Kann man mit reiner Luft ein Auto antreiben? Tata wagt das Experiment.

Am 03.09.2012 von Martin Randelhoff

Bereits seit dem Jahr 1840 existieren Autos, die mit Druckluft angetrieben werden. Bislang blieb dieser Antriebstechnologie allerdings der Durchbruch verwehrt. Nun wagt der indische Automobilhersteller Tata mit französischer Motorentechnologie einen neuen Anlauf…

Im Jahr 1838 haben Adraud und Tessié du Motay ein Druckluftauto konstruiert und 1840 in Paris vorgestellt. Schon damals wusste man über die “comprimirte Luft als universelle Triebkraft und unentgeltliches Ersatzmittel der Dampfkraft”. 200 Jahre zuvor, im Jahr 1687, schlug der französische Physiker und Mathematiker Denis Papin bereits vor, zum Energietransport Druckluft zu verwenden.

Wie funktioniert ein Druckluftantrieb?

Die Antriebstechnologie ist eigentlich recht simpel und besteht aus einem Gasexpansionsmotor und einem Druckluftbehälter. Umgebungsluft wird verdichtet und in einen Druckluftbehälter gepresst. Im Motor befinden sich wie bei einem herkömmlichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor Zylinder, in denen die komprimierte Luft über ein Einlassventil eingeleitet wird und dort expandieren kann. Der Zylinderkopf wird nach unten gedrückt. Durch ein Auslassventil strömt die Luft wieder aus, wodurch sich die Kolben zurückbewegen. Die Auf- und Ab-Bewegungen werden wie bei einem Verbrennungsmotor über eine Welle in Drehbewegung umgewandelt, welche die Achsen und somit die Räder antreibt.

 

Seit den neunziger Jahren beschäftigt sich der ehemalige französische Formel-1-Motorkonstrukteur Guy Nègre mit dem Druckluftmotor. Mit seiner Firma MDI (Motor Development International) aus Frankreich begann er zur einen speziellen Druckluftmotor für den Fahrzeugantrieb zu entwickeln. Nach mehreren Produktionsverschiebungen lizensierte der indische Automobilmogul Ratan Tata den Nègre-Druckluftmotor für den indischen Markt. Die Serienfertigung des “Tata One CAT”-Luftdruckfahrzeugs musste 2009 wegen technischer Schwierigkeiten verschoben werden.

Tata wagt den Versuch

MDI und Tata haben in den letzten Jahren den Druckluftmotor und das dazugehörige Fahrzeug anscheinend zur Serienreife geführt. Das Tata “Air Pod” getaufte Fahrzeug soll 2013 auf den Markt kommen. Die Reichweite soll etwa 120 bis 150 Kilometer betragen, das Leergewicht des rund zwei Meter langen Fahrzeugs beträgt nur 220 Kilogramm. Der Viersitzer fährt mit einer Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h. Der nur etwa 24 Kilogramm schwere Zweizylinder-Motor leistet rund 5 kW bei 1500/min. Das Drehmoment liegt konstant bei 45 Newtonmetern im Drehzahlbereich von 200 bis 1500/min. Den 250 Liter fassenden Tank kann man entweder an speziellen Druckluftstationen oder mithilfe eines Kompressors zu Hause an der Steckdose mit auf 249 bar komprimierter Luft füllen.

 

Der Air Pod kostet ca. 7000 €.

 

Es ist nicht alles Gold was glänzt.

Jedes technische Konzept hat stets Vor- und Nachteile im Vergleich zu bereits existierender Technologie. Die niedrige Wartungsintensität und die geringen Verschleißkosten sind sicherlich ein großer Vorteil im Vergleich zu Verbrennungs- oder Elektromotoren. Im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor wird die Zahl der technischen Komponenten reduziert. Dies trägt zur Wartungsarmut bei.

 

Allerdings ist die Energiedichte von komprimierter Luft sehr gering, die Kompression auf der anderen Seite jedoch sehr aufwendig. Zwar könnte das Fahrzeug bei Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom für die Kompression emissionslos fahren, der Prozess des Befüllens mittels Wärmeunterschiede ist jedoch sehr energieintensiv. Bei einer Untersuchung der University of California in Berkeley unterlag das Druckluftauto in einem wissenschaftlichen Vergleich mit einem Elektroauto und einem konventionellen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor deutlich. In den Bereichen Treibhausgasemission, Treibstoffkosten und Tankvolumen waren die größten Unterschiede feststellbar. Hier schnitt das Druckluftfahrzeug mit Abstand am Schlechtesten ab. Nur beim Primärenergieverbrauch hatte das Druckluftfahrzeug gegenüber dem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor einen Vorteil, wenn für die Kompression der Luft regenerative Energie genutzt wird.

In Städten mit starker Luftverschmutzung kann das Druckluftfahrzeug dennoch eine Lösung sein.

Artikel kommentieren

Ähnliche Beiträge