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Hybridantrieb

Duales System

Foto: Toyota

Neue Akzente bei der Antriebstechnik setzen Diesel und Hybrid. Der Vorsprung der Japaner veranlasst Daimler-Chrysler und GM zu gemeinsamer Forschung.

25.01.2005

Düsenantrieb, Gasturbinen, selbst Atomkraft galten als Antriebe für das dritte Jahrtausend. Aber wir fahren immer noch mit Benzin- und Dieselmotoren. Auch die Brennstoffzelle wird wohl erst in mehr als 20 Jahren eine Konkurrenz für Benzin und Diesel werden.

Dennoch bleibt nicht alles beim Alten, auch wenn selbst 2024 hauptsächlich Otto- und Dieselmotor für die individuelle Fortbewegung sorgen werden. Allerdings vervielfachen sich die Antriebsvarianten. Die Gründe dafür sind schnell aufgezählt: Die Abgasgrenzwerte sinken, die Kraftstoffpreise steigen, Rohöl ist ein endlicher Energielieferant. Es muss also Ersatz her. Auch, weil nach jüngsten Beschlüssen in Kalifornien die Gesetze ab 2012 noch einmal drastisch verschärft werden: Neu zugelassene Autos müssen die heutigen Abgasgrenzwerte um 23 Prozent unterschreiten, ab 2016 sogar um 30 Prozent.

Bio-Kraftstoffe als Alternative

Mit Erdgas beispielsweise. In flüssiger Form taucht Gas in den Gas-to-liquid- oder GTLKraftstoffen für Benzin- und Dieselmotoren auf. GTL fällt in die Kategorie der Designer-Kraftstoffe. Die Ziele sind sehr saubere Verbrennung und besserer Wirkungsgrad auch bei heutigen Motoren. Aral und Shell haben erste Schritte in diese Richtung unternommen. Designer-Brennstoff lässt sich allerdings auch aus Biomasse herstellen und heißt dann BTL (biomass-to-liquid). Der Unterschied zum Biodiesel ist gewaltig. Während beim Biodiesel nur die ölhaltige Frucht genutzt wird, lässt sich BTL selbst aus Pflanzenabfällen herstellen. Allerdings ist der Herstellungsprozess aufwendig, für Schwellenländer wie Indien oder China daher nicht ideal.

Der Energie-Hunger aufstrebender Nationen kann dennoch zum Teil durch Bio-Kraftstoff gestillt werden. Mit Jatropha, einem Gewächs, das ölhaltige Nüsse als Samen und damit als Energielieferanten trägt. Solange dem fossilen Diesel nur kleine Mengen Designer-Brennstoffe beigemischt werden können, müssen sich die Motorenbauer noch einiges einfallen lassen, um den Selbstzünder so sauber zu bekommen wie den Benzinmotor. Denn auf dieses Ziel laufen die scharfen Abgasgesetze hinaus, die ab 2007 in Kalifornien gelten.

Downsizing, Stufenaufladung und homogene Verbrennung machen den Diesel sparsamer, aber steigende Einspritzdrücke, die Abgasnachbehandlung mit Stickoxid-Kat und hohe Abgasrückführraten in die Brennräume zehren diesen Gewinn in Zukunft wohl auf. Schon heute kostet ein Diesel spürbar mehr als ein Ottomotor, in Zukunft könnte er sogar doppelt so teuer werden. Wird der Diesel aber für die Kunden preislich uninteressant, bekommt die Auto-Industrie ein Problem. Laut Selbstverpflichtung der europäischen Autobauer soll der Kohlendioxid-Ausstoß bis zum Jahr 2008 auf 140 Gramm pro Kilometer reduziert werden – ohne Diesel ein aussichtsloses Unterfangen. Denn die bisherigen Erfolge zur CO2-Senkung gehen nahezu ausschließlich auf sein Konto.

Kombiniert man nun Diesel- und Elektromotor zum Dieselhybrid, steigt der Preis noch einmal erheblich. Bernhard Geringer vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen der TU Wien billigt diesem Antrieb darüber hinaus nur ein Sparpotenzial zwischen fünf und 15 Prozent zu. Das macht den Dieselhybrid chancenlos. Da sind Benzin- und Elektromotor die bessere Paarung. Zumal, wenn die Entwicklungsmöglichkeiten des Benziners genutzt werden. 15 bis 20 Prozent soll er in den kommenden Jahren sparsamer werden und damit auch weniger Kohlendioxid emittieren als ein Diesel.

Downsizing hat Potenzial

Direkteinspritzung, Laserzündung, Downsizing, Aufladung, vollvariabler Ventiltrieb – in fünf bis sieben Jahren auch elektromechanisch – Direktschaltgetriebe und Zylinderabschaltung sind dafür nötig. Wobei im Downsizing die größten Potenziale stecken. Bei gleicher Leistung verbraucht ein aufgeladener 1,4-Liter-Motor im Stand 40 Prozent weniger als ein Zweiliter-Sauger. Auch ohne das komplette Technikpaket der Zukunft lässt sich der Ottomotor schon heute stark verbessern. BMW bietet einen nur für den kalifornischen Markt abgestimmten 325i an. Der ist so sauber, dass er auch die momentan diskutierten Euro 5-Abgasgrenzwerte erfüllen würde – für einen Mehrpreis von nur 1.000 Euro. Ein High-Tech-Ottomotor-Hybrid wird freilich nicht nur in besonders sparsamen Kompaktwagen zum Einsatz kommen. Diese Kombination wird besonders in den USA dazu dienen, den leistungsstarken Allrad-Autos wie dem Lexus RX 400 h zu erträglichem Verbrauch zu verhelfen. Dabei ist der Hybrid für die US-typischen Langstreckenfahrten nicht das beste Konzept, hier hat der Diesel mehr Sparpotenzial.

Hybride wie ein Toyota Prius, der in den ersten elf Monaten mit fast 48.000 Verkäufen in den USA den Absatz mehr als verdoppelt hat, können ihre Vorteile vor allem im innerstädtischen Bereich ausspielen. Vollhybride mit großen Batteriepaketen an Bord bieten die Möglichkeit, völlig abgasfrei unterwegs zu sein. Wenn ab Anfang 2005 die neuen Grenzwerte für Feinstaubbelastungen in Kraft treten und Großstädte Fahrverbote erteilen müssen, ist man mit so einem Auto fein raus. Aber auch Mild-Hybride, die nicht rein elektrisch fahren, sparen im Stop-and-go-Verkehr erhebliche Mengen Benzin. Sie bewegen sich auf dem Preisniveau aktueller Diesel ohne Partikelfilter. Beim Hybrid hat Toyota die Nase vorn. Um den Entwicklungsrückstand nicht noch größer werden zu lassen, haben jetzt Daimler-Chrysler und GM ihre Zusammenarbeit bei der Hybrid-Entwicklung ab 2005 verkündet. Kurzfristige Ergebnisse sind nicht zu erwarten. Erst 2007 sollen die Modelle Dodge Durango und Chevrolet Tahoe mit sparsamem Doppelantrieb auf den Markt kommen.

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