Ein Hybridauto ist ein Fahrzeug, das sowohl mit einem Verbrennungsmotor als auch mit einem Elektromotor betrieben werden kann. Es kombiniert also die Vorteile beider Antriebsarten und soll so umweltfreundlicher und effizienter sein als herkömmliche Fahrzeuge mit ausschließlichem Verbrennungsmotor.
Der Verbrennungsmotor eines Hybridautos kann entweder Benzin oder Diesel verwenden und wird wie bei einem herkömmlichen Auto durch das Verbrennen von Treibstoff angetrieben. Der Elektromotor hingegen wird von einer Batterie betrieben, die entweder während der Fahrt durch Rekuperation (Bremsenergie-Rückgewinnung) oder an einer Steckdose aufgeladen werden kann.
Die beiden Motoren arbeiten entweder zusammen, um die Leistung zu maximieren, oder der Elektromotor übernimmt alleine den Antrieb bei niedriger Geschwindigkeit oder im Stadtverkehr. Dadurch sollen ein geringerer Kraftstoffverbrauch, eine Reduzierung der CO2-Emissionen und eine bessere Energieeffizienz erreicht werden.
Der Antrieb eines Hybridautos
Ein Hybridauto ist ein Fahrzeug, das über zwei unterschiedliche Antriebssysteme verfügt: einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Diese beiden Motoren arbeiten entweder zusammen oder unabhängig voneinander, um das Fahrzeug anzutreiben.
1. Verbrennungsmotor
Der Verbrennungsmotor in einem Hybridauto funktioniert ähnlich wie der Motor in einem herkömmlichen Fahrzeug mit herkömmlichem Antrieb. Er verwendet Kraftstoff, um eine interne Verbrennung zu erzeugen, die wiederum die Kolben antreibt und das Drehmoment erzeugt, um das Fahrzeug voranzutreiben. Der Verbrennungsmotor wird dabei oft von einem Getriebe unterstützt, um die Kraft an die Räder zu übertragen.
2. Elektromotor
Der Elektromotor in einem Hybridauto wird von einer Batterie mit Strom versorgt. Die Batterie kann entweder während der Fahrt durch Rekuperation, also das Rückgewinnen von Bremsenergie, oder durch das Aufladen an einer externen Stromquelle aufgeladen werden. Der Elektromotor kann das Fahrzeug alleine antreiben oder in Kombination mit dem Verbrennungsmotor arbeiten, um die Effizienz des Antriebs zu maximieren.
3. Zusammenarbeit der Motoren
Die beiden Motoren in einem Hybridauto können zusammenarbeiten, um eine optimale Antriebsleistung zu erzielen. Zum Beispiel kann der Elektromotor beim Beschleunigen zusätzlich zum Verbrennungsmotor Leistung liefern, um eine schnellere Beschleunigung zu ermöglichen. Beim Verzögern oder Abbremsen kann der Elektromotor in den Generatormodus wechseln und kinetische Energie in elektrische Energie umwandeln, die dann in der Batterie gespeichert werden kann.
Die genaue Funktionsweise des Antriebs kann je nach Art des Hybridautos variieren. Es gibt verschiedene Arten von Hybridautos, wie beispielsweise Mild-Hybride, Voll-Hybride und Plug-in-Hybride, die jeweils unterschiedliche Technologien und Einsatzmöglichkeiten haben.
Die Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor in einem Hybridauto ermöglicht es, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Umweltbelastung zu verringern. Durch die Nutzung der elektrischen Energie kann auch die Reichweite eines Hybridautos erhöht werden. Hybridautos sind daher eine interessante Alternative zu konventionellen Fahrzeugen mit reinem Verbrennungsmotor.
Die Funktionsweise eines Hybridautos
1. Elektromotor
Ein Hybridauto verfügt über einen Elektromotor, der mit einer Batterie betrieben wird. Der Elektromotor kann das Fahrzeug allein antreiben oder in Kombination mit dem Verbrennungsmotor eingesetzt werden. Durch den Elektromotor wird der Kraftstoffverbrauch reduziert und die Emissionen verringert.
