Range Extender mit 100 % Methanol: Dieser Motor lädt E-Autos ohne Ladesäule
Ein Verbrenner, der keine Räder antreibt – und ein Kraftstoff, den in Europa kaum jemand tankt. Das Joint Venture von Renault und Geely zeigt einen Methanol-Range-Extender, dessen Generator auf derselben Motorbauart basiert wie der Antrieb im Mercedes-AMG.
70 kg für bis zu 105 kW: Der Horse D20 Methanol vereint Verbrenner, Leistungselektronik und Generator in einem Paket.
Foto: Cision
Als Mercedes-Benz Anfang Juni in Berlin die Serienproduktion seines Axialflussmotors startete, sprach der Konzern vom „V8 des Elektrozeitalters“: drei scheibenförmige Elektromotoren, der schmalste knapp 9 cm breit, die das neue AMG GT 4-Türer Coupé in 2,1 s auf 100 km/h beschleunigen. Fünf Wochen später zeigt Horse Powertrain, das britische Antriebs-Joint-Venture von Renault und Geely, dass dieselbe Motorbauart auch eine andere Geschichte erzählen kann: In seinem neuen Antriebsstrang arbeitet der Axialflussmotor als Stromgenerator, der sich aus reinem Methanol speist.
HORSE D20 Methanol heißt das Modell, das das Unternehmen auf der Beijing Auto Show 2026 präsentiert und jetzt im Detail vorgestellt hat. Es kombiniert einen 2,0-l-Turbo-Vierzylinder, Leistungselektronik und Generator zu einem 170 kg schweren Range Extender für Elektroautos. Wie die Technik funktioniert und warum Methanol jetzt als Kraftstoff interessanter wird.
Inhaltsverzeichnis
Schritt 1: Der Verbrenner nutzt reines Methanol
Am Anfang des technischen Konzepts steht ein 2,0-l-Turbo-Vierzylinder, den Horse Powertrain nach eigenen Angaben für den Betrieb mit 100 % Methanol ausgelegt hat. Die Herausforderung dabei: Der Alkohol zündet schlechter als Benzin, vor allem bei Kälte. Frühere Methanol-Fahrzeuge kämpften deshalb regelmäßig mit Kaltstartproblemen.
Horse begegnet dem mit einem energiereichen Zündsystem, das 240 Millijoule pro Zündung liefern soll. So kann es nach Unternehmensangaben selbst extrem „magere“ Gemische sicher entflammen, also Gemische mit deutlich mehr Luft, als für die Verbrennung nötig wäre.
Diese Magerverbrennung senkt den Verbrauch, und die kräftige Zündung erlaubt laut Horse Kaltstarts mit reinem Methanol bis −35 °C. Mit einem Stickoxidausstoß von 35 mg NOx/kWh hält der Motor nach Herstellerangaben die chinesische Abgasnorm CN6b ein; damit sei grundsätzlich auch eine Anwendung nach Euro-7 möglich. Direkt vergleichbar sind die Werte aber nicht, da Euro 7 die Emissionen des Fahrzeugs in mg/km bewertet.
Schritt 2: Der Axialflussmotor erzeugt den Strom
Direkt auf der Kurbelwelle des Verbrenners sitzt der Generator. Hier kommt die Motorbauart ins Spiel, die bislang vor allem Hochleistungsantriebe prägte.
- In einem klassischen Radialflussmotor rotiert ein zylinderförmiger Rotor im Inneren des Stators.
- Beim Axialflussmotor sind beide Komponenten dagegen als Scheiben aufeinandergestapelt; im D20 umschließen zwei Rotorscheiben einen einzelnen Stator.
Das macht den Motor extrem flach. Er baut laut Horse 46 % kürzer als ein vergleichbarer Radialflussmotor und liefert pro Liter Bauraum 63 % mehr Leistung. Den elektrischen Wirkungsgrad des Generators beziffert das Unternehmen auf 96,4 %. Dabei helfe auch eine spezielle Leistungselektronik mit Siliziumkarbid-Halbleitern, die elektrische Verluste minimieren soll.
Schritt 3: Der Strom fließt in die Batterie
Der erzeugte Strom lädt die Antriebsbatterie des Fahrzeugs nach. Sie gehört indes nicht zum D20-Paket, sondern zum jeweiligen Elektroauto. Die Idee ist, dass der Range Extender mit bis zu 105 kW elektrischer Leistung einspringt, wenn der Ladestand der Batterie zur Neige geht.
Die Effizienz der Gesamtkette beziffert Horse mit 47 %: Aus rund 2,1 kWh chemischer Energie im Methanol werde 1 kWh elektrische Energie.
Im Labor habe der D20 eine 40-kWh-Batterie mit 19,6 l Kraftstoff vollständig geladen. Zur Einordnung: Ein Liter Methanol enthält rund 4,4 kWh chemische Energie – weniger als die Hälfte von Benzin, weshalb Methanol-Fahrzeuge größere Tanks brauchen.
