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Alternative Antriebe und Antriebsquellen – ein Überblick

Bild: © Volker Witt - Fotolia.com - Autos können heute nicht nur mit Elektromotoren als Alternative zu Benzin/Diesel betrieben werden.

Bild: © Volker Witt – Fotolia.com – Autos können heute nicht nur mit Elektromotoren als Alternative zu Benzin/Diesel betrieben werden.

Autofahren ist derzeit ein teurer Spaß, und ein deutliches Sinken der Spritpreise ist nicht in Sicht. Kein Wunder, dass sich Autofahrer immer mehr auf die Suche nach günstigen Alternativen machen. Wir stellen Ihnen daher Kraftstoff- und Antriebsalternativen vor und beleuchten ihre Vor- und Nachteile.

Elektromotor

Der Treibstoff für Elektromotoren ist in Akkus gespeicherter Strom. Die existierenden Elektrofahrzeuge zeichnen sich derzeit trotz Verbesserung nach wie vor durch geringe Leistung und noch nicht allzu hohe Reichweite aus und müssen regelmäßig an die Steckdose. Preiswert ist der Betrieb eines Elektroautos dennoch. Zudem bietet mittlerweile fast jeder Automobilhersteller ein Elektrofahrzeug an. Als gelungene Beispiele dürfen der Renault Twizy und Kangoo Z.E. bzw. der Nissan Leaf genannt werden. Probleme: Zu der immer noch zu geringen Reichweite der Akkus gesellt sich ein zu hoher Anschaffungspreis. Elektromobilität ist für den Otto-Normal-Verbraucher derzeit noch nicht stemmbar. Dennoch gehört der E-Mobilität ab sofort die Zukunft.

Hybrid

Ein Hybridantrieb besteht aus einem Verbrennungsmotor (Benziner oder Diesel) in Kombination mit einem oder mehreren Elektromotoren. Bereits auf der Pariser Weltausstellung im Jahre 1900 präsentierte ein gewisser Ferdinand Porsche ein Fahrzeug mit einer Kombination aus Radnaben- und Verbrennungsmotor. Seiner Zeit weit voraus, erreichte der Lohner-Porsche jedoch keine Serienreife. Toyota griff diese Hybrid-Idee gut 100 Jahre später wieder auf und brachte mit dem Prius als erster Hersteller ein Hybridfahrzeug auf den Markt.

Biodiesel

Ein Kraftstoff, der aus Pflanzenöl gewonnen und chemisch umgebaut wird. Es gibt ca. 1 800 Tankstellen in Deutschland, an denen Biodiesel getankt werden kann; vor allem an freien Tankstellen. Allerdings geben immer mehr Tankstellen den Verkauf des reinen Biodiesel auf. Denn: Beim Betanken des Biokraftstoffs ist Vorsicht geboten, da Biodiesel im Gegensatz zu konventionellem Diesel wesentlich aggressiver gegenüber den beweglichen Teilen im Motor ist. Längst nicht für jeden Fahrzeugtyp liegt daher vom Autohersteller eine Freigabe vor. Im Gegensatz zu Normaldiesel ist Biodiesel steuerbefreit und kostet dadurch sechs bis zehn Cent weniger als die gleiche Menge herkömmlichen Diesels. Das Fahren mit Biodiesel rechnet sich dennoch nicht, denn ein Liter fossiler Diesel ist zwar rund zehn Prozent teurer, enthält aber dafür knapp 20 Prozent mehr Energie als ein Liter Biodiesel.

Mülldiesel

Wie schön wäre es doch, wenn wir unser Auto mit Abfall fahren könnten, so wie in der Hollywoodverfilmung „Zurück in die Zukunft“. Um dies möglich zu machen, muss Abfall klein geschreddert und unter Zugabe von Katalysatoren enorm erhitzt werden. Das Endergebnis ist ein Destillat mit Dieseleigenschaften. Die Umwandlung von Müll zu Kraftstoff ist eine schöne Idee, die allerdings mit Sicherheit nicht im Interesse der etablierten Mineralölkonzerne liegt, was der schnellen Verbreitung nicht zuträglich sein dürfte. Die erste industrielle Anlage steht in Mexiko und produziert den Liter Treibstoff angeblich für 23 Cent.

