Alternative Antriebe

Autobatterien hatten den Hauptzweck, den Anlasser und weitere elektrische Verbraucher mit Strom zu versorgen, bis Toyota 1997 mit dem Prius das erste Serienauto mit Hybridantrieb lancierte. Dieser hatte eine zusätzliche Speicherbatterie an Bord. Das gängigste Prinzip – der Parallel-Hybrid, bei dem ein Elektromotor den Verbrenner unterstützt – war viele Jahre die Spritspartechnik schlechthin. Zwar beziehen Hybride die gesamte Energie aus fossilem Treibstoff – der Minderverbrauch ist dem Umstand zu verdanken, dass sie den Treibstoff intelligenter nutzen. Der Mischantrieb, bei dem die Kräfte des Elektro- und Verbrennungsmotors im Antriebsstrang zusammengeführt werden, verlangt nach einer ausgeklügelten Steuersoftware. Dabei wird die Hybridbatterie ausschliesslich vom Verbrennungsmotor über einen Generator sowie durch Energierückgewinnung in Brems- und Verzögerungsphasen aufgeladen. Der Verbrenner schaltet sich aus, so oft es nur geht, und im Elektrobetrieb schwimmen Hybride herrlich leise im Verkehr mit. Das spart Geld und hilft der Umwelt.

Ein Plug-in-Hybrid kombiniert das Beste aus zwei Welten: einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Elektroaggregat. Er funktioniert wie ein Hybrid, besitzt jedoch einen grösseren, energiereicheren Akku sowie einen Stromanschluss und kann also nicht nur an der Zapfsäule betankt, sondern auch an der Steckdose oder einer Ladestation aufgeladen werden. Der Plug-in kann im elektrischen Fahrmodus bis zu mehreren Dutzend Kilometern rein elektrisch fahren, lokal emissionsfrei und sehr leise. Das reicht zum Einkaufen oder für die Fahrt zur Arbeit und zurück. Insbesondere im städtischen Verkehrsgewühl findet der PHEV, im Volksmund auch "Steckdosenhybrid" genannt, sein Revier, denn seine Energie bezieht er auch in Verzögerungsphasen, durch Rekuperation. Auf der Langstrecke spielt der Verbrenner sein volles Potenzial aus. Der CO₂-freie Vortrieb schont nicht nur die Umwelt, sondern auch das Portemonnaie – vorausgesetzt, das Auto wird regelmässig aufgeladen.

Elektrofahrzeuge sind lokal emissionsfrei und fast lautlos unterwegs. Nebst der Starterbatterie verfügen sie über eine Antriebsbatterie, die den Treibstofftank ersetzt. Sie kann an jeder Haushaltsteckdose, einer Wallbox oder an einer öffentlichen (Schnell-)Ladestation aufgeladen werden. Beim Stromer steht das volle Drehmoment vom Stand weg zur Verfügung. Dabei schafft die fliessende Beschleunigung bis zur Maximalgeschwindigkeit ein völlig neues – entspanntes – Fahrgefühl. Das bevorzugte Revier der E-Autos ist der urbane Raum. Speziell im Stadtverkehr mit vielen Stop-and-Go-Phasen bewährt sich ein weiterer Energiespartrick: Die Fahrzeuge gewinnen durch die sogenannte Rekuperation beim Bremsen Energie zurück, die sonst als Wärme nutzlos in den Bremsscheiben verloren ginge. Dank verbesserter Leistung und Energiespeicherfähigkeit der Akkus können Elektrofahrzeuge auch längere Strecken mit einer Batterieladung unter die Räder nehmen. Am ökologischsten ist diese Antriebsart, wenn der Ladestrom CO₂-frei erzeugt und die Batterie nach der Nutzung im Elektroauto zum Beispiel als stationärer Stromspeicher weiterverwendet wird ("Second Life").

Verbrennungsmotoren lassen sich auch mit Erd- oder Biogas sowie Flüssiggas betreiben. Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan und treibt als CNG (Compressed Natural Gas) Verbrennungsmotoren an. Ihm kann Biogas beigemischt werden, das entweder aus Abfallstoffen, z. B. aus Grüngut und Klärschlamm, oder aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais oder Raps gewonnen wird. Flüssiggas (LPG) setzt sich aus Propan- und Butangas zusammen und wird vorab bei der Förderung von Rohöl und Erdgas gewonnen. So angetriebene Motoren stossen deutlich weniger CO₂ und kaum Feinstaub aus. Einige Hersteller bieten die Antriebe bereits ab Werk an, bestehende Fahrzeuge können relativ einfach nachgerüstet werden. Bioethanol E85 besteht zu 85 % aus Bioethanol, zu 15 % aus herkömmlichem Benzin. Der Ethanol-Anteil im E85 verbrennt schwefelfrei sowie mit einem deutlich geringeren Stickoxid- und Kohlenmonoxid-Ausstoss. Die CO₂-Bilanz ist abhängig von der Herstellungsart. Denn Ethanol wird durch Gärung aus Biomasse gewonnen, meist aus zucker- oder stärkehaltigen Feldfrüchten.

Womöglich eine echte Alternative zum Batterieprinzip ist der Wasserstoff- oder Brennstoffzellen-Antrieb. Dabei tankt das Auto Wasserstoff, ein flüchtiges Gas, und produziert seinen Strom an Bord selbst, in einer Brennstoffzelle. Es zählt also ebenfalls zu den Stromern, weist jedoch gewichtige Vorteile auf: Wasserstoff lässt sich binnen weniger Minuten in einen Drucktank füllen, und in der Reichweite braucht sich das Brennstoffzellen-Fahrzeug vor der konventionellen Konkurrenz nicht zu verstecken. Dabei fährt es gänzlich ohne schädliche Abgase; das Bordkraftwerk im Unterboden produziert ausser Strom nur Wasserdampf. Bei Agilität und Komfort müssen Fahrer und Mitfahrende keinerlei Abstriche machen. Der Wasserstoff wird in Elektrolyse-Anlagen hergestellt, bei grossem Energieverbrauch. Ökologisch sinnvoll wird das Verfahren gleichwohl, wenn die Anlagen mit überschüssigem Wind- und Solarstrom betrieben werden. Willkommener Nebeneffekt: Der naturgemäss unregelmässig anfallende Ökostrom lässt sich als Wasserstoff gut speichern.