So lautet ein altbekanntes Sprichwort. Trifft dies ebenso bei der Auswahl von alternativen Antrieben zu? Die Liste der Antriebsmöglichkeiten ist mittlerweile umfangreich. Sicher ist, dass bei einem Grossteil der Antriebsmöglichkeiten noch längst nicht alles Gold ist, was man versucht zum Glänzen zu bringen.

Ein wichtiges Thema für Fahrlehrer?
Ich denke schon, denn es steht uns eine hochinteressante, aber auch auf verschiedenen Ebenen fordernde Zeit bevor. Wer bereits etwas über die Thematik Bescheid weiss, wird sich wohl weniger schwertun, gewisse Systeme und Vorgänge zu verstehen. Des Weiteren werden mit Bestimmtheit einige Fahrschüler, vor allem im Nutzfahrzeugbereich, diverse Fragen haben und Meinungen einholen wollen. Die technisierte Mobilität für den Transport von Gütern und Personen (Personen- und Nutzfahrzeuge) sowie auch die Antriebsenergien (unter anderem die elektrische Energie) sind voll in einer Neufindungsphase.

Die technisierte Mobilität
Diese, sei es in Sachen Strasse, Schiene, Luft und Wasser, kommt sich auch künftig immer näher. Kompatibilität ist im Zuge der ständigen Bestrebungen zur Effizienzsteigerung im Transport- und Logistikwesen eine absolute Notwendigkeit. Hilfreich sind dabei die digitalen und elektronischen Einrichtungen sowie Übertragungsmedien. Ja, die Welt ist nicht einfacher geworden. Dies hat sich zumindest die letzten zwei Jahre deutlich gezeigt. Die Schwierigkeiten mit der geförderten und weltweiten Grenzenlosigkeit sind zu Tage gekommen. Folglich haben Ausfälle irgendwelcher Art in vielen Fällen auch künftig weitreichende Folgen.
Ist diese nicht nur vorteilige Entwicklung, welche viele als Fortschritt bezeichnen, aufzuhalten? Daran glaube ich ehrlich gesagt nicht. Letztendlich kann jeder nur für sich entscheiden, was er mit allen Vor- und Nachteilen haben will. Letztendlich hat alles seinen Preis. Vielleicht tut es gut, einmal selbst über die Bücher zu gehen und dem eigenen Konsum die Grenzen zu setzen. Der Markt, die Summe aller Summen, wird sich schlussendlich nach dem Bedarf richten müssen. So wird es auch im Bereich «Alternative Antriebe» sein.

Alternative Antriebe und Energien
Folgend ein kurzer Überblick, der wohl nie ganz abschliessend ist. Viele Ideen und Vorstellungen sowie Entwicklungen liegen mit Sicherheit noch unter Verschluss.
• Elektroantrieb: Die mit Abstand bekannteste Variante eines alternativen Antriebs ist der Elektroantrieb.
• Wasserstoffantrieb: Viele versprechen sich von diesem Antrieb besonders viel.
• Hybridantrieb
• LPG (Autogas)
• LNG (Flüssiggas)
• Erdgas (CNG)
• Bioethanol
• Biodiesel
• Pflanzenöl

Anschaffung – aber was?
Diese Frage stellt sich schlussendlich in allen Bereichen der alternativen Antriebe. Bei Diesel- und Benzinfahrzeugen fallen viele Überlegungen weg, weil sie und ihre Infrastruktur eigentlich seit Jahrzehnten immer multifunktionaler wurden. Sehr vieles hat sich eingependelt und wurde von den Menschen durch Gewohnheit übernommen. Wer fragt denn heute noch nach der Reichweite und den kraftstoffspendenden Einrichtungen, sprich Tankstellen?

