es andere Schritte, die unternommen werden können, wie das Ausleihen einiger Ideen aus der Sportwagen-Denkschule. Das Reduzieren des Gewichts bewirkt Erstaunliches beim Kraftstoffverbrauch, daher untersuchen Autodesigner die Tricks, die von Sport- und Hochleistungsautobauern und Rennteams angewendet wurden. Dinge wie die Reduzierung der Masse und die Verwendung von leichten Hightech-Materialien (wie Aluminium oder Kohlefaser anstelle von Stahl). Diese Schritte werden dazu beitragen, einem Teil der Aufblähung entgegenzuwirken, die Autos in den letzten Jahrzehnten zugenommen haben – eine geschätzte Gewichtszunahme von 25 Prozent in den letzten 25 Jahren [Quelle: Gitlin]. Um dem Fat-Car-Trend wirklich entgegenzuwirken, müssen die Verbraucher zugeben, dass einige Annehmlichkeiten wie schwere elektrische Sitze den zusätzlichen Stromverbrauch und das zusätzliche Gewicht nicht wert sind. (Der vollständige Verzicht auf SUVs wäre ein gewaltiger Sieg für die Effizienz, aber es ist unwahrscheinlich, dass wir diesen Konsens als Gesellschaft jemals erreichen werden.) Unterm Strich funktionieren leichtere Autos mit kleineren Motoren gut.

Wenn all diese Forschung, Design und Tests teuer klingen, liegt das daran, dass es sowieso so ist oder sein wird. Wie bereits erwähnt, sind die Autohersteller davon schon etwas erschrocken, obwohl noch ein wenig unklar ist, wie sich die Kosten auf die Verbraucher auswirken werden. Die Obama-Regierung behauptet, dass die Standards von 2025 dem durchschnittlichen Fahrer über die Lebensdauer des Autos 8.200 US-Dollar an Kraftstoff sparen werden, aber es spielen immer noch zu viele Variablen eine Rolle, um dies zu garantieren, insbesondere wenn man bedenkt, dass niemand vorhersagen kann, wie viel Benzin wann tatsächlich kosten wird diese Zeit rollt herum. Dank einer Kombination aus aktualisierter erforderlicher Sicherheitsausrüstung sowie der neuen Technologie, die CAFE ermöglichen wird, werden die Aufkleberpreise für das Modelljahr 2025 jedoch auf durchschnittlich 8.214 USD mehr als die UVP von 2016 geschätzt. Diese Zahlen basieren auf einer Studie aus dem Jahr 2010 mit Informationen, die möglicherweise etwas veraltet sind, aber wenn die Schätzungen auch nur annähernd sind, würden die vom Hersteller vorgeschlagenen Einzelhandelspreise alle prognostizierten Kraftstoffeinsparungen zunichte machen. Einige dieser Technologien und Fahrzeugtypen werden Subventionen und andere Anreize von der Regierung erhalten, aber es ist noch ein wenig zu früh für spezifische Details.

All diese Änderungen bedeuten, dass Autos in den nächsten 15 Jahren ganz anders aussehen und sich anfühlen werden als das, was wir jetzt wissen, auch wenn die Einzelheiten unklar sind. Aber wenn die Ziele erreicht werden, bedeutet das Gutes für den Planeten. Kurz nach dem Jahr 2025 sollte sich die Kraftstoffversorgungssituation also dramatisch verbessert haben, aber wir müssen nicht unbedingt so lange warten, um Fortschritte zu sehen. Die kleinen (aber wichtigen) jährlichen 5-Prozent-Steigerungen sollten im Laufe der Zeit deutlicher werden, und die gesamte Initiative wird etwa zur Hälfte überprüft, irgendwann im Jahr 2019. Und in der Zwischenzeit werden ständig neue und sparsamere Autos auf den Markt gebracht. versuchen, der Kurve voraus zu sein (und zu bleiben).

Anmerkung des Autors: Wo werden Kraftstoffverbrauch und Wirtschaftlichkeit in 15 Jahren stehen – und darüber hinaus?

Wie der Artikel andeutet, konzentrierte sich meine Recherche eher auf die Energie-Benchmarks von 2025, einfach weil wir dann messbare Ergebnisse für Erfolg oder Misserfolg unserer Initiativen haben werden, und so werden die meisten verfügbaren Informationen präsentiert. Aber es brachte mich zum Nachdenken über 2025 im Allgemeinen und wie sehr sich die Welt bis dahin verändert haben wird. Obwohl Kraftstoffeinsparung für den Transport entscheidend ist, um unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die negativen Auswirkungen auf die Umwelt sofort zu verringern, geht es bei der Energiepolitik um viel mehr als um die Art und Weise, wie wir unsere Autos fahren. Ich bin kein Heiliger – ich habe meinen Teil dazu beigetragen, Autos für Leistung zu modifizieren und hier und da die Grenzen eines Pressefahrzeugs zu erweitern. Wenn sich die Autoindustrie verändert, könnte es zum Wohle der Gesellschaft sein, aber es ist nicht abzusehen, ob es so ist. Ich werde die Freude an der eigentlichen Fahrt selbst abstreifen. Wenn Autos die ganze Arbeit für uns erledigen, werden Autos vielleicht allmählich weniger wie Besitztümer erscheinen, die eine Erweiterung der eigenen Persönlichkeit oder ein Lifestyle-Statement sind. Noch vor ein paar Jahren wäre ich vor einer solchen Vorstellung entsetzt zurückgeschreckt, aber die Energiesituation wird düster. Älter zu werden bedeutet nicht, dass ich dem Drang entwachsen bin, auf einen Supersportwagen zu springen, wenn sich die Gelegenheit bietet (und ich würde bei einem Hybrid-McLaren nicht die Nase rümpfen), aber ich sehe allmählich mehr vom Gesamtbild. aber die Energiesituation wird immer schlimmer. Älter zu werden bedeutet nicht, dass ich dem Drang entwachsen bin, auf einen Supersportwagen zu springen, wenn sich die Gelegenheit bietet (und ich würde bei einem Hybrid-McLaren nicht die Nase rümpfen), aber ich sehe allmählich mehr vom Gesamtbild. aber die Energiesituation wird immer schlimmer. Älter zu werden bedeutet nicht, dass ich dem Drang entwachsen bin, auf einen Supersportwagen zu springen, wenn sich die Gelegenheit bietet (und ich würde bei einem Hybrid-McLaren nicht die Nase rümpfen), aber ich sehe allmählich mehr vom Gesamtbild.

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