Wachsendes Umweltbewusstsein, Prämien sowie vermehrtes Interesse an alternativen Antrieben führen aktuell dazu, dass wir nicht nur auf den Euro gucken, sondern auch genau abschätzen wollen, wie nachhaltig der nächste Autokauf tatsächlich sein wird.
Alternative Antriebe: Diesen Autos gehört die Zukunft
Alternative Antriebe sind im Prinzip neuartige Antriebsformen, die vor allem gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren nachhaltiger sein sollen. In den letzten Jahren sind in diesem Bereich verschiedene Optionen marktreif geworden.
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In diesem Guide stellen wir dir verschiedene alternative Antriebe vor und geben dir Informationen zur Umweltbilanz und welche Vor- und Nachteile du dabei berücksichtigen solltest.
Reine Elektrofahrzeuge (mit Akku)
Aktuell erlebt der umweltfreundliche Elektromotor mir Akkus in Autos eine wahre Wiedergeburt. Tatsächlich waren sie sogar schon im 19. Jahrhundert geläufig, konnten sich dann letztlich aber nicht gegen Verbrennungsmotoren durchsetzen.
Dann kam eine Art Mini-Renaissance Mitte der 1990er Jahre, die allerdings auch nicht lange anhielt. Andere Motortechniken verdrängten schnell den Akku-Motor aus unserem Blickfeld.
In Elektroautos wird die elektrische Energie in Akkus gespeichert und durchströmt in der Folge Leiterspulen. Die dadurch entstehenden magnetischen Felder, die sich anziehen und wieder abstoßen, erzeugen eine ständig wechselnde Bewegung, die den Elektromotor speist.
Zu den bekanntesten Elektrofahrzeugen aus jüngster Zeit zählen verschiedene Tesla-Modelle sowie der i3 von BMW. Auch im Kleinwagensektor sind E-Autos vertreten, wie zum Beispiel der Seat Mii electric, der Opel Corsa E oder die Renault Zoe.
Der BMW i3 ist eines der bekannteren Elektro-Modelle auf deutschen Straßen. (Foto: BMW)
Vorteile
Die Vorteile dabei sind zum einen seine Umweltfreundlichkeit, da kaum Schadstoffe beim Fahren direkt in die Luft gelangen. Zum anderen ist ein recht hohes Drehmoment möglich, was zu einer ausgeprägten Beschleunigung führt.
Ebenso als Pluspunkt sind die geringen Reparatur- und Wartungskosten zu sehen, da der Aufbau weniger störanfällig ist als beispielsweise bei einem Benziner. Auch die Möglichkeit, dass du den Motor über Ökostrom aufladen kannst, spricht für E-Autos.
Nachteile
Allerdings gibt es auch Nachteile, die du einkalkulieren solltest, ehe du dich für ein Elektroauto entscheidest: Die Bereitstellung leistungsfähiger Energiespeicher ist recht kostenintensiv.
Zudem ist die gesamte Anschaffung des Autos nicht gerade billig. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Gewinnung und Verarbeitung der dafür benötigten Rohstoffe äußerst teuer und energieaufwendig ist.
Die am häufigsten genannten Gründe, warum sich Autofahrer gegen ein E-Auto entscheiden, sind neben dem Preis zum einem die doch eher begrenzte Reichweite der Fahrzeuge sowie die mitunter lange Ladezeit.
Aus Umweltsicht sind Elektroautos zwar am Auspuff emissionsfrei. Doch wie bereits erwähnt, erfordert die Herstellung des Akkus noch viel Energie und Ressourcen, was dem E-Auto einen recht großen CO2-Rucksack schon vor der ersten Fahrt mit auf den Weg gibt – auch wenn sich hier derzeit viel tut. Auch gibt es immer neue Ideen, um mas Recycling der Akkus nachhaltiger zu gestalten.
