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Der Verbrenner muss bleiben

Mit Strom oder Wasserstoff sollen Autos künftig fahren. Der Dresdner Professor Frank Atzler hat Zweifel, dass das allein ausreicht.

Im Labor an der TU Dresden prüft Frank Atzler mit seinem Team Kraftstoffe am großen Verbrennungsmotor. Ein neues Projekt rückt Methanol in den Fokus.
Im Labor an der TU Dresden prüft Frank Atzler mit seinem Team Kraftstoffe am großen Verbrennungsmotor. Ein neues Projekt rückt Methanol in den Fokus. © Marion Doering

Geht es nach den Plänen der EU-Kommission, ist im Jahr 2035 Schluss für den Verbrenner. Ab diesem Zeitpunkt dürften in der Europäischen Union keine Neuwagen mit Verbrennungsmotor mehr verkauft werden. Die Mitgliedsstaaten müssen all dem in den nächsten Jahren zwar noch zustimmen und der Gesetzgebungsprozess kann dauern – doch es gibt zahlreiche Befürworter der Idee, wie etwa Dänemark, die Niederlande oder auch Österreich.

Frank Atzler ist kein Fan des Vorstoßes. An der TU Dresden ist er Inhaber der Professur für Verbrennungsmotoren und Antriebstechnik. „Ich bin noch nicht bereit, den Verbrennungsmotor im Titel des Lehrstuhls aufzugeben“, sagt er und schiebt ein Lächeln hinterher. Elektroautos und mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge seien aber nicht die Lösung, um die Klimakrise zu überwinden. „Mit Blick auf aktuelle Zahlen zur Gesamtenergiesituation in Europa können wir in Zukunft nicht auf den Verbrennungsmotor verzichten, wenn der CO2 Ausstoß tatsächlich gesenkt werden soll.“

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Wer Frank Atzler zuhört, merkt schnell: Hier brennt einer für den Verbrenner. Nicht, weil bitteschön an seiner Professur alles so bleiben soll wie bisher. Er will zeigen, dass die in Verruf geratene Antriebstechnik durchaus Potenzial für das umweltbewusste Autofahren hat. Überall würde heute darüber diskutiert werden, wie und mit welchen Mitteln der Mensch in Zukunft mobil ist.

„Aber manche Fragen werden dabei völlig ausgeblendet“, erklärt Atzler. Keiner spräche öffentlich über die Mengen, die künftig an Wasserstoff oder Strom gebraucht werden, damit der Mensch in Autos mit diesen Technologien unterwegs sein kann. „Wir müssten jetzt planen und investieren, um diese riesigen Mengen an Strom oder Wasserstoff oder einen anderen Energieträger importieren zu können und da passiert viel zu wenig.“ Für seine Argumentation sammelt er schon seit Jahren Zahlen, schaut in Statistiken, vergleicht und zieht Schlüsse.

Nur Strom und Wasserstoff? Keine gute Idee!

Mit ihren Plänen will die EU die derzeitigen CO2-Emissionen verringern. Rund 140 Gramm pro Kilometer stößt ein mit Benzin betanktes Auto aus. Die CO2-Konzentration ist ein wichtiger Einflussfaktor für das Klima auf der Erde, da sie den Treibhauseffekt befördert. CO2-frei könne Mobilität aber niemals sein, betont der Professor. Im Lebenszyklus eines Antriebssystems, ganz gleich auf welcher Basis, gäbe es immer wieder Prozesse in Produktion, Betrieb und bei der Entsorgung, bei denen CO2 ausgestoßen wird. CO2-neutral oder -arm – das sei realistisch.

E-Autos müssten also idealerweise auch grünen Strom tanken. Bei seinen Recherchen stieß der Professor aber auch auf diese Zahlen: Weniger als 20 Prozent der gesamten Energiemenge, die in Deutschland pro Jahr verbraucht wird, stammt aus erneuerbaren Quellen. Der Anteil von Windenergie und Sonnenenergie aus Fotovoltaikanlagen betrug 2019 lediglich fünf Prozent. „Selbst durch einen massiven Ausbau von Windkraft und Photovoltaik in Deutschland, wird der Bedarf an grüner Energie nicht annähernd gedeckt werden können“, gibt Atzler zu bedenken.

