Alternative Antriebe - Uebersicht

Alternative Antriebe:

Die verschiedenen Konzepte im Überblick

Das Erdöl wird knapp, die Umwelt leidet:
Der Verbrennungsmotor muss neu erfunden werden. Die Zukunft gehört den alternativen Antrieben.

Doch konkurrieren schon jetzt viele verschiedene Technologien:
Elektro- oder Hybridsystem, Brennstoffzelle oder Biodiesel – welchem Konzept gehört die Zukunft?

Wir stellen die wichtigsten Antriebe in Kurzporträts vor und zeigen die Vor- und Nachteile der jeweiligen alternativen Antriebstechnik auf.

Diese Fachbegriffe spielen im Artikel eine Rolle
Begriff
Erklärung
Zero-Emission-Vehicles (ZEV)Übersetzt bedeutet der Begriff „Fahrzeug ohne Emissionen“. Den Begriff prägte die Emissionsschutzbehörde des US-Bundesstaates Kalifornien, die per Gesetz Autobauer zur Einführung emissionsfreier Autos zwingen wollte. Das Gesetz wurde zwar zurückgenommen. Doch mittlerweile kooperiert Kalifornien mit anderen US-Bundesstaaten und mit Ländern wie Norwegen und Deutschland innerhalb der internationalen ZEV-Allianz. Das Ziel: gemeinsame Standards zu erarbeiten sowie die Einführung und die Verbreitung von ZEV zu beschleunigen.
UmesterungEine chemische Reaktion, bei der ein Ester – ein Stoff, der aus der Reaktion von kohlenstoffhaltigen Säuren mit Alkohol entsteht – in einen anderen überführt wird. In der Lebensmittelchemie wird das Verfahren eingesetzt, um zum Beispiel Margarine herzustellen. Es kann auch genutzt werden, um Biodiesel herzustellen. Moderne Anlagen können bis zu 100.000 Tonnen pro Jahr produzieren.
ViskositätEin Maß dafür, wie zäh eine Flüssigkeit fließt. Je größer die Viskosität, desto dickflüssiger ist die Flüssigkeit. Unter gleichen Bedingungen fließt sie schlechter als eine Flüssigkeit mit geringerer Viskosität.

Alternativen Antrieben gehört die Zukunft

Eine Milliarde zweihundertsechsunddreißig Millionen zweihundertdreiundsiebzigtausend. So viele Kraftfahrzeuge waren im Jahr 2014 weltweit offiziell registriert. 1.236.273.000 Autos, Motorräder, Lkw, Busse, Traktoren, Mopeds und sonstige Gefährte, die mit einem Motor angetrieben wurden. Auf dem Spitzenplatz: die Autofahrer-Nation USA mit rund 127,6 Millionen gemeldeten Pkw. Deutschland kommt auf Platz 4 mit rund 44 Millionen registrierten Autos.

Die Tendenz: Der Bestand wächst weiter, in Schwellen- und Entwicklungsländern deutlich schneller als in den Industrieländern. Der Grund dafür ist der große Nachholbedarf: In Deutschland besitzt im Durchschnitt jeder zweite Bundesbürger ein Auto, in den USA sind es sogar drei von vier Einwohnern. In China und Indien liegt die Autodichte deutlich unter diesen Werten. Im Reich der Mitte kommen auf 1.000 Einwohner gerade einmal 75 Autos, in Indien sind es sogar nur 8.

Fahrzeugdichte in Deutschland

Quelle: http://www.zeit.de/mobilitaet/2014-10/auto-fahrzeug-bestand

Hinzu kommt: Erdöl, der Ausgangsstoff für Benzin und Diesel, ist nur in begrenzter Menge vorhanden. Die weltweiten Ressourcen reichen laut Schätzungen ungefähr bis zum Jahr 2050. Zudem wird bei der Verbrennung der Kraftstoffe Kohlendioxid freigesetzt, wodurch die Abgase den Treibhauseffekt verstärken und damit zum Klimawandel beitragen. Außerdem gelangen gesundheitsgefährdende Schadstoffe wie Kohlenwasserstoffe, Stick- und Schwefeloxide in die Luft.

