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Antriebsalternativen



Verbrennungsmotoren sind dadurch gekennzeichnet, dass sie chemisch gebundene Energie in kinetische umwandeln. Sie benötigen dazu Brennstoff und Sauerstoff, wobei sie letzteren nicht (wie bei einer Rakete) mit sich führen, sondern der Umgebungsluft entnehmen.

Der flüssige Brennstoff stellt dabei zusätzlich eine einmalig kompakte Ansammlung von Energie dar, die dem Verbrennungsmotor in dieser Hinsicht ein Alleinstellungsmerkmal verleiht. Gegen diese Ansammlung von Energie auf engstem Raum und mit geringstem Gewicht hat der Elektroantrieb auch langfristig keine Chance.

Man unterscheidet grundsätzlich den Otto- und den Dieselmotor, ersterer ist auf eine besonders exakte Zumessung von Kraftstoff zur Luft angewiesen, die im Sinne einer bestmöglichen Energieausnutzung und minimalen Schadstoffausstoß hin optimiert sein soll. Erst das Verlangen nach einer besonderen Leistungsfähigkeit durchbricht dieses Prinzip.

Dies ist z.B. bei einer nötigen Überfettung bei der Forderung nach einem spontanen Antritt bei Beschleunigungen der Fall. Auch der Kaltstart kann so etwas beanspruchen, wobei die Führung der Ansaugluft und die Beimischung von Kraftstoff eine besondere Rolle spielen.

Besonderes Augenmerk verdient beim Benzinmotor auch das Verdichtungsverhältnis zwischen größt- und kleinstmöglichem Verbrennungsraum. Es darf abhängig auch von der Form des kleinstmöglichen Verbrennungsraums einen bestimmten Wert nicht überschreiten, weil es sonst zu unkontrollierbaren Selbstzündungen kommen kann.


Dieser Wert ist dem Dieselmotor so lange egal, als nicht ein bestimmter Gesamtdruck überschritten wird, der seinen Kurbeltrieb unzulässig belasten würde. Bei ihm gibt es auch kein Mischungsverhältnis, das man dringend einhalten müsste, weil er nur Luft mit in den Brennraum mitnimmt und hoch verdichtet. Der Kraftstoff wird erst zu dem für den mechanischen Ablauf günstigsten Zeitpunkt unter Hochdruck eingespritzt.

Typisch für den Dieselmotor ist die Selbstzündung, weil die Verdichtung allein schon eine höhere Temperatur erzeugt als beim Benzinmotor. Dort ist der Funke an der oder den Zündkerze(n) für die Zündung des Gemischs verantwortlich. Von dort breitet sich dann auch die Flamme aus, man spricht von einer Flammenfront durch den ganzen Brennraum.

Der eingespritzte Kraftstoff beim Dieselmotor entzündet sich entlang des gesamten Strahls, wo er schon gasförmig geworden ist, denn nur in diesem Aggregatzustand kann er verbrennen. Und er braucht den Sauerstoff dazu, der natürlich nur an den Rändern des Strahls in genügender Menge vorhanden ist. Beim Benzinmotor sind Kraftstoff und Luft schon vorgemischt.

Um die Verbrennung nicht zu heftig ausfallen zu lassen, zielt der Strahl beim Dieselmotor immer auf eine Oberfläche, wo er dann schichtweise weiter verbrennt. Früher war das eine dem Brennraum vorgelagerte Kammer, heutzutage ist es ein sehr offener Raum im Kolben. Die unterschiedlichen Verfahren stellen entsprechende Ansprüche an die Kraftstoffe, Benzin siedet bei 30°C bis 200°C, Diesel bei 200°C bis 400°C.

Diesel ist deutlich schwerer als Benzin, enthält damit auch 13 Prozent mehr Energie, was schon einen großen Beitrag zu der dem Dieselmotor nachgesagten Sparsamkeit ausmacht. Er ist aber nicht nur deshalb bei Taxi-Unternehmen so beliebt, sondern auch wegen seiner relativ geringeren Empfindlichkeit gegenüber Kaltstarts.


Spätestens hier kommt wieder der Elektroantrieb ins Spiel, der natürlich in dieser Hinsicht überhaupt keine Empfindlichkeit aufweist. Außerdem ist bei ihm alle in der Batterie vorhandene Energie in Bewegung umsetzbar, während bei beiden Verbrennern je ein Drittel an Kühlung und als Abgas nicht umsetzbar ist.

Aber nicht nur das. Die Tatsache, dass ein E-Auto deutlich schwerer ist, bedeutet auch, dass von Beginn bis zum Ende der Fahrt nichts verloren geht, während beim Verbrenner sich der gesamte vorhandene Kraftstoff quasi in Luft auflöst. Er ist im Prinzip unwiederbringlich verloren, der gesamte im Autoleben getankte Kraftstoff, während die Batterie am Ende wieder in ihre Bestandteile zerlegt werden kann.







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