Synfuel

Dieser synthetische Kraftstoff wird aus Erdgas hergestellt. Er besitzt die Vorteile, dass er über herkömmliche Zapfsäulen zu tanken ist, keine weiteren Umbauten am Auto nötig sind und er schadstoffärmer verbrennt. Synfuel ergänzt die Erdölreserven, ist aber zurzeit noch nicht gezielt zu tanken. Der Ölkonzern Shell baut an einer Produktionsstätte für den synthetischen Kraftstoff; der Produktionspreis soll bei ca. 70 Cent/Liter liegen.

Sunfuel

Wird aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen. Sunfuel ist frei von Schadstoffen wie Benzol oder Schwefel und bildet einen geschlossen CO2-neutralen Kreislauf. Getrocknete Pflanzen, sprich Biomasse, werden zunächst in einer Syntheseanlage zu Gas und anschließend zu einem speziell abgestimmten, flüssigen Treibstoff (Benzin oder Diesel) umgewandelt. Im sächsischen Freiberg betreibt die Firma CHOREN mit Unterstützung der Autohersteller eine Anlage für den Kraftstoff aus Biomasse. Die Herstellungskosten liegen bei ca. 70-90 Cent/Liter.

Flüssiggas

Ein Gemisch aus Propan und Butan, das auch Autogas oder LPG genannt wird. Schon bei geringem Druck (etwa 8 bar) ist es bei Normaltemperatur flüssig und bietet dadurch den Vorteil großer Reichweiten bei kleinem Tankvolumen. Die Verbrennungsabgase sind zudem deutlich sauberer als die von konventionellen Kraftstoffen. Es gibt derzeit ca. 6 300 Flüssiggastankstellen in der Bundesrepublik. Die Preise für Autogas liegen bei 0,78 Euro je Liter. Beim Preisvergleich mit Benzin muss aber berücksichtigt werden, dass der Literverbrauch bei Flüssiggasbetrieb um etwa 20 Prozent steigt, da Flüssiggas im Vergleich zu Benzin eine erheblich geringere Dichte und somit einen geringeren Brennwert pro Liter hat.

Erdgas

Ein brennbares Naturgas, das zum größten Teil aus Methan besteht und auch CNG genannt wird. An mehr als 800 deutschen Tankstellen kann Erdgas als H-Gas (High gas) und L-Gas (Low gas) getankt werden, wobei das H-Gas einen etwas höheren Energiegehalt besitzt, was beim Betrieb eine höhere Reichweite ermöglicht. Der Energiegehalt von 1 kg Erdgas (H-Gas) entspricht etwa 1,5 Liter Benzin bzw. 1,33 Liter Diesel. Im Januar 2005 waren 28 200 mit Erdgas betriebene Fahrzeuge in Deutschland zugelassen, Tendenz steigend. Grund dafür: Die Anschaffung ist steuerbegünstigt und wird durch regionale Programme gefördert. Die Kosten pro Kilo H-Gas liegen bei ca. 75 Cent.

Bild: © mipan - Fotolia.com - Derzeit ist der Antrieb von Autos mit Wasserstoff noch absolute Zukunftsmusik. Es wird aber daran gefeilt.

Bild: © mipan – Fotolia.com – Derzeit ist der Antrieb von Autos mit Wasserstoff noch absolute Zukunftsmusik. Es wird aber daran gefeilt.

Wasserstoff

Absolute Zukunftsmusik ist die Nutzung von reinem Wasserstoff als Treibstoff. Viel zu groß sind die Probleme hinsichtlich der Erzeugung, der Speicherung, des Transports und des Tankvorgangs von reinem Wasserstoff. Erst wenn diese Probleme irgendwann einmal gelöst sein sollten, steht uns ein Treibstoff, der völlig schadstofffrei verbrennt, in unbegrenzter Menge zur Verfügung. Die Herstellungskosten sind heute noch so enorm hoch, dass die Hersteller keine Auskunft über die Preise geben. Als Motor für die Verbrennung von Wasserstoff eignet sich besonders die Brennstoffzelle, die in den nächsten zehn bis 15 Jahren zur Marktreife gelangen dürfte. In ihr entstehen in einer kontrollierten Knallgasreaktion aus Wasserstoff und Luftsauerstoff Vortriebsenergie und am Ende als Abgas reiner Wasserdampf.

