Antrieb

(XL) Vor dem Hintergrund von globaler Klimaveränderung und Verknappung von Ressourcen steht der Antrieb eines Fahrzeugs unweigerlich im Mittelpunkt der Suche nach innovativen Lösungen. Alternative Antriebskonzepte – etwa die Brennstoffzelle – sind im Kommen.
Allerdings wird der Anteil alternativer Antriebskonzepte (Gas, Elektro, Brennstoffzelle) einer Mercer-Studie zufolge bis zum Jahr 2010 nur 10% betragen. Bis dahin werden Versuchsfahrzeuge und Kleinstserien die neuen Technologien testen. Denn noch müssen die Kosten in den Griff gebracht werden, die Konsumenten sind zu überzeugen, die Infrastruktur bereitzustellen

Das Wasserstoffauto – die Traumlösung

Brennstoffzellen sind doppelt so effizient, wie Verbrennungsmotoren. Als Abgas produzieren sie lediglich Wasserdampf. Als Treibstoff verwenden sie Wasserstoff, der Antrieb ist elektrisch. Noch viel zu forschen gibt unter anderem die Speicherung des Wasserstoffs – fest, flüssig, gasförmig. Und auch die Herstellung von Wasserstoff ist nicht unproblematisch. Ausgangsmaterialien sind z.B. – wiederum – fossile Träger (Erdöl, Erdgas, Biogas) oder aber Wasser. Ein emissionsfreier Herstellungsprozess für Wasserstoff muss erst noch entwickelt werden.
Bekannte Brennstoffzellen-Prototypen sind der Hy-wire Concept Car von GM, der F-cell von DaimlerChrysler, der VW Bora HY.POWER und Toyotas FCHV System.
Wasserstoff-Verbrennungsmotoren sind ebenfalls in der Entwicklung, so beim Mazda RENESIS, im Ford Model U und im BNW 745h.

Hybrid

Hybrid-Fahrzeuge kombinieren typischerweise Elektromotor, Verbrennungsmotor und Rekuperations-Technologie, um die Vorteile von Verbrennungsmotor und batteriegespeistem Elektromotor zu verbinden. Erreichbar sind bis zu 25 % Treibstoffersparnis – allerdings sind die Kosten von Hybrids noch ein Problem, immerhin hat so ein Fahrzeug ja zwei Motoren statt eines einzigen.
Bekannte Hybrids sind der Toyota Prius oder Fords Escape Hybrid.

Clean Diesel

Die Verbesserung des Dieselmotors ist vor allem Thema bei den deutschen Herstellern. Sie basiert auf Veränderungen bei der Einspritzung, Verbrennung und im Abgassystem und der Reduktion des Schwefelgehalts von Diesel. Clean Diesel Fahrzeuge sind 20-40 % energieeffizienter als gewöhnliche Benziner.

Alternative Fuels

Einen Ersatz für Benzin und Diesel zu finden ist seit langem ein Unterfangen der Autoindustrie. Gasautos (Erdgas oder LPG) sind überall dort verbreitet, wo eine entsprechende Infrastruktur einfach verfügbar ist. Biodiesel, gewonnen aus Biomasse, gilt als eine mögliche Patentantwort auf die Verknappung von Erdöl.

Potenzial Antrieb im scope34

Die Automobilindustrie setzt grosse Hoffnungen auf Innovation beim Antrieb, sei es durch bessere Energieeffizienz oder den Ersatz von fossilen Brennstoffen. Die Herausforderung bleibt, die Konsumenten von den neuen Fahrzeugen zu überzeugen – und die Infrastruktur für die „Betankung“ bereitzustellen.

    Eine Auswahl von Schweizer Erfolgen im Antriebsbereich

  • Insbesondere die EMPA hat einen Namen im Bereich Optimierung von Verbrennungsmotoren.
  • An der ETH forscht das Laboratorium für Aerothermochemie und Verbrennungssysteme (LAV) seit Jahren an der „Zero-Emission-Engine“.
  • IVECO betreibt in Arbon ein Motorenforschungszentrum.
  • Das PSI ist bekannt für seine Aktivitäten zur Entwicklung von Brennstoffzellen.