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Wie kann der Kraftstoffverbrauch von Lkw verringert werden?

What will reduce fuel consumption for trucks?

Wie kann der Kraftstoffverbrauch von Lkw verringert werden?

Als Flottenbetreiber wissen Sie, dass die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs eine der größten Herausforderungen bei der Verwaltung Ihrer Lkw-Flotte ist. Steigende Energiepreise und zunehmende Umweltbedenken machen es wichtiger denn je, Wege zur Optimierung der Treibstoffeffizienz zu finden. Dabei gibt es ein unterschätztes, aberwichtiges Element, das sich direkt auf den Kraftstoffverbrauch Ihrer Lkw auswirkt: der Rollwiderstand. Werfen wir einen Blick darauf, wie das Ganze funktioniert und wie Sie durch gezielte Einflussnahme sowohl Ausgaben als auch Emissionen reduzieren können.

Die Gesamtbetriebskosten zur Ermittlung von Kraftstoffineffizienzen

Wie Sie wissen, sind die Gesamtkosten des Betriebs (bzw. Total Cost of Ownership (TCO)) ein wirksames Instrument, um sämtliche mit Ihrem Lkw verbundenen Kosten — von der Anschaffung bis zum täglichen Betrieb — transparent zu erfassen. Der Kraftstoffverbrauch stellt in der Regel den größten Anteil an den Gesamtbetriebskosten dar. Danach folgen Fahrerlohn, Fahrzeugkosten einschließlich Aufbau oder Anhänger, Service-, Wartungs- und Reparaturaufwendungen sowie Ausgaben für Steuern, Maut, Reifen, Versicherungen, Pannen und moderne Technologien wie Telematik. (1)

Reifen weisen dabei eigene Betriebskosten auf, die fünf Arten direkter und indirekter Kosten umfassen – von der Anschaffung bis zum Ende ihres Lebenszyklus.

  • Reifenkauf
  • Reifenkosten pro Kilometer
  • Budget für Reifenservice und -wartung
  • Einfluss der Reifen auf Ausfallzeiten
  • Einfluss der Reifen auf den Kraftstoffverbrauch


Es ist tatsächlich so, dass Reifen eine wichtige Rolle beim Kraftstoffverbrauch Ihrer Lkw spielen. Um die Gesamtbetriebskosten Ihrer Flotte zu senken, ist es daher wichtig zu verstehen, welche Faktoren dabei von Bedeutung sind.

5 physikalische Kräfte, die der Bewegung eines Lastwagens entgegenwirken

Der Treibstoffverbrauch wird nicht nur durch die Motorleistung oder das Verhalten des Fahrers bestimmt, sondern auch durch grundlegende physikalische Kräfte. Dabei gibt es fünf wesentliche Kräfte, die sich der Bewegung eines Lastwagens widersetzen. Wer sich mit diesen Wirkgrößen auseinandersetzt, kann den Kraftstoffverbrauch beeinflussen.

Um welche Kräfte handelt es sich?

Die Schwerkraft eine jener Kräfte, die beim Kraftstoffverbrauch des Lkw eine Rolle spielen.

Gravity is one of the forces that play a role in truck's fuel consumption

1. Schwerkraft:

Die Schwerkraft hält die Masse des Fahrzeugs an die Erde gebunden.

Die Trägheit wirkt der Beschleunigung des Lkw entgegen.

Inertia prevents the truck from gaining speed

2. Trägheit:

Die Trägheit wirkt dem Beschleunigen des Fahrzeugs entgegen.

Auch der Luftwiderstand spielt eine Rolle beim Treibstoffverbrauch des Lkw.

Aerodynamic drag also plays a role in truck's fuel consumption

3. Luftwiderstand:

Der Luftwiderstand entsteht durch die Luft, die dem Fahrzeug während der Fahrt entgegenströmt.

Die mechanische Reibung resultiert aus den Bewegungen und Wechselwirkungen der Fahrzeugteile.