2. Verbrennungsmotor
Ein Hybridauto hat auch einen Verbrennungsmotor, der in den meisten Fällen mit Benzin oder Diesel betrieben wird. Der Verbrennungsmotor kann das Fahrzeug antreiben und wird in der Regel dann eingesetzt, wenn der Elektromotor weniger effizient ist oder mehr Leistung benötigt wird. Der Verbrennungsmotor lädt auch die Batterie auf.
3. Regeneratives Bremsen
Ein wichtiges Merkmal eines Hybridautos ist das regenerative Bremsen. Beim Bremsen wird kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt und in der Batterie gespeichert. Dadurch wird die Batterie aufgeladen und kann später den Elektromotor antreiben.
4. Start-Stopp-System
Ein Hybridauto verfügt in der Regel über ein Start-Stopp-System, das den Verbrennungsmotor automatisch abschaltet, wenn das Fahrzeug steht oder sich im Leerlauf befindet. Dadurch wird Kraftstoff gespart und die Emissionen verringert. Sobald das Gaspedal wieder betätigt wird, startet der Verbrennungsmotor automatisch.
5. Intelligente Steuerung
Ein Hybridauto verfügt über eine intelligente Steuerung, die den Betrieb des Elektromotors und des Verbrennungsmotors optimiert. Die Steuerung entscheidet automatisch, welcher Motor wann eingesetzt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren und die Leistung zu maximieren. Die Steuerung berücksichtigt dabei Faktoren wie Geschwindigkeit, Beschleunigung und Batterieladung.
6. Vorteile eines Hybridautos
Die Funktionsweise eines Hybridautos bietet mehrere Vorteile. Durch den Einsatz des Elektromotors wird der Kraftstoffverbrauch reduziert, was zu Einsparungen an der Tankstelle führen kann. Gleichzeitig werden auch die Emissionen verringert, was zur Verbesserung der Luftqualität und zum Schutz der Umwelt beiträgt. Darüber hinaus bieten Hybridautos auch eine höhere Leistung und eine bessere Beschleunigung als reine Verbrennungsmotoren.
Die verschiedenen Arten von Hybridautos
Es gibt verschiedene Arten von Hybridautos, die je nach ihrer Bauweise und Funktionsweise unterschiedliche Vorteile bieten können.
Vollhybrid
Der Vollhybrid ist die am weitesten verbreitete Art von Hybridauto. Bei einem Vollhybrid kann das Fahrzeug sowohl mit dem Elektromotor als auch mit dem Verbrennungsmotor fahren. In bestimmten Situationen, z.B. beim Anfahren oder im Stadtverkehr, kann das Fahrzeug rein elektrisch fahren. Bei höheren Geschwindigkeiten oder beim Überholen wird der Verbrennungsmotor zugeschaltet. Der elektrische Motor wird auch dazu genutzt, um den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen zu unterstützen.
Mildhybrid
Ein Mildhybrid verfügt über einen kleineren Elektromotor, der das Fahrzeug beim Beschleunigen unterstützen kann, jedoch nicht alleine antreiben kann. Der Elektromotor wird durch die Bremsenergie des Fahrzeugs aufgeladen und kann so den Verbrennungsmotor entlasten. Allerdings kann das Fahrzeug beim Mildhybrid nicht rein elektrisch fahren.
Plug-in-Hybrid
Ein Plug-in-Hybrid verfügt über einen größeren Akku und kann über eine externe Stromquelle aufgeladen werden. Dadurch kann das Fahrzeug eine größere Strecke rein elektrisch zurücklegen. Bei Bedarf kann jedoch auch der Verbrennungsmotor eingeschaltet werden, um eine größere Reichweite zu gewährleisten. Plug-in-Hybride sind besonders geeignet für Fahrer, die häufig kurze Strecken zurücklegen und Zugang zu einer Ladestation haben.
