noch Luft nach oben?
Der Verbrennungsmotor verwendet fossile Brennstoffe, die in Jahrmillionen durch die Kompression pflanzlichen Materials entstanden sind. Im Kern arbeitet ein Motor, in dessen Kammern Benzin verpufft. Die Technologie führt zwangsläufig zu großer Hitze; beim Diesel im Pkw wurden die Temperaturen sogar immer weiter erhöht, um die Leistung zu verbessern. Damit stieß der Motor aber höhere Stickstoffmengen aus.
Anlässlich der internationalen Bemühungen zur Dekarbonisierung haben insbesondere die deutschen Hersteller lange die Position vertreten, ihre Antriebe noch weiter optimieren zu können. Dies habe man schon in der Vergangenheit bewiesen. Allerdings kamen diese Verbesserungen weder der Umwelt noch der Effizienz zugute. Die Autos wurden größer, schneller und kräftiger, transportieren aber - statistisch! - fast immer nur eine Person zur Arbeit und zurück.
Verbrennungsmotor
Die Vorteile für den Nutzer eines ICE-Fahrzeugs sind zahlreich, wurden doch ganze Regionen für seine Nutzung optimiert. Dabei liegen die Nachteile der Technologie auf der Hand. Niemand würde sich mit seinem Verbrenner in die Garage stellen, solange der Motor läuft.
- Der Wirkungsgrad erreicht kaum 25%, weil
- der Motor vor allem Hitze produziert und
- Vibrationen, die
- zahlreichen Bauteile stresst, die aber
- zum Betrieb des Motors notwendig sind
- und regelmäßige Inspektionen braucht und
- hohe laufende Kosten für Reparaturen und Wartung verursachen.
Produktion
Man schätzt den Energieaufwand pro Liter Benzin auf etwa 1,6 kWh. Die Lieferanten können diesen Aufwand nicht von ihren anderen Produkten trennen, auch weil teilweise Reststoffe der Produktion selbst hierfür verwendet werden. Allerdings steigt der Wert ständig an, weil sich der Aufwand erhöht. Nach Rohöl wird immer häufiger auf See gebohrt, die Bohrungen gehen immer tiefer, und teilweise werden Ölsande ausgewaschen ("Fracking"). Zunehmende Auflagen zum Schutz von Gesundheit und Klima sowie Pönalen wegen der anfallenden Emissionen verteuern die Produktion zusätzlich.
ÖLFÖRDERUNG
Erdöl entsteht, wenn pflanzliche Bestandteile von Erde verschüttet und komprimiert werden. Der Prozess dauert Millionen von Jahren. Aus den unterirdischen Schichten wird es nun wieder heraufgeholt, auch von unter dem Meer. Wenn die Blase erschöpft scheint, werden die letzten Spuren Öl aus dem Sand gewaschen ("Fracking").
Viele der Staaten, deren Öl wir importieren, haben zweifelhafte Herrscher, die sich nur an der Spitze korrupter Systeme halten dank der Unmengen von Devisen aus dem Verkauf des Öls.
TRANSPORT I
Mit Pipelines oder Tanklastern gelangt das Rohöl zu Übersee-Häfen, von wo es riesige Öltanker in die Raffinerien transportieren. Auch ohne Havarien sind die mit Schweröl betriebenen Tanker eine große Belastung für Luft und Meer.
RAFFINERIE
In Raffinerien - häufig in der Nähe der Überseehäfen - wird das Rohöl raffiniert. Durch Erhitzen werden unterschiedliche Qualitäten voneinander getrennt. Das Benzin für Pkw ist das leichteste
flüssige Produkt, schwerer sind Kerosin für Flugzeuge und Schweröl für Schiffs- und Eisenbahndieselmotoren. Die entstehenden Gase werden ebenfalls zum Betrieb von Fahrzeugen genutzt.
TRANSPORT II
Tanklaster bringen das Benzin von Raffinerien an der Nordsee und am Rhein zu den Tankstellen im Inneren Europas.
VERTEILUNG
Das Tankstellennetz wurde zur Bequemlichkeit der ICE-Nutzer kontinuierlich aufgebaut. Da die Benzinpreise vom Lieferanten bestimmt werden, generieren sie ihren Umsatz durch den Verkauf von
Lebensmitteln. Eine technische Wartung oder gar Reparatur bieten Tankstellen nur noch in Ausnahmefällen an.
on-board-Technik
In einem Verbrennungsmotor werden fossile Kraftstoffe verbrannt, wobei zahlreiche gesundheitsgefährdende Emissionen entstehen, die Umwelt, Luft und Atmosphäre belasten. Zu Lärm und Abgasen kommt die miserable Effizienz von maximal 25% und ein hoher Verschleiß.
TANK
Die Kohlenwasserstoffe werden ebenso wie Benzin in den Tank gefüllt.
BENZINPUMPE
Das Synth-Fuel gelangt aus dem Tank in den Motorraum mittel einer Pumpe.
VERGASER
Im Vergaser wird der Kraftstoff mit Luft zu einer leicht endzündlichen Emulsion vermischt.
BATTERIE
Im Verbrennungsmotor wird die Batterie benötigt, um zahlreiche Verbraucher zu versorgen, solange die Lichtmaschinen keine Energie liefert. Größte Aufgabe ist der Anlass-Vorgang, bei dem die
Kolben in den Zylindern angeworfen werden müssen.
Fahrbetrieb
Allein die Zahl der notwendigen Bauteile, die durch den Betrieb, die Hitze, die Vibrationen und Erschütterungen erheblichen schädlichen Einflüssen ausgesetzt sind, spricht gegen den Verbrennungsmotor. Ihr Austausch im Rahmen von Wartung und Reparatur ist wesentlicher Faktor des Geschäftsmodells der Lieferanten.
ANLASSER
Die Kolben im Motorraum werden durch den Anlasser in Rotation versetzt. Dieser Elektromotor (!) hat die Kurbel ersetzt, mit der Automobilisten früher den Motor in Gang bringen mussten, und ist
daher wesentlich für die leichte Handhabung des ICE verantwortlich.
LICHTMASCHINE
Über einen Keilriemen treibt der Motor eine Lichtmaschine an. Dabei handelt es sich um einen Generator, der die Rotation in elektrischen Strom umwandelt und damit die elektrischen Verbraucher
versorgt und die Batterie auflädt.
ZÜNDVERTEILER
Wie die bereits genannten Geräte benötigt auch der Zündverteiler Strom, um das Synth-Fuel-Luft-Gemisch auf die Brennkammern im Motor zu verteilen.
MOTOR
Im Motorraum befinden sich in Zylindern mehrere, meist vier Kolben, die durch Pleuelstanden mit einer Achse verbunden sind. Das Kraftstoff-Lust-Gemisch wird in den Brennraum über dem Kolben
eingelassen und im Moment der höchsten Kompression entzündet. Durch den Impuls schnellt der Kolben zurück und überträgt diese Kraft über die Pleuelstange auf die Achse.
GETRIEBE
Die Drehzahl an der Motorachse ist zu hoch, um das Fahrzeug antreiben zu können. Außerdem ist das Drehmoment, also die verfügbare Antriebskraft nur einem bestimmten Drehzahlbereich ausreichend.
Daher benötigt dieser Antrieb mehrere Übersetzungen (Gänge), um diese Bereiche über einen gewünschten Geschwindigkeitsbereich abzudecken.
AUSPUFF
Die Abgasanlage hat Einfluss auf die Leistung des Motors und natürlich auf die Emission von Schadstoffen.