Mechanical friction is a resistance due to the truck's components.

4. Mechanische Reibung:

Der Widerstand innerhalb der Lkw-Komponenten, wie z. B. dem Motor und den Achsen.

Der Rollwiderstand ist für 15 % bis 35 % des Kraftstoffverbrauchs eines Lkw verantwortlich.

Rolling resistance is responsible for 15% to 35% of a truck's fuel consumption

5. Rollwiderstand:

Der Energieverlust, der durch die Verformung der Reifen während der Fahrt des Lkw entsteht.

Der Rollwiderstand wird häufig unterschätzt, ist aber je nach Einsatzbereich für 15 bis 35 % des Kraftstoffverbrauchs eines Lkw verantwortlich (2). Und das macht ihn zu einem der wichtigsten Faktoren bei der Suche nach Möglichkeiten, den Kraftstoffverbrauch zu verringern.

Warum ist der Rollwiderstand so wichtig?

Der Rollwiderstand wirkt sich auf den Treibstoffverbrauch aus. Je mehr Energie ein Reifen durch Verformung absorbiert, desto stärker muss der Motor arbeiten, was zu einem höheren Kraftstoffverbrauch führen kann.

Dies liegt daran, dass sich Lkw-Reifen beim Kontakt mit der Straße verformen. Durch diese Reifenverformung geht Energie verloren, da ein Teil als Wärme abgegeben wird und nicht zur Fortbewegung beiträgt.

Ein sehr hartes Rad auf einem sehr harten Untergrund entspräche einem sehr geringen Rollwiderstand. Eisenbahnen sind ein bekanntes Beispiel für dieses physikalische Prinzip. Bei Reifen ist die Angelegenheit jedoch komplexer.

Neben dem Gewicht des Lkw sind auch die Beladung und die Lastverteilung Faktoren, die sich auf den Rollwiderstand auswirken können.

● Reifenfülldruck:

Reifen mit zu niedrigem Luftdruck verformen sich leichter, erzeugen unnötigen Widerstand und erhöhen so den Kraftstoffverbrauch. Bei einem typischen dreiachsigen Sattelauflieger auf Langstrecken kann der Gesamt­kraftstoffverbrauch um rund 1,7 % steigen, wenn nur ein Reifen zu wenig Luftdruck hat (3).

Sie können diese Auswirkungen reduzieren, indem Sie den Reifenfülldruck regelmäßig überprüfen.

Zu wenig aufgepumpte Reifen erzeugen unnötigen Widerstand, was den Kraftstoffverbrauch erhöht.

Under inflated tyres produce unnecessary resistance which increases fuel consumption

● Reifenmaterial:

Die Eigenschaften des Reifenmaterials bestimmen, wie flexibel der Reifen ist, wie gut er haftet und wie stark er Verformungen widersteht. Die Zusammensetzung des Reifenmaterials ist unsere Spezialität. Bei Michelin haben wir uns daher mit der Frage beschäftigt, wie der Rollwiderstand bestmöglich optimiert werden kann.

Die Innovationen von Michelin zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Lkw

Ein geringerer Rollwiderstand ist eine der effektivsten Möglichkeiten, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Vor diesem Hintergrund hat Michelin innovative Lösungen entwickelt, um dieser Herausforderung zu begegnen.
Ein Durchbruch gelang 1992, als Michelin erstmals Silica (Kieselsäure) in seiner Materialmischung verwendete. Durch die Zugabe von Silica kann die innere Reibung des Gummis reduziert werden, was den Rollwiderstand verringert, während Haftung und Haltbarkeit erhalten bleiben.

