Zielerreichungsgrad. Ein schönes
Wort, eine wunderbare Sache. Auf seiner Mission, abendländisches
Demokratieverständnis zu verbreiten, lädt
der amerikanische Präsident in den Irak. Dass
die Bush-Männer dabei noch eine geregelte Zufuhr
von billigem Rohöl sicherstellen wollen, bitteschön.
Klassenziel erreicht? An den Zapfsäulen explodierten
die Preise (in Bagdad die Menschen), der Ruf „Weg
vom Benzin!“ wird immer lauter. Forscht man allerdings
bei Toyota in Sachen Zielerreichung bei alternative
Antrieben nach, steht im Zeugnis: Graduiert. Mit Auszeichnung.
Dem RX 400h, einem SUV aus der hauseigenen Luxusschmiede
Lexus, implantierten die Ingenieure die so genannte Hybrid-Technologie.
Spritpreise auf Rekordniveau flankieren kostenlos jeden
Werbefeldzug für ein Aggregat, dass gerade im hektischen
Stadtverkehr deutlich weniger Treibstoff nuckelt, als
herkömmliche Motoren der durstigen Art.
Was steht nun hinter dieser Technologie, was sind eigentlich „Hybriden“?
Die griechische Mythologie beschreibt sie als fabelhafte
Mischwesen, herkömmliche Botanik weist sie schlicht
als Bastarde aus. Otto goes Elektro – damit ist
das Grundprinzip eigentlich schon erklärt. Ein herkömmlicher
Benzinmotor teilt sich die Arbeit mit einem Elektroantrieb.
Wirklich neu ist diese Idee nicht, schon im Zweiten Weltkrieg
war die deutsche U-Boot Flotte hybrid unterwegs. Deutsche
Autobauer versuchten sich seit den 90er Jahren immer
wieder mit Prototypen, eine flächendeckende Markteinführung
scheiterte aber stets an zu hohen Kosten und Problemen
bei den Batterien. Wie es geht, machen die Japaner vor.
Die Innereien des RX 400h sind unter anderem ein komplexes
Gefüge aus Zahnrädern, die sich beeilen, die
Kraft dreier Motoren effizient an die Achsen zu übertragen,
vorne werkelt exklusiv der Benziner, gegebenenfalls unterstützt
von den beiden Elektromotoren, die wiederum ausschließlich
das Heck antreiben. Der Clou liegt in der Aufgabenverteilung:
Beschleunigt wird elektrisch, dort wo für gewöhnlich
viel Sprit verbrannt wird. Denn der E-Booster hat aus
dem Stand das maximale Drehmoment. Und: Der Elektrogehilfe
sammelt das, was er an Power abgibt, so gleich wieder
auf – nach dem Dynamoprinzip wird die beim Bremsen
entstandene kinetische Energie per Generator zurück
in Strom verwandelt – also gleich an der nächsten
Ampel. In freier Wildbahn regelt ein Steuergerät – der
Inverter – das Zusammenspiel der beiden Antriebe.
Ist Hybrid gleich Hybrid? Mitnichten, die Bastarde sind
auch noch alle unterschiedlich. Man differenziert in „Mild“ und „Micro“ Hybriden,
bei beiden ist der reine Elektrobetrieb unmöglich.
Und selbst ein Voll-Hybrid wie der Lexus kennt noch Artverwandte,
der Audi Q7 kommt mit nur einem E-Werk aus, die neue
S-Klasse aus Untertürkheim hat wiederum derer zwei,
die sogar bei komplett abgeschaltetem Benziner oder Diesel
Fahrt machen.
Brennt Stoff
Alternative Antriebe von morgen, italienische Mediziner
von gestern, passt das zusammen? Luigi Calvani lebte
im 18. Jahrhundert. und war Arzt. Beim Foltern von Froschschenkeln
offenbarte sich dem experimentierfreudigen Akademiker
Interessantes: Jagt man Elektrizität durch einen
Muskel, dann beginnt er zu zucken, das (galvanische)
Prinzip der elektrochemischen Zelle war geboren. Und
diesen Weg schritten die Entwickler der Brennstoffzelle
konsequent fort – beim komplexen Zusammenspiel
von Sauerstoff und Wasserstoff entsteht nach einer Reihe
chemischer Reaktionen Strom. Jetzt muss zum Antrieb ein
Elektromotor die elektrische in mechanische Energie umwandeln
und der Wagen rollt. Gespeist wird die Brennstoffzelle
je nach Hersteller mit gasförmigem oder flüssigem
Wasserstoff. Die Vorreiter kommen erneut aus dem Morgenland.
