Alternativer Antrieb70 km/h mit reiner Druckluft
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Geringere Effizienz weckt Zweifel

Cockpit im AirPod

Cockpit im AirPod  |  © press-inform/Hersteller

Das Prinzip selbst ist uralt und reicht bis ins dritte Jahrtausend vor Christus zurück. Der handbetriebene Blasebalg gilt als einer der ersten mechanischen Kompressoren der Menschheit. Die Geschichte der Druckluftmobilität hingegen ist deutlich jünger. 1687, also knapp 200 Jahre vor dem ersten Automobil, schlug der Mathematiker und Physiker Denis Papin in London vor, für den Transport von Gütern Druckluft zu nutzen. Doch erst 1838 entwickelten die Brüder Adraud und Tessié du Motay ein Fahrzeug, das sich mittels Druckluft bewegen ließ. Das in Paris 1840 vorgestellte Fahrzeug war allerdings für die Schiene gedacht.

Dass jetzt im 21. Jahrhundert sich nicht nur Nègre und Tata mit dem Konzept befassen, zeigten zuletzt die Fahrzeugstudien Honda Air und Volvo Air Motion bei einem Designwettbewerb in Los Angeles im Jahr 2010. Für die weniger als 500 Kilogramm wiegenden Leichtbaustudien wurde auf den Druckluft-Antrieb zurückgegriffen, um Gewicht zu sparen – der schwere Verbrennungsmotor samt Kühlsystemen fiel weg. Ob das geringere Gewicht die wesentlich schlechtere Leistung eines Druckluftfahrzeugs im Vergleich zu einem Elektro- oder Benzinfahrzeug wettmacht, bleibt letztendlich dem Kunden überlassen.

Dass sich die Technik bisher nicht durchgesetzt hat – und Zweifel bleiben, dass das jemals geschehen wird – liegt vor allem daran, dass sie gegenüber den konkurrierenden Antrieben weniger effizient ist. Eine Vergleichsstudie ergab, dass druckluftbetriebene Autos mehr Primärenergie als ein Elektrofahrzeug benötigen. Sie würden mit dem aktuellen Strommix somit zusätzliche Treibhausgasemissionen erzeugen. Das Problem: Beim Komprimieren der Luft geht viel Energie als Abwärme verloren, sodass der Wirkungsgrad recht niedrig ist. Er liegt Experten zufolge bei höchstens 20 Prozent.

Selbst ein Auto mit klassischem Verbrennungsmotor schneidet besser ab, wenn zur Erzeugung der Druckluft Strom aus dem derzeitigen Mix verwendet wird. Da hinter der Druckluft-Technologie zudem keine Entwicklungstreiber wie etwa Akkuhersteller stehen, wird sie in absehbarer Zukunft vermutlich keine entscheidende Rolle im Straßenverkehr spielen. Tata Motors hat aber zumindest angekündigt, in Indien in den nächsten Jahren mit dem Luftdruckauto in Serienproduktion zu gehen, allerdings als vierrädrige Version. Und der französische PSA-Konzern (Peugeot/Citroën) will nach eigener Aussage in den kommenden Jahren einen Hybridmotor auf den Markt bringen, der einen klassischen Kraftstoffantrieb mit Druckluftantrieb kombiniert. Damit könnten künftig Kleinwagen mit deutlich geringerem Kraftstoffverbrauch auskommen.

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Leserkommentare
  1. Was wäre eigentlich, wenn Windkraftwerke direkt Druckluft und keinen Strom erzeugen würden? Hat man darüber mal nachgedacht?

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    • FloH48
    • 28. Januar 2013 14:58 Uhr

    Man muss die Luft so oder so komprimieren. Oder wollen Sie mit Hektolitertanks "im" Kofferraum fahren? ;)

    Verstehe den Beitrag nicht.

    Sie meinen es wahrscheinlich so, dass statt Strom Druckluft erzeugt wird, was technisch kein Problem ist. Auch die Kosten für eine Turbine dürften sehr gering sein. Sie stellen sich, nehme ich an, vor, dass ein solches Auto dann direkt an das Windrad gefahren wird zum Tanken. Oder aber die Luft über Leitungen oder wird vor Ort gespeichert. Vielleicht wäre auch eine Kombination von Elektrizitäts- und Drucklufterzeugung sinnvoll. Ich vermute allerdings, dass die Speicher extrem groß sein müssten. Nachdem es aber viele Druckluftwerkzeuge gibt und es unendlich viel Maschinen geben könnte, die damit betrieben werden, kann Ihre aufgeführte Idee meiner Meinung nach durchaus Sinn machen. Mit Sicherheit ist sie aber schon lange bedacht von sogenannten "Experten". Meine Idee war, dass man Druckluft in Fahrradrahmen speichert um bei Bedarf mehr Power zu haben oder durch Bremsen den Tank wieder aufzufüllen.