Alternative Antriebe im Blickwinkel
Ob die Mobilität der «Alternativen» so zukunftsträchtig ist, wie sich dies die Politik vorstellt, wird sich zeigen. Es gibt in jedem Fall noch sehr viel zu tun. Nicht nur bei den Fahrzeugen, sondern auch bei der jeweiligen Infrastruktur.
Am weitesten fortgeschritten in der Entwicklung von «Alternativen» ist in jedem Fall die Automobilindustrie. Aber auch da ist noch vieles nicht so, wie man es sich von den Verbrennungsmotoren her gewohnt ist. Dies ist eigentlich auch logisch, denn der Run auf die Zukunftsversprechen von diversen Interessenskreisen und der Politik hat ja erst eingesetzt. Gerne vergisst man dabei immer wieder das Thema Entwicklungszeiten. Diese benötigt es, um etwas zur echten Blüte auf breiter Basis zu bringen. Gerne bringe ich dabei immer wieder das Thema Dieseltechnologie ins Gespräch. Diese hat heute, auch aus ökologischer Sicht (Verbrauch, Ausstoss), einen höchst respektablen Stand erreicht. Selbst bei der flächendeckenden Infrastruktur, die auch erst einmal über viele Jahre entstehen und finanziert werden werden musste, ist man heute auf einem komfortablen Stand. Dabei bedenke man immer wieder, dass die Entwicklung der Technologien und der Einrichtungen rund um den Treibstoff Diesel inzwischen die 100-Jahr-Marke überschritten hat.
Die hauptsächlich angeführten Argumente für das Neue ist das Ökologische. Nur das alleine wird nicht reichen. Zumal die Gewinnung von Rohstoffen, beispielsweise für den Bau von funktionsfähigen Batterien, völlig ausser Acht gelassen wird. Beim Betrieb kann man sicher mehrheitlich jubeln. Hingegen bei der Entsorgung gibt es in verschiedener Hinsicht noch etliche offene Fragen zu beantworten.

Nutzfahrzeuge
Bei der Beschaffung neuer Nutzfahrzeuge mit alternativen Antrieben ist eine umfangreiche Analyse unerlässlich. Es gibt zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen, um schlussendlich einen wirtschaftlichen und sicheren Betrieb führen zu können.
Speziell zu beachten sind beispielsweise der Einsatzzweck, -radius, -strecke, die Streckenstruktur, Zwischenhalte, Energieaufnahmemöglichkeiten, Ladegewichte, elektrische Verbraucher im Sommer und im Winter, Beschaffung der Antriebsenergie (für daheim oder unterwegs), Kosten der in der Regel viel höheren Fahrzeugbeschaffung, Abschreibungsmodus, Steuervergünstigungen (zum Beispiel LSVA-Erlass), Unterhalt, Betriebssicherheit. Wie schon erwähnt muss sich das Ganze für den Betreiber, beziehungsweise den Transporteur, aufwandmässig und finanziell rechnen.

Elektroantrieb
Das ist heute der Antrieb, der am meisten im Gespräch ist und forciert wird. Das gilt inzwischen auch für jeden Bereich der leichten bis schweren Nutzfahrzeuge für den Güter- und Personentransport. Es gibt kaum einen Hersteller, der nicht gleich mehrere E-Modelle auf den Markt gebracht hat. Man ist sich in der Branche seit Längerem bewusst, dass man mehr und mehr die Verbrenner ersetzen oder zumindest ergänzen muss. Die staatlichen Regulierer wollen das so.

Technologie
In die Kategorie «Elektroautos» fallen alle Fahrzeuge mit Elektromotor, die ihre Energie aus einer Batterie beziehen. Geladen werden diese daheim, am Arbeitsplatz oder an öffentlichen Ladestationen. Die Ladedauer kann je nach Modell und verfügbarer Ladeleistung zwischen 15 Minuten an einer Hochleistungsladesäule mit 350 kW und weit über 13 Stunden (aufladen an einer Haushaltssteckdose mit 2,3 kW) betragen. Alleine im Bereich der Ladezeiten zeigt sich, dass diese Alternativen im Antriebsvergleich noch gar nicht glänzen.

Reichweite
Bei dieser alternativen Antriebstechnik ist die Reichweite im Vergleich zu anderen Optionen stark von äusseren Faktoren wie der Temperatur und dem Streckenprofil sowie Nebenverbrauchern wie Klimaanlage und Sitzheizung abhängig.

Ökobilanz
Über die Frage, wie umweltfreundlich Elektroautos wirklich sind, wird viel diskutiert. Fest steht, dass man mit einem solchen Modell emissionsfrei unterwegs ist und zum Abbau der Schadstoffbelastung beiträgt. Allerdings wirken sich die Produktion der Batterien und allenfalls ein Strommix ehrlicherweise nicht positiv auf die Ökobilanz aus.

Wasserstoffantrieb
Der derzeit immer wieder ins Gespräch gebrachte Wasserstoff hat wie viele andere Antriebe sehr viele Vorteile, aber auch Nachteile. Ein solcher Antrieb ist nicht neu. Immer gab es wieder einen Anlauf, die Technologie bekannt zu machen und marktgerecht zu entwickeln. Da ist der leichte und schwere Nutzfahrzeugbereich nicht ausgeschlossen. Die laufenden Entwicklungen werden es zeigen, wie weit man es mit dieser Antriebsform noch bringt. Nachfolgend nun einige Erklärungen zur Thematik.