All das zusammen zeigt: Alternative Antriebe, die auf Erdöl verzichten und stattdessen auf saubere Energieträger setzen, sind im wahrsten Wortsinn: alternativlos. Nur sie schaffen es, gleichzeitig die Umwelt-und Gesundheitsgefahren zu reduzieren und dennoch vielen Menschen individuelle Mobilität zu ermöglichen. Welchen alternativen Antriebskonzepten dabei die Zukunft gehört, ist noch nicht entschieden. Es gibt eine Reihe aussichtsreicher Kandidaten.

Tipp

Der Staat fördert alternative Kraftstoffe und Antriebe auf verschiedenen Wegen. Wie Sie von staatlichen Zuschüssen profitieren können, erfahren Sie in unserem Ratgeber staatliche Förderung.


Autogas

Eine günstige Alternative zu Benzin ist Autogas. Das Flüssiggas wird auch unter der Bezeichnung LPG (Liquified Petroleum Gas) verkauft. Bei diesem Stoff handelt es sich um ein Nebenprodukt, das bei der Raffinerie von Erdöl und Erdgas anfällt. Autogas ist ein Gemisch aus Butan und Propan, das in Ottomotoren als Benzinersatz verwendet werden kann. Es verbrennt ohne feste Rückstände, setzt bis zu 80 % weniger Stickoxide frei und hinterlässt deutlich weniger Schadstoffe wie Schwefeldioxid.

Um Autogas zu nutzen, muss man eine Gasanlage inkl. Gastank nachrüsten. Nicht alle Motoren vertragen aber das Gasgemisch. Bei ihnen müssen Systeme eingebaut werden, die dem Flüssiggas Additive beimischen. Hersteller wie Dacia, Ford oder Hyundai bieten mittlerweile sogar einige Modelle an, die schon werkseitig für den Betrieb mit Autogas ausgerüstet sind.

Info

Weitere Informationen zu diesem alternativen Kraftstoff und seinen technischen Besonderheiten finden Sie im Ratgeber Autogas.


Erdgas

Erdgas gehört ebenfalls zu den alternativen Kraftstoffen für Autos. Doch es sollte nicht mit Autogas verwechselt werden, auch wenn beide Gase bei Benzinmotoren eingesetzt werden. Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan. Die Energiedichte ist sehr gering. Damit Erdgas die notwendige Energiemenge erreicht, ein Auto antreiben zu können, muss es auf 200 bar verdichtet werden. An Tankstellen wird es unter der Bezeichnung CNG (Compressed Natural Gas) angeboten.

Fast alle gängigen Benzinmotoren können auf Erdgas-Betrieb umgerüstet werden. Aufwendig ist allerdings die Installation des Tanks, der meist im Kofferraum eingebaut wird. Dadurch verfügt man über deutlich weniger Platz für Gepäck. Bei Serienfahrzeugen, zum Beispiel denen von Opel oder Audi, wird der Tank hingegen platzsparend unter dem Fahrzeugboden installiert. Mittlerweile bieten die Hersteller auch PS-starke Turbomotoren für Erdgas an.

Info

Mehr zu Vor- und Nachteilen des Kraftstoffs lesen Sie im Ratgeber Erdgas.


Bioethanol

Bioethanol gehört ebenfalls zu den alternativen Kraftstoffen, die in Benzinmotoren eingesetzt werden können. Chemisch gesehen handelt es sich um Ethanol, eine Form von Alkohol (Formel: C2H6O). Seinen Namen verdankt Bioethanol dem Umstand, dass er aus Biomasse wie Weizen, Roggen oder Zuckerrüben gewonnen wird. Bioethanol ist flüssig, verbrennt schwefelfrei, produziert weniger Schadstoffe, und auch die Kohlendioxidemissionen sind niedriger.

