Welcher wird der Antrieb der Zukunft?

Collage, zwei Smarts, die an Elektrozapfsäulen stehen.

Autoland Deutschland

Welcher wird der Antrieb der Zukunft?

Von Frank Drescher

Benzin- und Dieselantrieb bekommen immer mehr Konkurrenz durch neue Antriebstechnologien. Planet Wissen stellt die derzeit erhältlichen Alternativen vor. Werden sie die Zukunft des Autos bestimmen?

Flüssiggasantrieb (LPG)

Was ist das?
Bei Flüssiggas oder Autogas (Englisch: liquefied petroleum gas, kurz: LPG) handelt es sich um ein Gemisch aus Propan- und Butangas, das unter Druck steht und sich deshalb verflüssigt.

Vorteile
Autogas eignet sich zum Betrieb herkömmlicher Verbrennungsmotoren und verbrennt dabei sauberer. Viele Benzinmotoren lassen sich auf Flüssiggas umrüsten. Es kostet deutlich weniger als Benzin oder Diesel, auch dank niedrigerer Steuern.

Nachteile
Laut dem Deutschen Verband Flüssiggas hat zwar hierzulande jede zweite Tankstelle Autogas im Angebot. In manchen Ländern Europas aber gibt es nur eine sehr lückenhafte Grundversorgung für durchreisende Touristen, in einigen Ländern sogar gar keine.

Aussichten in puncto Nachhaltigkeit
Eine Sackgasse: Propan- und Butangas sind Nebenprodukte der Erdgas- und Erdölgewinnung. Wegen ihrer geringen wirtschaftlichen Bedeutung werden die Gase oft abgefackelt.

In Deutschland sind mit Autogas betriebene PKW Exoten. Knapp eine halbe Million der rund 46 Millionen zugelassenen Pkw besitzen laut Kraftfahrtbundesamt (KBA) einen Autogas-Antrieb. 

Zapfsäule mit Flüssiggasantrieb (LPG)

Autogas ist deutlich günstiger als Benzin und Diesel

Erdgasantrieb (CNG)

Was ist das?
Unter normalen Druckverhältnissen wäre der Heizwert von Erdgas zu gering. Man bräuchte viel zu große Tanks, um sein Auto damit anzutreiben. Doch komprimiert man es unter einem Druck von etwa 200 bar (Englisch: compressed natural gas, kurz: CNG), erhöht sich seine Energiedichte so, dass sich der Einsatz als Energieträger im Auto lohnt.

Vorteile
Wie Flüssiggas eignet sich auch Erdgas zum Antrieb herkömmlicher Verbrennungsmotoren und verbrennt dabei ebenfalls deutlich sauberer. Ebenso wird auch auf diesen Kraftstoff eine niedrigere Steuer fällig.

Nachteile
Erdgas ist an gerade einmal jeder 15. Tankstelle in Deutschland erhältlich.

Aussichten in puncto Nachhaltigkeit
Gar nicht so schlecht. Erdgas ist im Wesentlichen Methan, das sich gut künstlich erzeugen lässt, etwa als Windgas: Wenn die Winde so stark wehen, dass mehr Strom entsteht, als gerade gebraucht wird, lässt sich diese überschüssige Energie unter anderem in Form von Methangas speichern.

Bisher hat sich der CNG-Antrieb am Markt noch nicht durchsetzen können. Abgesehen von Taxiunternehmen in manchen Großstädten kauft kaum jemand ein Erdgasauto. Kümmerliche 77.000 Stück zählte das KBA am 1. Januar 2017.

Erdgas-Tank in einem Kofferraum.

Der CNG-Antrieb konnte sich am Markt bisher nicht durchsetzen

Batterieelektrischer Antrieb

Was ist das?
Batterie-Autos tanken ihren Kraftstoff an der Steckdose, genau wie Smartphone und Notebook. Sie verwenden auch dieselbe Art von Akku, sogenannte Lithium-Ionen-Akkus. Die treiben im Batterie-Auto einen Elektromotor an.

Vorteile
Wer einmal in einem Elektroauto mitgefahren ist, weiß: die Beschleunigung ist sensationell – kein Verbrennungsmotor kann da mithalten. Und wenn der Ladestrom aus erneuerbaren Energiequellen stammt, schadet das auch nicht der Umwelt.

Nachteile
Unpraktisch lange Ladezeiten. Oft geringe Reichweiten, die weit unter denen von Autos mit Verbrennungsmotor liegen. Hohe Anschaffungskosten.

Aussichten in puncto Nachhaltigkeit
Durchwachsen. Gegenüber Benzin- und Dieselkraftstoffen haben Lithium-Ionen-Batterien eine geringere Energiedichte. Die Gewinnung ihrer Rohstoffe belastet die Umwelt. Und damit einmal Millionen von Elektroautos auf Deutschlands Straßen rollen könnten, wären massive Investitionen in die Stromnetze erforderlich.

Hoffnungen wecken Meldungen über die sogenannte Feststoffbatterie. Sie soll ab Mitte der 2020er Jahre marktreif sein und den Ladevorgang von derzeit einer halben Stunde und mehr auf etwa eine Minute verkürzen.

Nahaufnahme batterieelektrischer Antrieb.

Lange Ladezeiten schrecken viele Kunden ab

Brennstoffzellenantrieb

Was ist das?
Letztlich auch ein Elektroantrieb. Die Antriebsenergie kommt hier aber nicht aus einer Batterie, sondern aus Wasserstoff, der in einem Tank mitgeführt wird, in der Brennstoffzelle mit Sauerstoff reagiert und dabei elektrische Energie freisetzt. Als Abfallprodukt entsteht Wasser.

Vorteile
Brennstoffzellenautos kommen mit einer Tankfüllung ähnlich weit wie herkömmliche Benzinautos.

Nachteile
Die Industrie bietet zurzeit (Februar 2018) kaum Brennstoffzellenautos an – sogar noch weniger als batterieelektrische Autos. Zudem gibt es nur wenige Wasserstoff-Tankstellen.

Außerdem ist die Gesamt-Energiebilanz der Brennstoffzelle verheerend: Mit Strom erzeugt man Wasserstoff, dessen Speicherung in Druckbehältern ebenfalls Energie kostet, um ihn dann später in Strom zurückzuverwandeln. Wegen der dabei auftretenden Wandlungsverluste ist das Verfahren ziemlich ineffizient.

Aussichten in puncto Nachhaltigkeit
Richtig gut – vorausgesetzt, die Energiewende gelingt. Kommt die notwendige Energie zur Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energiequellen, dann könnten die Wandlungsverluste der Brennstoffzelle eines Tages vertretbar werden.

Systematische Darstellung der Brennstoffzellen-Technik im Auto

Die Brennstoffzellen-Technik im Auto

Stand: 11.07.2018, 08:51

Darstellung: