Einen Königsweg und damit eine klare politische Entscheidung wie bei den Banken wird es für den Auto-Antrieb der Zukunft wohl nicht geben, vielmehr eine Palette paralleler und zum Teil konkurrierender Konzepte, deren Zielpunkte mitunter noch ungewiss sind.
Alle Antriebskonzepte im Überblick
Klar ist angesichts endlicher fossiler Energieressourcen eigentlich nur, dass eine Abkehr vom Erdöl längerfristig unvermeidlich ist. Weltweit Konsens herrscht aber auch darüber, dass bis dahin alternative Antriebskonzepte klimaschonender sein müssen, ihre CO2-Emissionen also begrenzt, am besten sogar ganz vermieden werden sollten. Doch mit ebenso klaren und konkreten Zielvorgaben tut sich die Weltgemeinschaft reichlich schwer, wie schon das jahrelange Ringen um einen kleinen gemeinsamen Nenner im Rahmen des Kyoto-Protokolls zeigt. Trotzdem haben Vordenker für das 21. Jahrhundert die Vision vom emissionsfreien Verkehr vor Augen, die oft im Elektro- oder Brennstoffzellen-Antrieb mündet.
In der folgenden Tabelle haben wir noch einmal alle alternativen Antriebskonzepte mit ihren Vor- und Nachteilen zusammengefasst.
Alternative Antriebskonzepte im Vergleich
| Konzept | Technik / Potenzial | Bewertung (positiv) | Bewertung (negativ) | Verfügbarkeit |
|---|---|---|---|---|
| Verbrennungsmotor | Der Verbrennungsmotor hat sich in über 100-jähriger Entwicklung auf Wirkungsgrade von gut 40 Prozent (Diesel) verbessert. Durch optimierte Brennverfahren, strahlgeführte Benzin- Direkteinspritzung (2. Generation), HCCI, CAI und homogene Selbstzündung beim Diesel lassen sich noch deutliche Verbrauchseinsparungen erzielen. Dazu tragen auch Downsizing plus Turboaufl adung entscheidend bei. Diesel- und Benziner- Prinzip nähern sich unter Verbindung ihrer Vorteile an. | Bekannte und ausgereifte Technik-Basis, weiteres Einsparpotenzial durch optimierte Brennverfahren möglich, CO2-Bilanz kann mit dem Einsatz von Bio-Kraftstoffen verbessert werden | Beim Einsatz fossiler Kraftstoffe nicht klimaneutral, Wirkungsgrad des thermodynamischen Prozesses begrenzt | Downsizing-Konzepte und erste Benzin-DI der zweiten Generation heute bereits verfügbar; HCCI-Einsatz: 2010/11; Homogene Dieselverbrennung: ca. 2015 |
| Erdgas/Autogas | Mit Gas betrieben, emittiert der Verbrennungsmotor deutlich weniger Schadstoffe. Dazu sinken die klimarelevanten CO2- Emissionen mit Erdgas um rund 25, mit Autogas um 15 Prozent. In begrenztem Umfang kann Methan, die Hauptkomponente von Erdgas, aus Biomasse klimaneutral gewonnen werden. Als fossile Produkte können Gas-Treibstoffe die Abhängigkeit vom Erdöl abmildern. | Deutlich bessere Emissionsund CO2-Bilanz, ausgereifte Motorentechnik, Kostenvorteil durch steuerliche Entlastung | Platzeinschränkung vor allem bei Nachrüstlösungen, begrenztes Tankstellennetz (vor allem bei Erdgas) | Aktuell verfügbare Technik |
| Mikro-Hybrid (Start-Stopp-System) | Bei BMW und Smart schon eingesetzt, sind Start-Stopp-Anlagen die einfachste und mit 300 bis 400 Euro kostengünstige Möglichkeit, Kraftstoff einzusparen. Im Verbrauchszyklus sind das rund drei bis fünf Prozent, die sich im extremen Staubetrieb gut und gerne verdoppeln können. | Kein zusätzlicher Platzbedarf, geringer Technik- und Kostenaufwand, günstige Lösung für City-Autos | Maximales Einsparpotenzial nur im extremen Stop-and-go-Verkehr | Aktuell verfügbare Technik |
| Mildhybrid | Neben Start-Stopp-Funktion und regenerativem Bremsen unterstützt ein in der Regel platzsparend zwischen Motor und Getriebe angeordneter E-Motor den Verbrennungsmotor zeitweilig in dessen verbrauchsungünstigen Teillastbereichen. Der typische Einspareffekt liegt in der Praxis zwischen 15 und 20 Prozent. | Spürbare Verbrauchssenkung im gemischten Betrieb, Rekuperieren und Starter-Generator-Funktion durch E-Aggregat, gutes Aufwand-Nutzen-Verhältnis | Batterien derzeit noch vergleichsweise teuer | Heute erst vereinzelt verfügbare Technik, die aber in den kommenden Jahren einen starken Aufschwung erwarten lässt |