Bioethanol wird in unterschiedlichen Mischformen angeboten. Die reine Form läuft unter der Bezeichnung E100, die aber nur in speziellen Motoren eingesetzt werden kann. Üblicher ist die Mischung E85. Hier besteht der Kraftstoff zu 85 Prozent aus Bioethanol, bei den übrigen 15 Prozent handelt es sich um normales Benzin. Der umstrittene Kraftstoff E10 enthält 10 Prozent Bioethanol, wird aber als Benzin verkauft. Ebenso ist dies bei E5 der Fall.

Info

Mehr darüber, wie Benziner mit Alkohol betrieben werden können, und warum sich sogenannte Flexible Fuel Vehicles hierzulande nicht durchgesetzt haben, erfahren Sie im Ratgeber Bioethanol.


Biodiesel

Während Bioethanol ausschließlich in Ottomotoren eingesetzt wird, handelt es sich bei Biodiesel um einen alternativen Kraftstoff zu traditionellem Diesel. Biodiesel wird durch einen chemischen Prozess gewonnen, der Umesterung genannt wird. Als Rohstoffe kommen pflanzliche Öle oder tierische Fette infrage. In Europa verwendet man vorwiegend Rapsöl zur Biodiesel-Herstellung, in den USA setzt man überwiegend Soja-Öl ein, in Asien vor allem Palmöl.

Die Vor- und Nachteile von Biodiesel werden kontrovers diskutiert. Positiv wirkt sich aus, dass die Umwelt durch den gesamten Produktions- und Verbrennungsprozess hindurch mit relativ wenig Kohlendioxid belastet wird. Auch ist Biodiesel so gut wie frei von Schwefeloxiden. Allerdings können unter Umständen vermehrt Schadstoffe wie Stickoxide oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) freigesetzt werden. Auch die Konkurrenz zum Nahrungsmittelanbau wird kritisch gesehen.

Info

Welche Vorteile bringt Biodiesel, welche Nachteile können durch den alternativen Kraftstoff auftreten? Erfahren Sie die Antworten im Ratgeber Biodiesel.


Pflanzenöl

Eine Zeit lang wurde auch Pflanzenöl als alternativer Kraftstoff für Dieselfahrzeug erwogen. Denn im Prinzip eignet sich ein pflanzliches Öl, zum Beispiel Rapsöl, sehr gut für die Verbrennung in Dieselmotoren. Sie erfolgt sauber, hinterlässt also keine Rückstände. Das größte Problem war der große Unterschied in der Viskosität: Diesel besitzt bei normalen Umgebungstemperaturen eine geringere Viskosität, er „fließt“ also besser als Rapsöl.

Während bei Biodiesel die Öle so umgewandelt werden, dass sie direkt im Dieselmotor verwendet werden können, erfordert Pflanzenöl eine technische Anpassung des Motors. Auch wird der Querschnitt der Kraftstoffleitung vergrößert und ein spezieller Filter eingesetzt. Die Umrüstung des Tanks kann auf zwei Wegen erfolgen: als Ein-Tank-Lösung, bei der im Winter dem Öl allerdings Diesel zugesetzt werden muss, oder als Zwei-Tank-System mit separatem Dieselvorrat.

Info

Warum sich Pflanzenöl vor allem für ältere Diesel lohnt und was bei neueren Modellen zu beachten ist, erklärt der Ratgeber Pflanzenöl.


Elektro

Wenn es um alternative Antriebskonzepte geht, ist der Elektromotor das Paradebeispiel. Eigentlich ist er sogar älter als der Verbrennungsmotor. Noch um 1900 gab es mehr batteriebetriebene Fahrzeuge als solche mit Kraftstoff im Tank. Mit der Entwicklung des elektrischen Anlassers verschwanden die Stromer praktisch vom Markt, doch seit der Jahrtausendwende feiern sie ein rasantes Comeback. Ob Japan, Europa oder die USA – überall geht der Trend zur Elektrifizierung.