Doch auch wenn die Entwicklung hier in den letzten Jahren aufgeholt hat, sprechen diese Faktoren für viele Autofahrer gegen einen Kauf.
Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge
Autos, in denen sowohl ein Verbrennungsmotor als auch ein E-Motor verbaut sind, bezeichnet man als Hybrid- oder HEV-Autos (Hybrid Electric Vehicle).
So lassen sich die Vorzüge beider Antriebsformen verbinden. Geladen wird der Akku dieser Hybridautos durch die beim Bremsen entstehende Energie. Auch während der Fahrt mit dem Verbrennungsmotor wird die Energie wieder zurückgewonnen und dem Akku zugeführt.
Im Vergleich zu den Hybridfahrzeugen wird bei Plug-in-Hybrid-Autos (PHEV) ein größerer Akku mit einer entsprechend größeren Leistung eingesetzt. Dieser wird dann an einer Stromladestation „betankt“.
Der VW Passat Variant GTE, der Toyota Prius Plug-in, der Volvo XC90 T8 TwinEngine sowie der BMW 225xe Active Tourer sind bekannte Plug-in-Hybride.
Wenig bekannt ist, dass auch Mitsubishi im Elektroautomarkt mitspielt. Ein Verkaufsschlager ist der Plug-in-Hybrid Mitsubishi Outlander. (Foto: Mitsubishi Motors)
Vorteile
Die Stärken spielen diese Fahrzeuge im Stadtverkehr aus, da sie hier Kraftstoff einsparen können und nur Strecken von geringer Distanz zurückgelegt werden. Durch das häufige Bremsen wird bei diesen Kurzen Stints der E-Motor auch direkt wieder geladen.
Weiterer Vorteil: Bei niedrigen Drehzahlen erhält das jeweilige Fahrzeug einen direkten Leistungsschub.
Somit sind sie zumindest im Stadtverkehr energieeffizienter als reine Verbrennungsmotoren.
Nachteile
Hier sind vor allem die noch recht hohen Anschaffungskosten zu nennen. Insbesondere Plug-in-Hybride sind aufgrund ihrer höheren Akkukapazität etwas teurer im Preis als Hybrid-Fahrzeuge.
Ein weiterer Nachteil bei der letztgenannten Antriebsform ist die Tatsache, dass man sowohl Tankstelle als auch Ladestation anfahren muss.
Darüber hinaus weist der Akku nur eine geringe Kapazität auf, sodass das rein elektrische Fahren nur bei kurzen Sprints wirklich Sinn ergibt. Zudem kann man auf längeren Strecken nur sehr wenig Benzin einsparen.
Oftmals haben Hybrid-Fahrzeuge zudem noch im Verbrennungsmodus einen höheren Verbrauch als ihre Benziner-Kollegen. Das ist auch ein Grund, warum viele der Meinung sind, Hybrid-Fahrzeuge sollten nicht wie reine Elektroautos staatlich gefördert werden.
Mild-Hybrid-Fahrzeuge
Die Mild-Hybrid-Technik wird verstärkt in der Autowelt vorangetrieben. Bei dieser alternativen Antriebsform hat der Elektromotor lediglich eine unterstützende Wirkung. Maximal lassen sich damit nur ganz kurze Distanzen zurücklegen.
Der Mild-Hybrid-Antrieb konzentriert sich daher eindeutig auf den Verbrennungsmotor, dessen Leistung durch eine clevere Antriebstechnologie (Start-Stopp-Systeme) oder durch Bremskraftrückgewinnung optimiert wird.
Oder ganz kurz ausgedrückt: Der eingesetzte Elektromotor wird durch den Motor mit Energie versorgt, die anschließend gespeichert wird. Zum Einsatz kommt sie zum Beispiel, um die Lichtmaschine zu versorgen.
Vorteile
Der Anlassvorgang dieser Fahrzeuge verläuft viel sanfter und energieschonender als bei Hybrid-Fahrzeugen. Einige Strecken lassen sich auch ohne jeden Spritverbrauch fahren.
