29. November 2017

Zukunftsfähige Konzepte gefragt Alternativen zum Elektroantrieb

Vw hat den Golf unter Strom gesetzt
Vw hat den Golf unter Strom gesetzt © VW

Der Dieselskandal hat eine längst fällige Debatte über die Zukunft der Mobilität neu angestoßen. Allerdings fokussiert sich die Debatte verstärkt auf die Elektromobilität. Dabei bieten sich auch andere Antriebsarten an.




Die Elektromobilität steht stark im Fokus - spätestens nach dem Dieselskandal sowie der folgenden Debatten. Doch diese Technik kränkelt immer noch an der Alltagstauglichkeit. Dabei arbeiten zahlreiche Hersteller parallel auch an der Weiterentwicklung anderer alternativer Antriebstechniken.

Vor allem die deutsche Politik setzt für die Zukunft auf E-Mobilität. Verschiedene Infrastruktur- und Subventionspakete sollen die äußeren Bedingungen verbessern und die Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen. Doch auch, wenn der mediale Fokus fast ausschließlich auf Elektroautos liegt, gibt es eine Reihe weiterer Konzepte für alternative Antriebstechniken.


Technischer Fortschritt hinkt hinterher

Nachdem der Dieselmotor durch den Abgasskandal in Verruf geraten ist, sind die Hersteller zum Handeln gezwungen. Reihenweise wurden nun Entwürfe aus den Schubladen gekramt und es wurden zügig Elektroautos auf den Markt gebracht. Kaum eine der zahlreichen Marken, die nicht eines oder gleich mehrere Modelle in ihr Portfolio aufgenommen hat.

Doch der Absatz schwächelt nun mal immer noch – trotz umfangreicher Subventionsangebote von Seiten der Regierung. Kanzlerin Merkel selbst glaubt kaum noch daran, dass die erforderliche Quote zum Einhalten der Klimaziele noch erreicht werden kann. Zu groß ist immer noch der technologische Rückstand. Die Fahrzeuge zeigen sich einfach zu wenig alltagstauglich. Geringe Reichweiten, unzureichend ausgebaute Ladeinfrastruktur, und trotz Förderpakete vom Bund immer noch teuer.

Zudem sehen sich die Hersteller mit Lieferschwierigkeiten wichtiger Bauteile konfrontiert. Knackpunkt sind hier immer noch die Batterien. Für ihre Herstellung sind nicht nur seltene Ressourcen wie Lithium oder Nickel notwendig, immer noch stammt dieses wichtige Kernstück der Technologie meist aus einer fernöstlichen Produktion. Zwar hatten einige Automobilkonzerne immer wieder über eine eigene Produktionswerke nachgedacht, bisher hat sich hier jedoch wenig getan.

Signale auch aus Brüssel

Selbst die Europäische Kommission sieht die Europäischen Autobauer langsam von der Konkurrenz aus China abgehängt. Statt einer Quote für Elektrofahrzeuge will sie nun eine „technologieneutrale“ Politik vorantreiben. „Wir wollen den Herstellern nicht vorschreiben, auf welche Technologie sie setzen sollen“, so die Kommission.

Hybridtechnologie als Brücke

Der Toyota Prius ist der Hybrid-Pionier überhaupt
Der Toyota Prius ist der Hybrid-Pionier überhaupt © Toyota

Es lässt sich nun mal nicht verleugnen: Die Elektromobilität wird in der geforderten Zeit nicht als Lösung für die Einhaltung der Klimaziele herhalten können. Deshalb orientieren sich inzwischen immer mehr Hersteller auch in andere Richtungen.

Zum einen setzen einige von ihnen auf die Hybrid-Technologie. Vor allem als Plug-In Variante können bestimmte Modelle ebenfalls von den Subventionen profitieren. Durch die Nutzung zweierlei Antriebsarten helfen sie sich gegenseitig über die jeweiligen Nachteile hinweg. Zumindest teilweise. Reichweitenprobleme sind jedenfalls kein Thema mehr, zudem können weitaus bessere Abgaswerte durch das Zuschalten des Elektromotors erreicht werden. Gerade im städtischen Raum lassen sich so die Emissionen spürbar reduzieren.