Die Tüftler von Honda haben nicht nur den so genannten
Brennstoffzellenstack auf wenige Elemente erleichtert,
das Problem des schon bei minus 5 Grad frierenden Wasserstoff
in den Griff bekommen, sondern auch gleich die praktische
Tanklösung entwickelt: Wer ans Erdgasnetz angenabelt
ist, der kann mittels eines Wandlers (Reformer) Wasserstoff
erzeugen. Ein Refiner reinigt ihn, ein Kompressor setzt
ihn unter Druck, ein Tank speichert ihn – Sie zapfen
zu Hause. Bei einem Pilotprojekt in Kalifornien funktioniert
das schon.
Wasser marsch ...
In Bayern ticken die Uhren oftmals anders. Auch in den
Motorenwerken? Bei BMW geht man in Sachen Alternative
Antriebe viele Wege, einer hingegen scheint konsequent
different. Auf dem heißt das Motorprinzip weiterhin
Otto, nur verbrennen soll er etwas neues. Nämlich
Aqua. Beim Prototypen H2R hat das schon einmal funktioniert,
dort kochen immerhin 285 Pferde nur mit Wasser – und
stellten eine Reihe von Höchstleistungen auf. Was
steckt hinter dem Wasser-Werk? Der 12 Zylinder des 760i,
dessen Motorsteuerung Dank einer komplexen Einspritz-
und Gemischbildungstechnik auf den neuen Betriebsstoff
optimiert wird. Damit gelingt den Münchner Autobauern
ein interessanter Spagat – die eher zum Spurten
neigende BMW Klientel muss dem gewohnten Geschwindigkeitsrausch
kein Tribut zollen, gleichzeitig bekommt ihr Fahrverhalten
noch einen Grünen Punkt, bei reinem Wasserstoffbetrieb
geht die CO2 Emissionen gegen Null. Weil das Netz mit
Tankmöglichkeiten derzeit eher großmaschig
ist, wird beispielsweise die 7er Reihe in der Einführungsphase
mit bivalentem Antrieb kommen, dem Flaggschiff wird sowohl
ein Tank für flüssigen Wasserstoff als auch
einer für Benzin eingepflanzt. Ach ja, so schnell
BMWs Alternativ-Armada auch unterwegs sein mag, der Boxenstopp
ist nur etwas für Geduldige – bis zu acht
Minuten dauert das Rendevous an der Zapfsäule
Gib Gas
Im Unterschied zu den anderen alternativen Antrieben,
hat der Einsatz von gasbefeuerten Motoren längst
Serienreife erreicht. Bald 1000 Tankstellen bieten mittlerweile
Zapfmöglichkeiten. Doch ist Gas nicht gleich Gas.
Man unterscheidet zwischen Autogas (Liquified Petroleum
Gas, lies: Bhutan-Propan Gemisch) und Flüssiggas
(Compressed Natural Gas, lies: Erdgas). Beide Alternativen
haben derzeit auf deutschen Straßen in etwa den
gleichen Durchsetzungsgrad. Der entscheidende Vorteil
von Flüssiggas: Reichweite. Prinzipiell kann man
mit jedem Benziner Gas geben, im wahrsten Sinne des Wortes.
Ein Zusatztank für Gas, eine veränderte Einspritzanlage,
schon ist Ihr Mobil billig (weil steuerbegünstigt)
und schadstoffarm auf der Straße. Die höhere
Oktanzahl sorgt für höher verdichteten Treibstoff
und führt so zu einem hohen Wirkungsgrad. Anders
ausgedrückt: Der Energiegehalt von 1 Kilo CNG entspricht
1.5 Kilo Benzin. Die Umrüstung ist allerdings teuer – und
fällt flach, wenn man sich von vornherein für
einen Neuwagen mit dualer Kraftstoffoption entscheidet.
So bietet Volvo seine Modelle S60, V70, S80 mit Bi-Fuel
Motoren an, Benzin schaltet sich immer dann hinzu, wenn
das Gas auf Sparflamme geht.