Zudem sind diese Modelle auch meist günstiger in der Anschaffung als Hybrid- oder Plug-in-Hybride.
Nachteile
Ein ganz wesentlicher Nachteil ist der enorm hohe technische Aufwand, der bei diesen Antrieben erforderlich ist. Ebenso sind sie besonders bei größeren Autos mit stärkeren Motoren recht teuer. Ein rein elektrisches Fahren ist leider nicht möglich.
Autos mit Brennstoffzelle / Wasserstoff
Beim Wasserstoff-Antrieb – auch Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) genannt – kommt eine Brennstoffzelle zum Einsatz. Dabei wird aus gasförmig gespeichertem Wasserstoff und Sauerstoff elektrischer Strom hergestellt.
Als „Abfallprodukt“ entsteht Wasser. Der daraus entstandene Strom treibt einen Elektromotor an.
Der benötigte Wasserstoff wird aus der Umwandlung von Erdgas gewonnen sowie bedingt auch durch die Elektrolyse von Wasser. Den Wasserstoff speichert man in Drucktanks, in denen 700 bis 800 bar herrschen.
Vorteile
Bei Autos mit Brennstoffzelle entstehen keine Schadstoffe am Auspuff. Die Leistung lässt sich mit jenen von E-Autos vergleichen. Vorteil gegenüber dem Akku ist eine erhebliche Zeitersparnis beim Tanken, da es viel schneller über die Bühne geht als das Strombetanken.
Ein weiterer Vorteil ist die recht hohe Reichweite im Vergleich zu Elektroautos.
Nachteile
Im Vergleich zu Elektroautos weisen Autos mit Brennstoffzelle allerdings einen recht geringen Wirkungsgrad auf. Ebenso beachtet werden sollte, dass 90 Prozent des Wasserstoffes aus fossilen Energieträgern herrührt, auch wenn es erste Versuche gibt, grünen Wasserstoff mit herzustellen.
Ein weiterer negativer Punkt, den du bei der Anschaffung berücksichtigen solltest, ist das noch eher dünn besiedelte Tankstellennetz. Auf viel Auswahl den ersten serienreifen Brennstoffzellen-Fahrzeuge darfst du ebenso wenig hoffen.
Aktuell findest du lediglich den Hyundai Nexo (ab 69.000 Euro) sowie den Toyota Mirai (ab 78.600 Euro) auf dem Markt. Viele glauben daher, dass Brennstoffzellen eher in Fahrzeugen mit langen Wegen, wie Zügen, Bussen oder LKW zum Einsatz kommen könnten.
Der On-Demand-Dienst Clever-Shuttle nutzt Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb. (Foto: Clever-Shuttle/DB)
Autos mit Erdgas
Zu den bereits häufiger verwendeten alternativen Antriebsformen zählen Gasmotoren. Hierbei wird unterschieden zwischen Erdgas (CNG, steht für Compressed Natural Gas) sowie verflüssigtes Erdgas (LNG, steht für Liquefied Natural Gas), beziehungsweise Autogas (LPG, steht für Liquefied Petroleum Gas).
Bei dieser Technik hält man das Gas in einem Druckbehälter fest, leitet es anschließend zu den Zylindern des Motors und verbrennt es dort per Zündkerzenfunken verbrannt.
Flüssiggas (LNG) treibt insbesondere Schiffsmotoren recht umweltschonend an und setzt sich zum größten Teil aus Methan zusammen. Bei minus 164 bis minus 161 Grad Celsius wird LNG verflüssigt und nur unter diesen Bedingungen gelagert und transportiert.
