Neue Energie für neue Fortbewegung

 (PW - Ausgabe 01/08)


Mobilität ist eine Errungenschaft, auf das niemand mehr verzichten möchte. Jedoch steigende Energiepreise, Co2- und Feinstaubdiskussion sowie die Überlastung der Innenstädte dämpfen die Freude am Fahren. Neue Verkehrs- und Antriebskonzepte müssen her, um den Kollaps zu vermeiden.


Obwohl der seit über 100 Jahren geläufige Verbrennungsmotor einen sehr schlechten Wirkungsgrad hat, ist er auch heute noch der Hauptantrieb im Automobil. So haben übliche Automotoren im Stadtverkehr einen Wirkungsgrad von nur 20 Prozent. Das heißt, nur 1/5 der Energie im Benzin wird in mechanische Energie umgewandelt, der große Rest verpufft als Wärme. Im Hinblick auf die tatsächliche Nutzlast ist die Effizienz noch geringer: Fährt ein 80-Kilo-Mensch in einem 800 Kilo schweren Auto, dient nur noch ein einziges Prozent der Energie zum Transport dieser »Nutzlast«. Dabei verbrennt der Motor nicht nur den immer knapper werden Rohstoff Öl, sondern belastet auch die Umwelt und damit uns selber mit gefährlichen Verbrennungsprodukten. Weltweit arbeiten deshalb Forschungseinrichtungen der Automobil-, Mineralöl- und chemischen Industrie intensiv an der Entwicklung und Herstellung effektiverer Motoren und Antriebe sowie an alternativen und regenerativen Kraftstoffe aus nachhaltigen Ressourcen. Die wichtigsten Antriebsstoffe der Zukunft mit ihren Vor- und Nachteilen werden hier kurz erklärt:


Biodiesel: Wird ausschließlich aus der Frucht und nicht aus der ganzen Pflanze gewonnen. Biodiesel verlangt auf Grund seiner chemischen Aggressivität Änderungen an Motor und Tank. Am bekanntesten ist Rapsöl, dessen normierte Form als Rapsölmethylester (RME) auf dem Markt ist. Eins bleibt hier zu bedenken:

Ein Geländewagen fasst ca. 100 Liter Biodiesel, wenn man den Tank bis zum Anschlag füllt. Zur Destillation dieser Tankfüllung braucht man 259 Kilogramm Weizen. Eine Getreidemenge, die ausreicht, um einen Menschen ein Jahr lang zu ernähren.

Einen anderen Dieselkraftstoff aus Biomasse den „SunDiesel“, stellt Choren Industrie in Freiberg/Sachsen her. An dessen Entwicklung beteiligen sich seit 2002 Mercedes-Benz und Volkswagen. Die Herstellung von SunDiesel auf Basis einer neuen Technologie zur thermischen Vergasung fester Biomasse ist die derzeit ökologisch und ökonomisch beste Möglichkeit der Umwandlung von Biomasse in Energie.


Wasserstoff: Als Energieträger der mögliche „Königsweg“. In einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff in einer chemischen Reaktion mit Sauerstoff direkt in elektrische Energie umgewandelt, die einen Elektromotor antreibt. Wasserstoff verbrennt in Verbindung mit Sauerstoff komplett, als „Abgas“ entsteht reiner Wasserdampf. Wasserstoff lässt sich leicht transportieren und umweltfreundlich speichern. Als so genannter „Sekundär-Energieträger“ wird er heute noch aus der Primär-Energie Erdgas gewonnen. Vielversprechend ist die Wasserstoffgewinnung aus Biomasse. Eine zuverlässige Versorgung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge erfordert ein eigenständiges Tankstellennetz. Seit 2003 bewährt sich die weltweit erste Pkw-Kleinserie von Daimler-Chrysler in 60 A-Klasse „F-Cell“-Limousinen, in Kundenhand im Alltagsbetrieb ebenso wie die Modelle von BMW. „Die Wasserstofftechnologie von BMW ist ein gelungenes Beispiel für die Potenziale, die in unserer Industrie stecken, und für die Fähigkeit, Ideen in marktfähige Produkte umzusetzen.“, so der Präsident des Verbandes der Automobilindustrie Herr Wissmann bei der Übergabe eines BMW Hydrogen 7 in München.