Elektroautos punkten auch bei Sauberkeit, sparsamem Ressourcenverbrauch und geringer Lärmbelastung. Wird der Strom aus regenerativen Energiequellen erzeugt, fallen so gut wie keine Emissionen an. Hierzulande fahren reine Elektroautos noch in einer sehr kleinen Nische, in den Autoländern China und USA hingegen werden bereits pro Jahr mehrere hunderttausend Fahrzeuge verkauft. Auch dort hilft der Staat: In China werden E-Autos bei der Zulassung generell bevorzugt.

Info

Weitere Informationen und eine Übersicht der verfügbaren Modelle erhalten Sie im Ratgeber Elektroauto.


Hybrid

Das Hybridauto folgt dem Konzept: ein Fahrzeug, zwei Antriebe. Kombiniert werden ein Verbrennungs- und ein Elektromotor. Das Ziel ist es, dass die jeweiligen Stärken die Schwächen der anderen Antriebsart kompensieren. Auf der Kurzstrecke, vor allem bei innerstädtischen Touren, trumpft der Elektroantrieb auf: Er ist leise, sparsam und sauber. Bei längeren Ausflügen oder Autobahnfahrten wird dann auf den Benziner mit größerer Reichweite umgestellt.

Mit dem Toyota Prius, dem ersten Hybridauto in Serienproduktion, begann die Erfolgsgeschichte dieser alternativen Antriebstechnik. Deutschlandweit sind mittlerweile mehr als 130.000 Hybridautos gemeldet. Auch große, schwere Fahrzeuge wie SUVs werden mit dem Hybridsystem angeboten. Eine neue Entwicklungsstufe ist der Plug-in-Hybrid, bei dem die Akkus nicht nur über den Verbrennungsmotor, sondern auch über die Steckdose aufgeladen werden können.

Info

Hybridfahrzeuge basieren auf der Kombination einer herkömmlichen mit einer alternativen Antriebstechnik. Wie funktioniert aber das Zusammenspiel der beiden Antriebsformen genau? Dies und mehr erfahren Sie im Ratgeber Hybridantrieb.


Wasserstoff

100 Prozent saubere Energie, 0 Prozent Reichweitenproblem – das ist das große Versprechen von Autos, die mit einer Brennstoffzelle angetrieben werden. Unter den alternativen Antrieben gilt der Ansatz als besonders zukunftsträchtig, in technischer Hinsicht stellt er aber auch die größten Herausforderungen. Denn als Kraftstoff wird in der Regel Wasserstoff verwendet. Damit er in flüssiger Form transportiert werden kann, muss er in einem Tank mit 700 bis 800 bar Druck gespeichert werden.

Innerhalb der Brennstoffzelle reagieren der Wasserstoff und der Sauerstoff aus der Luft zu Wasser. Die freigesetzte Energie wird in Strom umgewandelt, der einen Elektromotor antreibt. Es entstehen weder Abgase noch Schadstoffe, nur Wasser und Wärme. Autos, die Wasserstoff als alternativen Kraftstoff nutzen, gehören daher zur Klasse der Zero Emission Vehicles (ZEV). Auch der Strom für die Bordelektronik wie Radio oder Klimaanlage entspringt der Brennstoffzelle.

Info

Wasserstoff gilt bei Experten als der alternative Antrieb der Zukunft. Doch der Weg dahin ist noch weit. Unser Ratgeber zum Thema Wasserstoff erklärt, wie die Technologie funktioniert und welche Modelle schon auf dem Markt erhältlich sind.


