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Mit Pumpen und Minusgraden: Ungewöhnliche Antriebe

Berlin Mit Pumpen und Minusgraden: Ungewöhnliche Antriebe

Unter den alternativen Antrieben werden dem Elektromotor die besten Zukunftschancen eingeräumt - trotz Problemen wie mangelnder Reichweite und langer Ladezeiten der Batterien. Doch es gibt auch andere Ansätze jenseits von Benzin und Diesel.

Berlin. Angesichts immer knapperer fossiler Ressourcen wird der Ruf nach Alternativen zu Benzin und Diesel immer lauter, um klimaschädliche Emissionen zu senken. Dabei setzt die Industrie nicht nur auf Elektroautos oder Elektrohybride. Auch andere Konzepte werden verfolgt. Drei Beispiele:

Der Flusszellenantrieb: Von Beobachtern wurde die Liechtensteiner Firma NanoFlowcell AG nicht ganz ernst genommen, als sie vor knapp zwei Jahren die Quant e-Sportlimousine mit einem elektrischen Flusszellenantrieb vorstellte, dem sie bis zu 925 PS zuschrieb. Fahrleistungen wie bei einem Supersportwagen, Reichweiten wie bei einem Benziner, gepaart mit einem supergünstigen und klimaneutralen Treibstoff, das wollte keiner so recht glauben.

Und tatsächlich wurden diese Angaben bislang von keiner wissenschaftlichen Veröffentlichung untermauert. „Für den Einsatz in Fahrzeugen müssen noch einige, scheinbar größere technische Probleme gelöst werden“, sagt Prof. Lutz Eckstein, Leiter des Instituts für Kraftfahrzeuge an der RWTH Aachen.

Dennoch gebe es zahlreiche Forschungsvorhaben und Aktivitäten, die sich der Redox-Flow-Batterie widmeten, die auch dem Quant zugrunde liegt. Das Prinzip einer Flusszelle besteht darin, dass die in zwei getrennten flüssigen Elektrolyten in Form chemischer Elemente vorliegende elektrische Energie mittels Reduktion beziehungsweise Oxidation in elektrischen Strom gewandelt wird. Ob und wann die Technik im Pkw ankommt, sind derzeit offene Fragen.

Hydraulischer Hybridantrieb: Ganz ohne Strom funktioniert dieser Ansatz. Landläufig war von einem Druckluftantrieb die Rede, als PSA Peugeot Citroën im Sommer 2014 fahrbare Prototypen auf Basis des Peugeot 2008 mit Hybrid-Air-Konzept an Bord vorstellte. Überschüssige Bremsenergie wird nicht in einer elektrischen Batterie als Strom, sondern über eine Pumpe und ein Hydrauliköl in einem Drucklufttank gespeichert. Sie kann erneut in Vortrieb umgesetzt werden. So bekommt der Verbrennungsmotor öfter mal eine Pause. Der CO2-Ausstoß sinkt - im Stadtverkehr um bis zu 45 Prozent. Nach damaligen Angaben war von unter 70 Gramm je Kilometer die Rede. Der CO2-Ausstoß sinkt - im Stadtverkehr um bis zu 45 Prozent.

Die Technik sei bewährt, da in mobilen Arbeitsmaschinen schon lange im Einsatz, sagt Prof. Eckstein. Auch von den Kosten betrachtet biete sich der hydraulische Hybridantrieb an, weil in der Massenproduktion weder Seltene Erden (wie in der Produktion E-Motoren) noch andere teure Werkstoffe benötigt würden. Genügend große Stückzahlen vorausgesetzt, geht PSA davon aus, dass der Hybrid-Air-Antrieb günstiger als ein elektrischer Hybridantrieb realisierbar ist.

Im Hybrid Air genügt die Energie aus dem Druckluftspeicher nur für eine Fahrstrecke von wenigen Hundert Metern mit der Hydraulikeinheit allein, und trotzdem nehmen die Komponenten viel Platz ein. Prof. Ferdinand Dudenhöffer vom CAR-Institut der Uni Duisburg-Essen sagt: „Eine isolierte Lösung der PSA-Gruppe, die kaum eine Marktdurchdringung schaffen wird.“ Ökonomisch betrachtet lohne der Aufwand nicht - vor allem angesichts der derzeit sehr billigen konventionellen Treibstoffe.

LNG - verflüssigtes Erdgas: Wer heute mit einem Erdgasauto unterwegs ist, hat Compressed Natural Gas (CNG) im Tank - also komprimiertes Methan, das bei einem Druck von 200 bar gelagert wird. Eine recht neue Variante ist der fossile Brennstoff in verflüssigter Form: Liquified Natural Gas (LNG).

Ein Vorteil von LNG: die höhere Energiedichte gegenüber CNG - mit einem Liter kommt man weiter. Doch dies bezahlt man mit einem recht hohen Energieaufwand für die Verflüssigung, erläutert Antriebsexperte Eckstein. Zudem ist die Speicherung aufwändiger als ohnehin schon bei einem Erdgastank: Der Speicher muss auf rund minus 160 Grad Celsius gekühlt und gut isoliert werden. Die Motorentechnik dagegen ist bewährt - es handelt sich um einen Verbrenner.

Dass LNG im Pkw mit seinem vergleichsweise kleinen Tank ankommt, ist den Experten zufolge kein sehr realistisches Szenario. „Der Mehraufwand scheint kaum attraktiv“, sagt Eckstein. Anders sehe das jedoch im Güterfernverkehr aus, wo größere Mengen an Treibstoff mitgeführt werden. Ob CNG oder LNG - in Sachen CO2 ist das Gas unabhängig vom Aggregatzustand vorbildlich. Gegenüber Benzin und Diesel liegt der Ausstoß um rund ein Viertel niedriger.

dpa/tmn

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