Auto der Zukunft

Eine Fahrt ins Grüne

Text:
  • Gian Signorell
Bild:
  • PSI
Ausgabe:
5/08

Was die Modellpalette am Genfer Autosalon nicht vermuten lässt: Das Automobil der Zukunft ist leichter und sparsamer. Auf Entdeckungstour durch heimische Entwicklerstätten - in einer unzeitgemässen Dreckschleuder.

(Bild: PSI)

Es ist ein leicht ins Bläuliche gehendes Bordeaux. «Cordobarot» - so die offizielle Bezeichnung für die Farbe meines Autos. Was musste ich mir deswegen schon anhören. «Ätti-Chare» war einer der netteren Sprüche. Aber der BMW 318i, 115 PS, Jahrgang 1995, Kilometerstand exakt 239654, dreht trotz seinem Alter noch hoch wie ein Ührchen. Allerdings tut das auch der Zähler an der Zapfsäule. Das Auto ist nicht mehr zeitgemäss. Eine gute Gelegenheit, sich nach zukunftsträchtigeren Antriebskonzepten umzusehen.

Ich mache mich auf zu ETH-Professor Lino Guzzella. Durch die Glastür des Instituts für Mess- und Regeltechnik der Zürcher Hochschule, im Studentenjargon «Maschlab», gehts zum Lift, dann durch einen Gang mit frisch gebohnertem Boden zum Büro ML K 32.1.

Er sei kein Erfinder oder Tüftler. Nur schon wenn er das Wort höre, werde er kribbelig, stellt Guzzella gleich zu Beginn klar. Wissenschaftler sei er, ein Ingenieur. Sein Hemd ist frisch gebügelt, hinter einem dünnen Brillengestell funkeln zwei gescheite Augen. Der Professor führt mich in den Bauch des «Maschlab», in einen feuersicheren Raum, vollgestopft mit elektronischen Messinstrumenten: In der Mitte steht ein Motor auf dem Prüfstand. Ein kleiner Benzinmotor, aber effizient wie ein Dieselmotor. Guzzella entwickelt ihn in Zusammenarbeit mit einem grossen Automobilhersteller. Dessen Namen will er nicht nennen: Das sei noch geheim.

Einem anderen Motor hat der ETH-Professor schon einmal in viel gehörigerem Masse den Durst ausgetrieben. Genau 5385 Kilometer weit fuhr der «Pac-Car II» mit der Energie, die einem Liter Benzin entspricht. Weltrekord! Mit einem herkömmlichen Fahrzeug hat der «Pac-Car II» aber nichts mehr gemein: Er ist bloss 30 Kilo schwer und so flach, schmal und stromlinienförmig, dass 2005 beim «Shell Eco-Marathon» nur eine dünne Studentin für die Rekordfahrt in Frage kam.

Beobachter: Lino Guzzella, Sie forschen an einem Verbrennungsmotor. Dabei ist dieses Konzept doch ein Auslaufmodell?
Lino Guzzella: Nein, das ist so nicht richtig. Mindestens in den kommenden zehn Jahren wird sich am Strassenbild nicht viel ändern. Die Motoren werden noch effizienter werden. Ein um rund 20 Prozent niedrigerer Verbrauch liegt noch drin. Und übrigens: Wenn sämtliche Automobilisten ihren Fahrstil konsequent auf «Eco-Drive» umstellen würden, könnten sofort und ohne irgendwelche Investitionen in die Strasseninfrastruktur jährlich über 100 Millionen Liter Benzin oder Diesel eingespart werden.

 

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Beobachter: Sie sagen auch, dass sparsame Automobile unsere besten Ölquellen sind?
Guzzella: Ja, genau. Besonders die Fahrzeugmasse hat einen entscheidenden Einfluss auf den Energieverbrauch. Der einfachste Ansatz, um Treibstoff zu sparen, besteht darin, ein leichteres und kleineres Fahrzeug zu kaufen. Ein SUV verbraucht im Vergleich mit einem Kompaktwagen mehr als das Doppelte an Energie.