Brennstoffzelle

Wasserstoff und Sauerstoff bilden zusammen ein hochexplosives Gemisch. Mit dem Laborexperiment der Knallgasreaktion gelingt es Generationen von Chemielehrern immer wieder aufs Neue, ihre Schüler zu beeindrucken. Die gezähmte Version dieser Reaktion findet schrittweise in der so genannten Brennstoffzelle statt. Die dabei entstehende Energie in Form von Elektrizität setzen Elektromotoren in Vortrieb um. Als Abgas entsteht reiner Wasserdampf. Dabei ist der Brennstoffzelle egal, woher sie ihren Wasserstoff bezieht. Neben reinem Wasserstoff ist somit auch jeder andere Treibstoff prinzipiell zum Betrieb einer Brennstoffzelle geeignet.

Pflanzenöl

Der Betrieb mit Pflanzenöl als Dieselersatz ist nach einigen technischen Umbauten an Motor und Kraftstoffsystem problemlos möglich. Das dem Diesel sehr ähnliche Billigöl aus dem Supermarkt besteht zumeist aus Raps. Das Hauptproblem beim Motorbetrieb mit Pflanzenöl besteht in dessen Zähflüssigkeit und der daraus resultierenden Zündunwilligkeit des Triebwerks. Weiterer Nachteil: Um seinen 50 Liter-Tank zu füllen, steht man mit einem Einkaufswagen eine Viertelstunde neben seinem Auto und kippt eine Flasche nach der anderen in den Tank – und entsorgen muss man den Plastikmüll dann auch noch. Nur etwas für Sonderlinge. Mit 75 Cent/Liter ist Pflanzenöl immerhin etwa 20 bis 25 Prozent billiger als Diesel.

Radnabenmotoren

Radnabenmotoren sind kleine Elektromotoren im Inneren einer Radfelge. Der große Vorteil dieses Antriebskonzepts liegt darin, dass die Energie direkt dort erzeugt wird, wo sie benötigt wird. Kraftübertragungselemente wie Kardan- oder Antriebswellen entfallen dabei, was das Gewicht und damit auch den Verbrauch senkt. Praktischer Nebeneffekt ist zusätzlich, dass ein Auto beim Einsatz von vier Radnabenmotoren automatisch Allradantrieb hat.

 

Alternative Antriebe: Ein Ausblick

Bis zur Marktreife der Brennstoffzelle in etwa 20 Jahren werden unsere Autos einerseits weiterhin von klassischen Verbrennungsmotoren angetrieben werden, die jedoch in puncto Verbrauch und hinsichtlich der Verbrennung alternativer Kraftstoffe optimiert werden müssen, und andererseits von Elektroautos. Gleichzeitig muss es gelingen, die „nachwachsenden Treibstoffe“ in ausreichender Menge zu produzieren, den fossilen Kraftstoffen in stetig steigender Menge beizumischen und die Elektromobilität durch höhere Reichweiten und vor allem ein sinnvolleres und einfacheres Wiederaufladungskonzept, z. B. durch Induktionsplatten in den Straßen, zu verbessern. Im nächsten Schritt löst die Brennstoffzelle um das Jahr 2025 die alten Verbrennungsmotoren ab; Elektrofahrzeuge machen dann schon einen großen Teil der Stadtautos aus. Das wirkliche Null-Emissionsauto fährt dann ab etwa 2050 mit reinem Wasserstoff.

Fazit: Alternative Antriebe gibt es genug – einige haben Potenzial, andere nicht. Es gilt, die guten Ideen weiter zu entwickeln. Und das möglichst schnell.

Über den Author

Thilo Seit 2005 beschäftigt sich der 27-jährige Autor Thilo aus Berlin mit dem Thema Mobilität, seither besucht er regelmäßig die IAA in Frankfurt am Main. Seit der ersten Berührung mit dem Thema Green Mobility, interessiert er sich vorrangig für Elektroautos und Hybride.

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  1. Anonymous - 7. Dezember 2012

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