Alternative Antriebe: Konzepte für die Zukunft

Wer sich heutzutage ein Auto kauft, hat nicht nur bezüglich Motorleistung, Marke, Modell oder Lackfarbe die Qual der Wahl: Auch dürfen sich die Kunden zwischen verschiedenen  Antriebsarten entscheiden – und somit aktiv einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Verschiedene Antriebstechnologien, die nur wenig mit dem herkömmlichen Verbrennungsmotor zu tun haben, bieten eine Alternative zu Benzinern und Diesel-Fahrzeugen.

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Die Autoindustrie ist im Bereich der Umweltschutzmassnahmen eine der innovativsten Industrien. Sie investiert jährlich Milliarden in neue Umwelttechnologien. So haben die Luftbelastung und der Schadstoffausstoss seit Mitte der 80er-Jahre massiv abgenommen. Aber auch die Automobilisten können einen ihren individuellen Vorstellungen entsprechenden Teil zu weiteren Reduktionen beitragen – zum Beispiel beim nächsten Autokauf mit der Wahl eines sparsamen und energieeffizienten Fahrzeugs. Die Mitarbeitenden der AGVS-Garagen sind dafür die kompetenten Berater. Dabei hat man als Kunde die Qual der Wahl zwischen den unten aufgeführten Antriebsvarianten.


 

Verbrennungsmotor

Die Technik ist bewährt, das Optimierungspotenzial betreffend Wirkungsgrad vorhanden und die Tankinfrastruktur flächendeckend verfügbar. Die Emissionsgesetzgebung verlangt immer aufwändigere Nachbehandlungssysteme, die viel Entwicklungsarbeit benötigen und für den Kunden teuer sind. Der Dieselmotor steht aktuell stark in der Kritik. Unberechtigt: Mit Partikelfilter und SCR-Technik sind Dieselmotoren sauber und verbrauchen gegenüber Ottomotoren nach wie vor weniger Treibstoff und emittieren weniger CO2. Allerdings sind fossile Brennstoffe endlich. Dafür könnten synthetisch hergestellte Treibstoffe aus regenerativer Quelle einsetzbar und die bestehende Tankinfrastruktur weiterverwendet werden. Der Verbrenner bleibt mittelfristig die dominante Antriebstechnik. Verbrauch und Emissionen werden kontinuierlich optimiert.


Erdgas/CNG-Antrieb

Eigentlich der Königsweg, um den Ottomotor mit deutlich geringeren CO2- und ohne Feinstaubemissionen zu betreiben. Dank günstigem Kohlen- zu Wasserstoffverhältnis (CH4) emittiert der Erdgasverbrennungsmotor rund 25 Prozent weniger CO2 als ein vergleichbarer Benziner. In der Schweiz beträgt der Biogasanteil zudem rund 20 Prozent und wird regenerativ aus Bioabfällen produziert. Der Verkaufsanteil ist nach wie vor bescheiden, obwohl das Angebot an Fahrzeugen gross und die Technologie auch punkto Betankung mit Benzin und Diesel vergleichbar ist. Auch die Reichweite und Versorgung ist dank bivalentem Betrieb mit Benzin kein Thema.


Hybridantrieb

Verschiedene Hersteller setzen heute auf den Hybridantrieb: Den Verbrennungsmotor im optimalen Lastpunkt betreiben, den E-Motor zum Beschleunigen und Rekuperieren nutzen und dank vernünftig dimensioniertem Akku nur eine geringfügig höhere Zusatzmasse in Kauf nehmen. Nur: Der Einsatz eines Hybriden auf Autobahnabschnitten ergibt wenig Sinn. Dafür punktet der Hybridantrieb im Stadtverkehr und lässt sogar je nach Hybridkonzept kurze Strecken mit reinem Elektro-Antrieb zu. Zudem lässt sich ein Allradantrieb ohne Kardanwelle von Vorder- zu Hinterachse darstellen. Aktuell sind viele Entwicklungen kurz vor der Serienreife. Vor allem die 48-Volt-Technik verhilft dem Hybridantrieb auch bei günstigen und kleinen Fahrzeugen sicher zur weiteren Verbreitung.


Plug-in-Hybrid

Dank einem Akkupaket mit mehr Speicherkapazität und Lademöglichkeit von aussen ermöglicht der Plug-in-Hybrid-Antrieb grössere elektrische Reichweiten, ohne auf einen Verbrennungsmotor verzichten zu müssen. Ob als Reichweitenverlängerer (Range-Extender), der als Verbrenner direkt einen Generator antreibt und E-Maschine sowie Akku mit elektrischer Energie versorgt, oder als konventioneller Hybridantrieb, bei dem Elektromotor und Verbrenner zusammenarbeiten: Mit diesem Antrieb kann man lokal emissionsfrei fahren und trotzdem Langstrecken-Reisen absolvieren. Durch Optimierung der Antriebssteuerung liegen beim Plug-in-Hybrid noch viel Potenzial und auch Fahrspass drin. Allerdings verteuern die grossen Akkupakete das Fahrzeug erheblich und sorgen für hohe Massen, was wiederum für mehr Reifen- und Bremsverschleiss sorgt.


Batterieelektrischer Antrieb (BEV)

Nur mit enorm schweren und grossdimensionierten Akkupaketen lässt sich mit der aktuellen Akku-Technik eine Reichweite auch bei winterlichen Verhältnissen realisieren, die Käufer für ein rein elektrisch betriebenes Fahrzeug begeistern. Diese sind nach wie vor teuer, die Rohstoffbeschaffung ist geopolitisch heikel und die flächendeckende Ladeinfrastruktur fehlt. Und woher der möglichst CO2-freie Strom aus regenerativer Produktion herkommen soll, können weder Politiker noch Ingenieure aktuell beantworten. Batterieelektrischer Antrieb ergibt nur im Kurzstreckenbetrieb mit leichten Kleinfahrzeugen Sinn.


Brennstoffzellenantrieb

Wasserstoff (H) durch Elektrolyse von Wasser (H2O) herzustellen und diesen in einer Brennstoffzelle wieder zu Wasser reagieren lassen und gleichzeitig elektrische Energie für den Antrieb eines Fahrzeuges zu erzeugen: Auf den ersten Blick technisch bestechend. Die Elektrolyse benötigt aber viel elektrische Energie, könnte aber beim Wirkungsgrad bis 2050 auf über 80 Prozent gepusht werden. Weitere Herausforderungen: Der hohe Bedarf an elektrischer Energie, die wie beim BEV aus regenerativen Quellen stammen muss. Der Treibstoff ist aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit keineswegs ungefährlich und Brennstoffzellen haben Mühe, bei tiefen Aussentemperaturen einen annehmbaren Wirkungsgrad zu erzielen. Auch die Betankungsmöglichkeiten sind noch bescheiden, eine Infrastruktur fehlt. Aktuell noch eine Nischentechnik, die es aber zu verfolgen gilt.


Weitere Informationen

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