Methanol: Der Wasserstoffspeicher Methanol kann aus jeder Kohlenstoffquelle, wie nachwachsenden organischen Rohstoffen oder Industrie-Abgasen, erzeugt werden. Methanol lässt sich ähnlich wie Benzin oder Diesel transportieren, lagern und handhaben. Heutzutage wird Methanol überwiegend aus Erdgas gewonnen, das derzeit noch in reichlichen Mengen weltweit vorkommt.

 

Erdgas: Es zählt ebenso zu den alternativen Kraftstoffen, wie alle weiteren Arten von Flüssiggas so z.B. auch Biogas. Hohe Energiedichte, rückstandsfreie Verbrennung, Umweltverträglichkeit und hohe Produktreinheit ohne Schwefel und Blei machen es zu einem sauberen und kostengünstigen Energieträger. Wobei auch Erdgas zu Abhängigkeiten führt und irgendwann zu Ende ist.

 

Strom: Der Elektroantrieb mit dem Energiespeicher Batterie ist eine grundsätzlich attraktive Antriebs-Alternative. Er ist leise und verursacht keinerlei Emissionen beim Betrieb des Fahrzeuges, und bei regenerativer Stromerzeugung, etwa aus Solarzellen, ist er auch über die gesamte Wirkungskette CO2-frei. Dabei sind Elektrofahrzeuge keine Erfindung unserer Zeit, sie gibt es etwa genauso lange, wie Fahrzeuge mit Benzinmotoren. Als Ende das 19.Jahrhunderts Carl Benz und Gottlieb Daimler unabhängig voneinander ihre "Benzinkutschen" vorstellten, waren in Paris schon seit 1881 elektrisch betriebene Wagen unterwegs. Es waren die ersten Fahrzeuge zu dieser Zeit, die schneller als 100 km/h fahren konnten.

Um die Jahrhundertwende bildeten in den USA die Benzinautos mit 22% die Minderheit - Elektromobile hatten 38% und Dampfmaschinen 40% Anteil an den Straßenfahrzeugen. Im Jahre 1995 betrug der Anteil der elektrisch betriebenen Straßenfahrzeugen lediglich noch 0,01%.

Eine sehr ausführliche und interessante Darstellung der Geschichte der Elektrofahrzeuge finden Sie auf der Seite von Jens Tübke: http://www.elektroauto-tipp.de.

Batterie-Fahrzeuge stellen, umweltpolitisch gesehen, letztlich nur eine Notlösung dar, denn die Schadstoff-Emissionen entstehen auch heute noch vielfach bei der Stromerzeugung in den Kraftwerken. Die Ökobilanz von Elektrofahrzeugen ist daher nur so gut, wie der Strom, den sie tanken. Daher bemühen sich Elektromobilfahrer verstärkt um Ökostrom. Da manche Stromanbieter sogar Atomstrom als Ökostrom verkaufen (siehe Spiegel Online vom 5.1.2008). sollte man auch hier Vorsicht walten lassen und am besten auf die Möglichkeit von selber produziertem Solarstrom zugreifen. Das ist auf Dauer nicht nur sehr preiswert und umweltschonend sondern macht auch unabhängig.


Misch-/Hybridbetrieb: Auch Ferdinand Porsche hat bereits 1900 das erste Allradauto der Welt mit dem von ihm erfundenen Radnabenmotor gebaut – mit elektrischen Antrieb. 1902 baute er mit dem Lohner-Porsche das erste echte Hybridauto. Doch erst die Entwicklung der Batterietechnologie machte eine alltagstaugliche Serienproduktion möglich. Serienfahrzeuge von Toyota und Lexus sind nun seit ein paar Jahren erhältlich und belegen die Sparsamkeit, Zuverlässigkeit und Alltagstauglichkeit dieser Fahrzeuggattung. Hybrid-Antriebe bieten die deutlich ökonomischere und ökologische Alternative zum reinen Antrieb mit Verbrennungsmotor. Der Hybridantrieb ist eine dem heutigen Individualverkehr sehr gut entsprechende Antriebsart. Seine Vorzüge spielt das Hybrid-System dabei durch seine zwei Betriebsbereiche aus. Wobei der Elektroantrieb durch sehr gute, effiziente Antriebskraft und Beschleunigung im städtischen Stopp & Go-Betrieb überzeugt, während der Verbrennungsmotor seine Vorteil in der Langstrecke ausspielt.

