Eines der Alternative Antriebe - Elektroauto wird aufgeladen

Was ist Ihrer Meinung nach der Antrieb, der sich künftig durchsetzen wird?

Loading ... Loading …

Auch wenn die Medien und die Öffentlichkeit noch immer die klassische Elektromobilität als Zukunftsantrieb darstellt, haben daran die meisten Experten berechtigte Zweifel. Zwar gibt es immer mehr Elektro-Pkw auf deutschen Straßen, für Lkw ist dies aber noch keine relevante Option.

Gerade für freie Werkstätten ist die Entwicklung höchst relevant, denn es gilt frühzeitig richtig abzuschätzen, in welche Technologie es sich zu investieren lohnt. Schließlich bedeuten alternative Antriebe für Werkstätten eine enorme Umstellung: Neues Werkzeug, neue Maschinen und jede Menge neues Know-how inklusive Schulungen und Weiterbildungen.

Welche Technologien gibt es eigentlich am Markt und was davon hat das Potenzial sich wirklich durchzusetzen?

Überblick über aktuell am Markt verfügbare Antriebe neben den Verbrenner-Motoren
Elektroauto Ladestation Solaranlagen

Elektrofahrzeug

Batteriebetriebenes Fahrzeug, das ausschließlich mit Strom betrieben wird und an Elektro-Tankstellen oder am Stromnetz wieder aufgeladen werden kann.

Die Reichweite dieser Fahrzeuge ist bisher eingeschränkt. Häufig stehen Elektrofahrzeuge in der Kritik auf Grund der Produktionsweise und dem Entsorgungsaufwand der Batterien, sowie der Frage auf welche Weise der genutzte Strom produziert wird.

Die aktuelle Reichweite der reinen Elektrofahrzeuge variiert deutlich. Je nach Fahrzeug liegt diese zwischen 115 km (Smart) und bis zu 630 km (Tesla Model S).   
2019 wurden in Deutschland 109.000 neue Elektrofahrzeuge zugelassen.

Hybrid Beschriftung

Vollhybrid

Der Begriff Hybrid wird bei Fahrzeugen immer dann genutzt, wenn es um die Kombination eines typischen Verbrennungsmotors und ein elektrisch angetriebenes System geht. Beim Vollhybrid stehen sich beide Motoren gleichberechtigt gegenüber, so dass der Fahrer entscheiden kann, in welchem Modus er die Strecke fahren will.

Beim Vollhybrid wird pro Tonne Fahrzeuggewicht mindestens 20 Kilowatt Strom benötigt, weil die elektrische Leistung andernfalls nicht ausreicht. Vollhybride sind auf Grund der zwei gleichberechtigten Systeme relativ schwer. Wichtig beim Vollhybrid ist die optimale Nutzung der Fahrprofile, um die Stärken des jeweiligen Systems optimal zu nutzen. 

48 Volt Mild-Hybrid

Der so genannte 48 Volt-Mildhybrid basiert auf einem 48-Volt-Hybridsystem. Die Niederspannungstechnik sorgt dafür, dass kein Schutz gegen Stromschläge nötig ist. Die Batterie und der zum Hilfsmotor ausgebaute Startgenerator sind recht klein und daher auch deutlich preiswerter.  Elektrisches Fahren ohne weitere Unterstützung ist nicht möglich, weil dafür die Leistungsfähigkeit nicht ausreicht. Aber das Stromaggregat unterstützt den Verbrennermotor beim Anfahren und Beschleunigen. Im laufenden Betrieb dient das Aggregat als Generator um Bremskraft zurückzugewinnen. 

Der Verbrauch des Verbrennermotors soll durch das Stromaggregat um bis zu 1l sinken. Diese Antriebslösung wurde lange nur bei teuren Fahrzeugen eingesetzt, ist mittlerweile aber auch für Mittelklassewagen verfügbar.  

Plug-In-Hybrid

Der Plug-In-Hybrid wird von vielen Herstellern angeboten und ist daher schon häufig im Straßenverkehr vertreten. Mittlerweile hat sich auch die Abkürzung „PHEV“ für diese Motoren etabliert. (Plug-In Hybrid Electric Vehicle).

Auch dieser Hybrid verfügt über einen Elektro und einen Verbrennungsmotor: Der Verbrennungsmotor ist in der Lage den Elektromotor aufzuladen, so dass Kurzstrecken bis etwa 60 km rein elektrisch bewältigt werden können.

Grundsätzlich hat auch bei diesem Hybriden die Ladung des Akkus am Stromnetz zu erfolgen, auch wenn der Motor als Generator fungiert und potenziell unterstützen kann.

Die weite Verbreitung und der gute Ruf dieses Modells hat ihren Grund: Rund 80% der Fahrten in Deutschlang liegen unter der elektrisch genannten Reichweite von 60 km. Damit können die meisten Fahrten elektronisch durchgeführt werden.

H2 Wasserstoff betanken für Brennstoffzelle Auto

Elektrofahrzeug mit Brennstoffzelle

In der Allgemeinheit wird die Brennstoffzelle häufig als weitere Antriebsart genannt, dabei  gehört dieser Antrieb klar zu den Elektroantrieben.
Denn grundsätzlich werden diese Fahrzeuge ebenfalls mit einem Elektromotor betrieben. Der Unterschied: In der Brennstoffzelle wird eine chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff ausgelöst und in elektrische Energie mit den Beiprodukten Wasser und Wärme umgewandelt. Jede Brennstoffzelle hat zwei Elektroden, an denen die chemische Reaktion stattfindet. Die beiden Elektroden sind durch einen Elektrolyt voneinander getrennt.