Range Extender
Ein Range Extender ist ein Hybridfahrzeug, das ausschließlich mit einem Elektromotor angetrieben wird. Allerdings verfügt ein Range Extender zusätzlich über einen kleinen Verbrennungsmotor, der ausschließlich dazu dient, den Akku des Elektromotors aufzuladen. Der Verbrennungsmotor ist nicht mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden und kommt nur zum Einsatz, wenn der Akku fast leer ist. Dadurch kann die Reichweite des Fahrzeugs verlängert werden.
Serieller Hybrid
Ein serieller Hybrid wird ausschließlich von einem Elektromotor angetrieben. Der Verbrennungsmotor ist nicht mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden, sondern wird nur dazu genutzt, den Akku des Elektromotors aufzuladen. Das Fahrzeug kann jedoch auch mithilfe des Verbrennungsmotors fahren, wenn der Akku leer ist. Serielle Hybride sind eher selten und werden vor allem bei Nutzfahrzeugen eingesetzt.
| Hybridart | Vor- und Nachteile |
|---|---|
| Vollhybrid |
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| Mildhybrid |
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| Plug-in-Hybrid |
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| Range Extender |
|
| Serieller Hybrid |
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Die Vorteile eines Hybridautos
1. Umweltfreundlichkeit
Ein Hybridauto ist umweltfreundlicher als ein herkömmliches Auto mit Verbrennungsmotor, da es durch den Elektroantrieb weniger schädliche Emissionen produziert. Der Elektromotor sorgt dafür, dass das Auto bei niedrigen Geschwindigkeiten oder im Stillstand rein elektrisch fahren kann, wodurch der Verbrennungsmotor weniger belastet wird und weniger Treibstoff verbraucht.
2. Kraftstoffeffizienz
Hybridautos kombinieren einen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor, was zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führt. Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor bei Bedarf, zum Beispiel beim Beschleunigen, und trägt dazu bei, den Treibstoffverbrauch zu reduzieren. Dadurch können Hybridautos im Vergleich zu herkömmlichen Autos weniger Kraftstoff verbrauchen und somit Geld sparen.
3. Regenerative Bremsen
Hybridautos verfügen über regenerative Bremsen, die die kinetische Energie beim Bremsen in elektrische Energie umwandeln und in der Batterie speichern können. Diese Energie kann dann später genutzt werden, um den Elektromotor anzutreiben und so den Verbrennungsmotor zu entlasten. Durch diese Technologie wird die Abhängigkeit vom Verbrennungsmotor weiter reduziert und die Effizienz des Fahrzeugs verbessert.
4. Reduzierung der Geräuschentwicklung
Der Elektromotor eines Hybridautos ist leiser als ein Verbrennungsmotor, da er weniger bewegliche Teile hat und weniger Reibung erzeugt. Durch den Elektroantrieb können Hybridautos daher zu einer Verringerung der Geräuschentwicklung im Straßenverkehr beitragen und den Fahrkomfort verbessern.
5. Förderungen und Steuervergünstigungen
Einige Länder bieten Anreize für den Kauf von Hybridautos, wie z.B. staatliche Förderungen oder Steuervergünstigungen. Diese können den Kaufpreis reduzieren und die Nutzung eines Hybridautos finanziell attraktiver machen.
6. Bessere Leistung
Hybridautos haben oft eine bessere Leistung als herkömmliche Autos, da der Elektromotor zusätzliche Unterstützung bieten kann. Die Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor ermöglicht ein schnelleres Beschleunigen und eine insgesamt verbesserte Fahrleistung.
7. Längere Lebensdauer der Bremsbeläge
Die regenerativen Bremsen eines Hybridautos reduzieren den Verschleiß der Bremsbeläge, da die meiste Bremskraft durch die Motorhilfe des Elektromotors erzeugt wird. Dadurch müssen die Bremsbeläge seltener ausgetauscht werden, was zu Kosteneinsparungen für den Fahrzeughalter führt.
Die Nachteile eines Hybridautos
- Höherer Anschaffungspreis: Hybridautos sind in der Regel teurer als herkömmliche Verbrennungsmotoren. Dies liegt unter anderem an den zusätzlichen Elektromotoren und der Batterietechnologie.
- Komplexität: Hybridsysteme bestehen aus verschiedenen Komponenten wie Verbrennungsmotor, Elektromotor, Batterie und Steuerelektronik. Dadurch steigt die Komplexität des Autos und mögliche Reparaturen können teurer sein.
- Begrenzte Reichweite im reinen Elektrobetrieb: Im reinen Elektrobetrieb haben Hybridautos eine begrenzte Reichweite. Je nach Modell und Batteriekapazität kann die Reichweite nur einige Kilometer betragen, bevor der Verbrennungsmotor einspringt.
- Weniger Ladeinfrastruktur: Im Vergleich zu reinen Elektroautos gibt es weniger Lademöglichkeiten für Hybridautos. Die meisten Ladestationen sind für reine Elektroautos konzipiert, während Hybridautos auch an Tankstellen betankt werden können.
- Geringerer Platzangebot: Aufgrund des Platzbedarfs für die zusätzliche Batterie und die Elektromotoren haben Hybridautos oft weniger Platz im Kofferraum oder im Innenraum.
- Umweltbilanz: Obwohl Hybridautos effizienter und umweltfreundlicher als herkömmliche Verbrennungsmotoren sind, haben sie dennoch eine gewisse CO2-Emission aufgrund des Einsatzes von Benzin oder Diesel im Verbrennungsmotor.
Es ist wichtig, diese Nachteile bei der Entscheidung für ein Hybridauto zu berücksichtigen und die individuellen Bedürfnisse und Anforderungen zu evaluieren.
Die Umweltauswirkungen von Hybridautos
1. Reduzierter Kraftstoffverbrauch
Hybridautos werden oft als umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren angesehen, da sie in der Regel einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch haben. Dank der Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor benötigen Hybridautos weniger Benzin oder Diesel und produzieren dementsprechend weniger Treibhausgase und Luftverschmutzung.
2. Verringerter CO2-Ausstoß
Der reduzierte Kraftstoffverbrauch von Hybridautos führt auch zu einer geringeren CO2-Emission. Da CO2 ein Hauptverursacher des Klimawandels ist, tragen Hybridautos dazu bei, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und somit den Klimawandel zu bekämpfen.
3. Rekuperation und Energierückgewinnung
Ein weiterer umweltfreundlicher Aspekt von Hybridautos ist die sogenannte Rekuperation oder Energierückgewinnung. Beim Bremsen wandelt der Elektromotor die kinetische Energie in elektrische Energie um und speist sie in die Batterie ein. Dadurch wird Energie wiederverwendet, die sonst verloren gehen würde.
4. Weniger Lärm- und Schadstoffbelastung
Hybridautos sind in der Regel leiser als herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Dies liegt daran, dass der Elektromotor während des langsamen Fahrens oder im Stillstand verwendet wird, wodurch der Geräuschpegel reduziert wird. Die geringere Abhängigkeit vom Verbrennungsmotor bedeutet auch, dass weniger schädliche Schadstoffe wie Stickoxide und Feinstaubemissionen freigesetzt werden.
5. Ressourcenschonung
Hybridautos tragen zur Schonung von Ressourcen bei, da sie weniger Brennstoff verbrauchen und somit die fossilen Brennstoffreserven schonen. Zusätzlich werden Hybridautos oft aus leichteren Materialien hergestellt, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, was wiederum zu einer verbesserten Energieeffizienz führt.
6. Batterieentsorgung
Eine Herausforderung im Zusammenhang mit Hybridautos ist die Entsorgung der Batterien. Die Batterien in Hybridautos enthalten chemische Substanzen, die umweltschädlich sein können, wenn sie nicht ordnungsgemäß entsorgt werden. Es ist wichtig, dass die Batterien einer umweltgerechten Entsorgung zugeführt werden, um negative Auswirkungen auf die Umwelt zu vermeiden.
