Noch sieht man vor allem auf Deutschlands Straßen viele Autos mit klassischen Motoren herumfahren. Es qualmt, es ist laut – ein gewohntes Bild. Diese „Verbrenner“ werden den deutschen Automarkt wohl noch eine Weile dominieren. Der Begriff „Verbrenner“ bezieht sich auf Verbrennungsmotoren, also Maschinen, die chemische Energie aus Brennstoffen in mechanische Arbeit umwandeln. Diese Motoren sind seit über hundert Jahren die treibende Kraft hinter Autos, Lkw, Schiffen, Flugzeugen und vielen anderen Fortbewegungsmitteln sowie Maschinen. In Zeiten des Klimawandels und der Energiewende wird jedoch zunehmend über die Zukunft der Verbrennungsmotoren diskutiert. Was sind die Stärken und Schwächen von Verbrennungsmotoren, und wie könnte sich ihre Rolle in den kommenden Jahren verändern?
Verbrenner: einfach, effizient und bewährt
Ein Verbrennungsmotor wandelt die chemische Energie von Brennstoffen (z.B. Benzin oder Diesel) in mechanische Energie um. Der Prozess läuft in mehreren Schritten ab:
- Brennstoffverbrennung: Der Brennstoff wird mit Luft gemischt und entzündet, wodurch Wärme und Druck entstehen.
- Bewegung des Kolbens: Der hohe Druck drückt den Kolben nach unten, was eine Auf- und Abbewegung erzeugt.
- Umwandlung in Drehbewegung: Diese Bewegung wird über die Kurbelwelle in Drehbewegung umgewandelt, die das Fahrzeug oder Maschinen antreibt.
- Abgasentsorgung: Die Abgase werden über das Auspuffsystem abgeführt.
Wichtige Komponenten:
- Zylinder: Hier findet die Verbrennung statt.
- Zündkerzen: Entzünden das Gemisch.
- Kurbelwelle: Wandelt die Kolbenbewegung in Drehbewegung um.
Verbrennungsmotoren sind in Autos, Lkw, Maschinen und vielen weiteren Geräten unverzichtbar und haben die Mobilität und Wirtschaft revolutioniert. Waren in großen Mengen mit großen LKWs von A nach B zu liefern – ohne starke Ottomotoren kaum vorstellbar und es wird auch noch eine Weile dauern, bis in diesem Segment die E-Motoren Überhand nehmen.
Umweltproblematik und Zukunftsperspektiven
Trotz ihrer Bedeutung steht die Technologie der Verbrennungsmotoren unter wachsendem Druck, insbesondere aufgrund ihrer Umweltbilanz. Der Hauptkritikpunkt ist die Emission von schädlichen Abgasen wie Kohlendioxid (CO₂), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub. Diese Schadstoffe tragen maßgeblich zum Klimawandel, zur Luftverschmutzung und zu Gesundheitsproblemen bei. Daher wird der Verbrennungsmotor zunehmend als umweltschädlich wahrgenommen.
In Reaktion auf diese Herausforderungen werden zunehmend alternative Antriebe entwickelt:
- Elektromobilität: Elektrofahrzeuge (EVs) bieten eine emissionsfreie Alternative, bei der die Energie aus Batterien oder Brennstoffzellen stammt. Sie sind die vielversprechendste Technologie im Bereich nachhaltiger Mobilität und gewinnen weltweit an Bedeutung.
- Wasserstofftechnologie: Wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen können als eine weitere Alternative zu Verbrennungsmotoren dienen. Sie emittieren lediglich Wasser als Abfallprodukt, was sie besonders umweltfreundlich macht.
- Biokraftstoffe: Diese Brennstoffe, die aus erneuerbaren Ressourcen wie Pflanzen und Abfällen gewonnen werden, könnten den CO₂-Ausstoß von Verbrennungsmotoren verringern, da der Kohlenstoff aus der Atmosphäre stammt und in den Kreislauf zurückgeführt wird.
Gesetzgebung und Übergang
Ein wesentlicher Faktor, der die Zukunft des Verbrennungsmotors beeinflusst, ist die Gesetzgebung. Viele Länder haben bereits strenge Emissionsvorschriften eingeführt und setzen Anreize für die Entwicklung und den Kauf von umweltfreundlicheren Fahrzeugen. So plant die Europäische Union, ab 2035 den Verkauf neuer Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren weitgehend zu verbieten. Diese gesetzgeberischen Maßnahmen forcieren den Übergang zu sauberen Alternativen.
Ob dieser Zwang dann auch mit dem passenden Angebot einhergeht, wird wohl eine spannende Zukunftsfrage. Auch wenn VW zuletzt mit dem ID.every1 ein Elektroauto um die 20.000 Euro vorstellte, das in den kommenden Jahren auf den Markt kommen soll, um auch endlich die große Masse anzusprechen, bleibt fraglich, ob der Käufer das auch will und sich leisten kann. Längst gehört mehr dazu, als nur ein Elektroauto zu Hause in der Garage stehen zu haben. Es fehlt an Infrastruktur – privat und öffentlich. Wenn hier die Politik nicht mehr investiert, wird sich Elektro auch in Zukunft noch schwertun.
(Elias Häglsperger)