Erste Wasserstofftankstellen gibt es auch in Deutschland bereits. Doch die Anwendbarkeit der Technologie hat ihre Tücken.
Erste Wasserstofftankstellen gibt es auch in Deutschland bereits. Doch die Anwendbarkeit der Technologie hat ihre Tücken. © imago images

Deutschland ist also auch in Zukunft in erheblichem Maße von Energieimporten abhängig. Schon heute sind es über 60 Prozent der Primärenergie, die aus dem Ausland kommen. Eine gute Ausgangslage, wenn ein Großteil der Autos mit Strom unterwegs sein soll? Über interkontinentale Distanzen eignen sich Strom zudem gar nicht und Wasserstoff nur sehr bedingt für den Transport.

Das Plädoyer von Frank Atzler fällt deshalb deutlich aus: Die Politik sollte sich nicht allein auf Strom und Wasserstoff als Antriebstechnologie festlegen. Ob Wasserstoff-, Batterie- oder Hybridantriebe – all diese Antriebe müssten je nach Anwendung sinnvoll eingesetzt werden. Auch der Verbrennungsmotor. Dafür bräuchte es allerdings CO2-neutrale Treibstoffe.

Methanol soll helfen

Der jetzt von einigen Autoherstellern favorisierte Wasserstoff hat nämlich ein großes Problem. Er ist schlecht handhabbar. Speicherung und Transport sind aufwendig und schwierig. Methanol hingegen ist kostengünstig herzustellen, einfach speicher- und problemlos transportierbar. Schon lange findet Methanol breite Anwendung in der Chemieindustrie, wird beispielsweise auch per Schiff transportiert. Einziges Problem: Methanol ist giftig, kann zu Blindheit oder in größeren Mengen zu Atemlähmung führen.

„Aber Wasserstoff kann durchaus auch gefährlich sein, gerade in der mobilen Anwendung“, führt er aus. Ein riesiger Vorteil von Methanol wäre die schnelle Umsetzbarkeit in einer Energie- und Mobilitätswende. „Methanol ist in großen Mengen, mit einfachen Mittel, preisgünstig und robust herstellbar und in Logistik und Handhabung unschlagbar“. Um die negativen Folgen für das Klima zu minimieren, muss der Mensch zügig handeln. Deshalb sind Technologien gefragt, die schon bald zur Verfügung stehen könnten. Bei Methanol stehen die Chancen diesbezüglich gut.

Auch deshalb will der Dresdner in den kommenden Jahren noch intensiver an dem Thema forschen. Derzeit läuft ein Antrag für ein Forschungsprojekt, mit dem Atzler und seine Kollegen herausfinden wollen, welche Möglichkeiten sich durch den Einsatz von Methanol im Verbrennungsmotor in Zukunft ergeben könnten. „In der späteren Anwendung bräuchte es dafür keine umwälzenden Veränderungen“, erklärt er. Die Motorenhersteller müssten aber doch einige Entwicklungsarbeit leisten, an den Tankstellen würden zusätzliche Zapfsäulen für Methanol gebraucht werden.

Neue Technologie schon in fünf Jahren

Noch ist die Herstellung von Methanol aber nicht grün. Bislang wird es größtenteils aus Erdgas hergestellt oder durch Kohlevergasung, was sehr klimaschädlich ist. Bisher entstehen also sowohl bei der Produktion als auch bei der späteren Nutzung hohe CO2-Emissionen. Um den Einsatz von Methanol umweltverträglich zu gestalten, ist die Herstellung von grünem Methanol nötig. In knapp fünf Jahren, so schätzt Atzler, könnte es aus grünem Strom, vielleicht teilweise aus Biomasse, in großen Mengen hergestellt werden Sein Einsatz wäre klimaneutral, denn bei der Verbrennung wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie bei der Produktion gebunden wurde.

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„Energie- und Mobilitätswende sind also eng miteinander verbunden“, sagt der Professor. Er hofft, dass in Zukunft breit über verschiedene Lösungen diskutiert wird. „Wir brauchen den Wandel, aber er muss mit Vernunft und Pragmatismus geschehen, sonst findet er einfach nicht statt.“ Den Verbrenner könne man genau deshalb nicht abschreiben.

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