Schon bei den Verkaufszahlen zeigt sich, dass die Verbraucher sich bislang eher für ein Hybridfahrzeug entschieden haben, als für ein reines Elektroauto, so eine Studie von Aral (Trends beim Autokauf). Bis die Kinderkrankheiten des reinen Elektroantriebs beseitigt werden können, kann die Hybridtechnologie eine sinnvolle Alternative sein.

Zukunftschancen für die Brennstoffzelle

Auch Lösungen zur Brennstoffzellentechnologie haben viele der Autobauer lange in ihren Schubladen versteckt gehalten. Nun preschen sie mit verschiedenen Modellen auf den Markt. Daimler hat auf der letzten IAA mit dem GLC F-CELL einen SUV als Plug-In Hybrid vorgestellt, der die Batterietechnik mit einem Brennstoffzellenantrieb kombiniert. BMW will 2021 eine ganze Kleinserie mit dem alternativen Antrieb in die Autohäuser bringen.

Doch wie zukunftsfähig ist die Technologie? Auch hier erfolgt der eigentliche Antrieb durch Strom. Allerdings wird der dabei in der Brennstoffzelle durch die Umwandlung von Wasserstoff oder Methanol erzeugt. Je nach Fahrzeug sind Reichweiten von 500 bis etwa 800 Kilometern möglich. Deutlich mehr, als es viele reine Elektrofahrzeuge leisten können. Das ist ein großer Schritt in Richtung Alltagstauglichkeit.

Vorteile der Brennstoffzelle

Hyundai brachte das erste Brennstoffzellenauto in Serie
Hyundai brachte das erste Brennstoffzellenauto in Serie © AG/Flehmer

Der Strom für den Antrieb stammt aus dem eigenen mobilen kleinen Kraftwerk. Bei der Erzeugung in der Brennstoffzelle entstehen keine schädlichen Emissionen. Die Technik nutzt etwa auch Bremsenergie zur weiteren Gewinnung von elektrischem Strom (Rekuperationstechnik). Für bestimmte Modelle kann mit einem E-Kennzeichen von verschiedenen Privilegien profitiert werden wie etwa kostenlosem Parken.

Positiv kann auch gewertet werden, dass der Tankvorgang um einiges kürzer ist als bei den reinen E Mobilen. Insgesamt ergibt sich eine deutlich komfortablere Handhabung im Alltag.

Nachteile der Brennstoffzelle

Bislang ist das sehr dünne Tankstellennetz noch ein Problem. Zudem liegt der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle noch deutlich unter dem eines reinen Elektrofahrzeuges. Wasserstoffautos erreichen derzeit nur einen Wirkungsgrad von durchschnittlich 60 Prozent, während solche mit Elektroantrieb hier bei etwa 70 bis 80 Prozent liegen.

Fazit:

Auch hier kann die Technik heute bereits sinnvoll dazu beitragen, in Form eines Hybridmodells die Nachteile des reinen Elektroantriebs auszubügeln. Mit einer Brennstoffzelle an Bord kann dann beispielsweise viel länger herumgestromert werden. Erfolgreich werden derzeit bereits Busse im öffentlichen Nahverkehr in einigen Städten eingesetzt. Flotten werden dabei nach und nach mit Fahrzeugen mit alternativen Antriebstechniken aufgerüstet. DaimlerChrysler hat hier mit seinem Citaro FuelCELL-Hybrid bereits die dritte Generation auf dem Markt.

Gasantrieb als Technologie für die Zukunft

Den Audi A4 Avant G-Tron gibt es auch mit Gasantrieb
Den Audi A4 Avant G-Tron gibt es auch mit Gasantrieb © Audi

Auch diese Technik ist nichts Neues. Fahrzeuge mit Gasantrieb – auch hier oftmals in einer Hybridversion – gibt es einige. Zudem können hier gleich zwei große Nachteile der anderen Technologien von der Liste gestrichen werden: Das Tankstellennetz ist flächendeckend bereits relativ gut ausgebaut. Und bei den großen Reichweiten ist dieser Punkt ohnehin nicht mehr von so großer Bedeutung.