Fahrzeugaufbau
In diesen Fahrzeugen sind ein Wasserstofftank sowie eine Brennstoffzelle verbaut. Letztere produziert den Strom, der das Fahrzeug antreibt. Als Zwischenspeicher dient eine Batterie, die immer dann eingreift, wenn gerade etwas mehr Energie benötigt wird (z. B. wenn Gas gegeben wird). Die Batterie speichert übrigens nicht nur den Strom, den die Brennstoffzelle erzeugt. Um möglichst keine Energie zu verschwenden, wird darin auch die sogenannte Rekuperationsenergie gespeichert. Dabei handelt es sich um Bewegungsenergie, die beim Bremsen entsteht.
Kommen wir nun zum Aufbau der Brennstoffzelle. In Wasserstoffautos sind sogenannte Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen verbaut. Grundsätzlich nutzt diese Technik das Prinzip der Elektrolyse – nur eben umgekehrt. Bei der Elektrolyse wird Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. In einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff mit Sauerstoff gemischt. Dabei entsteht Wasser, es wird aber auch viel Energie in Form von Wärme freigesetzt. Diese Wärmeenergie kann in Strom umgewandelt werden.
Bei den in Wasserstoffautos verwendeten Brennstoffzellen trennt eine Membran den Wasserstoff vom Sauerstoff. Der Sauerstoff umspült dabei eine Kathode, der Wasserstoff eine Anode. An dieser Anode spalten sich die Wasserstoffmoleküle in Ionen und Elektronen auf. Die Ionen wandern durch die Membran zur Kathode auf die Seite des Sauerstoffs. Zusammen mit dem Sauerstoff entsteht daraus Wasser. Die Wasserstoffelektronen können die Membran hingegen nicht durchdringen. Da es auch sie von der Anode zur Kathode zieht, werden sie über eine Leitung dahin geführt. Der Stromfluss, der dabei entsteht, wird in der Batterie gespeichert und treibt den Elektromotor an.

Vor- und Nachteile
Die Brennstoffzellen-Technologie hat sich trotz vielversprechender technischer Parameter im Fahrzeugbereich noch nicht wirklich durchgesetzt. Dies liegt neben anderen Gründen sicherlich auch daran, dass die Technologie neben vielen Vorteilen auch einige Nachteile mit sich bringt.
Ein Vorteil ist sicherlich, dass Wasserstoff das im Universum am häufigsten vorkommende Element ist, also eine quasi unendliche Ressource.Bei Brennstoffzellen-Autos handelt es sich um eine Form von Elektrofahrzeugen. Mit diesen ist man bekanntlich emissionsfrei und geräuscharm unterwegs. Für das Betanken braucht man lediglich ein paar wenige Minuten – spricht genauso für ein Brennstoffzellen-Fahrzeug wie die gute Reichweite, die in etwa bei einem Dieselfahrzeug liegt. Wasserstoff ist so gut wie nicht kälteempfindlich. Temperaturen bis minus 30 Grad bereiten den Fahrzeugen keine Schwierigkeiten. In diesem Punkt sind sie praktisch allen Antriebsarten ziemlich klar überlegen.
Ein grosser Nachteil der Technik ist jedoch, dass Wasserstoff in der Natur nicht «gebrauchsfertig» vorkommt, sondern nur gebunden. Es wird viel Energie benötigt, um Wasserstoff herzustellen. Umweltfreundlich ist die Technologie nur dann, wenn für die Herstellung von Wasserstoff erneuerbare Energie verwendet wird. Die Technik ist immer noch nicht ganz ausgereift. Deswegen gibt es aktuell nur wenige Wasserstoffautos im Angebot. Diese haben dann auch dementsprechend ihren Preis. Ebenfalls nachteilig ist die derzeit noch recht geringe Abdeckung mit Tankstellen. In der Schweiz gibt es zum aktuellen Zeitpunkt neun Wasserstofftankstellen (zwei weitere sind in Planung, respektive in Realisierung). In Deutschland liegt die Zahl bei etwas um die neunzig Tankmöglichkeiten.
Preislich entspricht eine PW-Tankfüllung etwa der von Benzin. Der Wasserstofftank fasst bei Personenwagen 4 bis 5 kg Wasserstoff. Mit einem Kilogramm Wasserstoff fährt man gemäss einer Betreiberaussage rund 100 km weit. Bis anhin wurde Wasserstofftechnologie im Schweizerischen Schwerverkehr auf rein privater Initiative auf diesen Stand entwickelt.

Online-Veröffentlichung: 22.3.2022
Beitrag: Rolf Grob, Mobilität®, CH-Winterthur
Quellen: Diverse Fahrzeughersteller und Interessenverbände
Bild: Volvo Trucks