Alternative Antriebsarten: Aufladbare Autobatterien und Brennstoffzellen

In Deutschland wird die individuelle Mobilität großgeschrieben, und Kraftfahrzeuge gehören privat und beruflich zum Lebensalltag der meisten Menschen. Um die ökologisch notwendige Energiewende weg von fossilen Energieträgern hin zu alternativen Antriebsarten zu realisieren, haben sich international zwei Ansätze als besonders erfolgversprechend herauskristallisiert. Erfahren Sie, welche alternativen Antriebsarten mit aufladbaren Autobatterien es gibt und wo deren Vor- und Nachteile liegen.

Das Wichtigste in Kürze

• Der Einsatz alternativer Antriebsarten kann den Verbrauch fossiler Energieträger beim Autofahren und damit auch den klimaschädlichen CO₂-Ausstoß signifikant verringern.
• Fahrzeuge mit aufladbarer Autobatterie stoßen nicht nur keine Schadstoffe aus, sie sind zudem angenehm leise.
• Wasserstoff- oder Brennstoffzellen-Autos sind mit einem Aggregat ausgestattet, das Wasserstoff in elektrische Energie umwandelt, die den E-Antrieb des Autos speist.
• Die Anschaffung eines modernen E-Autos ist derzeit finanziell äußerst interessant. Viele EU-Staaten honorieren den Umstieg auf eine alternative Antriebsart.

Alternative Antriebsarten – ein großer Gewinn für den Umweltschutz

Die Ära der fossilen Brennstoffe neigt sich unweigerlich ihrem Ende entgegen. An die Stelle der nicht erneuerbaren und stark umweltbelastenden Energieträger treten Alternativen, die sowohl für die Umwelt als auch für die Gesundheit der Menschen mit weitaus geringeren Belastungen verbunden sind. Weltweit beschäftigen sich hochqualifizierte Teams mit der Forschung nach umweltverträglichen und bezahlbaren alternativen Energieträgern.

Im Bereich der alternativen Antriebsarten für PKW und Nutzfahrzeuge haben sich zwei Varianten als besonders erfolgsversprechend entpuppt. Aufladbare Autobatterien werden heute schon von zahlreichen Herstellern verbaut. Aktuell am weitesten verbreitet sind Lithiumionen-Akkus. Diese Batterietechnologie ist auch in vielen Akku-Werkzeugen und-Haushaltsgeräten zu finden. Die zweite besonders erfolgversprechende Variante der alternativen Antriebsarten ist die Brennstoffzelle. Bei dieser Technologie wird der benötigte Strom erst dann im Fahrzeug erzeugt, wenn er zur Fortbewegung gebraucht wird.

Unter Strom: Plug-in-Hybride und Mildhybride

Ist ein Hybridauto mit einer aufladbaren Autobatterie ausgestattet, die den Elektromotor betreibt, wird es auch Plug-in-Hybrid genannt. Die Batterie wird über das flächendeckend zugängliche Niederspannungsnetz wiederaufgeladen. Plug-in-Hybride haben einen deutlichen leistungsstärkeren Elektromotor und eine größere Batterie als vollhybride Fahrzeuge. So können sie schneller und weiter rein elektrisch fahren, nämlich zwischen 30 und 60 Kilometern. Daher sind Plug-in-Hybride besonders für lokale Strecken geeignet.

Die aktuelle Akku-Generation basiert auf der Lithiumionen-Technologie. Nutzer mit eigenem Grundstück installieren meist eine eigene Wallbox zum Wiederaufladen der Autobatterie an ihrem Stellplatz oder in der Garage und können unter Umständen von günstigen Stromtarifen profitieren. Besteht diese Möglichkeit nicht, muss eine öffentlich zugängliche Ladesäule genutzt werden. Die Kosten für das Wiederaufladen sind dann meist höher. Das Ladenetz wächst kontinuierlich weiter: Innerhalb eines Jahres wurden über 5.000 neue Ladepunkte gebaut.

Eine derzeit populäre Variante, die Verbrennungs- und Elektro-Antrieb miteinander verbindet, ist der so genannte Mild-Hybrid. Dabei handelt es sich um ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, der bei Bedarf von einem Elektromotor Unterstützung erhält. Mild-Hybride können im Vergleich zu Benzinfahrzeugen 15 bis 25 Prozent Kraftstoff einsparen, indem Energie wiedergewonnen und in die Batterie eingespeist wird. Der Verbrennungsmotor soll stets mit optimalem Wirkungsgrad arbeiten. Per Generator wird überschüssige Energie, wie sie beispielsweise auch beim Bremsen durch Wärme verloren gehen könnte, umgewandelt und in der Batterie gespeichert.

Auf diesem Gebiet hat auch der Technologie-Spezialist HELLA überzeugende Entwicklungsarbeit geleistet. Mit dem Dual-Voltage-Batteriemanagementsystem und dem PowerPack 48 Volt, das speziell auf die Anforderungen von Mild-Hybridfahrzeugen abgestimmt ist, zeigt HELLA einmal mehr, dass mit dem entsprechenden Know-how auf allen Stufen der Elektrifizierung Fortschritte beim Klimaschutz möglich sind.

Attraktive Alternative Wasserstoff – Brennstoffzelle statt Benzin

Wasserstoff ist bereits seit Längerem als möglicher Energieträger in den Fokus der Autobauer gerückt. Eine Variante, die der Technologie eines herkömmlichen Verbrennungsmotors nicht unähnlich ist, ist der Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Bei dieser Motorentechnologie wird anstelle fossiler Brennstoffe Wasserstoff genutzt. Die zweite, modernere Variante setzt auf Wasserstoff als Energieträger für Brennstoffzellen-Antriebe. Dabei wird durch die Oxidation von Wasserstoff elektrische Energie gewonnen, die wiederum den Elektroantrieb des Autos mit Energie versorgt.

Derzeit gelten Autos mit Wasserstoffantrieb noch nicht als konkurrenzfähig. Viele Experten führen die vergleichsweise hohen Anschaffungskosten allerdings auf die derzeit noch sehr geringen Stückzahlen zurück. Mit zunehmender Popularität wird der Wasserstofftechnologie das Potenzial zur Konkurrenzfähigkeit gegenüber batteriegespeisten Elektroantrieben zugeschrieben. Eine weitere Hürde, mit der Autos mit Wasserstoffantrieb derzeit zu kämpfen haben, ist die aktuell noch sehr dünne Lade-Infrastruktur.

Den Nachteilen stehen aber auch einige große Vorteile gegenüber. Während insbesondere für den Schwerlastverkehr Akkus ausgesprochen groß, schwer und teuer sind, lässt sich Wasserstoff sehr viel effizienter als Energieträger nutzen. Zudem dauert die Betankung eines mit Wasserstoff betriebenen Fahrzeugs kaum länger als die Betankung eines Benziners oder Dieselfahrzeugs.

Viele Länder bieten staatliche Förderungen

Wenn Sie sich für die Anschaffung eines Fahrzeugs mit alternativem Antrieb entscheiden, unterstützt Sie der deutsche Staat bei der Anschaffung mit großzügigen Prämien. Derzeit können Sie sich in Deutschland über einen Umweltbonus und eine Innovationsprämie freuen. Viele EU-Staaten unterstützen den Umstieg auf eine alternative Antriebsart. In einigen Ländern werden Verbote für Verbrennungsmotoren diskutiert oder wurden sogar schon beschlossen. So werden in Norwegen ab 2025 nur noch alternative Antriebe neu zugelassen.