Antriebe der Zukunft

Am 16. Juli 2009 veröffentlicht von Birk Grüling

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Antriebe der Zukunft

Von eROCKITs, selbst fahrenden Autos und Wasserstoff aus der Sahara

Axel Richter leitet bei TÜV NORD Mobilität den Bereich Automobil & Ausland mit über 150 Mitarbeitern. Zu dieser Abteilung gehört auch das Institut für Fahrzeugtechnik und Mobilität. Hier beschäftigen sich Wissenschaftler und Ingenieure mit der Prüfung neuer Antriebstechnologien und ihrer Zulassung. Sicherheit und Umweltschutz sind dabei die wichtigste Maxime des Instituts. Die TÜV NORD Gruppe ist einer der bisher über 150 Aussteller und Sponsoren der IdeenExpo 2009. Im Interview sprach Diplom-Ingenieur Axel Richter mit mir über Antriebe der Zukunft und verriet dabei jede Menge spannende Projekte aus der Forschung.

Birk Grüling: Vor etwa 100 Jahren gab es mit der Erfindung des Autos und der Motoren eine technische Revolution. Wird es eine solche Revolution durch neue Antriebstechnologien noch einmal geben?

Axel Richter: Nein, da ist keine weitere technische Revolution zu erwarten. Viele neue Technologien sind schon älter. Es wurden nur einzelne Kompetenten weiter entwickelt und neue technische Möglichkeiten geschaffen. Ich würde diesen Entwicklungsprozess nicht als Revolution bezeichnen, sondern eher als Evolution.

Birk Grüling: In den Medien hört man immer vom Hybridantrieb bei Autos als „neues Wunder“. Was steckt eigentlich hinter dieser Technologie?

Axel Richter: Im Grunde ist der Hybridantrieb eine elektrische Unterstützung für den Verbrennungsmotor. Da gibt es verschiedene Stufen. Die erste ist der Mildhybrid mit ca. 6 kW bis 20 kW elektrischer Leistung, die parallel zum Verbrennungsmotor eingesetzt wird. Zum Beispiel wird die Bremsenergie, die bei konventionellen Antrieben in Wärme umgesetzt, bei dem Mildhybridkonzept in elektrische Energie umgewandelt. Vollhybride können nur mit dem Elektromotor betrieben werden. Der Verbrennungsmotor kann zugeschaltet werden oder dient zur Aufladung der Batterie. Dieser Antrieb kann im Stadtverkehr den Benzinmotor ersetzen und so den Schadstoffausstoß vermindern. Die dritte Stufe ist der sogenannte Plugin Hybrid, beim dem die Batterie durch Stromzufuhr bei Stillstand aus dem Stromnetz geladen wird.

Birk Grüling: Schadstoffausstoß ist ein gutes Stichwort. Wie umweltfreundlich sind denn die neuen Antriebstechnologien?

Axel Richter: Im innerstädtischen Bereich ist der Hybridantrieb sehr umweltfreundlich. Auf der Autobahn ist der Antrieb aber noch schwach und der Benzinmotor muss sich zuschalten. Dadurch gibt es keine große Entlastung im Schadstoffbereich. Wenn man sich den gesamten LifeCycle ansieht, das heißt Entsorgung von Verschleißteilen oder Reparaturen, nehmen sich die einzelnen Technologien zurzeit kaum etwas. Der Pluginhybrid, wird nur mit elektrischem Strom betrieben. Aber auch Strom muss produziert werden und das geht auch in den meisten Fällen nicht ohne CO² Ausstoß.

Birk Grüling: Gibt es denn Aussicht auf einen umweltfreundlicheren Antrieb?

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Axel Richter: Eine Möglichkeit wäre natürlich die Nutzung von regenerativem Strom aus zum Beispiel Windkraft. Hier kann man das Auto auch als Energiespeicher nutzen, etwa für nachts produzierten Strom, der nicht in derselben Menge wie am Tag benötigt wird. Allerdings ist hier das Problem, wie Strom und Auto zusammen kommen. Auch Brennstoffzellen in Autos mit Wasserstoff zu betreiben, wäre möglich. Aber es gibt zurzeit noch nicht genug wirtschaftliche Produktion von Wasserstoff und der Wasserstoff müsste noch weiter komprimiert werden, sonst braucht man zu große Tanks. Die Versorgung könnte aber zum Beispiel durch große Kraftwerke in der Sahara stattfinden. Durch Hydrolyse würde man dort umweltfreundlich Wasserstoff mit Hilfe von Solarenergie erzeugen, das ist aber noch zu teuer und zu weit weg.

Birk Grüling: Welche Voraussetzungen muss eine neue Antriebstechnologie mitbringen, um sich auf dem Markt zu behaupten?

Axel Richter: Ganz einfach, die verfügbare Menge an herkömmlichem Kraftstoff muss weniger werden, so dass man nicht anders kann, als sich Alternativen zu suchen. Zweitens muss die alternative Antriebsform kostengünstig sein. Das sind die Gesetze des Marktes. Einen Elektro-Smart für 30.000 Euro finden die meisten Menschen einfach zu teuer.