Der Vorteil ist dabei, dass das Volumen lediglich 1/600 des Ausgangsmaterials einnimmt. Jedoch ist der Bedarf an Energie beträchtlich: Er liegt bei etwa 10 bis 25 Prozent des eigenen Energieinhaltes und lässt zudem die Kosten für das Handling und die Verwendung um das Dreifache steigen. Künftig soll LNG überwiegend als Treibstoff für den Schwerlastverkehr verwendet werden,
Im Vergleich zu Flüssiggas entstehen bei der Verbrennung von Erdgas keinerlei Rußpartikel, sodass Erdgas als sauberer gilt.
Einige mit Erdgas betriebene Automodelle werden über bivalente Motoren angetrieben: Hier kommen sowohl Benzin als auch Erdgas zum Einsatz.
Die bekannten Hersteller bieten insgesamt fast 30 Modelle ihrer Fahrzeuge an, die mit Erdgas betrieben werden können, zum Beispiel den Skoda Octavia, den VW Polo oder auch den Audi A3.
Auch der Seat Leon CNG erfreut sich in Deutschland wachsender Beliebtheit. (Foto: Seat)
Vorteile
Erdgasbetriebe Fahrzeuge sind erheblich umweltfreundlicher als Benzin- oder Dieselmotoren. Fahrer dieser Modelle erfreuen sich an nicht zu vernachlässigenden Steuervorteilen sowie geringe Kraftstoffkosten.
Nachteile
Dem gegenüber stehen jedoch relativ hohe Anschaffungs- sowie eventuelle Umrüstungskosten. Viele Fahrer scheuen sich vor einem Umstieg auf Erdgas, da sie einen unter erheblichem Druck stehenden Tank als gefährlich empfinden.
Ein weiterer Nachteil ist das in Deutschland recht dünn besiedelte Netz an Gastankstellen in einigen Regionen.
Ebenso sollte man sich bei Erdgas bewusst sein, dass hier wie bei Benzinern ein fossiler Brennstoff zum Einsatz kommt.
Allerdings: Den Erdgas-Autos kann auch Biogas und synthetisches Erdgas beigemischt werden, was die Ökobilanz der CNG-Fahrzeuge deutlich verbessert.
E-Fuels
E-Fuels stellt man mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien und CO2 her. Dabei gewinnt man den Antriebsstrom aus Sonne, Wind, Wasser und kombiniert dies, vereinfacht gesagt, mit Kohlenstoffdioxid.
Die technische Basis bildet dabei das Prinzip der Fischer-Tropsch-Synthese, die es bereits seit 1925 gibt. Dabei wird per Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser und grünem Strom produziert.
Über einen sogenannten Power-to-Liquid-Pfad wird so ein treibhausgasneutraler flüssiger Kraft- und Brennstoff gewonnen und kommt als E-Benzin, E-Diesel oder E-Heizöl zum Einsatz.
Vorteile
E-Fuels sind auf einfachem Weg zu speichern und weisen eine enorm hohe Energiedichte auf. Zudem sind sie umwelt- wie auch klimaschonend – da die Ausgangsressourcen theoretisch unendlich verfügbar sind. Sie lassen sich außerdem einfach innerhalb kürzester Zeit auf verschiedene Weise einsetzen.
Idealerweise lassen sich E-Fuels auch in normalen Benzin- und Diesel-Autos einsetzen. Dafür müssen jedoch die Eigenschaften von synthetischen Kraftstoffen innerhalb bestimmter Normen liegen.
Verschiedene Forschungsprojekte zeigen außerdem auch, dass man E-Fuels noch nachhaltiger herstellen kann, wenn man bereits vorhandenes CO2 aus der Luft zieht.
Da du E-Fuels wie Benzin und Diesel tanken kannst, ist es denkbar, dass Tankstellen künftig auch E-Fuels verkaufen.
Nachteile
Leider lässt die Marktreife noch auf sich warten. Ein Grund dafür ist der doch recht schlechte Wirkungsgrad sowie die teure, da aufwendige Herstellung von E-Fuels.
Verkehrsexperten sehen die Zukunft dieser Kraftstoffe eher im Bereich Transport als in normalen PKW.
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