Dynamische Stagnation

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Wien, 26. November 2014 – Mit dem Einstieg von VW (Golf GTE) und Audi (A3 e-tron) in die Szene scheint nun ein echter Wettbewerb in Gang zu kommen. Die Fortbewegung mit benzinelektrischen Vehikeln im heutigen modernen Sinn begann 2010 (geben tut es sie ja schon knapp hundert Jahre). Toyota entließ 600 Prius mit Plug-In-Hybridantrieb in einem Leasing-Programm auf den europäischen Markt. Die ersten Erfahrungen verliefen ohne Sensation. Die rein elektrische Reichweite von 20 Kilometer wurde anstandslos erreicht. Nicht wirklich weit, aber das Versprochene war damit eingehalten.

Zu dieser Zeit kündigte General Motors unter heftigem Trommelwirbel sein Elektroauto an. Ein beachtenswertes Ding in vielerlei Hinsicht erschien dann 2011, nur leider: Kein Elektroauto. Bei genauerem Hinsehen entpuppte sich der Opel Ampera auch als Plug-In-Hybrid, jedoch mit zwei- bis dreifacher elektrischer Reichweite gegenüber dem Prius. Nach mehrjähriger Schrecksekunde haben sich mittlerweile weitere Hersteller zum Thema Hybrid und Plug-In-Hybrid zu Wort gemeldet (Plug-In-Hybriden können auch an der Steckdose geladen werden und haben eine zweistellige rein elektrische Reichweite).

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Opel Ampera: Der Pionier, den man uns als Elektroauto mit verlängerter Reichweite verkaufen wollte, der aber in Wirklichkeit der erste Plug-In-Hybrid am Markt war. Ein Eigentor der Marketing-Genies?

Positives Erlebnis nach mehrjähriger Schrecksekunde

Das Fahren mit diesen Autos ist durchaus ein positives Erlebnis, weil sich wohl keiner der Hersteller traute, einen Murks auf die Räder zu stellen. Es geht bei hier mehr als um alles andere um die Darstellung technischer und technologischer Kompetenz. Also kann man als Autotester mit den Ergebnissen rundum grundsätzlich einmal zufrieden sein. Das waren und sind allesamt ordentliche Autos. Interessant ist allerdings die Frage, was bringt der ganze Aufwand wirklich? Spart man wirklich Geld, wenigstens beim Fahren? Schützt man Ressourcen, fossile Brennstoffe?

Beginnen wir beim Opel Ampera, der uns ja als Elektroauto mit einem Benzinmotor zur Verlängerung der Reichweite verkauft wurde. Allerdings besitzt der Verbrenner durchaus einen direkten mechanischen Durchtrieb zu den Antriebsrädern, womit er nicht zwangsweise den Umweg über die Elektrizität nehmen muss. Der Wirkungsgrad des direkten Antriebs ist in vielen Fahrsituationen einfach ökonomischer. Bis heute hat es auch noch kein Personenwagen mit so genanntem Range Extender zur Serienreife geschafft. Der Ampera war ein echter Vorreiter für das, was wir jetzt Schlag auf Schlag von anderen Herstellern präsentiert bekommen.

Die Elektroskepsis der Europäer hat ihm allerdings wenig Markterfolg gebracht, so dass dieses Auto nur in den USA als Chevrolet Volt nennenswerte Stückzahlen erreichen konnte. Obwohl die Praxiswerte ermutigend waren: Gut 40 Kilometer elektrische Reichweite. 18 kWh Stromverbrauch auf 100 km. Verbrauch im Benzinmodus: 7,4 l/100 km.

Audi e-tron: Auch gut, aber nicht viel besser.

Der soeben erschienene Audi A3 e-tron kann’s auch nicht viel besser. Als klassischer Kompaktwagen wirkt er etwas weniger exotisch und ist ein bisschen praktischer im Alltag als der auf Sportwagen getrimmte Schrägheck-Ampera. Die rein elektrische Reichweite des Audi liegt bei etwas über 30 Kilometer, der Verbrauch im Hybridmodus bei gut 8 l/100 km. Lädt man während des Fahrens die Batterie von Leer auf Voll, so benötigt man dabei etwas mehr als 100 Kilometer oder etwas länger als eine Stunde. In diesem Lademodus steigt der Verbrauch auf gut 9 Liter je 100 Kilometer. Der erhöhte Verbrauch im Lademodus wird am Ende je nach Fahrstil mit 20 bis 30 Kilometer null Benzinverbrauch vergütet, was unterm Strich wieder etwa acht Liter auf 100 Kilometer ergibt.

