Hallo!
Die Betrachtung des Energiegehalts alleine ist nicht aussagekräftig.
Letzendlich verbrennt man dafür 1l Benzin bei 25°C, und lässt die Abgase wieder auf 25°C abkühlen. Das, was dabei an Wärmemenge an die Umgebung abgegeben wurde, ist der Brennwert. Daß dabei auch neues Gas entstanden ist, und sich so das Volumen geändert hat, wird dabei völlig ignoriert.
Hat man einen neuen Treibstoff, der viel mehr Gas beim Verbrennen freisetzt, dann erzeugt das viel mehr Druck im Zylinder, also mehr Antriebskraft - ohne, dass dabei der Brennwert eine Rolle spielt.
Dann könnte ein Treibstoff beim Verbrennen zwar gleich viel Abgas wie Benzin erzeugen, aber wenn darin mehr CO2 und weniger Wasserdampf ist, dann wird die gleiche Wärmemenge (=Energiegehalt) zu einer stärkeren Erhitzung, und damit mehr Druck auf den Zylinder führen, denn Wasserdampf hat eine viel höhere Wärmekapazität.
Soviel zum rein chemischen Aspekt. Nun mal etwas technischer.
Die Drosselklappe reguliert die Luftzufuhr, indem sie das Ansaugrohr mehr oder weniger verschließt. Im Standgas ist sie fast völlig zu, und der Motor verwendet sehr viel Energie darauf, überhaupt etwas Luft anzusaugen. Eigentlich ist er dann eine recht große Vakuumpumpe, typischerweise hat man im Standgas einen Unterdruck von 0,8Bar in der Ansaugbrücke.
Hat man nun einen Treibstoff, der mehr Sauerstoff zur Verbrennung benötigt, dann muß die Drosselklappe weiter geöffnet werden, der Motor kann freier atmen, und muß nicht mehr so viel Energie dafür verschwenden. Bleibt mehr für die Fortbewegung. So ein Treibstoff wäre also effizienter.
Nun haben moderne Otto-Motoren auch oft eine Abgasrückführung. Zusätzlich zu dem bischen Luft gibt es jetzt Abgase zum Einsaugen, auch dadurch kann der Motor freier atmen. Allerdings wird er sich an den neuen Treibstoff anpassen, und daher keinen Vorteil davon haben.
Der Nachteil solcher Treibstoffe ist jedoch, daß die maximale Leistung des Motors geringer ist, denn bei Vollgas, also ganz offener Drosselklappe kann man weniger von diesen Treibsoffen verbrennen.
Apropos Vollgas…
je stärker das Treibstoff-Luft-Gemisch vor dem Zünden komprimiert wird, desto effizienter läuft der Motor. Dummerweise entzündet sich ein Benzin-Luft-Gemisch bei hohem Druck von alleine. Ein Maß für den möglichen Druck ist die Oktanzahl. Je höher, desto besser. Sportwagen brauchen oft SuperPlus (98 Oktan), weil sie ne hohe Kompression fahren. Einfache Motoren kommen mit Super (95 Oktan) aus, und haben keinen Vorteil von SuperPlus, weil sie die höhere Kompression nicht erreichen. Und bessere Motoren erkennen selbst, wie weit sie gehen können, und passen sich an. Die könnten mit SuperPlus dann tatsächlich effizienter fahren.
Ethanol hat nun eine natürlich hohe Oktanzahl von 130. Das sture Beimengen zum Benzin erhöht die Oktanzahl, und damit die Effizienz des Motors. Andererseits: In Benzin sind Additive zur Erhöhung der Oktanzahl drin, davon kann man weniger nehmen, wenn noch Ethanol dazu kommt, und immernoch 95 erreichen.
Man muß dazu sagen, daß diese ganze Thematik nur bei Vollgas ne Rolle spielt, im Teillastbereich wird ja nicht der maximale Druck bei der Kompression erreicht.
Dann spielt die Verbrennungsgeschwindigkeit eine Rolle. Wenn ein Teil des Gemischs noch brennt, wenn der Kolben bereits unten ist, dann gewinnt der Motor aus diesem Teil keine Kraft. Eine möglichst hohe Verbrennungsgeschwindigkeit ist also erforderlich.
Das sind jetzt alles einzeln betrachtete Aspekte, die in Wahrheit aber alle gleichzeitig ne Rolle spielen, und es kommen sicher noch einige dazu.
Und nun ist nicht jeder Motor gleich, daher reagieren sie auf den ein oder anderen Aspekt unterschiedlich stark. Schau dir SkyActive von Mazda an. Diese Benziner haben fast mehr mit nem Dieselmotor als mit nem Benzinmotor gemeinsam.
Weil es so viele Aspekte gibt. und jeder Motor anders reagiert, kann es auch tatsächlich sein, daß manche einen Vorteil aus E10 ziehen.
(Oh, ist was länger geworden…)