Es gibt aktuell unterschiedliche Brennstoffzellen, die sich vor allem im Elektrolyt, dem Brennstoff, dem Gas der Kathode und dem mobilen Ion unterscheiden.

Wissenswert: Eine Brennstoffzelle alleine ist nur in der Lage sehr wenig Energie zu generieren. Deswegen werden mehrere Brennstoffzellen zu einem „Stack“ zusammengefügt. Je nach Energiebedarf werden dann mehrere „Stacks“ pro Auto verbaut.

Zwei wesentliche Argumente sprechen für diesen Antrieb: Als einzige Emission entsteht Wasserdampf und die Reichweite von Fahrzeugen mit Brennstoffzelle sind signifikant größer, als die von anderen Elektrofahrzeugen. Die Reichweite soll laut Experten der  Reichweite der heutigen Benziner entsprechen.
Die Herausforderungen bei dieser Technologie liegen einerseits beim Speichern des Wasserstoffs im Fahrzeug: Das ist nur mit erheblichem Aufwand möglich. Grundsätzlich muss der Wasserstoff in Drucktanks, häufig aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (350 – 800 bar) mitgeführt werden.

Zudem besteht bisher keinerlei Infrastruktur zur Versorgung mit Wasserstoff. Um als Zukunfts-Antrieb fungieren zu können muss außerdem geregelt sein, wie das H2 hergestellt wird. Denn um als wirklich umweltfreundliche Alternative zu fungieren, muss der Wasserstoff ausschließlich aus regenerativen Quellen stammen.
In der freien Natur kommt Wasserstoff nicht vor. Er kann aus Wasser, Biomasse oder fossilen Kohlenwasserstoffen wie Kohle oder Erdgas gelöst werden. Um den Wasserstoff zu lösen muss jedoch sehr viel Energie aufgewendet werden. Hinzu kommt, dass nur ein gewisser Teil des frei werdenden Wasserstoffs gespeichert werden kann.

Aktuell ist diese Technologie aus unterschiedlichen Gründen zusätzlich noch recht teuer und die Verfügbarkeit von Wasserstoff in der Fläche eingeschränkt.

Wenn Sie sich intensiv mit dem Thema beschäftigen wollen, finden Sie weiterführende und detaillierte Informationen auf: https://www.zukunft-mobilitaet.net/

Verbrennungsmotoren

Auch die Verbrennungsmotoren sind durchaus wieder im Rennen. Durch neueste Technologien kann der Schadstoffausstoß signifikant reduziert werden. Es bleibt das Problem der Nutzung von fossilen Brennstoffen, was durch die Produktion von Biosprit behoben werden könnte.
Zwar ist das heute ohne weiteres möglich, allerdings braucht es dafür große Flächen, auf denen beispielsweise Öl-Palmen angebaut werden. Das steht in der Kritik aufgrund von Flächenfraß, also Abholzung des Regenwaldes, Monokulturen und Verteuerung der Lebensmittel (durch Flächenkonkurrenz).
Die Bilanz des Biosprits kann sich allerdings sehen lassen: In Summe ist der Biosprit fast CO2 neutral.

Eine weitere Alternative, ist der Antrieb mit Gas. Allerdings konnte sich das in den letzten Jahren nicht durchsetzen. Zwar ist Gas günstiger als Benzin oder Diesel. Als fossiler Brennstoff löst dieser Antrieb jedoch nicht das Grundproblem.

Fazit

Aktuell gibt es keine klar erkennbare Zukunftsantriebs-Technologie. Die Entwicklung, was sich langfristig durchsetzen wird, ist von unterschiedlichen Faktoren abhängig und so bisher kaum vorhersehbar.
Es zeigt sich aber deutlich, dass elektrische Antriebe, in welcher Form auch immer, mittelfristig in Werkstätten eine Relevanz haben werden.
Freie Werkstätten sollten sich daher auf jeden Fall fit machen für den Umgang mit elektrisch betriebenen Fahrzeugen, damit sie mittelfristig Kunden mit den Fahrzeugen bedienen können.

Grundsätzlich gelten die oben aufgeführten Antriebsoptionen auch für Nutzfahrzeuge. Auch Lkw gibt es bereits mit Brennstoff-Zellen-Antrieb. Allerdings ist hier das Infrastrukturproblem der Betankungsmöglichkeiten noch größer. Die Pkw-Infrastruktur kann nicht genutzt werden, da Nutzfahrzeuge den Wasserstoff bei 350 bar (Pkw bei 700 bar) speichern.
D.h. aktuell ist das Tankstellennetz für Lkw mit Brennstoffzelle noch reduzierter, als das für Pkw.

Mehr Informationen dazu finden Sie in unserem Bereich E-Mobilität.
https://qualitaet-ist-mehrwert.de/werkstatt-unterstuetzung/elektromobilitaet/
Dort finden Sie auch erste Informationen zur Voraussetzung für Werkstätten für die Arbeit an Brennstoffzellen-Fahrzeugen.

Autor

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on email
Email
Share on whatsapp
WhatsApp