Ein Elektroauto an einer Ladesäule.
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Benzin und Diesel vor dem Aus Anders Fahren: Was alternative Antriebe können

Benzin- und Dieselmotoren sind schlecht fürs Klima, schlecht für die Umwelt, schlecht für den Geldbeutel - aber leider geil? Die Deutschen hadern bisher mit alternativen Antrieben für ihr geliebtes Automobil. Doch das könnte sich bald ändern: Geht es nach dem Bundesrat sollen ab 2030 keine Autos mit Verbrennungsmotoren mehr neu zugelassen werden. Der Aufschrei nach Bekanntwerden der Pläne war groß. Dabei gibt es mittlerweile genug Alternativen, die Benzin und Diesel verzichtbar machen könnten.

Ein Elektroauto an einer Ladesäule.
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Alternative Antriebe spielen für die Deutschen beim Autokauf noch immer eine Nebenrolle. Trotzdem sind immer mehr solcher Autos auf europäischen Straßen unterwegs. Das belegen unter anderem die Zahlen des euopäischen Autoverbands ACEA. Demnach wurden im dritten Quartal 2016 rund 137.400 Fahrzeuge mit alternativen Antrieben zugelassen. Das waren sieben Prozent mehr als im Vorjahreszeitraum. Besonders beliebt: Autos mit Hybridantrieb und Elektroautos. In Deutschland sind in den ersten drei Quartalen des Jahres mit rund 45.500 Autos rund 15 Prozent mehr Fahrzeuge mit alternativem Antrieb zugelassen worden als im Vorjahreszeitraum. Was gut klingt, relativiert sich jedoch beim Blick auf die Gesamtzahl der Neuzulassungen in Deutschland. Dem Kraftfahrtbundesamt zufolge waren das allein im September rund 300.000 Fahrzeuge. Dennoch sieht der ACEA eine steigende Tendenz bei den Alternativen. Doch welche gibt es überhaupt?

Die Klassiker: Gas-Antrieb und Bio-Kraftstoffe

Eine recht weit verbreitete Kraftstoffalternative ist Gas. Dabei wird in Erdgas und Flüssiggas unterschieden, wobei letzteres auch häufig Autogas oder "Liquified Petroleum Gas" (LPG) genannt wird. Bei einigen Automobilherstellern können die Autos bereits mit dem entsprechenden Gastank ab Werk gekauft werden. Generell ist es aber auch möglich, ein Fahrzeug umrüsten zu lassen. Beide Gase sind Nebenprodukte der Erdölförderung, hängen also trotzdem untrennbar mit dem Ölvorkommen zusammen.

Ganz unabhängig vom Erdöl sind dagegen sogenannte Bio-Kraftstoffe auf pflanzlicher Basis. Durchgesetzt hat sich allerdings bisher nur Bioehtanol. Es wird als Benzinersatz oder -zusatz genutzt und ausschließlich aus biologisch abbaubaren Abfällen oder aus Biomasse gewonnen, also etwa aus Zuckerrohr oder Weizen. Das Bioethanol-Benzin-Gemisch ist als E5, E10 oder E85 mittlerweile an den meisten Tankstellen Standard. Reines Bioethanol wird dementsprechend als E100 bezeichnet. Allerdings braucht es dafür spezielle Motoren.

Der Exot: Wasserstoff

Während alternative Kraftstoffe mit leicht modifizierten, herkömmlichen Motoren genutzt werden, gibt es Antriebsarten, die ganz andere Motorenkonzepte nutzen. Einer davon ist der Brennstoffzellen-Antrieb, bei dem Wasserstoff den Motor zum Laufen bringt. Denn die Brennstoffzelle erzeugt aus dem Wasserstoff und Sauerstoff in der Luft elektrische Energie, mit der das Auto angetrieben wird.

Der Vorteil: Aus dem Auspuff dieser sehr leisen Fahrzeuge kommt nur Wasserdampf. Der Wasserstoff selbst kann aus erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne gewonnen werden. Allerdings gibt es in Deutschland bisher gerade einmal 20 Tankstellen, an denen die Brennstoffzellen-Autos ihren Kraftstoff aufnehmen können. Bis 2023 will die Firma H2 Mobility jedoch ein Netz von 400 Wasserstoff-Tankstellen aufgebaut haben.

Die Beliebtesten: Elektro- und Hybrid-Autos

Autos, die mit Strom fahren, machen mittlerweile den größten Teil der neu zugelassenen Fahrzeuge mit alternativem Antrieb aus. Es gibt sie als reines Elektroauto oder als Hybrid-Fahrzeug mit Elektro- und Verbrennungsmotor. Die Automobilhersteller überbieten sich derzeit mit neuen Modellen und vor allem mit den Reichweiten einer Batterie-Ladung. Der Platzhirsch unter den Elektro-Luxuslimousinen, das Model S von US-Autobauer Tesla, schafft sogar run 300 bis Kilometer unter deutschen Verkehrsbedingungen, bevor es wieder an die Ladestation muss. Doch die meisten Elektroauto-Fahrer dürften von dieser Reichweite momentan noch träumen.