Beobachter: Wie sparsam müssen sie denn werden?
Guzzella: Sparsamer, als es der EU-Vorschlag vorsieht. Die EU-Abgasgrenzwerte werden das Problem nicht lösen, wenn sich der globale Mobilitätsbedarf demjenigen der entwickelten Staaten annähert. Die individuelle Mobilität wird Automobile brauchen, deren durchschnittlicher Verbrauch zirka zwei Litern entspricht. Diese Fahrzeuge müssen viel kleinere Masse haben. Maximal 800 Kilo dürfen sie wiegen.

Meiner wiegt rund 1500 Kilo. Ich fahre zu Bernhard Gerster, dem Fachbereichsleiter Automobiltechnik an der Berner Fachhochschule in Vauffelin BE. Obwohl ich innerhalb der gesetzlichen Tempolimits bleibe, sinkt die Nadel der Verbauchsanzeige nur selten unter acht Liter. In Vauffelin zeigt mir Gerster das «WBO»: Es ist klein, gelb, genügsam - und unbeliebt. Von aussen sieht das «WBO» aus wie ein gewöhnlicher Fiat Cinquecento. Sein Innenleben aber wurde von den Ingenieuren der Fachhochschule komplett zum Energiesparauto umgebaut. Das hat Folgen: Sein Gewicht beträgt leer noch 630 Kilo, mit einer Nutzlast von 200 Kilo beträgt sein Verbrauch im Durchschnitt weniger als zwei Liter Diesel pro 100 Kilometer. Maximalgeschwindigkeit: 90 Kilometer pro Stunde. Eigentlich dürften es alle Mitarbeiter gratis benutzen. Meistens aber, so Gerster, stehe es in der Garage herum. Die Benutzer schätzten es nicht, dass sie teilweise von Scootern überholt werden. Oder dass einem während der Fahrt von Biel herauf die übrigen Autos am Heck kleben.

Beobachter: Bernhard Gerster, wie können die Menschen die hohe Mobilität aufrechterhalten?
Bernhard Gerster: Die Neufunde von Erdölfeldern ersetzen nicht mehr die geförderte Erdölmenge. In den nächsten Jahren wird man also substituieren müssen. Die Lösung: sparsamere, kleinere Fahrzeuge.

Beobachter: So wie das «WBO» - das niemand nutzt?
Gerster: Fest steht: Wir müssen bescheidener werden. Zurzeit werden die Motoren bei jeder Modellserie noch mit ein paar Kilowattstunden mehr ausgestattet. Der Schweizer mag starke Motoren. Damit kann man am Stammtisch Eindruck machen. Dabei ist das total unsinnig. Wenn jemand erzählt, er habe gerade in seinem Haus eine neue Zentralheizung eingebaut, die im Winter die kalten Räume quasi aus dem Stand auf Zimmertemperatur bringe, würden ihn ja auch alle für einen Spinner halten.

Beobachter: Womit können denn Benzin und Diesel ersetzt werden?
Gerster: Als Alternative bietet sich Erdgas an. Der Nachteil allerdings ist, dass auch Erdgas ein fossiler Brennstoff ist. Die kurzfristige CO2-Bilanz ist aber besser als bei Benzin und Diesel. In der Übergangsphase wird es sehr viele verschiedene Treibstoffe geben. Die Bedeutung von Kompogas, gewonnen aus Bioabfällen, wird zunehmen. Wir werden Treibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen, etwa aus Holz. Holz ist ein relativ günstiger Rohstoff, der die Nahrungsmittelproduktion nicht tangiert. Der Schweizer Wald könnte nach unseren Berechnungen rund 15 Prozent des Energiebedarfs der Mobilität decken. Hier entsteht allerdings eine Konkurrenz zu den Heizungen. Bereits heute werden Kraftstoffe künstlich hergestellt. Diese sogenannten Synfuels bestehen aus verflüssigtem Fackelgas der Raffinerien, das bisher ungenutzt verbrannt wurde.