Weitere Technologien von MICHELIN tragen ebenfalls zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei, sei es durch einen geringeren Rollwiderstand oder durch ein optimiertes Abnutzungsverhalten. So wird bei der INFINICOIL-Technologie von MICHELIN ein bis zu 400 Meter langer Stahldraht um den Reifenumfang gewickelt, um seine Stabilität über die gesamte Lebensdauer zu erhöhen. Eine höhere Tragfähigkeit kann die Haltbarkeit des Reifens erhöhen, was sowohl die Kraftstoffeffizienz verbessern als auch die Lebensdauer der Karkasse verlängern kann.

Bei der POWERCOIL-Technologie von MICHELIN kommen hochfeste Stahlseile zum Einsatz, die mit dem Gummi im Reifen verbunden sind. Dadurch werden die Haltbarkeit der Karkasse und die Laufleistung optimiert, während zugleich der Rollwiderstand verringert werden kann.

Und schließlich liefert die von MICHELIN patentierte REGENION-Technologie unter Einsatz spezieller 3D-Metalldruckverfahren und selbstregenerierender Profilblöcke eine zuverlässige Haftung über die gesamte Lebensdauer des Reifens hinweg. Darüber hinaus kann das kompaktere und steifere Reifenprofil zu einer höheren Laufleistung, gleichmäßigem Verschleiß und einem geringeren Kraftstoffverbrauch beitragen.

Aus diesem Grund sind unsere Lkw-Reifen darauf ausgelegt, den Rollwiderstand zu optimieren.

Die Vorteile eines optimierten Rollwiderstands

Ein optimierter Rollwiderstand wirkt sich sowohl auf die Betriebskosten als auch auf die Umwelt positiv aus.

1.    Wirtschaftliche Einsparungen: Durch den Einsatz von Reifen mit optimiertem Rollwiderstand kann der Kraftstoffverbrauch der Lkw sinken und damit auch die Betriebskosten. Im Laufe der Zeit können diese Einsparungen spürbar sein, insbesondere bei größeren Flotten.
Nutzen Sie unseren Rechner, um Ihre Kraftstoffeinsparungen zu ermitteln

2.    Geringere CO₂-Emissionen: Jeder verbrauchte Liter Kraftstoff erzeugt etwa 3,24 kg CO₂ (4). Durch die Optimierung des Rollwiderstands können Lkw weniger Kraftstoff verbrauchen und dadurch auch weniger CO₂ ausstoßen. 

3.    Erhöhte Lebensdauer der Reifen: Durch geringere Verformung kann sich der Reifenverschleiß gleichmäßiger und langsamer entwickeln, wodurch sich die Wechselintervalle verlängern können und die Austauschkosten sinken können.

Schlussfolgerung

Zwar wirken viele Faktoren auf die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ein, doch der Rollwiderstand stellt ein besonders wichtiges und handlungsrelevantes Element dar. Durch den Einsatz innovativer Reifentechnologien und die Einhaltung eines optimalen Reifenfülldrucks können Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch und eine Verringerung der Umweltbelastung erzielt werden.

Wenn Sie diesen Maßnahmen Priorität einräumen, können Sie nicht nur die Betriebskosten reduzieren, sondern auch zu einer nachhaltigeren Zukunft von Ressourcen beitragen.

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RECHTLICHE HINWEISE

(1) ETUDE DUCKER, „TCO Running costs for trucks fleets“, Bericht Feb. 2024, CMI Europe
(2) Interne Berechnung, vorgestellt auf dem 17. „International Symposium on Heavy Vehicle Transport & Technology“: Australien - 2023, Ergebnisse hier verfügbar: https://hvttforum.org/wp-content/uploads/2023/12/HVTT17_paper_0454_Domprobst.pdf 
(3) Interne Michelin-Berechnungen
(4) Der Emissionsfaktor von 3,24 kg CO₂ pro Liter Diesel basiert auf der Lebenszyklusanalyse für reinen Diesel, die von der ADEME durchgeführt wurde. Er umfasst die Emissionen während der Produktionsphasen von Diesel (17 %) und während der Verbrennung (83 %). Quelle: ADEME, Studie „Well to wheel - JEC“, v4, Juli 2014.

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