Auch ein nachträgliches Umrüsten auf einen zusätzlichen Gasantrieb ist relativ günstig zu bewerkstelligen und ist vor allem bei Benzinmotoren sinnvoll. Durch den günstigeren Kraftstoffpreis kann sich diese Investition durchaus lohnen. Nach rund 30.000 Kilometern kann sich die Umrüstung bereits amortisieren. Allerdings ist hier Vorsicht geboten. Zwar liegt die Verbrennungstemperatur von Gas bei den passenden Bedingungen noch etwas unter der von Benzin, doch muss dafür das Gassteuerungsgerät optimal kalibriert sein.

Ansonsten kommt es zu einer erhöhten Sauerstoffzufuhr, was wiederum die Temperaturen beim Verbrennungsvorgang eklatant ansteigen lassen kann. Mit schädlichen Folgen für den Motor. Dieser ist dann einer weitaus größeren Beanspruchung ausgesetzt, was sich negativ auf seine Lebensdauer auswirkt.

Viele Verbraucher bringen die Gastechnologie mit einem höheren Sicherheitsrisiko in Verbindung. Einzelfälle, bei denen es zu Unfällen kam, wirken sich hier negativ auf das Image aus, denn eigentlich gilt die Technik als sehr sicher. Dennoch: Verschiedene Hersteller wie etwa VW sehen den Gasantrieb dennoch als zukunftsfähige Technik.

Vor- und Nachteile des Gasantriebs

Vorteile:

Der Schadstoffausstoß lässt sich bei einem Antrieb mit Autogas (LPG) bei den Stickoxiden um rund 80 Prozent und bei den CO2-Emissionen um etwa 15 Prozent. Auch bei der CNG-Technik (Erdgas) sieht die Umweltbilanz positiv aus: Hier fallen im Schnitt 70 Prozent weniger Stickoxide und ebenfalls 15 Prozent weniger CO2-Emissionen an. Neben dem günstigen Preis des Kraftstoffs sorgt der gute Wirkungsgrad vor allem von Erdgas für hohe Reichweiten.

Nachteile:

Zusätzlich zur TÜV-Prüfung ist stets auch eine separate Gasanlagenprüfung (GAP) notwendig, die ebenfalls kostenpflichtig ist. Bei einer Nachrüstung können zudem Gewährleistungsansprüche für andere Fahrzeugteile ungültig werden. Für Erdgas ist das Tankstellennetz derzeit noch nicht so gut ausgebaut wie für LPG.
Fazit:

Die Infrastruktur und enorm hohe Reichweiten punkten genau bei den Kriterien, die bei der Elektromobilität seit jeher Probleme bereiten. Audi beispielsweise ist 2012 bereits einen Schritt weiter gegangen und hat eine Anlage zur Herstellung von synthetischem „Erdgas“ in Betrieb genommen. Das klimafreundlich erzeugte Methan soll als „e-gas“ vermarktet werden. Der Audi A3 g-tron ist bislang das einzige marktfähige Fahrzeug, der mit diesem Kraftstoff betrieben werden kann. Als Alternative zu den fossilen Brennstoffen könnte dies eine zukunftsträchtige Möglichkeit darstellen.

Keine Patentlösung für die Zukunft

Die EU-Kommission hat – wenn auch recht spät – nun ein eindeutiges Zeichen gesetzt. Wenn sich die europäische Automobilindustrie nicht von der asiatischen Konkurrenz abhängen lassen will, muss sie auf eine breitere Palette an alternativen Antrieben setzen. Statt dem einseitigen Fokus auf die Elektromobilität können mit anderen Technologien möglicherweise viel schneller Fortschritte erzielt werden.



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