Alternative Antriebskonzepte: Elektromobilität, Hybrid und Brennstoffzelle im Vergleich

Fossile Brennstoffe sind nicht nur umweltschädlich und teuer, sie sind auch ziemlich altmodisch und uncool. Alternative Antriebskonzepte ermöglichen es uns, teilweise bis komplett unabhängig von ihnen mobil zu bleiben. Aktuell gibt es bereits verschiedene Antriebe, die mehr oder weniger auf deutschen Straßen im Einsatz sind. Wir stellen die bekanntesten Alternativen vor und geben einen ersten Überblick.

Alternative Antriebe: Warum diese Antriebsarten die Zukunft sind

Jedes Jahr werden etliche neue Fahrzeuge zugelassen – nach Angaben des Kraftfahrtbundesamtes allein 2.622.132 im vergangenen Jahr 2021. Zwar waren in der ersten Jahreshälfte 2022 knapp 40 Prozent der Neuzulassungen mit einem alternativen Antrieb ausgestattet, allerdings fahren noch immer viele mit einem konventionellen Verbrenner-Motor. Es sind also nicht nur jedes Jahr insgesamt mehr Fahrzeuge unterwegs, gleichzeitig gibt es auch mehr Endverbraucher begrenzter Ressourcen. Die Gründe, eine alternative Antriebsart zu nutzen, sind meist:

• weniger CO2 beim Fahren auszustoßen
• oder komplett unabhängig von fossilen Kraftstoffen zu fahren

Schätzungen zufolge reichen die weltweiten Ressourcen von Erdöl nur noch bis 2050. Spätestens dann bleibt also auch der letzte Verbrenner mit leerem Tank stehen. Um dem Klimawandel entgegenzuwirken und generell ressourcenschonender und mobil zu bleiben, steigt folglich die Nachfrage nach Fahrzeugen mit alternativen Antrieben. Einige Konzepte sind zwar noch in der Entwicklungsphase, aber eins steht bereits jetzt fest: Durch sie können wir den Verbrennungsmotor Schritt für Schritt ersetzen.

Entwicklung: Anteil alternativer Antriebe bei Neuzulassungen

Alternative Antriebsarten markieren einen gewaltigen Fortschritt in der technologischen Entwicklung. Sie werden stetig verbessert, um Energie noch effizienter zu nutzen. Bereits 2021 wurden beachtlich mehr Fahrzeuge mit alternativem Antrieb zugelassen als noch vier Jahre zuvor.

Alternative Antriebe und Kraftstoffe im Vergleich

Diverse Antriebstechnologien bieten eine Alternative zum Verbrenner und haben nur wenig mit konventionellen Motoren gemeinsam. Zu den alternativen Antrieben gehören unter anderem:

• Elektroantrieb
• Hybrid-Antrieb
• Wasserstoffantrieb
• Erdgas und Autogas

Generell lässt sich die Leistungsstärke der unterschiedlichen Alternativen nicht pauschalisieren. Dennoch ergeben sich zum Teil effizientere Fahrzeuge mit mehr Leistung und einer schnelleren Beschleunigung. Autos, die mit Strom oder Wasserstoff fahren, sind beispielsweise bekannt für ihre ausgezeichnete Energienutzung. Grund dafür ist die direkte Verfügbarkeit von Energie aus dem Akku oder der Brennstoffzelle. Die Beschleunigung ist sofort beim Tritt auf das Fahrpedal spürbar. Dafür büßen einige Antriebsarten bei ihrer Reichweite im Vergleich zum Verbrenner wieder ein. Heißt es zumindest. Oder? Schauen wir mal etwas genauer hin.

Der klassische Elektroantrieb für Fahrzeuge

Was Ende des 19. Jahrhunderts bereits erfunden wurde, hat erst heute mit modernen Akkus und Technologien den richtigen Durchbruch geschafft. Oder nennt man es doch eher ein spätes Comeback? Egal. Die Rede ist vom Elektroantrieb. Stromer sind gleich nach Hybriden die beliebtesten Fahrzeuge mit alternativem Antrieb. Sie speichern Energie in ihren Akkus und können an jeder gewöhnlichen Haushaltssteckdose geladen werden. Aktuell schaffen die meisten Modelle ca. 500 Kilometer, bevor sie geladen werden müssen. Ihre Reichweite kann jedoch abhängig von äußeren Einwirkungen wie kalten Temperaturen im Winter oder dem übertriebenen Gebrauch von Klimaanlage und Sitzheizung variieren.

E-Autos haben neben ihrem Fahrspaß weitaus mehr zu bieten. Elektroantriebe sind leise und sauber – zumindest, wenn der Strom zum Betrieb aus regenerativen Energiequellen kommt. Auch Betriebskosten fallen im Vergleich zu anderen Antriebsarten deutlich geringer aus. Hier kann nicht nur an der Ladesäule, sondern auch bei Werkstattbesuchen gespart werden.