7. Gesamtbilanz
Bei der Bewertung der Umweltauswirkungen von Hybridautos ist zu beachten, dass der gesamte Lebenszyklus des Fahrzeugs berücksichtigt werden muss. Dies beinhaltet Aspekte wie die Herstellung, den Betrieb und die Entsorgung. Obwohl Hybridautos in der Regel eine bessere Umweltbilanz aufweisen als herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, ist es wichtig, auch andere umweltfreundliche Alternativen wie Elektroautos oder öffentliche Verkehrsmittel in Betracht zu ziehen.
Die Kosten eines Hybridautos
Eines der Hauptargumente für den Kauf eines Hybridautos ist die Kostenersparnis im Vergleich zu einem konventionellen Verbrennungsmotor-Fahrzeug. Hybridautos sind zwar in der Anschaffung oft teurer, aber langfristig können durch den geringeren Kraftstoffverbrauch und die niedrigeren Wartungskosten Kosten eingespart werden.
Anschaffungskosten
- Die Anschaffungskosten für ein Hybridauto sind in der Regel höher als für ein vergleichbares konventionelles Fahrzeug. Dies liegt vor allem daran, dass Hybridfahrzeuge über zusätzliche Technologien und Batterien verfügen, die den Preis erhöhen.
- Die genauen Kosten variieren je nach Modell und Hersteller, aber es ist wichtig zu bedenken, dass die Einsparungen bei den Kraftstoffkosten die höheren Anschaffungskosten über die Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg ausgleichen können.
Kraftstoffkosten
- Hybridautos haben den Vorteil, dass sie einen geringeren Kraftstoffverbrauch haben als konventionelle Fahrzeuge.
- Die genauen Einsparungen hängen vom individuellen Fahrverhalten und von der Art des Hybridantriebs ab. In der Regel ist der Verbrauch von Hybridautos jedoch um 10-30% geringer als bei vergleichbaren Verbrennungsmotor-Fahrzeugen.
Wartungs- und Reparaturkosten
- Die Wartungs- und Reparaturkosten von Hybridautos sind oft niedriger als bei Verbrennungsmotor-Fahrzeugen.
- Dies liegt unter anderem daran, dass Hybridfahrzeuge eine geringere Belastung für den Motor haben, da der Elektromotor beim Starten und Beschleunigen unterstützt.
- Zudem sind die Bremsen von Hybridautos in der Regel weniger beansprucht, da durch das regenerative Bremssystem ein Teil der Bremsenergie in Strom umgewandelt und in der Batterie gespeichert wird.
Zusätzliche Kosten
- Bei Hybridautos können zusätzliche Kosten für die Wartung der Batterie anfallen.
- Die Batterien in Hybridfahrzeugen haben normalerweise eine längere Lebensdauer, aber irgendwann müssen sie ersetzt werden, was mit zusätzlichen Kosten verbunden sein kann.
Trotz der höheren Anschaffungskosten können Hybridautos langfristig eine kostengünstigere Alternative sein, insbesondere wenn sie häufig und über längere Strecken gefahren werden. Es lohnt sich, die individuellen Fahr- und Nutzungsbedürfnisse zu berücksichtigen, um die Kostenersparnis eines Hybridautos richtig einschätzen zu können.
Die Zukunft der Hybridautos
1. Weiterentwicklung der Technologie
Die Zukunft der Hybridautos liegt in der Weiterentwicklung der Technologie. Hersteller arbeiten an immer effizienteren Hybridmotoren, um den Benzinverbrauch weiter zu reduzieren und die Fahreigenschaften zu verbessern. Durch den Einsatz von Hochleistungsbatterien und leistungsstarken Elektromotoren wird die Reichweite der Hybridautos noch weiter erhöht.
2. Mehr Auswahl an Modellen
Der Markt für Hybridautos wird voraussichtlich weiter wachsen, was zu einer größeren Auswahl an Modellen führen wird. Automobilhersteller investieren vermehrt in die Entwicklung von Hybridautos, um den steigenden Bedarf an umweltfreundlichen Fahrzeugen zu decken. Dadurch werden Verbraucher in der Zukunft noch mehr Auswahlmöglichkeiten haben.