Ich verabschiede mich und setze die Fahrt fort - mit konventionellem Normalbenzin, raffiniert aus Erdöl, das zur Neige geht.

Mein Ziel ist das Paul-Scherrer-Institut (PSI) in Villigen AG. Das PSI hat ein Auto mitentwickelt, das ohne Benzin auskommt. Am Eingang des weitläufigen Geländes winkt mich der Portier durch. Ich habe einen Termin bei Philipp Dietrich, Geschäftsführer des schweizerischen Kompetenzzentrums für Energie und Mobilität am PSI.

Dietrich und sein Team sorgten vor einiger Zeit für Schlagzeilen, als der «Hy-Light» vorgestellt wurde. Das Fahrzeug, entwickelt in Zusammenarbeit mit dem in Givisiez FR ansässigen Forschungszentrum der Michelin-Gruppe, bietet vier Personen Platz und schafft den Sprung von null auf 100 Kilometer pro Stunde in weniger als zwölf Sekunden. Angetrieben wird der «Hy-Light» von zwei Elektromotoren, die von einer am PSI entwickelten Brennstoffzelle gespeist werden. Brennstoffzellen produzieren Strom aus den beiden Elementen Sauerstoff und Wasserstoff. Bei der Stromproduktion entstehen keine Schadstoffe, sondern bloss Wasser.

Beobachter: Philipp Dietrich, wie sieht das Auto der Zukunft aus?
Philipp Dietrich: Ich sehe zwei Trends: Zum einen müssen die Fahrzeuge leichter werden und damit auch verbrauchsärmer. Der aktuelle Vorschlag der EU sieht vor, dass ein Auto pro gefahrenen Kilometer im Durchschnitt noch 130 Gramm CO2 ausstossen darf. Einen solch tiefen Wert erreicht man nur mit einem Leichtbaufahrzeug mit einem Durchschnittsverbrauch von unter fünf Litern Benzin.

Beobachter: Was ist der zweite Trend?
Dietrich: Die Bedeutung des Elektromotors im automobilen Antriebskonzept wird zunehmen. Eigentlich ist der Elektromotor jedem Verbrennungsmotor haushoch überlegen. Bei einem Elektromotor steht von Beginn weg das maximale Drehmoment zur Verfügung. Ein hohes Drehmoment sorgt im Auto für eine gute Durchzugskraft. Ein Verbrennungsmotor erreicht sein höchstes Drehmoment erst bei einer höheren Drehzahl.

Beobachter: Ist also die Kombination der beiden Antriebskonzepte, wie sie in den Hybridfahrzeugen realisiert ist, zukunftsträchtig?
Dietrich: Hybridtechnologien entstehen immer an den Schnittstellen zu neuen Technologien. Die ersten Dampfschiffe etwa waren sowohl mit einem Dampfantrieb als auch mit Segeln ausgestattet. Oder denken Sie an die Schreibmaschinen in den achtziger Jahren, die bereits ein Display hatten. Langfristig gesehen aber setzen sich Hybridtechnologien selten durch.

Beobachter: Warum hat dann der Elektromotor nicht längst den Verbrennungsmotor verdrängt?
Dietrich: Der Elektromotor hat einen gewichtigen Nachteil: Er braucht Strom, und Strom lässt sich in grossen Mengen schlecht speichern. Neben der Hybridtechnologie gibt es zwei Möglichkeiten, in einem Fahrzeug Strom bereitzustellen: mittels einer Batterie oder mittels einer Brennstoffzelle.