Mit Strom
Peugeot hatte eine Vision. Sie hieß TULIP oder "Transport
Urban Libre Indivdual et Public", frei übersetzt
etwa: "Vereinigung öffentlichen und Individuellen
Verkehrs von Menschen". Aus der Version wurde ein
zweisitziges Elektromobil, das entfernt an den heutigen
Smart erinnert. Das Scheitern ließ nicht lange
auf sich warten, Car Sharing in Autos, dessen Laufleistung
und Komfort in etwa dem eines Golf Cart entsprach, kollidierte
mit dem Zeitgeist. Das war 1995. Zehn Jahre später
lebt zumindest die Technologie weiter: Fahrvergnügen
aus der Steckdose. Mitsubishi macht es vor. Deren Lancer
Evolution MIEV scheint eines der Kardinalprobleme in
den Griff bekommen zu haben: Kondition. Kaum aus der
Parkgarage, ging den Elektroiden früher schnell
die Puste aus. Dank neuer, potenter Litium-Ionen Batterien
schafft es der Lancer auf immerhin 250 Kilometern. Vier
radintegrierte, 68 PS starke Elektromotoren sorgen für
eine flotte Gangart. Und für eine kleine Revolution,
denn im Gegensatz zu den üblichen E-Werken, wird
die Triebkraft beim „permanentmagnetischen Synchronmotor“ nicht
innen erzeugt, sondern durch den Außenring übernommen,
Bremse und Motor entstehen so als eine Baueinheit, das
spart Gewicht und erhöht den Wirkungsgrad des Antriebs.
Sind die Japaner damit allein auf weiter Flur? Es scheint
so, sieht man einmal von Volvos Concept Car 3CC ab.
Daniel Düsentrieb
Motoren verbrennen seit 120 Jahren, dampfen tun sie schon
viel länger. In China wurde 1688 Ferdinand Verbiest,
ein belgischer Jesuitenpater vorstellig – im Gepäck
ein dreirädriger Dampfwagen. Bedingt serienreif,
aber immerhin. Englische Tüftler wollen nun das
Dampfprinzip revolutioniert haben. Schall und Rauch? „Inspiration“ heißt
ihr Versuchsvehikel, hinter dem Fahrersitz lugen eine
Reihe von Boilern, die das auf knapp 400 Grad erhitze
Wasser per hydraulisch geregelte Düsen in eine Turbine
jagt – 300 PS machen dann richtig nicht nur richtig
Dampf, sondern auch einen Höllenlärm. Befeuert
wird der Dampfer mit allem was brennt – Kohle,
Gas, aber auch Kuhfladen oder alte Pelzmäntel, der
Umwelt zu Liebe. Inspiration suchten auch bayrische Bastler – und
fanden sie in der Kühltruhe. „N-Gine“ heißt
ihr Projekt und wartet mit einer sensationellen Neuerung
auf: Beim Fahren wird der Motor kalt. Eiskalt. „N“ steht
für Stickstoff und um den zu nutzen, kühlt
man ihn ab. Auf minus 197, schon wird er flüssig
und passt in den Tank. Da dehnt er sich Dank der wärmeren
Umgebung aus und die dabei freigesetzte Energie wird
wie bei einem Druckluftmotor (Pressluftprinzip) in Rotation
umgewandelt. Der pneumatische Antrieb beeindruckt, das
volle Drehmoment aus dem Stand, ein Getriebe wird überflüssig,
was (noch) fehlt sind Reichweiten.
Die hätte der Nucleon reichlich gehabt. Bis zu 8000
Kilometer ohne Auftanken. Warum er dennoch nur ein „Concept
Car“ blieb? 1958 wertete das Ford Labor die avisierte
Technik wohl als nicht ganz ausgereift – wohl nicht
ohne Grund, das Versuchsfahrzeug war ein rasender Mini-Kernkraftreaktor.
Die Vorstellung mit einer Ladung Brennstäbe im Kofferraum
zum Picknick zu fahren, schreckte anscheinend auch hartgesottene
Atomkraftbefürworter. Für die Fahrt ins Grüne
und für Grün bietet sich eher das umweltfreundliche
Solarmobil an. Akkumulatoren „sammeln“ das
Sonnenlicht und wandeln es in elektrische Energie um.
Leider herrscht bisher immer noch strenges Nachtfahrverbot.
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