Elektrofahrzeuge werden durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben. Der Treibstoff ist also elektrischer Strom, der in einer im Auto eingebauten Batterie gespeichert werden muss. Es gilt als emissionsfreies Fahrzeug, weil es keine Schadstoffe ausstößt. Allerdings kann natürlich bei der Herstellung des Stroms Kohlenstoffdioxid ausgestoßen werden. Wirklich schadstofffrei ist das Fahren mit dem Elektroauto also nur mit Strom aus erneuerbaren Energien.

Neben der Tatsache, dass Strom preiswerter als Benzin und Diesel ist, müssen die Motoren sogar weniger häufig gewartet werden. Und auch in Sachen Beschleunigung steht das Elektroauto ziemlich gut da. Ein großes Problem für viele Menschen dürfte aber derzeit noch der Preis sein, denn in der Anschaffung sind sie vergleichsweise teuer.

Die Skepsis gegenüber reinen Elektroautos scheint angesichts der Verkaufszahlen bei den Deutschen noch recht groß zu sein. Deshalb greifen zahlreiche Autokäufer auf einen Kompromiss zurück: den Hybrid-Antrieb. Der kombiniert den Elektromotor mit einem zweiten Antrieb - meist einem klassischen Verbrennungsmotor, aber auch mit Druckluftenergie. Das Hybridsystem führt dazu, dass Emissionen und Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können.

Die Zukunft: Straße unter Strom

Die größte Herausforderung für die Elektromobilität ist nach wie vor das Speichern von Strom. Zwar gab es in jüngerer Vergangenheit immer wieder Erfolgsmeldungen, was die größere Batterie-Kapazität bei Elektroautos angeht, aber dennoch haben viele Autofahrer beim Gedanken an das E-Auto Sorge, dass sie nicht allzuweit kommen. Dagegen hilft wohl auch nur ein flächendeckendes Netz an Ladesäulen. Zusätzlich gibt es aber auch Forscher, die daran arbeiten, dieses Problem ganz zu lösen: indem auf der Straße einfach immer Strom vorhanden wäre.

Induktives Laden: Die Straße als Ladestation

Zum Laden eines Akkus braucht man ein Kabel und eine Steckdose? Dass das so nicht stimmt, weiß man längst. Schon im Jahr 1831 entdeckte der englische Physiker Michael Faraday das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, nach dem auch ein Transformator funktioniert. Das ermöglicht kabelloses Laden: Strom wird durch eine Spule geschickt, wodurch sich ein Magnetfeld bildet. Das bewirkt, dass in einer zweiten Spule, die sich direkt daneben befindet, elektrische Spannung entsteht. So ist es also möglich elektrische Energie ohne Berührungen zu übertragen. Was etwa bei Smartphone-Ladegeräten für unterwegs schon genutzt wird, funktioniert auch bei Autos. In Braunschweig beispielsweise fahren schon E-Busse im öffentlichen Nahverkehr, die kabellos geladen werden können.

Am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES haben Wissenschaftler eine Ladespule entwickelt, die das geparkte Elektroauto auf dem Parkplatz induktiv aufladen kann. Auch ein Luftspalt von bis zu 20 Zentimetern ist für das System kein Problem. Der Clou: Die Technik funktioniert nicht nur in eine Richtung. Das heißt, die Batterie kann sich auch entladen und ihren Strom ins Netz abgeben, also als eine Art Zwischenspeicher dienen. Damit könnte eine große Anzahl Elektroautos perspektivisch sogar zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen, indem sie in Zeiten, in denen der Wind weht und die Sonne scheint, den überschüssigen Strom aus dem Netz nehmen und zwischenspeichern könnten.

Die Technik funktioniert auch während der Fahrt. Forscher von den Fraunhofer-Instituten für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI haben eine 25 Meter lange Versuchsstrecke aufgebaut, bei der die Spulen in die Fahrbahn eingearbeitet wurden. Ein "Demonstrator-Fahrzeug" konnte darauf schon entlangfahern und gleichzeitig seine Batterie aufladen. Das Problem an der Technik sind jedoch die hohen Kosten für den Umbau der Straßen in "Spulen-Straßen".

LKW an der Oberleitung: Der eHighway

Kostengünstiger als Straßen mit Spulen für den induktiven Ladevorgang auszustatten, ist es sie mit Oberleitungen aufzurüsten. Das ist eine Lösung, die zwar für den Individualverkehr wenig geeignet sein dürfte, für den gewerblichen Verkehr dafür umso mehr, denn nicht überall kann der LKW-Verkehr einfach auf die Schiene verfrachtet werden.

Deshalb testet Siemens derzeit gemeinsam mit LKW-Bauer Scania in Schweden den weltweit ersten "eHighway". Auf einem zwei Kilometer langen Autobahnabschnitt nördlich von Stockholm fahren LKW an einer Oberleitung. Sie werden von einem Hybrid-System angetrieben, können also auch mit Diesel betrieben werden. Siemens zufolge ist der "eHighway" doppelt so effizient wie herkömmliche Verbrennungsmotoren, was im Umkehrschluss heißt, dass die Fahrzeug nur die Hälfte der Energie für dieselbe Strecke benötigen.

Zuletzt aktualisiert: 12. September 2017, 10:54 Uhr