Vorteile und Nachteile alternativer Antriebe und alternativer Kraftstoffe im Vergleich

Alternativer Antrieb/ Kraftstoff
VorteileNachteile
Autogas (LPG)
  • Verbrennung erfolgt schadstoffarm
  • Günstig im Preis
  • Bis 2018 gilt Steuerermäßigung
  • Ungewissheit bzgl. der Steuerermäßigung nach 2018
  • Höherer Verbrauch gegenüber Benzin
Erdgas (CNG)
  • Verbrennung erfolgt schadstoffarm
  • Geringerer CO2-Ausstoß gegenüber Benzin
  • Günstig im Preis
  • Bis 2018 gilt Steuerermäßigung
  • Fahrzeug ist schwerer
  • Tankstellennetz nur regional, aber noch nicht flächendeckend (insbesondere im Ausland)
  • Je nach Tank eingeschränkter Platz im Kofferraum
Bioethanol
  • Verbrennung erfolgt schadstoffarm
  • Höhere Motorleistung möglich
  • Günstig im Preis
  • Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln
  • Produktion erfordert viel Energie
Biodiesel
  • Günstig im Preis
  • Produktion erfordert viel Energie
  • Stickstoffemissionen sind höher
  • Für Neuwagen mit Partikelfilter meist unzulässig
Pflanzenöl
  • Feinstaubemissionen ggü. Diesel ca. um die Hälfte reduziert
  • Meist nur für ältere Dieselfahrzeuge (Vorkammerdiesel) geeignet
  • Anpassungen am Kraftstoffsystem notwendig
Elektro
  • Direkt am Fahrzeug entstehen keine Emissionen
  • Fahrzeug ist sehr schwer
  • Herkunft des Stroms hat Einfluss auf Gesamt-Öko-Bilanz
  • Reichweite meist noch sehr begrenzt
Hybrid
  • Niedriger Verbrauch in Stadt
  • Keine Emissionen auf kurzen Strecken
  • Höhere Reichweite gegenüber reinem Elektroauto
  • Fahrzeug ist sehr schwer
  • Unter Umständen eingeschränkter Platz im Kofferraum
Wasserstoff
  • Direkt am Fahrzeug entstehen keine Emissionen
  • Hohe Reichweite
  • Wasserstoff lässt sich derzeit nur sehr energieintensiv herstellen
  • Nur wenige serienreife Modelle
  • Infrastruktur kaum vorhanden

    Fazit: Alternative Antriebstechnik für eine saubere Umwelt

    Alternativen Antriebskonzepten bei Autos gehört die Zukunft. Anders als Diesel und Benzin belasten sie deutlich weniger die Umwelt, verursachen dadurch auch im geringeren Maß oder gar nicht gesundheitliche Schäden beim Menschen. Zudem tragen sie dazu bei, die Abhängigkeit vom Erdöl – dem traditionellen „Schmierstoff der Wirtschaft“ – weiter zu reduzieren. Verschiedene Modelle, Kraftstoff- und Antriebsarten konkurrieren miteinander; was sich durchsetzen wird, ist noch nicht entschieden.

    Alternative Antriebe fristen Nischenexistenz

    Quelle: https://de.statista.com/infografik/4659/pkw-mit-alternativem-antrieb-in-deutschland/

    Neuzulassung Pkw mit Alternativem Antrieb

    Quelle: http://de.statista.com/statistik/daten/studie/223040/umfrage/neuzulassungen-fuer-pkw-mit-alternativen-antrieben-in-deutschland/

    Allerdings sind alternative Antriebe bei Autos noch deutlich in der Minderheit. 2015 betrug ihr Anteil gerade einmal 1,6 Prozent am gesamten Pkw-Bestand. Doch die Zulassungszahlen nehmen Fahrt auf, immer mehr Pkw mit Elektro-, Hybrid- oder Brennstoffzellen-Motor finden begeisterte Käufer. Zusätzliche Kaufanreize wie die staatliche Förderung für Elektro- und Hybridautos werden ihren Teil dazu beitragen, alternativen Antriebskonzepten zum Erfolg zu verhelfen.



    Die Autoversicherung bei der Nummer 1#*#!
    Autoversicherung
    Jetzt bis zu 40 % sparen1
    • Autoversicherung mit Top-Schadenservice
    • 3 Schäden frei mit dem Rabattschutz
    • Extra Kundenbonus
    • Mit einfachem Kündigungsservice

    War der Artikel hilfreich? Helfen Sie anderen und teilen Sie den Ratgeber: