Pferdekraft aus Sprit und Strom

Das Auto der Zukunft läuft elektrisch. Braucht es dazu zwei Motoren unter der Haube oder eine Brennstoffzelle?

Der Wagen fährt sich erstaunlich normal. Nichts ist davon zu spüren, daß unter seiner Haube zwei verschiedene Motoren schnurren. Es sei denn, man blickt auf den kleinen Bildschirm in der Mitte des Armaturenbretts: Er zeigt an, welcher Antrieb gerade aktiv ist. Das Anfahren besorgt zunächst ein Elektromotor. Je nachdem, wie stark das Gaspedal getreten wird, zündet die bordeigene Elektronik bei Geschwindigkeiten zwischen 20 und 50 Kilometern pro Stunde automatisch einen Benzinmotor. Kaum nimmt man den Fuß vom Gas, schaltet er sich wieder ab. Das ist allerdings kaum hörbar. Nur das Lenkrad vibriert dann etwas weniger.

Der Toyota Prius ist weltweit das erste Serienfahrzeug mit einem sogenannten Hybridantrieb. Bei Bedarf speist der Verbrennungsmotor über einen Generator die Batterie. Das Auto ist dadurch unabhängig vom Stromnetz. Diese Zwitterwesen zwischen Benzinkutsche und Elektromobil gelten als Übergangslösung, bis rein elektrisch betriebene Fahrzeuge alltagstauglich sind. Denn viele Experten glauben, daß Strommobilen die Zukunft gehört. Fragt sich nur, welcher Weg dahin der richtige ist: Die einen setzen auf Hybridfahrzeuge, andere favorisieren den Antrieb durch Brennstoffzellen, die an Bord des Autos aus Wasserstoff Strom für einen Elektromotor gewinnen.

Um jedoch als einzige Antriebsquelle im Auto zu dienen, ist die Kapazität der Autobatterie zu gering. Hybridautos verleiht der Verbrennungsmotor hingegen genügend Reichweite. Und mit dem Elektroantrieb können sie in der Stadt dennoch emissionsfrei fahren.

Kein Wunder, daß in jüngerer Zeit bei allen namhaften Autoherstellern entsprechende Prototypen ihre Runden zogen. Allein die US-Regierung investierte seit 1994 rund 1,3 Milliarden Mark in die Entwicklung von Hybridfahrzeugen. Dabei ist die Idee mit den zwei Motoren mitnichten neu: Schon 1900 fuhr Ferdinand Porsche bei der Weltausstellung in Paris mit seinem Lohner-Porsche vor, dessen Benzinmotor über einen Generator vier in die Radnaben eingebaute Elektromotoren versorgte.

Nun will Toyota der Hybridtechnik zum Durchbruch verhelfen. 20000 Exemplare des Prius hat der Konzern nach eigenen Angaben in Japan bereits verkauft. Auf deutschem Asphalt rollt bislang nur eines. Mit ihm düst Reinhard Glatzel, der den Auftritt Leipzigs auf der Expo 2000 vorbereitet, seit drei Monaten durch die Lande. Wenn er ökologisch zukunftweisende Projekte plane, dachte sich der Beamte, sollte er auch ein dazu passendes Auto benutzen. Der Werbeeffekt jedenfalls ist groß. "Ständig stehen Leute um das Auto herum und fragen, wo die Batterie sei und wie groß der Kofferraum", berichtet Glatzel.

Da der Elektro- den Benzinmotor unterstützt, muß dieser nur in einem eingeschränkten Drehzahlbereich laufen. Das verringert nicht nur den Ausstoß von Schadstoffen, sondern auch den Spritverbrauch. Im japanischen Testzyklus habe man nur 3,6 Liter auf 100 Kilometer verbraucht, beteuert Toyota. Und das, obwohl die Nickel-Metall-Hydrid-Batterie, die hinter den Rücksitzen untergebracht ist, dem Prius rund 300 Kilogramm Übergewicht beschert. Bei normalen Stadtfahrten dagegen, so schätzt Glatzel, verbrauche sein Prius immer noch ganze 6 Liter auf 100 Kilometer.

