02.09.12

"Airpod"

Fahren mit Luft – mehr als eine aufgeblasene Idee

Die indische Firma Tata will ein Auto mit einer unkonventionellen Technik anbieten. Es wäre eine Revolution für die Branche.

Von Katja Heise

Kleiner Preis, Fahren mit Spaß und in futuristischem Design – und das Beste: null Schadstoffausstoß. Das wäre eine Revolution der Automobiltechnik.

Und genau das verspricht das luxemburgische Unternehmen MDI - Motor Development International mit seinem Luftdruckauto.

Zu schön, um wahr zu sein? Ja, behaupten zumindest die Kritiker. Und dennoch verkündet nun auch der indische Autohersteller Tata, die Technologie sei in seinen Autos getestet worden – und zwar so erfolgreich, dass in den kommenden Jahren die Autos für Indiens Ballungszentren serienmäßig produziert werden sollen.

Der MDI-Prototyp "Airpod" hat Platz für drei bis vier Passagiere, nur drei Räder und einen Joystick statt eines Lenkrads. Mit einer Tankfüllung komprimierter Luft soll der Fahrer 220 Kilometer fahren können, bis zu 70 Kilometer in der Stunde. Ohne alle Schadstoffe, verspricht MDI.

Komprimierte Luft als Energiespeicher

Der Airpod besitzt lediglich einen Tank für komprimierte Luft als Energiespeicher. Diese treibt einen Motor an, der nicht viel anders funktioniert als ein konventioneller Kolbenmotor mit vier Zylindern. Nur muss die Energie hier nicht durch Verbrennung fossiler Brennstoffe zugeführt werden, sondern ist bereits in der komprimierten Luft gespeichert.

Die Luft wird in die Zylinder geleitet und dehnt sich aus, wobei sie den Kolben herunterdrückt – dieser Schritt wird viermal wiederholt. Schließlich ist die Luft durch den Druckabfall auf bis zu minus 15 Grad gekühlt und wird aus dem Auspuff geleitet. Das Auf und Ab der Kolben sorgt für den Antrieb der Räder – so wie beim normalen Auto.

Der Unterschied: Die Energiekosten liegen bei nur 50 Cent pro 100 Kilometer, und die Schafstoffemission liegt bei null. Das 220 Kilogramm leichte Auto soll zwischen 5000 und 7000 Dollar kosten – bezahlbar also für Käufer in Schwellenländern wie Indien. Für weitere Strecken gibt es eine Hybridversion: Denn in das Luftdruckauto lassen sich auch konventionelle Verbrennungsmotoren integrieren.

Gepresste Luft als Treibstoff

Gebaut sind die Autos aus geklebtem, glasfaserverstärktem Kunststoff. Der Rahmen aus Aluminium wurde geklebt – nicht geschweißt, um die Fertigung zu vereinfachen, heißt es. Getankt wird nur Luft, die an den Tankstellen durch einen mehrstufigen Kompressor komprimiert wird. Diese gepresste Luft wird dann in die Tanks der Autos geleitet.

Hier aber haken viele Kritiker ein: Wenn der Airpod nur 100 Kilometer weit fährt, bräuchte man ja auch alle 100 Kilometer eine Tankstelle mit Kompressor. Das wäre eine extrem aufwendige Infrastruktur. Doch diesen Einwand entkräftet MDI auf seiner Website, wo es heißt: Luftdruckautos brauchen nicht unbedingt eine Tankstelle.

Ist keine in der Nähe, tut es auch der Strom aus der Steckdose, wie sie in jeder Garage vorkommt. Denn im Luftdruckauto lässt sich, wenn nötig, ein tragbarer Kompressor einbauen. Allerdings dauert dieses Betanken zwischen 1,5 und 4,5 Stunden. Wie genau ein Kompressor in das Auto integriert und dieses aber weiterhin so leicht sein soll, das verrät MDI hingegen nicht.

Experten: "Zu geringe Energie-Effizienz"

Auch Wolfgang Hirschberg, Leiter des Instituts für Fahrzeugtechnik an der TU Graz, ist skeptisch, ob das Luftdruckauto je zu sauberer Luft in Indiens versmogten Ballungszentren führen wird. Die Luftdrucktechnik habe eine zu geringe Energie-Effizienz. Beim Komprimieren der Luft entsteht viel Wärme, die an die Umgebung abgegeben wird. Das bedeutet aber, dass sie als Energieform für den Antrieb verloren geht.

Komprimierte Luft enthält nicht viel Energie. Für die Füllung eines Autotanks mit 95 Kubikmeter entspannter Luft und einem Druck von 300 Bar benötigt ein konventioneller Kompressor 65 Kilowattstunden (kWh) elektrische Energie. Von diesen 65 Kilowattstunden bleiben nur circa 13 kWh nutzbare Energie für den Motor übrig. Umgerechnet bedeutet dies, dass die verbleibende Energie in der Druckluft noch ungefähr 20 Prozent beträgt, erklärt Peter Synek vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau. Weitere mechanische Verluste seien dabei noch nicht berücksichtigt.

Auch Ulrich Seiffert von der Gesellschaft für Fahrzeug- und Verkehrstechnik ist von der Technologie nicht überzeugt. Betreibe man den Kompressor für die Druckluft mit fossilen Brennstoffen, so brauche man unterm Strich für dieselbe Fahrtstrecke deutlich mehr Energie als ein Auto mit Verbrennungsmotor – und verursache dadurch mehr Schadstoffe. Und wenn Sonne oder Wind genutzt würden, um die Luft zu komprimieren? Dann solle man den energetisch sinnlosen Umweg über die Druckluft vermeiden und die Energie besser dort hinleiten, wo sie effizient genutzt werden könne – etwa in Batterien für Elektroautos.

Eine Frage der Sicherheit

In dieser Argumentation sind sich die Experten für Antriebstechnik einig. "Der Airpod hat nicht den Anschein eines sicheren Autos. Denn weil der Antrieb so schwach ist, muss das Auto sehr klein und leicht sein" – das mache es nicht gerade crashsicher, sagt Seiffert.

Natürlich brauche man alternative Antriebstechniken, denn die fossilen Brennstoffe sind endlich und verschmutzen die Umwelt. Doch hier liege der weltweite Fokus zurzeit eher auf elektrischem Antrieb mit Batterien. Luftdruckantriebe hingegen würden kaum erforscht.