Alternative Antriebe der Zukunft
München. Das Thema alternative Antriebskonzepte für Kraftfahrzeuge ist ebenso komplex wie vielschichtig. Es geht nicht allein ums Spritsparen, sondern auch darum, welches System die günstigste Energiebilanz aufweist und damit die Umwelt am wenigsten belastet.
Der TÜV Süd gibt einen Überblick, was bereits praxisfähig ist, und worauf es ankommt, wenn man vorhandene Fahrzeuge umrüsten will.
So handelt es sich beim sogenannten Hybrid-Antrieb um zwei Energiequellen, die meistens parallel arbeiten: ein Verbrennungs- und ein Elektromotor. Beim Anfahren wird kein Treibstoff verbraucht, da die Fahrzeugbatterie den Elektromotor antreibt und so das Auto fährt. Später schaltet sich der Verbrennungsmotor ein, der die Achsen und den Elektromotor antreibt. Wird beschleunigt, hilft auch die Batterie mit.
Fazit: Der Verbrennungsmotor muss weniger leisten, ist dadurch sparsamer. Beim Bremsen wiederum gewinnt der Elektromotor die frei werdende Energie zurück und lädt damit die Batterie auf. Währenddessen schaltet sich der Verbrennungsmotor ganz ab. Vor allem im Stadtverkehr mit häufigem Anfahren und Bremsen entstehen so messbar weniger Schadstoffe. «Seit hier die Elektronik zunehmend die früher zum Teil anfällige Mechanik ersetzt hat, sind solche Systeme zuverlässig und alltagstauglich geworden», sagt Werner Wormer vom TÜV Süd.
Beim Elektroantrieb bewegt Strom dagegen das Fahrzeug komplett. Es entstehen keine Abgase. Der Strom wird in einer Batterie generiert. Der Haken: «Beim Elektroantrieb sind die Speicherleistungen gering. Die sehr schwere Batterie muss oft aufgeladen werden - etwa alle 150 Kilometer, je nach Kapazität und der Fahrweise», informiert Wormer. Das Aufladen an einer Steckdose dauert mehrere Stunden. Sogenannte Schnellladestationen sind sehr rar. Hinzu kommt, dass der Strom nur dann wirklich «sauber» ist, wenn er umweltfreundlich erzeugt wird.
Benziner mit Erdgas (CNG) oder Flüssiggas (Autogas, LPG) zu kombinieren, ist technisch hingegen meist kein Problem mehr. Wer diesen Antrieb favorisiert und sich nicht gleich ein neues Gas-Fahrzeug anschaffen will, kann mittlerweile auf erprobte und zuverlässige Umrüstmöglichkeiten für viele Modelle zurückgreifen. Die sind aber nicht billig. «Je häufiger trotz Erdgasoption mit Benzin gefahren wird - etwa wegen fehlender Tankmöglichkeiten -, desto weniger kommt der Kostenvorteil durch die derzeitige Steuerbegünstigung zum Tragen», sagt Wormer.
Die Kosten betragen nach Berücksichtigung von Verbrauch und Wirkungsgrad etwa 60 bis 70 Prozent von Benzin. Die Reichweite fällt deutlich geringer aus, ein auf Erdgas umgerüstetes Auto kommt oft nur 250 bis 300 Kilometer pro Tankfüllung weit. Dann ist Nachtanken oder die manuelle Umschaltung auf Benzinbetrieb notwendig. Das Gas benötigt einen eigenen Tank, der meist im Kofferraum untergebracht ist und dort Stauraum wegnimmt. In Deutschland gibt es für Gas nach wie vor wenige Tankmöglichkeiten, nämlich für LPG derzeit rund 3000, für CNG rund 750 Tankstellen.
Bei den alternativen Kraftstoffen Rapsdiesel (Rapsöl) und Biodiesel muss der Dieselmotor für den Gebrauch geeignet sein und für den Einsatz von Rapsöl tiefergreifend umgerüstet werden als für Biodiesel (Einspritzanlage, Filter, Vorwärmung). Wirkungsgrad, Abgasverhalten und Klimabilanz sind nicht optimal. Biodiesel wird aus Pflanzenölen oder tierischen Fetten hergestellt, am weitesten verbreitet ist der sogenannte Rapsmethylester (RME), der aus Rapsöl gewonnen wird. Die chemische Aggressivität von Biodiesel ist höher als bei herkömmlichen Dieselkraftstoffen. Deshalb wird deutlich öfter ein Ölwechsel fällig.
Bei neuen Fahrzeugen ist zu beachten, dass der Einsatz von alternativen Kraftstoffen die Gewährleistung der Hersteller gefährden kann. Rapsöl und Biodiesel sind biologische Produkte und können durch Mikroorganismen abgebaut werden. Beide Kraftstoffe werden zunehmend besteuert, von 2012 an soll für sie der volle Steuersatz wie für Mineralöl gelten.
Alkohol, Ethanol genannt, ist ebenfalls ein wichtiger Antriebsstoff. Die Motoren müssten an Ethanol angepasst werden, weil sich dieses relativ aggressiv verhalte und verschiedene Bauteile angreife, warnt Wormer. Ein solcher Umbau ist relativ teuer. Neufahrzeuge sind von vornherein entsprechend ausgestattet. In der Praxis kommt Ethanol vor allem in sogenannten Flexible Fuel Vehicles (FFV) zum Einsatz, wo es - mit Normalbenzin vermischt - verbrannt wird. Ethanol verbrennt sauberer zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser als Benzin und kann für einen besseren Wirkungsgrad sorgen. Ethanol, das ausschließlich aus nachwachsender pflanzlicher Biomasse entsteht, wird als Bioethanol bezeichnet.
Noch Zukunftsmusik sind dagegen derzeit noch Wasserstoffmotoren sowie Brennstoffzellenfahrzeuge. Allerdings arbeiten viele Hersteller an entsprechenden Lösungen.
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