Automobil 27.02.2009, 19:39 Uhr

„Reine Elektroautos haben eine Zukunft als Stadtautos für Reiche“  

Gehört die Zukunft allein Hybriden und Elektroautos? Den Eindruck erwecken die Vielzahl von Kongressen zur Elektromobilität, ständig neue Pkw-Studien – wie kommende Woche auf dem Genfer Autosalon (5. bis 15. März) der Elektro-Opel Ampera – und Flottenversuche, gleich dem für 50 Mini E dieser Tage in Berlin. Doch namhafte Experten glauben nicht daran, dass die Stromer das Zeug haben, in den Mainstream zu fahren. Zu ihnen gehören Prof. Wolfgang Steiger von VW und Prof. Cornel Stan, internationaler Hochschullehrer, mit denen die VDI nachrichten sprachen. VDI NACHRICHTEN, DÜSSELDORF, 27. 2. 09, WOP

Die Branche ist laut Steiger in einer Findungsphase und verfolgt deshalb viele unterschiedliche Konzepte von Mild-Hybrid bis zum reinen Elektroauto. Langfristig würden diese Bestrebungen das Gesicht der Autoindustrie verändern. Denn die meisten Fahrzeughersteller wollen selbst Kompetenzen aufbauen und möglichst große Anteile der elektrischen Antriebe selbst bauen, so Steiger: „Wir bauen die Elektromotoren im Werk Kassel, wollen auch die Batterien mitsamt Managementsystemen selbst fertigen und kaufen eigentlich nur die Zellen zu.“

Hintergrund: Da von Modell zu Modell die Unterbringung der Antriebssystemkomponenten extrem unterschiedlich ist, müssen sich die Autohersteller für ihre modulare Bauweise auf die Ebene der Subsysteme begeben. Know-how der Zulieferer werden sie laut Steiger nur in der Anfangsphase hinzuziehen. „Wenn Elektroantriebe in den Massenmarkt einziehen, müssen die Autohersteller sehen, wo ihre Wertschöpfung bleibt“, sagte er. Denn dann falle ein Gutteil der Wertschöpfung aus Verbrennungsmotoren weg.

Zukunftsmusik – in der VW-Roadmap dominieren zunächst ganz andere Themen: Biokraftstoffe der 2. Generation, Erdgasfahrzeuge, denen man bis zu 5 % Marktanteil zutraut – und natürlich effizientere Verbrennungsmotoren. „Für die Langstreckenmobilität gibt es auch auf lange Sicht keine Alternative zu flüssigen Kohlenwasserstoffen“, erklärte Steiger. Sein Fazit: „Es wird in Zukunft nicht den einen Antrieb geben, wir müssen die Effizienz auf allen Gebieten vorantreiben.“ Auch das Kapitel Brennstoffzelle sei nicht geschlossen.

Der Weg zur Elektromobilität ist lang und keineswegs ohne Alternative. So sieht es auch Prof. Cornel Stan, Leiter des Forschungs- und Transferzentrums an der Hochschule Zwickau, wo er auch einen Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Verbrennungsmotoren und Alternative Antriebssysteme innehat. „Wenn gewisse Experten für Mitte des nächsten Jahrzehnts nennenswerte Marktanteile von Elektroautos und Hybriden prognostizieren, verkennen sie die technischen Hürden und die Kosten solcher Konzepte“, erklärte Stan, der auch u. a. an Unis in Berkeley, Paris und Pisa lehrt.

Reinen Elektroautos gibt Stan wegen der horrenden Kosten und der geringen Energiedichte ihrer Batterien vorerst wenig Chancen. „Als reines Stadtauto für Reiche hat es eine Zukunft, sonst eher nicht“, prognostiziert Stan. Es zeichne sich ab, so der habilitierte Ingenieur, dass in Innenstädten künftig nur noch Nullemissionsfahrzeuge verkehren dürfen – dafür seien Elektroautos eine geeignete Lösung.

Batterien setzen enge Grenzen: bei 100 km bremsen die Kosten

Stan schweben pfiffige, in alle Richtungen lenkbare Fahrzeuge mit vier Radnabenmotoren vor. Doch die Batterien werden solchen Stromern enge Grenzen setzen, meint Stan: „Mehr als 80 km bis 100 km sind wegen der Kosten und des Gewichts kaum drin, denn wir dürfen die Fahrzeugsicherheit bei alledem nicht aus den Augen verlieren“, mahnt er.

Reichweitenverlängerer, „Range Extender“, gekoppelt mit kleinen Notstromaggregaten an Bord, sind laut Stan vorteilhafter, werden es aber schwerlich ins Massensegment schaffen. Denn selbst wenn z. B. mit einfachem Zweitaktmotor und Generator der Strom erzeugt wird, bleiben die Batteriekosten.

Der rasante Erfolg des Dacia Logan zeigt laut Stan, dass Kunden in dem Segment jeden Euro zweimal umdrehen, aber geräumige Autos wollen. Elektromobilität sei da illusorisch. Stattdessen sieht er „Downsizing“ als Mittel der Wahl: „Viele Hersteller arbeiten an kleinen, per Kompressor aufgeladenen Dreizylindermotoren.“

Dagegen geht der Trend in der Oberklasse und bei SUV klar zum Parallelhybrid, der allerdings 4000 € bis 8000 € Aufpreis gegenüber einem Diesel kostet. Ob solche Konzepte in Europa fruchten, hält Stan für fraglich. Denn hier spiele sich ein Großteil des Fahrzyklus zwischen 2000 min-1 und 4000 min-1 ab, wo Elektromotoren abfallen, während Ottomotoren noch keine volle Leistung entfalten. Wegen der sanfteren Beschleunigungsprofile in den USA seien Parallelhybride dort erfolgversprechender.

Bleibt die Frage, welche Wege die Hersteller in der Mittelklasse gehen? „Hier stehen neue Brennverfahren, die Daimler Diesotto und VW Combined Combustion System nennt, an der Schwelle zum Markt“, bemerkte Stan. Es handelt sich um Zwitter aus Diesel- und Ottomotor, in denen heiße, in den Brennraum zurückgeführte Abgase eine Selbstentzündung des direkt eingespritzten Kraftstoffes auslösen, und das alles bei sehr hoher Verdichtung (> 1:13). Für die Aufladung sorgen dabei kennzahlgesteuerte, elektrische Kompressoren.

Die Hersteller wollen die Motoren mit eigens designten (Bio-)Kraftstoffen betreiben, die sich laut Stan auch perfekt als Betriebsstoff für Brennstoffzellen eignen. Als stationäres Aggregat an Bord mit 10 kW bis 15 kW könnten sie Nebenaggregate des Verbrennungsmotors mit Energie füttern – elektromagnetische Ventile, elektrische Wasserpumpen oder Kompressoren.

„Wenn ich mit einem kleinen E-Motor einen Kompressor antreibe, der für doppeltes Drehmoment sorgt“, fragt Prof. Stan, „wozu brauche ich dann einen großen Antriebsmotor samt riesiger teurer Batterie?“ Stan ist überzeugt: „Solche Konzepte werden den Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren im kommenden Jahrzehnt auf ein Niveau heben, von dem wir heute nicht einmal zu träumen wagen“. PETER TRECHOW/WOP

Buch zum Thema: „Alternative Antriebe für Automobile – Hybridsysteme, Brennstoffzellen, alternative Energieträger“, Cornel Stan. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.2, erw. Aufl., 2008, XVI, 344 S. 200 Abb., Geb. ISBN: 978-3-540-76372-7. Preis: 99,95 €

Von Peter Trechow/Wolfgang Pester

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