    Der Wirkungsgrad moderner Generatoren liegt bei etwa 98 Prozent. Bei der Erzeugung elektrischer Energie aus den Drehungen des Windrades treten also kaum Verluste auf (das ein Windrad nicht alle Energie, die im Wind steckt, umwandeln kann ist ein anderes Blatt).
    Die hohen Energieverluste entstehen beim Komprimieren (und auch beim späteren Expandieren) der Luft und sind auf Grund der Gesetze der Thermodynamik nicht vermeidbar. Eine wie auch immer rein mechanische Vorrichtung zur direkten Kompression von Luft durch Rotorbewegungen wäre also nicht effizienter.

    Was interessiert mich denn der Wirkungsgrad bei der Erzeugung? Viel wichtiger ist doch der Wirkungsgrad bei der Speicherung! Und da dürfte Druckluft doch wesentlich besser abschneiden als Strom ...

    • tk1986
    • 28. Januar 2013 18:08 Uhr

    hat man darüber schon mal nachgedacht:

    http://www.spiegel.de/wis...

    • Sikasuu
    • 29. Januar 2013 11:04 Uhr

    Zu teuer!
    .
    Warum wandelt ein Kraftwerk seinen Brennstoff nicht in Druckluft um? Dampfkraftwerke tun das schon fast:-))
    .
    Denk mal nach.
    Sikasuu

    • hakufu
    • 29. Januar 2013 15:45 Uhr

    Trotz aller nachfolgenden Kritik, auch über den Wirkungsgrad.

    Warum sollte man nicht darüber nachdenken, Pressluft direkt aus Windkraft zu produzieren, die z.B. in einem Tank, der als Fundament der WKA dient, zu speichern. Ebenfalls als Speicher könnten unterirdische Kavernen dienen, wie das z.B. bei der Gasspeicherung der Fall ist.

    Damit diese dann als Strom ( kontinuierlich ) in das Netz abgegeben wird.

    Was spielt der Wirkungsgrad für eine Rolle, wenn die Energie (RE) kostenlos zur Verfügung steht ?

    Es geht um Speicherung von Energie und um die Gleichmäßigkeit der Stromabgabe.

  2. wie viel elektrische Energie gebraucht wird, um 350 bar in eine 175 l Tank zu pressen. Mit der Abwärme kann man im Winter schön die Tankstelle heizen.

    3 Leserempfehlungen
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    Es ist ja nicht so, dass noch niemand über die lokale Nutzung stationär erzeugter Abwärme nachgedacht hat. Ich halte den Einwand für berechtigt, aber technisch nicht unüberwindlich. (Okay, ob Abnehmer für die ganze Abwärme da wären, wenn man den kompletten Autoverkehr auf Luftdruck umstellt, ist dann die nächste Frage).

    Irgendwie unwohl wäre mir bei dem Gedanken an einen so grossen Tank mit so hohem Druck.

    • Statist
    • 28. Januar 2013 15:16 Uhr

    könnte man ja gleichzeitig z.B. eine Glasschmelze flüssig halten.... ob ich nun den Strom im Glas selbst verbrenne, oder dabei noch Druckluft erzeuge, dieser Unterschied wäre vielleicht gar nicht so riesig, käme auf eine Berechnung an.

    Die Wärme an die privaten Haushalte abzugeben, davon halte ich nicht viel, da die jahreszeitlich bedingt zu große Schwankungen in der Abnahme bedeuten. Man würde sich hier vor allem etwas schön rechnen

    • FloH48
    • 28. Januar 2013 14:55 Uhr

    wenn man die Entwicklung auf Sinnvolles beschränken könnte.
    Was nützten die 500 KG Gewicht bei einem Wirkungsgrad von max. 20%?

    Ich frage mich immernoch, wann nun endlich der lang erwartete große Durchbruch in der Akkutechnologie kommt. Ob man zu diesem Zeitpunkt aber bereit ist, eine vernünftige Infrastruktur zu schaffen steht ja auch noch in den Sternen. Für Menschen die in Mietwohnungen leben gibt es m.E. noch keine Auflademöglichkeiten. Und diese sind nunmal die Hauptzielgruppe der E-Stadtvehikel.

