Antriebsarten

In Kraftfahrzeugen dominieren heute Verbrennungsmotoren nach dem Otto- oder dem Diesel-Prinzip (CV conventional vehicle). Rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge (BEV battery electric vehicle) gab es bereits vor den Otto- und Diesel-Fahrzeugen. Doch der hohe Energieinhalt von Mineralöl-basierten Kraftstoffen hat den Verbrennungsmotoren zu höherer Verbreitung verholfen.

Die Erkenntnis der Endlichkeit von Mineralöl sowie die globalen Auswirkungen aus den Folgen deren Verbrennung, nämlich der CO2-Ausstoß und der Klimawandel haben zum Umdenken in der Energieversorgung auch der Mobilität geführt.

Die einzige nachhaltige Energieversorgung ist die Verwendung von Erneuerbaren Energien (EE). Um diese Energie so sinnvoll wie möglich zu verwenden, ist sie effizient zu nutzen. Die effizienteste Nutzung erfolgt durch Elektroantrieb (Artikel "Organisierte Verschwendung" in Photon 4/2007).

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Da die Automobilindustrie den Verbraucheranspruch erfüllen möchte, produziert sie weiter Verbrennungsmotorfahrzeuge, um Absatz zu erzielen. Jedoch werden Effizienzverbesserungen vorgenommen sowie in den letzten Jahren vermehrt die Elektrifizierung bzw. Hybridisierung des Antriebsstrangs vorangetrieben. Man unterscheidet in Micro-Hybrid (mH, nur Start-Stop-System), Micro-Hybrid mit Rekuperation (mHR, zusätzlich mit intelligenter Lichtmaschine die nur während des Schubbetriebs die Batterie nachlädt), Mild-Hybrid, bei dem die elektrische Maschine (Starter-Generator) auch als Unterstützung des Verbrennungsmotors zum Vortrieb genutzt wird (MH, Bsp. Mercedes S400 Hybrid). Im Voll-Hybrid ist der Elektromotor so leistungsstark ausgelegt, dass er das Fahrzeug allein antreiben kann, jedoch ist die Batterie so klein, dass eine Reichweite meist nicht mehr als 2 bis 3 Kilometer beträgt (FHEV oder HEV, Bsp. TOYOTA Prius). Der Plug-in-Hybrid (PHEV) ist ein Vollhybrid mit größerer Batterie, deren Ladegerät am Stromnetz eingesteckt (plug-in) wird und diese vom Stromnetz nachgeladen wird. Dieses System wird entweder als Serien- (Bsp. Audi A1 e-tron) oder Parallel-Hybrid (Bsp. TOYOTA Prius Plug-in) ausgeführt.

Serien-Hybrid-Fahrzeuge werden auch als Elektrofahrzeug mit Reichweitenverlängerer (Range-Exender) bezeichnet (ReEV).

Eine Besonderheit ist das Brennstoffzellen-Fahrzeug (FCEV, fuel cell electric vehicle), das im Grunde ein Elektrofahrzeug mit Reichweitenverlängerer ist. Aus Kostengründen wird nur eine kleine Batterie als Power-Booster eingesetzt und die Brennstoffzelle liefert die gesamte elektrische Energie unter Umwandlung von gespeichertem Wasserstoff und Sauerstoff in Wasserdampf (Bsp. Mercedes B-Klasse F-Cell).

Nur im Plug-in-Hybrid und im Batterie-Elektrofahrzeug kann heute regenerative Energie eingesetzt werden. Perspektivisch soll die Wasserstoffproduktion (heute Abfallprodukt der Erdölverarbeitung) auf Erzeugung aus Erneuerbarer Energie erfolgen, was die Nutzung von regenerativer Energie auch im Brennstoffzellen-Fahrzeug ermöglichen wird.

Erik Manthey