Birk Grüling: Der Autoindustrie wird häufig vorgeworfen, sie würde neue Technologien verhindern und zurückhalten. Stimmt das?

Axel Richter: Eher nicht. Die Automobilindustrie beschäftigt sich schon sehr mit neuen Technologien und forscht dort auch fleißig. Aber natürlich ist sie auch immer an den Markt gebunden. Der entscheidet schließlich was gekauft wird. Allerdings hat sich auch immer wieder gezeigt, dass von der Forschung der Autobauer auch andere Industriezweige profitieren können.

Birk Grüling: Welche Rolle spielt der TÜV bei der Forschung?

Axel Richter: Wir von TÜV NORD sind Entwicklungsbegleiter und sorgen als Typprüfer für Sicherheit. Zum Beispiel entwerfen wir gerade für einen Automobilersteller Arbeitsschutzvorgaben für die Hochvoltbatterien in Elektrofahrzeugen. Wir sind auch in die Entwicklung eines Sicherheitskonzeptes für Elektrofahrzeuge involviert, das im Fall eines Stromausfalls den Wagen fahrtüchtig hält. Der Fahrer muss sein Fahrzeug jederzeit gefahrlos auf den Standstreifen oder den nächsten Parkplatz lenken können. Das muss man sich wie beim menschlichen Körper vorstellen: Es geht darum, notwendige Funktionen zum Überleben im Notfall zu erhalten. Das bedeutet beim Auto zum Beispiel die Lenkung und den Motor.

Birk Grüling: Aus Science Fiction Filmen kennt man fliegende Autos. Ist das realistisch? Und wie lange dauert es noch, bis sich die heute futuristisch wirkenden Technologien endgültig durchgesetzt haben werden?

Axel Richter: Fliegende Autos, warum eigentlich nicht? Warum sollte es das nicht geben? Eines ist gar nicht mehr so weit weg, das autonome Autofahren. Dabei muss der Autofahrer nicht mehr direkt eingreifen. In den USA gibt es dazu Wettbewerbe, bei denen auch VW immer weit vorne dabei ist. Im Prinzip gibt es das heute schon, zum Beispiel als Parkassistent und Fahrspurkontrolle. In Zukunft wird es auch zu mehr „Kommunikation“ zwischen den Autos auf der Straße kommen. Ein plötzliches Bremsmanöver oder ein Auffahrunfall wird dann den nachfolgenden Fahrzeugen automatisch mitgeteilt, so dass Unfälle vermieden werden können. Bei der Entwicklung des Elektroautos ist derzeit die Batterie noch das Problem. Aber ich denke, dass in fünf bis sechs Jahren Elektroautos mit längeren Fahrstrecken pro Batterieladung kostengünstiger produziert werden können. Automobile mit Wasserstoffantrieb könnte es in 20 bis 30 Jahren in größeren Stückzahlen geben. Auf der Seite www.betterplace.com kann man sich ansehen, wie das Fahren mit Elektrofahrzeugen zukünftig organisiert werden könnte.

Birk Grüling: Kommen wir zur letzten Frage. Was kann ich denn jetzt schon für die Umwelt tun?

Axel Richter: 60 Prozent der täglichen Autofahrten sind unter fünfzig Kilometern. Davon ist die Hälfte unter 15 km. Da sollte man sich überlegen, ob man nicht lieber öffentliche Verkehrsmittel, das Fahrrad oder die eigenen Füße nutzt. Auch der Fahrstil ist nach wie vor entscheidend. Umsichtiges Fahren spart Benzin, Nerven und mehr Zeit kostet es auch kaum.

Über die TÜV NORD Gruppe

Die TÜV NORD Gruppe ist mit über 8.400 Mitarbeitern, davon mehr als 6.600 mit technisch-naturwissenschaftlichem Hintergrund, einer der größten technischen Dienstleister in Deutschland. Ebenso ist sie in über 70 Staaten Europas, Asiens, Afrikas und Amerikas tätig. Die führende Marktposition verdankt die Gruppe ihrer Kompetenz und einem breiten Beratungs-, Service- und Prüfspektrum in den Geschäftsbereichen Mobilität, Industrie Services, International, Rohstoffe sowie Bildung und Personal. Ihr Leitmotiv: „Wir machen die Welt sicherer”.

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Über TÜV NORD Mobilität

Mobilität sicher genießen – dafür steht TÜV NORD Mobilität. Zum Dienstleistungsangebot gehören Fahrzeug- und Führerscheinprüfungen, Fahrzeugbegutachtungen, ebenso aber auch die entwicklungsbegleitende Beratung für die Automobil- und Zulieferindustrie oder Consulting- und Vermarktungsdienstleistungen für unterschiedliche Kundengruppen. Außerdem begutachten Ärzte und Psychologen im Medizinisch-Psychologischen Institut des Unternehmens Menschen, die ihren Führerschein verloren haben, um sie so wieder in den Straßenverkehr zu integrieren.

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