Empa‑Studie untersucht Plug‑in‑Hybride

Fahrzeuge mit Plug-in-Hybrid-Antrieb sollen den Übergang zur Elektromobilität erleichtern. Denn sie können kürzere Strecken rein elektrisch zurücklegen und bieten für längere Fahrten einen Verbrennungsmotor als Backup. Wie groß der rein elektrisch gefahrene Anteil tatsächlich ist, hängt laut den vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) geförderten Empa-Studien stark vom Einsatz – und insbesondere vom Ladeverhalten – ab.  Wenn jemand ein Plug-in-Hybrid besitzt und das Fahrzeug nicht regelmäßig lädt, fährt diese Person de facto einen schwereren Verbrenner. Durch das zusätzliche Gewicht von Batterie und Elektromotor kann der Verbrauch sogar höher liegen als bei einem vergleichbaren konventionellen Benziner. Entscheidend ist deshalb auch das Fahrzeugdesign: Fahrzeuggewicht, Antriebsauslegung und Batteriegröße beeinflussen, wie effizient ein Plug-in-Hybrid auf der Straße unterwegs ist.

Bislang stützten sich Erkenntnisse zum tatsächlichen Verbrauch von Plug-in-Hybriden vor allem auf im Fahrzeug erhobenen Alltagsdaten. Diese stammen aus dem sogenannten On-Board Fuel Consumption Monitoring (OBFCM), dass bei Fahrzeugen auf dem europäischen Markt seit einigen Jahren vorgeschrieben ist. Die OBFCM-Daten zeigen, dass die realen Treibstoffverbräuche deutlich über den offiziellen Typprüfwerten liegen. Aus solchen direkt in Fahrzeugen erhobenen Alltagsdaten weiß man zwar, dass der Verbrauch höher ist, aber nicht warum. Informationen zu Umgebungstemperatur, Heizbetrieb oder Fahrweise fehlen dabei meist und werden auch durch standardisierte Typprüfungen nicht abgedeckt.

Um diese Lücke zu schließen, untersuchten die Empa-Forschenden zwölf aktuelle Plug-in-Hybrid-Personenwagen auf dem Rollenprüfstand im Labor. Gemessen wurden elektrische Reichweite, Strom und Treibstoffverbrauch sowie CO₂ und Schadstoffemissionen bei unterschiedlichen Außentemperaturen – darunter 23°C, -7 °C sowie - 7 °C mit eingeschalteter Heizung. Zusätzlich testeten sie auch dynamischere Fahrprofile. So ließ sich erstmals gezielt auseinanderhalten, welchen Einfluss Kälte, die Heizung oder der Fahrstil auf den elektrischen Anteil und den Verbrennerbetrieb haben.

Die Resultate zeigen ein klares Muster: Unter idealen Bedingungen fahren Plug-in-Hybride lange elektrisch und verursachen entsprechend geringe Emissionen. Unter realistischen Alltagsbedingungen kann der Effizienzvorteil jedoch weitgehend verloren gehen. Tiefe Temperaturen, eingeschaltete Heizung und dynamisches Fahren verkürzen die elektrische Reichweite deutlich. Der Verbrennungsmotor schaltet früher und häufiger zu und Treibstoffverbrauch sowie CO₂ und Schadstoffemissionen steigen teils stark an.

Balance zwischen Gewicht und Batteriegröße

Die Untersuchungen der Empa zeigen zudem, dass das Gesamtdesign der Plug-in-Hybride ebenfalls einen Einfluss hat. Es ist nicht automatisch der kleinste Wagen, der am besten abschneidet – aber leichtere Fahrzeuge mit moderater Motorisierung und ausgewogener Batteriegröße erreichen in den Messungen insgesamt günstigere Effizienzwerte. Solche Fahrzeuge verfügen tendenziell über eine gute Balance zwischen elektrischer Reichweite, Energieverbrauch und Emissionen.

