Alternative Antriebe: Die eine Mobilitätsform?

Straßenverkehr im urbanen Raum

Es dürfte jedem bekannt sein, dass bei der Verbrennung von Kraftstoffen eine Menge CO2 freigesetzt wird. Das verstärkt den Treibhauseffekt und trägt mit zum Klimawandel bei. Die Diskussion rund um den Diesel und die Grenzwerte für Stickoxide – insbesondere in den Städten – spitzt sich immer weiter zu.

Die Ölmengen nehmen ab und die Umwelt leidet. Um die schrumpfenden Reserven zu schonen und die Umwelt zu entlasten, werden Alternativen zu den benzinbetriebenen Fahrzeugen entwickelt. Die technologischen Neuerungen schreiten immer weiter voran. 

Wir möchten eine kurze Übersicht über die verschieden Varianten geben und den Status Quo in der Automobilbranche definieren. Die eine Alternative gibt es nicht und wird es wohl auch in naher Zukunft erst einmal nicht geben - stattdessen eine Vielzahl unterschiedlicher Konzepte. Hierbei liegt der Fokus stets auf einem ganzheitlich, nachhaltigen Automobilkonzept – mit Antrieben, die im besten Fall sogar ohne jegliche Schadstoffemission auskommen (sogenannte Zero-Emissions-Vehicles - ZEV). 


Brennstoffzellen-Fahrzeuge

Brennstoffzellen-Autos werden mit Wasserstoff betrieben. Wasserstoff kommt so nicht in der Natur vor und muss erst einmal gewonnen werden. Der Antrieb beim Brennstoffzellen-Fahrzeug basiert also auf einem Energiewandel. Indem Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) in der Brennstoffzelle reagieren, wird Elektrizität freigesetzt, mit der der Motor angetrieben wird. Es entstehen dabei keinerlei umweltschädliche Abgase sondern nur Wasser.

Auch wenn Wasserstoff hochentzündlich ist, besteht keine erhöhte Gefahr bei der Nutzung von Brennstoffzellen-Autos. Die Autos sind so konzipiert, dass Sensoren sofort anschlagen, sobald ein Leck zu erkennen ist. Das Auto wird dann umgehend ausgeschaltet. 

Wasserstoff verflüchtigt sich rasch und kann im Gegensatz zu konventionellen Benzinern in der Brennstoffzelle nicht explodieren. Sollte ein Benzintank anfangen zu brennen, kann dies innerhalb weniger Sekunden zu einer Explosion führen.

Wasserstoff ist also ein sekundärer Träger von Energie, weil er aus anderen Quellen gewonnen wird. Dabei geht schnell viel Energie verloren, weil Wasserstoff nur schlecht gespeichert werden kann. Auch wenn er bereits relativ gut isoliert gespeichert werden kann, verdampt der Wasserstoff bereits bei geringen Temperaturen bei Nichtbenutzung des Fahrzeugs. Dabei entstehen Verluste für den Fahrer - für die Umwelt hat das keinerlei Einbußen. 

Bei den meisten aktuellen Brennstoffzellen-Autos wird dieses Problem weitgehend behoben, indem Speicherzellen mit mehrlagigen Wänden entwickelt werden. Energie-Verluste können dennoch beim Komprimieren anfallen.

Prinzipiell lässt sich Wasserstoff auch aus anderen fossilen Energieträgern wie beispielsweise Erdgas erzeugen. Das wäre aber wiederum nicht ressourcenschonend und würde der Absicht dahinter konträr gegenüberstehen.

Andere setzen auf die Elektromobilität, da sie die Wasserstoff-Systeme vorerst nicht für effizient genug halten. Für sie ist es sinnvoller in Autos mit aufladbarer Batterie zu investieren.


Die Elektromobilität

Elektromobile verzichten ganz auf Verbrennungsmotoren. E-Autos kommen derzeit vor allem für kürzere Strecken zum Einsatz, sodass man sie vor allem in Städten mit Einfahrtsbeschränkung vorfindet. Lange hielt man die Elektro-Autos für nicht alltagstauglich. Aber auch hier schreitet die Technologie immer weiter voran.

Um die Reichweite zu verlängern, sollen künftig Lithium-Ionen-Akkus statt Nickel-Metallhydrid zum Einsatz kommen. Lithium-Ionen-Akkus werden beispielsweise auch bei Smartphones oder Akkuschraubern genutzt. Hauptlieferant der Akkus ist China.

Wichtig bei all diesen Verbesserungen: Sie sollen nicht auf Kosten anderer hergestellt werden. So wurde in letzter Zeit vor allem der massive Lithium-Abbau in Südamerika kritisiert, da der Abbau zu sozialen und ökologischen Problemen führt. Genauer nachlesen kann man das beispielsweise bei dem Rundfunk-Produzenten die Deutsche Welle.
Peter Altmaier drängt auf die Förderung deutscher Batteriefertigung. 

Das abschreckende Beispiel eines Elektroautos, dass nur wenige Kilometer zurücklegen kann und zwischenzeitlich aufgeladen werden muss, stimmt schon lange nicht mehr. Auf dem Markt gibt es bereits Elektroautos, die eine Reichweite von über 500 Kilometern verzeichnen. Vor einigen Jahren war die Anzahl verfügbarer Elektroautos noch überschaubar: Mittlerweile erzielen PKWs als auch Nutzfahrzeuge unterschiedlicher Marken wie beispielsweise von BMW, Mercedes, Audi oder Ford sehr gute Ergebnisse.

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Hybridsysteme

Hybridsysteme bzw. Hybridelektrofahrzeuge – umgangssprachlich auch Hybridfahrzeuge oder Hybridautos genannt – sind Elektrofahrzeuge, welche von mindestens einem Elektromotor und einem weiteren Energiewandler getrieben werden. Das Hybridsystem vereint also zwei unterschiedliche Kraftquellen in einem Auto.
Die Idee dahinter: Man möchte den Kraftstoffverbrauch senken, indem der Elektromotor den Benziner unterstützt. Dabei entscheiden Energiemanagement-Systeme automatisch welcher Motor wann eingesetzt wird.
Beim Anfahren wird beispielsweise der Elektromotor verwendet. Wenn mehr Leistung erforderlich ist kommen beide Antriebe zum Einsatz.


Fazit

Alternativen Antriebskonzepten gehört die Zukunft - gerade auch deshalb weil Menschen in unsere heutigen Zeit nicht nur mobil-sein möchten sondern meist auch müssen. Alternative Antriebskonzepte sind wichtig für unsere grüne Zukunft. Daher ist es unerlässlich neue und effekte Wegen zu finden. 

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