| Vollhybrid | Elektrische Leistungen bis zu 150 kW und mehr sollen vor allem große und schwere SUV zum Sparen erziehen. 20 bis 25 Prozent ist das theoretische Einsparpotenzial, das aber - Beispiel der Two-Mode-Hybrid von BMW/Daimler/GM - durch hohen und teuren technischen Aufwand erkauft werden muss. | Hohes theoretisches Sparpotenzial im Vergleich zu leistungsgleichen Benzinern, sehr gute Fahrleistungen, lokal emissionsfreies Fahren möglich | Sehr kostspielige Technik (besonders beim Two-Mode- Hybrid), vergleichsweise begrenztes Sparpotenzial auf Langstrecken und bei konstanter Fahrt | Hybrid-Pionier Toyota hat seine Vollhybrid-Technik seit zwölf Jahren in Serie und seither kontinuierlich weiterentwickelt |
| Plug-in-Hybrid | Primäres Ziel des Plug-in-Hybrids ist die Ausweitung des abgasfreien Aktionsradius auf etwa 30 Kilometer durch erweiterte Batteriekapazität und die Nachlademöglichkeit an der Steckdose. Damit lassen sich auch Stadtbezirke erschließen, die künftig nur rein elektrisch befahren werden dürfen. | Ausweitung rein elektrischer Reichweiten gegenüber Vollhybrid, Zugang zu für Verbrennungsmotoren gesperrten City-Bereichen möglich, im Vergleich zu Vollhybriden nur begrenzter technischer Zusatzaufwand. | Addition von Kosten für Verbrennungsmotor und leistungsstärkere Batterie, noch keine Lade-Infrastruktur | Toyota will Ende 2009 erstmals 500 Modelle der Plug-in-Version des Prius mit Lithium-Ionen-Batterie zum Einsatz bringen |
| Range Extender | Der Range Extender ist der Sicherheitsanker des Elektroautos, der für den Fall des Falles mit einem Zusatzaggregat Strom für mehr Reichweite sicherstellt. Erzeugt wird der Strom dann jedoch mit dem weniger günstigen Gesamt-Wirkungsgrad von einem Verbrennungsmotor. Denkbar ist aber auch eine Brennstoffzelle. | Keine Reichweitenbeschränkung durch Ladezustand, emissionsfreies Fahren in weiten Nutzungsbereichen | Bei entladener Batterie auf Generatorleistung beschränkte Fahrleistung, Mehrkosten | Opel Ampera und Chevrolet Volt sollen 2011 eingeführt werden, Mercedes will mit einem vergleichbaren Konzept folgen |
| Elektroantrieb | Von der Steckdose bis zum Rad ist der Wirkungsgrad des batterieelektrischen Antrieb mit rund 66 Prozent nahezu konkurrenzlos. Vor Ort geräuscharm und abgasfrei, ist das Konzept aber nur dann umweltfreundlich, wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen stammt. Und die Achillesferse bleibt bis auf weiteres die Speicherbatterie - in doppeltem Sinne: Trotz hoher Kosten sind benzinähnliche Reichweiten eine schöne Utopie. | Keine lokalen Emissionen, geräuscharmes Fahren, teilweise Rückführung kinetischer Energie möglich, hoher Wirkungsgrad, spontane Drehmomententfaltung | Teure Batterietechnik bei nur begrenzter Reichweite, längere Ladedauer, C02-Bilanz nur so gut wie Kraftwerks-Mix, noch keine Lade-Infrastruktur | Erste City-E-Fahrzeuge verfügbar (Think). Großserienhersteller an der Schwelle zum Marktstart (Mitsubishi i-MiEV, Smart E-Drive, Renault Kangoo Z.E.) |
| Wasserstoff-Motor | Trotz entscheidender Optimierungsschritte kann der Wirkungsgrad des Wasserstoff-Motors den herkömmlicher Verbrennungsmotoren nicht übertreffen. Den der Brennstoffzelle erreicht er ohnehin nicht, daher wird ihm von Experten nur die Rolle einer Insellösung eingeräumt. | Nur geringe Änderungen an Verbrennungsmotoren nötig, keine lokalen CO2-Emissionen, nur geringe Stickoxid-Emissionen | Begrenzter thermodynamischer Wirkungsgrad, energieintensive Erzeugung von Wasserstoff, aufwendige und platzraubende Speichertanks | Nur BMW mit einer Prototypen-Kleinserie des 7er Hydrogen sowie Mazda mit dem RX-8 Hydrogen RE und dem Premacy Hydrogen RE verfolgen dieses Konzept ernsthaft weiter |
| Brennstoffzelle | In einem rund 20-jährigen Entwicklungsprozess sind die technischen Probleme des Brennstoffzellen-Antriebs weitgehend gelöst. Eine fl ächendeckende Tank-Infrastruktur ist aber genauso Zukunftsmusik wie eine klimaneutrale Erzeugung des Energieträgers. Zudem sind Brennstoffzellen-Autos derzeit noch rund 20 Mal teurer als herkömmliche Autos. | Lokal emissionsfreies und geräuscharmes Fahren, Reichweiten bis 450 Kilometer möglich, guter Wirkungsgrad ab Tank | Extrem teure Technik, energieintensive Erzeugung von Wasserstoff, aufwendige und platzraubende Speichertanks | Brennstoffzellen-Prototypen von GM, Mercedes, Nissan, Honda, Toyota und VW sind weltweit in Erprobung. Mercedes will noch 2009 mit einer Mini-Serie von 200 B-Klasse F-Cell starten. Ein Einsatz in nennenswertem Umfang ist jedoch noch mindestens zehn bis 15 Jahre entfernt |