Unterschied Plug-in-Hybrid und Vollhybrid

Fahrzeuge mit einem Hybridantrieb vereinen zwei Antriebsformen miteinander. Sie besitzen einen Elektro- und einen Verbrennungsmotor. Komplett alternativ ist diese Mischform somit nicht, da noch immer fossiler Treibstoff getankt werden muss, aber ein Schritt in die richtige Richtung allemal. Die Batterie wird (bis auf den Plug-in-Hybrid) ausschließlich während der Fahrt geladen. Zu unterscheiden gilt es zwischen:

• Micro-Hybrid: Fahrzeug mit Start-Stopp-System, kann aber nicht rein elektrisch fahren
• Mild-Hybrid: Lichtmaschine ermöglicht Rekuperation und kann so den Motor unterstützen
• Voll-Hybrid: besitzt vollwertigen E-Motor und schafft kürzere Strecken rein elektrisch
• Plug-in-Hybrid: kann zusätzlich an der Ladesäule oder Steckdose geladen werden und eine erheblich bessere elektrische Reichweite

Hybriden Antriebe vereinen die Stärken von Verbrennungs- und E-Motor. Im Stadtverkehr kann mit dem Elektroantrieb leise, sauber und sparsam gefahren werden. Auf längeren Autobahn- oder Überlandstrecken sorgt der Verbrennungsmotor für die nötige Reichweite. Währenddessen wird der Akku wieder aufgeladen.

Brennstoffzellen: Der alternative Antrieb mit Wasserstoff

Ein Fahrzeug mit Wasserstoffantrieb ist im Grunde auch ein E-Fahrzeug. Es lädt jedoch keinen Strom an der Ladesäule, sondern tankt Wasserstoff und wandelt diesen in Elektrizität um. Der flüssige Wasserstoff reagiert dafür in einer sogenannten Brennstoffzelle mit Sauerstoff und wird zu Wasser. Bei diesem Prozess entsteht elektrische Energie, die einen Elektromotor antreibt. Ein kleiner Akku speichert einen Teil des Stroms zwischen, um beispielsweise Lastspitzen beim Anfahren oder Beschleunigen abzudecken.

Durch den Antriebsstoff Wasserstoff entstehen zwar keine Abgase oder Emissionen, die Flüssigkeit muss aber in Tanks mit 700 bis 800 Bar Druck gelagert werden. Aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit ist Wasserstoff auf keinen Fall ungefährlich. Auch ist Wasserstoff kein natürlich vorkommender Rohstoff, sondern muss erst hergestellt, transportiert und gelagert werden. Energieverlust und erzeugte Emissionen sind bei der Herstellung enorm. Was sicherlich neben dem hohen Preis für Wasserstofffahrzeuge erklärt, dass es nur wenige Modelle in Betrieb gibt. Aktuell gibt es daher nur 92 Wasserstofftankstellen in Deutschland.

Erdgas (CNG) oder Autogas als Antrieb

Compressed Natural Gas (kurz: CNG) ist komprimiertes Erdgas, kann aber auch synthetisch hergestellt werden. Autogas wiederum ist ein Flüssiggas-Gemisch aus Propan und Butan. Beide Kraftstoffe werden genau wie beim herkömmlichen Verbrenner im Motor verbrannt. Das Tanken ist im Vergleich zu Benzin oder Diesel etwas günstiger, aber Fahrzeuge mit Gas-Antrieb stoßen im Schnitt nur 15 bis 20 Prozent weniger CO2 aus. Alternativ macht sie das zwar schon, aber wirklich zukunftsorientiert nicht. Vor allem ältere Autos lassen sich beispielsweise auf Autogas umrüsten, Neuwagen kommen nur wenige auf den Markt. Das Umrüsten auf CNG ist relativ kompliziert und der zusätzlich Tank nimmt enorm viel Platz ein, was das Unterfangen zu einer kostspieligen Angelegenheit macht.

Zukünftig werden wohl immer weniger gasbetriebene Fahrzeuge zur Verfügung stehen. Volkswagen als bislang größter Anbieter kündigte an, keine neuen CNG-Fahrzeuge mehr zu entwickeln. Auch lassen sich nicht alle Motoren umrüsten.

Welcher alternative Antrieb passt zu mir?

Bei den verschiedenen Antriebsarten fragen Sie sich nun, welcher am besten zu Ihnen passt? Diese Frage kann nicht pauschal beantwortet werden. Wichtig sind in jedem Fall das persönliche Fahrprofil, der Einsatzbereich des Fahrzeugs und natürlich auch individuelle Präferenzen.

• Elektroautos sind in jedem Fall alltagstauglich, können überall geladen werden und sparen viel Geld beim Aufladen oder in der Werkstatt ein.
• Hybridfahrzeuge reichen besonders für kurze tägliche Strecken und alle die, die sich noch nicht ganz trauen, auf den Verbrennungsmotor zu verzichten.
• Brennstoffzellen- bzw. Wasserstoffautos eignen sich, wenn zum einen die nötige Tankstelle in Reichweite ist und man mit „Zero-Emissions“ fahren möchten.
  

Unterm Strich haben alle alternativen Antriebsarten ihren eigenen Vor- und Nachteile. Fahren Sie am besten verschiedene Modelle Probe – besonders Elektroautos überzeugen in der Praxis viel mehr, als vielleicht erwartet.