Nächstes Jahr soll das Zwitterfahrzeug, ausgestattet mit einem stärkeren Motor, in Europa und den USA auf den Markt kommen. Derzeit verlangt Toyota dafür umgerechnet 32000 Mark - ein Preis, der freilich vom Konzern kräftig subventioniert ist. Nach den Schätzungen des amerikanischen Automagazins Acceleration online müßte der kostendeckende Preis 68000 Mark betragen. Denn unter der Haube des Prius steckt erheblich mehr Technik als unter der eines herkömmlichen Mittelklassewagens.

Audi verabschiedet sich hingegen gerade vom Konzept der zwei Motoren. Die Ingolstädter haben zwar von ihrem Duo, einem Hybriden im Gewand des A4, bereits 50 Stück produziert. Doch nun soll er dem Modell-Lifting des A4 zum Opfer fallen. Denn die Ingenieure müßten den Duo umkonstruieren, um ihn in die neue Karosserie einzupassen - und diesen Aufwand hält man bei Audi nicht für lohnenswert. "Es gibt derzeit keinen überzeugenden Grund, ein Fahrzeug mit Hybridantrieb zu kaufen", sagt Audi-Sprecher Rudolf Schiller und bemängelt die fehlende politische Unterstützung. Mit einem Hybriden dürfe man weder in Fußgängerzonen herumkurven noch in autofreien Orten wie Zermatt. Und Steuern koste er genausoviel wie jedes normale Auto.

Ähnlich skeptisch äußert sich Meinrad Eberle. Der Professor an der ETH Zürich testete mehrere Jahre lang 20 VW Golf Hybrid TDI, bei denen der Elektromotor das Schwungrad des Dieselmotors, den Starter und die Lichtmaschine ersetzte. Die Technik habe zwar "erstaunlich gut funktioniert". Doch ließen sich allein mit einem Verbrennungsmotor "nach heutigem Wissen ebenfalls praktisch beliebig niedrige Emissionswerte" erreichen. "Ich stecke keine Energie mehr in die Hybridvariante", sagt Eberle.

Das Wasserstoff-Auto bringt so schnell kein Elch zum Kippen

Auch DaimlerChrysler, Ford und Volkswagen verfolgen das Projekt eines Fahrzeugs mit zwei Herzen nur noch halbherzig und wollen die Zwischenetappe auf dem Weg zum Elektroauto am liebsten gleich ausfallen lassen. Statt dessen konzentrieren sich die drei Konzerne auf Modelle, die mit Brennstoffzellen ausgerüstet sind. Diese Vehikel erzeugen Strom für einen Elektromotor, indem sie an Bord des Fahrzeugs Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Wasser verbinden - eine gezähmte Knallgas-Reaktion, die Energie freisetzt.

Prototypen hat bisher nur DaimlerChrysler mit der Reihe Necar (New Electric Car) entwickelt. Inzwischen ist man bei Necar 4 angelangt, der diese Woche in Washington präsentiert wurde. Unter der Karosserie der A-Klasse verbirgt sich ein kleines Brennstoffzellen-Kraftwerk mit 55 Kilowatt Leistung. Die deutsch-amerikanischen Autobauer brüsten sich, im Vergleich zum Vorgänger Necar 3 (siehe ZEIT Nr. 44/97) heute 40 Prozent mehr Leistung aus jeder Brennstoffzelle herauszuholen. Nahmen die Zellen früher noch den Kofferraum ein, passen sie nun in den Sandwichboden. Das Forschungsfahrzeug, rund 300 Kilogramm schwerer als ein herkömmliches Modell der A-Klasse, bringt daher so leicht kein Elch ins Kippen.

Necar 3 wurde allerdings mit einfach zu handhabendem Methanol betrieben, das bei normalen Temperaturen flüssig ist. Ein Reformer an Bord extrahierte daraus den Wasserstoff. Necar 4 dagegen hat flüssigen Wasserstoff geladen, der auf minus 250 Grad gekühlt werden muß und in einer überdimensionalen Thermosflasche im Heck untergebracht ist.

So haben beide Alternativkonzepte ihre Nachteile. Während die aufwendige Hybridtechnik momentan noch teuer ist und den Treibstoff Benzin nicht wirklich ersetzt, haben die Entwickler der Brennstoffzellen das entscheidende Speicherproblem des Wasserstoffs noch immer nicht überzeugend gelöst. Von einer Serienfertigung ist DaimlerChrysler nach eigenen Angaben noch fünf Jahre entfernt. Mindestens einen Vorzug hat die Hybridtechnik daher: Toyotas Prius (lateinisch für vorher) gibt es schon in Tausenderstückzahlen.