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    • wasd
    • 28. Januar 2013 18:20 Uhr

    bevor es zentrale parkscheinautomaten gab, war in der stadt neben jeder parklücke eine mechanische parkuhr. so schwer wird es doch nicht sein, so was mit steckdose hinzustellen, jede straßenlaterne hat strom.

    ich habe in berlin ein paar tage lang ein elektroauto ausprobiert und es war gar nicht so übel, es gibt hier ladestetionen, die tatsächlich wie parkscheinautomaten aussehen, und die parkplätze dazu sind halteverbotszonen, elektroautos beim laden frei. außer das man mal in zweiter reihe stehen bleiben muss und die örtlichen geschäffte absucht um einen lieferwagenfahrer zu verjagen ist das ganze unproblematisch. ich hatte allerdings das gefühl dass es im genzen ring nur 50 säulen gibt, es ist schon ein wenig doof nach dem parken mit der straßenbahn nach hause fahren zu müssen, aber von 1,2 mio autos in berlin sind vielleicht 1000 (?) elektrisch, dass wird sich schon ergeben sobald der bedarf da ist.

    Ich frage mich immernoch, wann nun endlich der lang erwartete große Durchbruch in der Akkutechnologie kommt.
    Wer erwartet denn den, und wozu?

    Ich habe nichts gegen einen Superwunderakku mit 10000+x Wh/kg, aber E-Autos sind auch mit heutiger Akkutechnik für viele Anwender bereits alltagstauglich.

    Für Menschen die in Mietwohnungen leben gibt es m.E. noch keine Auflademöglichkeiten.
    Auch Menschen, die in Mietwohnungen leben, parken gelegentlich in Tief- und sonstigen Garagen oder haben zugewiesene Parkplätze. Da ist die Ausstattung mit Lademöglichkeiten zumindest technisch durchaus möglich.
    Alternative für Laternenparker:
    http://www.tagesspiegel.d...
    oder Schnellladung unterwegs.

    Und diese sind nunmal die Hauptzielgruppe der E-Stadtvehikel.
    Da E-Autos nunmal keine (reinen) Stadtvehikel sind, sind private Mieter sowieso nicht die Hauptzielgruppe.

    Das Druckluftauto von Negre verfolge ich mittlerweile seit Ende der 90er, fast solange wie er schon daran bastelt und Ankündigungen produziert. Vor etwa 10 Jahren standen bei seiner Firma Modelle mit Preisen im Netz und IIRC waren sogar Vorbestellungen möglich!
    Kaufbar sind die Kisten bis heute nicht, daher bin ich ein gaaaaanz kleines bißchen skeptisch ob dieses Mal wirklich die Massendruckluftmobilität kommt...
    Ob sie tatsächlich funktionieren können/dürfen/sollen müßte die Praxis zeigen.

    • FloH48
    • 28. Januar 2013 14:58 Uhr

    Man muss die Luft so oder so komprimieren. Oder wollen Sie mit Hektolitertanks "im" Kofferraum fahren? ;)

    Antwort auf "Windkraftwerke"
  3. Verstehe den Beitrag nicht.

    Eine Leserempfehlung
    Antwort auf "Windkraftwerke"
  4. 6. je nun

    Es ist ja nicht so, dass noch niemand über die lokale Nutzung stationär erzeugter Abwärme nachgedacht hat. Ich halte den Einwand für berechtigt, aber technisch nicht unüberwindlich. (Okay, ob Abnehmer für die ganze Abwärme da wären, wenn man den kompletten Autoverkehr auf Luftdruck umstellt, ist dann die nächste Frage).

    Irgendwie unwohl wäre mir bei dem Gedanken an einen so grossen Tank mit so hohem Druck.

    Eine Leserempfehlung
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    ... etwa 60 Litern einer hochentzündlichen ( Flammpunkt unter -20C ) Flüssigkeit im Rücken unterwegs?

    • Sikasuu
    • 29. Januar 2013 10:54 Uhr

    Können wir auch ganz gut.
    .
    Die Frage ist aber, wie wird der "kostenlose" Stoff Luft zu Druckluft. Wieviel Energie=Kosten muss ich aufwenden, um mich und meine Verpackung xyz=Strecke zu bewegen.
    .
    Da wird die "Kostelose" Luft als Energieträger mit einmal ganz schön teuer.
    .
    Gruss
    Sikasuu

  5. ... bei Airpod klappts auch mit der Klimaanlage.

    • Statist
    • 28. Januar 2013 15:16 Uhr

    könnte man ja gleichzeitig z.B. eine Glasschmelze flüssig halten.... ob ich nun den Strom im Glas selbst verbrenne, oder dabei noch Druckluft erzeuge, dieser Unterschied wäre vielleicht gar nicht so riesig, käme auf eine Berechnung an.

    Die Wärme an die privaten Haushalte abzugeben, davon halte ich nicht viel, da die jahreszeitlich bedingt zu große Schwankungen in der Abnahme bedeuten. Man würde sich hier vor allem etwas schön rechnen

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  • Schlagworte Peugeot | Elektrofahrzeug | Alternative Antriebe | Indien | Luxemburg | MIT
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