Schwere Fahrzeuge benötigen mehr Energie pro Kilometer. Bei Plug-in-Hybriden verstärkt das zusätzliche Gewicht von Batterie und Antrieb diesen Effekt und kann dazu führen, dass sich der Verbrennungsmotor früher und häufiger zuschaltet. Unter ungünstigen Bedingungen sinkt die elektrische Reichweite deutlich, während Treibstoffverbrauch sowie CO₂- und Schadstoffemissionen ansteigen. Auch sehr große Batterien sind nur von Vorteil, wenn sie regelmäßig geladen werden und die Fahrprofile zur elektrischen Reichweite passen – gleichzeitig erhöht das zusätzliches Gewicht dauerhaft den Energiebedarf.

Europäische Annahmen für die Schweiz wohl zu konservativ

Bei der Typprüfung von Plug-in-Hybriden spielt der sogenannte Utility Factor eine zentrale Rolle. Dieses Maß für den elektrisch zurückgelegten Anteil liegt bei Plugin-Hybrid-Fahrzeugen bei 70 bis 85 %. Bisher stützte sich die EU bei der Berechnung auf ältere Pendlerdaten aus den USA. Reale europäische OBFCM-Fahrdaten zeigten jedoch, dass Plug-in-Hybride im Alltag deutlich weniger elektrisch gefahren werden. Deshalb wurde die Berechnungsmethodik für den europäischen Utility Factor 2025 ein erstes Mal angepasst. Dies soll ab 2027 erneut geschehen.

Die Empa Forschenden untersuchten, ob diese europäischen Annahmen auch für die Schweiz passen, und berechneten dazu erstmals den elektrischen Fahranteil auf Basis der nationalen Mobilitätsdaten aus dem Mikrozensus Mobilität und Verkehr. Die typischen Tagesfahrstrecken wurden mit den Emissions und Energieverbrauchsdaten der auf dem Rollenprüfstand untersuchten Plug-in-Hybride verknüpft und zusätzlich mit realen Verbrauchsdaten abgeglichen.

Das Ergebnis: Ein für die Schweiz angepasster Utility Factor, also der statistisch elektrisch gefahrene Anteil, würde tendenziell höher ausfallen als der europäische, da hierzulande im Durchschnitt kürzere Strecken zurückgelegt werden und der Anteil an Firmenfahrzeugen – die in Europa stark vertreten sind und noch seltener geladen werden als private Plug-in-Hybride – deutlich geringer ist. Allerdings bestehen ohne reale Daten zum Ladeverhalten weiterhin Unsicherheiten, so geht die Studie davon aus, dass alle Nutzer ihr Fahrzeug jeden Abend laden.

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Realitätsnahe Nutzungsfaktoren sind zentral

Die Studien sprechen insgesamt für länderspezifische und möglichst realitätsnahe Utility Factors. Denn der in den Zulassungsrichtlinien vorgegebene elektrische Fahranteil beeinflusst die offiziellen Werte für Treibstoffverbrauch, Strombedarf und Emissionen erheblich. Zu konservative Annahmen können jedoch dazu führen, dass Plug-in-Hybride regulatorisch an Attraktivität verlieren. So könnte die Technologie allein aufgrund methodischer Annahmen an Bedeutung verlieren. Dabei kann für für viele, die noch nicht in der Lage oder Willens sind für ein reines Elektroauto, ein regelmäßig geladener Plug-in-Hybrid deutlich besser sein als ein reiner Verbrenner. Entscheidend sei, Plug-in-Hybride korrekt zu nutzen und den tatsächlichen elektrischen Fahranteil im Alltag gezielt zu fördern – etwa durch verlässliche Ladeinfrastruktur zu Hause und am Arbeitsplatz, klare Vorgaben für Ladefähigkeit in Flotten sowie Anreizsysteme, die Stromnutzung gegenüber Treibstoff begünstigen.