Campus Doku Die Zukunft des Autos - Umweltfreundlich Gas geben?
Dieselskandal, Diskussionen über Feinstaub und Stickoxid, schwindende Ölreserven: Das Auto von heute, ob Diesel oder Benziner, hat keine Zukunft. Können wir mit anderen Technologien in Zukunft umweltfreundlich Gas geben?
Dieselfahrzeuge sind als Luftverpester in Verruf gekommen, auch Benziner sind nicht viel besser. In vielen Städten drohen Fahrverbote, da die Konzentration an Stickoxiden deutlich über dem Grenzwert liegt. Der vermeintliche Retter steht schon parat: Das Elektro-Auto. Befeuert von den Erfolgen des amerikanischen Herstellers Tesla liefern sich die Autohersteller ein regelrechtes Wettrennen um das beste Elektroauto. Noch fahren von 100 Autos keine zwei mit elektrischem Antrieb. Aber die Zahl der batteriebetriebenen E-Autos steigt.
Batterieforschung für Elektroautos, TU München
Doch abgesehen von Problemen beim Laden, gibt es auch Zweifel, ob die Stromfahrzeuge tatsächlich so umweltschonend sind. Allein die Produktion der Batterien verbraucht wertvolle Ressourcen an Wasser und seltenen, teuren Metallen. Ist das Elektroauto weniger umweltschädlich als herkömmliche Antriebe?
Wie umweltschädlich ist das E-Auto?
Das Heidelberger Institut für Energie- und Umweltforschung hat die Feinstaubemissionen von Elektro-Autos mit herkömmlichen verglichen. Dabei schneiden E-Autos mit kleinen, vor allem aber mit großen Batterien deutlich schlechter ab als die herkömmlichen.
Wie lange lädt man wirklich?
Aktuelle Fahrzeuggenerationen lassen sich auf ca. 80 % Ladezustand innerhalb von 30 Minuten aufladen.
"In der Forschung arbeiten wir intensiv daran, den Ladevorgang noch weiter zu verkürzen auf 15 Minuten. Was nicht möglich sein wird in den kommenden Jahren, ist, die Zeitspanne eines Tankvorgangs eines Verbrennungsfahrzeugs zu erreichen, 2-3 Minuten, da stoßen wir an Widerstände, die aus der Zelle kommen."
Jan Bernd Habedank, Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften, TU München
Wasserstoff als Alternative zur Batterie?
Eine Alternative zur Batterie ist Wasserstoff, der mit Hilfe einer Brennstoffzelle ebenfalls einen Elektromotor antreiben kann. Die große Reichweite und das schnelle Tanken könnten das Wasserstoffauto zu einer attraktiven Alternative machen. Ein wichtiger Unterschied zum Batterie betriebenen E-Auto: Stromfresser wie etwa die Heizung verringern die Reichweite des Wasserstoffstoffautos praktisch nicht. Die Spritkosten sind beim Wasserstoffauto in etwa so wie bei einem Benziner. Allerdings ist die Anschaffung momentan deutlich teuer: Heutige Wasserstoffautos kosten mehr als 60.000 Euro.
Auch hier gibt es Probleme mit wertvollen Rohstoffen, vor allem mit Platin.
"Die Ressourcen an Platin sind begrenzt. Wenn wir davon ausgehen, dass ein erheblicher Anteil in Zukunft der ungefähr 100 Millionen Fahrzeuge, die pro Jahr in der Welt produziert werden mit Brennstoffzellen betrieben werden, würden wir in ein erhebliches Ressourcenproblem rennen."
Christoph Simon, Technische Elektrochemie TU München
Alternative Kraftstoffe
Eine andere Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen sind Biokraftstoffe wie Biodiesel, Rapsöl, Ethanol oder Biogas. Der Vorteil: Die Ausgangsprodukte wie Raps oder Stroh könnte die heimische Landwirtschaft herstellen. Damit wären allerdings höchsten 10% der Energie des Verkehrssektors abdeckbar. Nachteil aller pflanzlicher Energieträger: Beim Anbau muss viel gedüngt und gespritzt werden.
Biodiesel
entsteht durch die Veresterung von Rapsöl und ist der wichtigste Bio-Kraftstoff – und mischbar mit normalem Diesel. Seine Vorteile: Ein geringerer Rußausstoß und fast 80% weniger Treibhausgase als normaler Diesel. Biodiesel wird zum Beispiel aus Raps gewonnen.
Pflanzenöl
kann auch unverarbeitet als Treibstoff dienen, dann müssen aber die Motoren darauf abgestimmt sein. Das Öl, beispielsweise aus Raps, ist preiswert und neben dem Kraftstoff entsteht auch Futter. Es ist biologisch abbaubar. Im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen ist der Rußausstoß geringer und es gibt fast 60% weniger Treibhausgase.
Ethanol
entsteht als Alkohol bei der Vergärung vieler pflanzlicher Rohstoffe. Es ist mit normalem Benzin mischbar und produziert knapp 70% weniger Treibhausgase.
Biogas
entsteht als Biomethan bei der Zersetzung pflanzlicher Rohstoffe. Es ist sehr preiswert, benötigt aber spezielle Motoren für den Gasbetrieb. Und: Es ist nahezu klimaneutral.