Auch Mercedes-Benz treibt die innovative Entwicklung von Hybridantrieben gezielt voran, um möglichst schnell, unterstützt und ergänzt durch die gleichberechtigten Allianzpartner BMW und General Motors, über serienreife Fahrzeuge dieser umweltschonenden Antriebsart zu verfügen. Audi stellte bereits 1997 mit dem “duo“ auf Basis des A4 Avant vor. 2005 folgte eine Konzeptstudie des Q5 als Hybridfahrzeug. Auch bei VW spulen, wie bei fast allen namhaften Autoherstellern weltweit, Hybridfahrzeuge ihre Testkilometer ab. Der Hybrid-Touran soll noch 2008 bei den Olympischen Spielen in Peking eingesetzt werden.


Wirkungsgrad als Schlüssel zur Sparsamkeit

Alle Bemühungen fruchten aber nur wirklich, wenn es auch gelingt den Gesamtwirkungsgrad unser Fortbewegungsmittel zu erhöhen. Dafür werden immer mehr leichte Werkstoffe wie Kunststoff, Aluminium, Keramik oder Carbon eingesetzt. Die Kombination aus effektivem Antrieb in Kombination mit einem optimalen Verhältnis von Fahrzeuggewicht zu Nutzlast ist daher der Schlüssel für die Zukunft des Individualverkehrs. Großraumtransporter wie Bus und Bahn werden hier immer die Nase vorn haben.

Gerade für Kurzstrecken sind öffentliche Verkehrsmittel oder das Fahrrad DIE Alternative. Denn direkt nach dem Start verbraucht ein kalter Motor eine Kraftstoffmenge, die 30 bis 40 Liter pro 100 Kilometer entspricht. Erst nach vier gefahrenen Kilometern hat sich der Verbrauch normalisiert. Das schadet nicht nur der Umwelt, sondern durch hohen Motorverschleiß und Benzinverbrauch dem Geldbeutel.


Unschlagbar – das eBike

Es gibt jedoch ein Transportmittel das, abgesehen von der Tatsache dem Ungemach des Wetters ausgesetzt zu sein, in diesem Verhältnis unschlagbar ist - das Fahrrad. Die Kombitation dieses Gefährts mit der Effezienz des Elektroantriebs ist eine Idee, die das Bild unserer Innenstädte revolutionieren könnte. So liegt der Verbrauch des schnellsten innerstädtischen Fahrzeuges, dem Elektro-Scooter, bei umgerechnet ca 0,3 Liter, bei einem eBike sind wohl nur noch 0,1 Liter.


Wer auf das Elektrorad steigt, der bewegt sich geräuscharm und weitgehend emissionsfrei. Er tut zudem viel für seine Gesundheit und auch der Fahrspaß kommt nicht zu kurz. Ein eBike oder PEDELEC fährt sich leicht und mühelos, sogar dann, wenn es bergauf geht oder der Wind stark von vorne bläst.


Inzwischen haben immer mehr Hersteller, Importeure und Händler diesen Trend entdeckt und bieten eine Vielzahl von Produkten für unterschiedliche Personengruppen an: vom komfortablen Elektrorad für Beruf und Freizeit über das Sportbike fürs Fitness-Training bis hin zur Fahrradrikscha für den Lasten- oder Personentransport oder zum Rollstuhl für Personen mit Handicap. In China und Japan wurden 2006 mehr als 10 Millionen verkauft. In Mitteleuropa und Nordamerika ist diese komfortable und gesunde Art des Radfahrens noch wenig bekannt. Hier wurden in 2006 etwa 30.000 bis 40.000 E-Bikes gekauft, davon ca. 20.000 in den Niederlanden.


Ein Grund dafür ist vielleicht, das viele nicht wissen, das verbesserte Batterietechnologie inzwischen hohe Reichweiten bei geringen Gewicht ermöglicht. Moderne Akkus reichen bei optimalen Bedingungen bis zu 40 km und können ca. 500-700 geladen werden. Jetzt kann man das Auto bei der Fahrt zur Arbeit, in die City oder zum Picknick öfter mal zu Hause lassen.


Auch im Urlaub ermöglicht diese Art der Fortbewegung ein optimales Verhältnis von Reichweite, Zeit-, Kraftaufwand und Schonung der Umwelt. Da man die Technik bei modernen eBikes kaum erkennt, kann man sich bei der souveränen Meisterung einer Steigung des Respektes der anderen sicher sein. Im Allgäu gibt es bereits eine Radwanderkarte für eBiker. Dort kann man sich diese innovativen „Drahtesel“ auch ausleihen.


