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18.02.2010 14:49
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Das Automobil von Morgen

Es ist allgemein bekannt, dass die Erdölreserven weltweit zur Neige gehen. Zudem zwingt uns der Klimawandel zum Umdenken. Das stellt die Automobilindustrie vor große Herausforderungen. Neue Antriebssysteme müssen entwickelt werden. Eine Lösung, die bereits auf dem Markt erhältlich ist, stellt das Elektroauto dar. Viele Kunden schreckt jedoch der noch sehr hohe Anschaffungspreis ab. Dieser Nachteil wird aber durch die extrem niedrigen Energiepreise minimiert. Im direkten Vergleich zu einem herkömmlichen Auto kostet der Strom für das Elektroauto pro 100 Kilometer nur ein Drittel von dem, was man für die Tankfüllung eines Benziners bezahlen muss. Das Elektroauto hat aber noch mit einigen anderen technischen Problemen zu kämpfen, wobei die Energiespeicherung das größte ist. Die Akkus von heute sind noch nicht ausgereift. Sie sind sehr teuer und haben eine noch nicht ausreichend hohe Speicherkapazität, um die Reichweite von modernen Autos mit Verbrennungsmotor auch nur annähernd zu erreichen (etwa 200 gegenüber 800 Km).

Die europäischen Staaten tun viel, um die Nutzung von Elektroautos attraktiver zu machen. Wer sich für ein Elektroauto entscheidet, kann mit vielen Einsparungen rechnen. Es wird keine Mautgebühr erhoben, Steuern entfallen und überdies darf man kostenlos parken. Sogar beim Kauf winken Zuschüsse. In fast allen europäischen Ländern gibt es solche Vorteile - nur Deutschland hinkt dem Trend hinterher.

In der Bundesrepublik sollten eigentlich die ersten 100 000 Käufer jeweils einen Zuschuss von 5000 Euro bekommen, fünf Jahre von Kfz-Steuern befreit werden und danach mit einer milden Gewichtssteuer belohnt werden. Doch selbst diese bis jetzt nicht gewährten Anreize würden im Vergleich mit anderen EU-Ländern immer noch mager ausfallen. Zum Beispiel gibt es in Dänemark Steuernachlässe bis maximal 30 800 Euro und in Spanien bis zu 6000 Euro. Deutschland hat aber sehr große Ziele: Die Regierung möchte bis 2020 schätzungsweise 1 Million E-Autos auf die deutschen Straßen bringen, bis 2030 sogar 5 Millionen. Im Jahr 2050 sollen im innerstädtischen Verkehr überwiegend Elektroautos verkehren. Eine weitere Möglichkeit, um unabhängiger vom Erdöl zu werden, sind Autos, die mit Erdgas oder Autogas betrieben werden. Bei diesen Fahrzeugen emittiert der Verbrennungsmotor deutlich weniger Schadstoffe als ein herkömmlicher Motor. Die CO²-Emissionen sinken bei einem Kraftfahrzeug, das mit Autogas betrieben wird, um rund 15 Prozent und mit Erdgas um rund 25 Prozent. Nicht so vorteilhaft für das Transportieren von Lasten ist hingegen die Tatsache, dass zusätzliche Gastanks bei Nachrüstmodellen im Kofferraum montiert werden und so einen Teil der Nutzfläche des Kofferraums einnehmen. Dies alles sind allgemeine Ausführungen zu den technischen Alternativen. Jedes Modell weist jedoch Besonderheiten auf, die im Folgenden näher erklärt werden sollen.

Der Opel-Hydrogen-4 ist ein Fahrzeug, das mit Wasserstoff fährt und in einigen Jahren in Serienproduktion gehen soll. Nach längeren Strecken (etwa 100 km) muss der Wasserstofftank wieder aufgefüllt werden. Das größte Problem stellt die Wasserstoffversorgung in Deutschland dar. Ein gut ausgebautes Netz an Wasserstofftankstellen gibt es noch nicht. Baden-Württemberg verfügt beispielsweise nur über einige wenige öffentliche Tankstellen. Ungewohnt ist, dass beim Abstellen des Motors, ein Wasser-Dampf-Gemisch, das in der Wasserstoffzelle anfällt, am Heck ausgeblasen wird. Dafür hört man während der Fahrt neben den üblichen Verkehrsgeräuschen, nur ein leises Summen des Elektromotors.