Beobachter: Welche Technologie wird sich durchsetzen: die Batterie oder die Brennstoffzelle?
Dietrich: Ich glaube, es wird einen gesunden Wettbewerb geben. Für kurze Reichweiten, wie etwa 150 Kilometer, ist die Batterie sehr gut positioniert. Für grössere Reichweiten scheint die Brennstoffzelle besser geeignet, steigt doch der Preis der Batterie proportional zur Reichweite. Anders bei der H2-getriebenen Brennstoffzelle, der Preisanstieg ist hier viel kleiner. Beide Technologien brauchen aber noch technische Innovationen, um in den Preisbereich des heute üblichen Verbrennungsmotors zu kommen. Das Rennen ist offen.

In Möhlin AG zeigt ein Wegweiser in die automobile Zukunft: «Firma Horlacher», steht auf der Tafel an der Güterstrasse. Der Patron, Max Horlacher, empfängt im blauen Sakko und mit schlohweissem Haar. Er ist 76 und noch kein bisschen müde.

Vaterstolz ist es wohl, was in seinen Augen aufleuchtet, wenn er hinüberblickt auf den «Minergino», so der Name des eiförmigen Kleinwägelchens, gelb, mit Kulleraugen. Das Design stammt von Horlacher selber, «kein Schnickschnack», war die Devise. 500 Kilo wiegt das elektrisch angetriebene, aus zusammensteckbaren Kunststoffelementen gefertigte Auto. Trotzdem bietet die Karosserie den Insassen einen Sicherheitsstandard, der heutigen Ansprüchen gerecht wird.

Vor allem aber setzt es Massstäbe punkto Fussgängersicherheit. Bei einem Zusammenstoss mit einem Fussgänger entfaltet sich ein Airbag, der für Sekundenbruchteile die Beine der Person fixiert und sich über die Windschutzscheibe ausbreitet. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Mensch eine Kollision bei 30 Kilometern pro Stunde mit dem «Minergino» ohne schwerwiegende Verletzungen übersteht, ist sehr gross.

Beobachter: Beobachter: Max Horlacher, wie lösen wir
das Energieproblem in der Mobilität?
Max Horlacher: Die Stichworte lauten Erdbeerphilosophie und Plan Wahlen.

Beobachter: Wie bitte?
Horlacher: Ja! Ganz einfach. Wenn Sie im Garten Erdbeeren anbauen, dann sind diese auch ein wenig teurer, als wenn Sie sie im Supermarkt kaufen. Aber dafür schmecken sie besser. Das nenne ich Erdbeerphilosophie.

Beobachter: Aha. Und wo passt da der Plan Wahlen rein?
Horlacher: Als kurz nach Beginn des Zweiten Weltkriegs die Lebensmittel in der Schweiz knapp wurden, rief man den Plan Wahlen aus, die Anbauschlacht. Jeder verfügbare Quadratmeter, auch Fussballfelder, wurden zur Nahrungsmittelproduktion umgenutzt. Genau so müssen wir es mit der Energie machen: Jeder muss zu Hause beginnen, Strom zu produzieren. Mit Solarrädern, kleinen Wind- oder Wasserrädern.

Beobachter: Das reicht?
Horlacher: Nehmen Sie den «Minergino». Zehn Quadratmeter Solarzellen auf dem Garagendach produzieren genug Strom, um im Jahr 10'000 Kilometer zu fahren.

Beobachter: Und wann kann ich den «Minergino» kaufen?
Horlacher: Wir sind in der Entwicklungsphase. Ich denke aber, in rund fünf Jahren stehen Fahrzeuge dieser Art bei den Händlern.

Dann begleitet uns Max Horlacher bis vor die Tür. Da draussen steht er, gewissermassen die Antithese zum «Minergino»: der spritsaufende, cordobarote «Ätti-Chare» aus Bayern. Seine Tage sind gezählt. Jetzt muss die Zukunft beginnen.

© BeobachterNatur Ausgabe 5 vom 05. Mär 2008 - Alle Rechte vorbehalten

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