Wer sich jetzt noch vor Wind und Wetter schützen will, kann in eines der kleinen eCars setzen. Auch wenn es bei uns noch etwas schwierig ist ein ausgewachsenes Elektroauto zu bekommen, sind diese Fahrzeuge im Ausland weiter auf dem Vormarsch. Neben den bekannten Kleinwagen wie der China Smart (http://www.e-mobile-europe.eu) gibt auch noch weitere sehr interessante Fahrzeuge zu bewundern. Auch die Firma Miles Electric Vehicles (http://www.milesev.com) hat einige recht interessante Fahrzeuge in Programm. Ein weiteres sehr interessantes Projekt scheint der Miles XS500 Higway Speed Sedan zu sein. Für dieses Fahrzeug werden Geschwindigkeiten von 120 Km/h und eine Reichweite von 150km angegeben.


Anhand des CityEL (http://www.cityel.com) erkennt man die Möglichkeiten die moderne Antriebs- und Karosseriekonzepte bieten. So fahren Sie z.B. mit einem Liter Benzin in einem konventionellen PKW im Kurzstreckenverkehr ca. 10 bis 15 Kilometer weit und bezahlen dafür 140 Cent. Damit fährt der CityEL über 100 Kilometer weit!


Stellen Sie sich vor, Sie gehen in die Garage, setzen sich auf Ihr eBike und fahren mit Ihrem, von der Sonne aufgetankten Fahrzeug (http://www.solarmobil.de) am Stau vorbei durch Schwabing in den Englischen Garten und parken ohne Gebühren direkt am Chinesischen Turm...


Auf einer Liste der Umweltorganisation Greenpeace aller hierzulande erhältlichen Pkw, die weniger als 120 Gramm CO2 pro Kilometer ausstoßen und damit bereits jetzt die Greenpeace-Forderungen für 2012 erfüllen, schafften es 44 Modelle von achtzehn verschiedenen Automarken unter die 120 g CO2/km-Marke, dabei sollte man aber die Auslastung bzw. Beladung in Relation setzen. Wer überdies auch noch darauf achtet nicht ständig alleine zu fahren, sondern Fahrgemeinschaften bildet (z. B. indem man bei Mitfahr-Börsen mitmacht) kann die CO2-Belastung deutlich reduzieren.


Angesichts der CO2 Debatte kann sollte man sich die Rahmendaten noch einmal vor Augen halten. Bereits im Jahr 1998 - so lange schon ist die CO2-Problematik auf der Tagesordnung - sagten die deutschen Automobilhersteller in einer Selbstverpflichtung zu, den Kohlendioxid-Ausstoß ihrer Fahrzeuge bis zum Jahr 2008 auf durchschnittlich 140 Gramm je Kilometer zu senken. Diese Emission entspricht einem Durchschnittsverbrauch von 5,8 Liter Benzin oder 5,1 Liter Diesel je 100 Kilometer - ist also keineswegs ein utopisches Ziel. Als Faustregel gilt: Je schwerer und stärker ein Fahrzeug ist, desto größer ist sein Spritverbrauch und der CO2-Ausstoß. So ist es kein Wunder, dass gegenwärtig lediglich zwei Automarken im Flottenwert den Zielwert von 140 g/km CO2 erreichen: Smart (116 g/km) und Fiat (140 g/km) - beide Marken bauen ausschließlich beziehungsweise überwiegend kleine und sparsame Autos. Trotz Hybridtechnik landet Toyota in Europa mit 163 Gramm noch hinter Golf, Polo, Passat und Co., welche auf 159 Gramm je Kilometer kommen. Das Mercedes-Benz und BMW durch ihre Luxuslimousinen mit einem Flottenverbrauch von ca. 190g/km „glänzen“ tut deren Image (noch) keinen Abbruch.


Solange die Automobilkonzerne immer dickere und schwerere Autos bauen, wird es Menschen geben, die sie kaufen. D.h. wir werden auch weiterhin morgens unbedarfte Hausfrauen sehen, die ihr Einzelkind im Touareg, MX5 oder Porsche Cayenne die 400 Meter zur Schule fahren oder, falls Kinderlos, so beim Bäcker ihre Brötchen kaufen. Der Sinn solcher Monsterautos erschließt sich mir allerdings nicht und wird wohl auch weiterhin das Geheimnis der Konstrukteure bleiben.

Ich bin Gottseidank zu alt, um die angedrohten Umweltkatastrophen noch erleben zu "dürfen"..


speedy56 in forum.spiegel.de

(1985 Wörter in diesem Text)
(3630 mal gelesen)    Druckbare Version