3. Verbesserte Ladeinfrastruktur
Die Zukunft der Hybridautos wird auch von einer verbesserten Ladeinfrastruktur geprägt sein. Mit der zunehmenden Verbreitung von elektrischen Fahrzeugen werden immer mehr Ladestationen zur Verfügung stehen. Das macht es für Hybridautofahrer einfacher, ihre Fahrzeuge aufzuladen und die Elektrofunktion optimal zu nutzen.
4. Integration von Hybridtechnologie in andere Fahrzeugtypen
Neben herkömmlichen Hybridautos werden auch andere Fahrzeugtypen von der Hybridtechnologie profitieren. Es wird erwartet, dass auch Elektroautos und Plug-in-Hybride weiterentwickelt werden, um die Vorteile der Hybridtechnologie zu nutzen. Dadurch wird die Hybridtechnologie in Zukunft noch weitreichender eingesetzt werden.
5. Beitrag zum Umweltschutz
Die Entwicklung der Hybridautos spielt eine wichtige Rolle beim Umweltschutz. Durch die Reduzierung des Benzinverbrauchs und den Einsatz umweltfreundlicher Technologien tragen Hybridautos dazu bei, die Emissionen zu senken und die Luftqualität zu verbessern. In der Zukunft werden Hybridautos eine noch größere Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels spielen.
Die Zukunft der Hybridautos sieht vielversprechend aus. Durch die stetige Weiterentwicklung der Technologie, eine größere Modellauswahl, eine verbesserte Ladeinfrastruktur und die Integration der Hybridtechnologie in andere Fahrzeugtypen werden Hybridautos immer beliebter werden und einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten.
Q&A:
Was ist ein Hybridauto?
Ein Hybridauto ist ein Fahrzeug, das sowohl einen herkömmlichen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor besitzt.
Wie funktioniert ein Hybridauto?
Ein Hybridauto kann entweder den Verbrennungsmotor oder den Elektromotor oder beide Motoren gleichzeitig verwenden. Der Elektromotor wird durch eine Batterie mit Strom versorgt und kann das Auto alleine antreiben, während der Verbrennungsmotor Benzin oder Diesel nutzt, um das Fahrzeug anzutreiben. Bei niedriger Geschwindigkeit oder im Stau kann das Auto auf den Elektromotor umschalten, um Emissionen zu reduzieren und Treibstoff zu sparen.
Welche Vorteile hat ein Hybridauto?
Ein Hybridauto bietet mehrere Vorteile. Erstens ist es umweltfreundlicher und senkt die CO2-Emissionen, da der Elektromotor weniger oder gar keine Emissionen erzeugt. Zweitens kann es den Kraftstoffverbrauch senken und somit Geld sparen. Drittens kann ein Hybridauto das Beste aus beiden Welten bieten – die Reichweite eines Verbrennungsmotors und die Energieeffizienz eines Elektromotors.
Sind Hybridautos teurer als herkömmliche Autos?
Ja, in der Regel sind Hybridautos teurer als herkömmliche Autos. Dies liegt daran, dass die Hybridtechnologie zusätzliche Kosten verursacht, einschließlich des Elektromotors und der Batterie. Allerdings gibt es oft staatliche Anreize und Steuervergünstigungen für den Kauf eines Hybridautos, die die zusätzlichen Kosten teilweise ausgleichen können.
Welche Arten von Hybridautos gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Hybridautos. Man unterscheidet zwischen parallelen Hybridautos, bei denen sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor das Auto antreiben können, und seriellen Hybridautos, bei denen der Verbrennungsmotor nur die Batterie auflädt, während der Elektromotor das Auto antreibt. Es gibt auch Plug-in-Hybridautos, bei denen die Batterie extern aufgeladen werden kann.
Wie weit kann ein Hybridauto mit einer Batterieladung fahren?
Die Reichweite eines Hybridautos hängt von der Kapazität der Batterie ab. In der Regel können Hybridautos mit einer Batterieladung zwischen 50 und 80 Kilometer fahren, bevor der Verbrennungsmotor eingeschaltet wird. Dies hängt jedoch auch von anderen Faktoren wie Fahrstil und Wetterbedingungen ab.