Die ökologische Sinnfrage

Ökologisch gesehen sind die Vorteile also eher gering: keine lokalen Emissionen im rein elektrische Betrieb. Beim europäischen Kraftwerksmix mit einem hohen fossilen Anteil ist auch in der CO2-Bilanz durch den Elektrobetrieb kaum ein Bonus zu lukrieren. Der deutlich höhere Energie- und Rohstoffeinsatz bei der Herstellung von derartigen Hightech-Autos wirkt sich sogar negativ auf die CO2-Gesamtbilanz aus. So kann man sich nur damit trösten, dass dieser technologische Schritt die Welt zwar im Moment nicht wirklich vorwärts bringt, dies aber immerhin in die richtige Richtung.

Denn: Während ein reiner Verbrenner immer ausschließlich und grundsätzlich auf Erdöl angewiesen ist, besteht hier die Möglichkeit, weite Strecken lokal emissionsfrei zu fahren und wenn der Kraftwerksmix in Richtung erneuerbar geht, wird die Sache auch noch ökologisch immer sinnvoller.

Die sportliche Sinnfrage

Stellt sich noch die Frage nach dem Sport: Kann Hybridantrieb wenigstens einen Rennwagen schneller machen? Der Gewichtsnachteil durch die Batterien spricht ja nicht zwangsweise dafür. Und siehe da, es gibt auch ein konkretes Fahrzeug, an dem wir das testen konnten: Der Porsche 918 Spyder ist ein wunderbares Beispiel für konsequente Umsetzung der Plug-In-Hybrid-Idee. In unterschiedlichen Fahrmodi hat man Gelegenheit, sich den Eigenheiten der Technik zu nähern. Wir haben das auf der Rennstrecke ausprobiert: Die Konkurrenz war namhaft. Unter anderen: Ferrari F12 Berlinetta, McLaren 650 S Spider, Lamborghini Huracan LP 610-4. Der Porsche war der Beste und der Schnellste, aber nicht länger als drei Runden, dann rückten ihm die anderen schnellsten Sportwagen ordentlich an die Pelle. Wenn die Batterie leer ist, wird ihm sein etwas höheres Gewicht zum Verhängnis. Nur im Modus „Hot Lap“, wo, kurz gesagt, alle Systeme auf Vollgas stehen und die Batterie leergesaugt wird, bringt er auch die Leistung, mit der er allen anderen wirklich voraus ist. Im Race-Hybrid-Modus, in dem er ohne Rücksicht auf den Spritverbrauch aber in elektrischer Balance agiert, ist er zwar dauerhaft vorne mit dabei, aber nicht mehr unschlagbar. Auch hier befinden wir uns also bestenfalls auf dem halben Weg in eine erquickliche Zukunft.

Die Suche nach der verlorenen Wärme

Deshalb: Zurück zur Theorie. Weit mehr Energie als ein Motor in Form mechanischer Leistung zur Verfügung stellt, entschwindet als Hitze durch alle Ritzen und überwiegend durch den Auspuff. Warum setzt man nicht dort noch einmal an, wo das Potenzial ja riesig ist?

Immerhin, ein Teil der Bewegungsenergie des Abgases wird immer häufiger zum Antrieb eines Turboladers genutzt, aber was ist mit diesen enormen Hitzeverlusten? Da gibt es zum Beispiel das Prinzip des thermoelektrischen Generators. Alle haben es schon probiert, BMW hat das auch einmal präsentiert. Einem enormen technischer Aufwand und Platzbedarf im Abgasstrang steht eine Verbesserung der Wirkungsgrades von 6 Prozent gegenüber, zu wenig für den Aufwand.

Ball zurück an den Maschinenbau

Die zielführendste Methode, diese Wärmeverluste bedeutend zu verringern, ist, danach zu trachten, dass von vorne herein möglichst wenig heißes Abgas den Motor verlässt. Toyota wendet diese Methode beim Prius an. Man fährt im so genannten Atkinson-Zyklus, man verlängert die Expansionsphase des Gases, in diesem Fall über die Ventilsteuerzeiten, und erreicht somit eine weitere Abkühlung, bevor das Abgas den Motor verlässt. Damit erzielt man zwar keine Spitzenwerte in der Leistung, dafür aber beim Wirkungsgrad.

So kommt es, dass der Prius, ob als Hybrid oder Plug-In-Hybrid, vor allem durch einen effizient ausglegten Verbrennungsmotor zwar in seiner Performance nicht umwerfend ist, aber immer noch Benchmark dort, wo alle hin müssen: Bei der Sparsamkeit im realen Betrieb. (fpi)