Im Opel-Hydrogen-4 sind drei Wasserstoffdrucktanks aus Kohlefaserverbundwerkstoff eingebaut. Aus dem Wasserstoff wird in der Brennstoffzelle Strom erzeugt. Diese setzt sich aus 440 einzelnen Zellen zusammen. Der erzeugte Strom speist dann den Drehstrom-Synchronmotor mit 73 kW Dauer- und 94 kW Spitzenleistung. Damit kann eine Höchstgeschwindigkeit von etwa 160 km/h erreicht werden. Der Opel-Hydrogen-4 verbraucht 1,5 kg Wasserstoff auf 100 km. Ein Kilo gasförmiger Wasserstoff kostet etwa acht Euro. Bezogen auf die Reichweite ist das in etwa so teuer wie Superbenzin.

Eines der erfolgreichsten Hybrid Serienfahrzeuge ist wahrscheinlich der Toyota Prius. Hybridautos besitzen sowohl einen Verbrennungs- als auch einen Elektromotor. Dieser wird nur beim Anfahren und zur Überwindung kurzer Strecken benutzt. Wenn seine Metallhydrid-Batterie leer ist, wird sie durch den Benzinmotor, der wiederum einen Generator antreibt, wieder aufgeladen. Der Toyota Prius gewinnt einen Teil des Stroms durch die Bremsenergie wieder zurück. Dies bezeichnet man als Rekuperation. Durchschnittlich verbraucht der Benzinmotor auf 100 km 3,9 Liter Kraftstoff. Mit manuell abgeschaltetem Benzinmotor kann man bei vollgeladenem Akku mit dem E-Motor etwa zwei Kilometer zurücklegen. Der ungefähr 24 950 Euro teure Toyota Prius hat Solarzellen auf dem Dach, die Strom für die Innenbelüftung während des Parkens liefern. Der relativ hohe Anschaffungspreis wird durch Einsparungen bei Kraftfahrzeugsteuer und -versicherung gemildert.

Tesla Roadster: Sein etwa fußballgroßer Elektromotor beschleunigt ihn in 4 Sekunden auf 100 km/h. Gespeist von handelsüblichen Lithium-Ionen-Akkus erreicht er einen Radius von ungefähr 350 km bei maximal 185 kW (252 PS). Tesla stellte den rund 98 000 US-Dollar-teuren Roadster am 24. Juli 2006 nach dreijähriger Entwicklungszeit vor. Eine Ladung des Serienmodells dauert etwa 3,5 Stunden und kostet ungefähr 5 US-Dollar (3,30 Euro).

Better Place nennt sich eine amerikanische Firma, die im Oktober 2007 gegründet wurde. Ihr Geschäftsmodell ist völlig neu: Der Kunde, der ein Elektroauto von einer beliebigen Firma kauft (bis jetzt nur Renault und Nissan) erwirbt nicht die Batterie. Sie bleibt Eigentum von Better Place und wird lediglich geleast. Wenn der Akku leer ist (Reichweite von ca. 160 km), muss der Kunde den Lithium-Ionen-Akku zu Hause, bei der Arbeit oder auf öffentlichen Parkplätzen mit dafür errichteten Aufladestationen wieder aufladen. Für längere Strecken sind Akkuwechsler geplant: Der Kunde fährt in eine Art Garage. Dort wird dann mithilfe eines Roboters die leere Batterie, welche an der Unterseite des Fahrzeuges montiert ist, gegen eine geladene getauscht. Das ganze Verfahren verläuft automatisch und dauert nur etwa 2 Minuten. Eine bordeigene Software ermittelt nur die gefahrenen Kilometer, die dem Kunden später in Rechnung gestellt werden. Better Place startete das Unternehmen mit einem Projekt in Israel, weil 90 Prozent der israelischen Autobesitzer täglich einen Fahrtweg unter 70 km haben.

Das eignet sich gut, denn die Akkus der Autos reichen dafür völlig aus. Die israelische Regierung unter Shimon Peres unterzeichnete bereits 2007 einen Vertrag mit Better Place, Renault und Nissan mit dem Ziel, bis 2020 eine Infrastruktur aufzubauen, die Israel völlig unabhängig von Erdöl macht.

H. Tilmes, 8a, Albert-Schweitzer-Schule

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