Schritt 4: Angetrieben wird trotzdem nur elektrisch
Den Vortrieb übernimmt nach wie vor der Elektromotor des Fahrzeugs. Das unterscheidet den Range Extender von den meisten Plug-in-Hybriden: Während der Verbrenner die Räder dort direkt antreiben kann, besteht im Range-Extender-Konzept keinerlei mechanische Verbindung zum Antrieb.
Weil der Verbrenner so quasi vom Fahrgeschehen entkoppelt ist, kann er weitgehend in seinem effizientesten Drehzahlbereich laufen, statt ständig zu beschleunigen und abzubremsen. Für die Insassen soll sich die Fahrt daher immer vollelektrisch anfühlen, mit dem Unterschied, dass sie sich weniger Sorgen um die Reichweite machen müssen.
Comeback des Range Extenders?
In Europa war das Konzept bislang keine reine Erfolgsgeschichte. So verkaufte BMW den i3 von 2013 bis 2018 in Europa mit einem Zweizylinder als Range Extender; mit größeren Batterien verschwand die Variante hierzulande aus dem Programm; in den USA war sie noch bis 2021 erhältlich. Hierzulande galt der Reichweitenverlängerer seitdem als überholt. Stattdessen wurden die Batterien größer, das Laden schneller.
Dass die Technik nun zurückkehrt, liegt vor allem an China. Dort treffen rund 1,4 Mrd. Menschen auf nur wenige Millionen öffentlich zugängliche Ladepunkte. Entsprechend wichtig wird eine hohe Reichweite. BYD reagierte auf die Nachfrage bereits 2024 mit Plug-in-Hybrid-Limousinen, die mit vollem Akku und vollem Tank 2100 km nach dem chinesischen Fahrzyklus CLTC schaffen sollen. Europäische Hersteller wollen den Range Extender direkt nutzen; so hat ZF etwa einen modularen Range Extender entwickelt, mit dem BMW Berichten zufolge das Comeback des Konzepts im iX5 vorbereitet.
Was am D20 wirklich neu ist
Selbst Methanol im Autotank ist keine Premiere, vor allem nicht in China. Geely investiert nach eigenen Angaben seit 2005 in Methanol-Antriebe; schon 2012 startete das chinesische Industrieministerium MIIT ein Pilotprogramm für Methanol-Fahrzeuge mit Geely-Taxis in der Kohleprovinz Shanxi.
Neu am D20 ist eher das Gesamtpaket: Horse Powertrain will den Antriebsstrang als Zulieferer beliebigen Autoherstellern anbieten. Zu den Kunden des Unternehmens zählen neben Renault und Geely auch Volvo, Nissan und Mitsubishi.
Auch der Generator ist laut Horse neu. Dessen Einsatz markiere „einen der ersten“ Einsätze der Axialfluss-Technik in einem Massenmarkt-Antriebsstrang, so Technikchef Fortune Zhao. Allerdings fertigt Mercedes seine Axialflussmotoren bereits seit Juni in Großserie, jedoch als Antrieb im Hochpreissegment, nicht als Generator. Wann der D20 in welchem Fahrzeug in Serie gehen soll, lässt Horse bislang offen.
Woher kommt das Methanol?
Ob der D20 einen positiven Effekt hat, hängt vor allem davon ab, wie das Methanol erzeugt wird. Weltweit stammt der Großteil aus Erdgas; in China wurden laut einer Marktanalyse, die der Methanolhersteller Methanex zitiert im Jahr 2022 rund 85 % des Methanols sogar noch aus Kohle gewonnen. Lebenszyklusanalysen zufolge kann Kohle-Methanol damit mehr Treibhausgase verursachen als Benzin oder Diesel.
Eine grüne Alternative existiert: e-Methanol, synthetisiert aus grünem Wasserstoff und abgeschiedenem CO2. Weil es chemisch identisch mit dem fossilen Produkt ist, könnten Extender und Motoren wie der D20 es ohne Umbauten verbrennen. Doch e-Methanol kostet heute ein Vielfaches. Viele große Produktionsanlagen – etwa in Uruguay und Chile – sind erst im Aufbau; eine erste kommerzielle Anlage liefert seit 2025 im dänischen Kassø. Auch Geely hat im chinesischen Anyang eine Anlage finanziert, die seit 2023 CO2-armes Methanol aus Industrieabgasen gewinnt. Horse-Anteilseigner Aramco beschäftigt sich ebenfalls mit synthetischen Kraftstoffen.
Der D20 könnte also entweder ein Verwerter fossilen Methanols werden, oder ein früher Use Case für eine grüne Kraftstoffindustrie, die ihren Hochlauf gerade erst begonnen hat. Welche davon eintritt, liegt außerhalb der Kontrolle von Horse Powertrain. Es entscheidet sich dort, wo das Methanol entsteht.
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