Antriebstechnologien: von CNG über Elektro bis Wasserstoff

Der Weg in eine nachhaltige Zukunft ist eine Strasse mit vielen Fahrspuren, dies trifft für Autos genauso zu wie für leichte Nutzfahrzeuge, Lastwagen oder Busse. Wollen wir die CO₂-Emissionen im Strassenverkehr optimal reduzieren, können und müssen sämtliche verfügbaren Antriebstechnologien ihren Beitrag leisten – erst recht solche, die sofort bzw. heute schon verfügbar sind. Der entscheidende Faktor für eine klimafreundliche Mobilität ist nicht das Antriebskonzept, sondern die genutzte Energie.

Ganz sicher werden batterieelektrisch betriebene Autos und auch grössere Fahrzeuge (BEV) in naher Zukunft eine wichtige Rolle spielen – sofern sie mit erneuerbarem Strom geladen werden. Doch auch Biogas, Wasserstoff und synthetische Treibstoffe (sogenannte E-Fuels) übernehmen eine wichtige Rolle auf dem Weg hin zu einer klimafreundlichen Mobilität.

Antriebstechnologien von Autos und weiteren Fahrzeugen im Vergleich

Benzinmotor

Die Technik des Ottomotors ist bewährt, Optimierungspotenzial noch immer vorhanden und die Tankinfrastruktur flächendeckend verfügbar. Kennzeichen des Ottomotors ist die Kompression eines Mix aus Treibstoff und Luft und die anschliessende Fremdzündung durch Zündkerzen.

+ bewährte Technik
+ verhältnismässig günstig in der Anschaffung
+ Tankinfrastruktur sehr gut ausgebaut
+ Abgasnachbehandlung ist relativ einfach
– hohe CO₂-Emissionen
– synthetische Treibstoffherstellung aufwendig

Dieselmotor

Wie der Ottomotor existiert auch der Dieselmotor seit mehr als 100 Jahren. Im Gegensatz zu diesem ist der Dieselmotor ein Verbrennungsmotor mit Kompressionszündung, also einer Selbstzündung ohne Zündkerzen. Dieselmotoren haben gegenüber Ottomotoren grundsätzlich den Vorteil eines höheren Wirkungsgrades, d.h., bei gleicher Motorleistung (gemessen in kW = Kilowatt oder PS) ist der Treibstoffverbrauch (gemessen in Litern pro 100 km) um etwa 20 bis 30 Prozent geringer.

Dank aufwendiger Nachbehandlung der Abgase mit Partikelfilter und SCR-Technik (selektive katalytische Reaktion) sind moderne Dieselmotoren sehr sauber.

+ bewährte Technik
+ Tankinfrastruktur sehr gut ausgebaut
+ sparsam im Verbrauch
+ gegenüber dem Benzinmotor geringere CO₂-Emissionen
– aufwendige Abgasreinigung
– synthetische Treibstoffherstellung aufwendig

Hybridantrieb (HEV)

Eine steigende Zahl von Fahrzeugherstellern setzt heute auf den Hybridantrieb, der einen Verbrennungsmotor (in der Regel ein Benziner) mit einem Elektromotor kombiniert: Der Verbrennungsmotor wird im optimalen Lastpunkt betrieben, der Elektromotor zum Beschleunigen und Rekuperieren von Bremsenergie genutzt. Der Hybridantrieb punktet vor allem im Stadtverkehr.

+ Tankinfrastruktur sehr gut ausgebaut
+ sparsam im Verbrauch
+ geringere Schadstoffemissionen
– relativ teuer in der Anschaffung
– höheres Gewicht, da mehrere Antriebstechnologien

Plug-in-Hybrid (PHEV)

Im Gegensatz zum reinen Hybridantrieb, der die Batterie durch die Bremsenergie lädt, kann der Plug-in-Hybrid an der Ladestation aufgeladen werden. Dadurch und aufgrund seines grösseren Akkupakets ermöglicht der Plug-in-Hybrid grössere elektrische Reichweiten (80 bis zu 120 km sind Ende 2023 möglich), ohne auf einen Verbrennungsmotor verzichten zu müssen.

+ Tankinfrastruktur sehr gut ausgebaut
+ sparsam im Verbrauch
+ geringere Schadstoffemissionen
+ höhere elektrische Reichweiten als beim Hybrid
– relativ teuer in der Anschaffung
– höheres Gewicht, da mehrere Antriebstechnologien

CNG-Motor

Beim CNG-Motor handelt es sich wie beim Benzinmotor um einen Ottomotor. Heutige CNG-Motoren sind bivalent ausgelegt und können sowohl mit CNG und Biogas wie auch mit Benzin betrieben werden. CNG besteht zu mehr als 90 Prozent aus Methan (CH₄), dem einfachsten Kohlenwasserstoff. Dank dem günstigen Verhältnis aus Kohlen- und Wasserstoff emittiert der CNG-Motor rund 25 Prozent weniger CO₂ als ein Benzinmotor sowie keinen Feinstaub und kaum Stickoxide. Auf der Umweltliste des Verkehrsclubs der Schweiz (VCS) belegen CNG-Fahrzeuge regelmässig die vordersten Plätze. Dem CNG in der Schweiz werden im Durchschnitt mehr als 20 Prozent Biogas beigemischt – Tendenz steigend. Zahlreiche Tankstellen bieten auch die Möglichkeit, 100 Prozent Biogas zu tanken.

+ bewährte Technik
+ mit 100 Prozent Biogas nahezu CO₂-neutral
+ geringere Emissionswerte (NO_X, Feinstaub)
+ ähnliche Reichweite wie Benzinmotor
+ kostengünstig über die gesamte Lebensdauer (TCO = Total Cost of Ownership)
– Tankstellennetz in der Schweiz auf 140 beschränkt (europaweit mehr als 4000)
– Modellpalette eingeschränkt, fast keine neuen Personenwagen mehr
– Nachhaltigkeit abhängig vom Gasmix

Batterieelektrischer Antrieb (BEV)

Dem Elektroauto gehört die Zukunft. So will es die Politik und so wird es von der Industrie vollzogen. Wirkungsgrad, Energieeffizienz und das Fehlen lokaler Schadstoffemissionen sprechen für den batterieelektrischen Antrieb. Elektromobilität eignet sich vor allem im Kurzstreckenbetrieb. Akzeptable Reichweiten werden aktuell nur mit grossdimensionierten und schweren Akkupaketen erreicht.

+ energieeffizient
+ Spassfaktor dank grossem Drehmoment
+ emissionsfrei im Betrieb
– lange Ladezeiten und beschränkte Infrastruktur
– problematische Umweltbilanz bei der (Batterie-)Herstellung und Entsorgung
– Occasionswert ungewiss (Batterieersatz)
– Nachhaltigkeit abhängig vom Strommix

Brennstoffzellenantrieb (FCEV)

In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff (H₂) mit Sauerstoff (O₂) zu Wasser und setzt dabei elektrische Energie für den Antrieb des Fahrzeugs frei. Emittiert wird Wasserdampf. Das ist keine reine Zukunftsmusik mehr: In der Schweiz sollen bis 2025 rund 1600 Brennstoffzellen-LKW des koreanischen Herstellers Hyundai verkehren. Gleichzeitig ist ein Netz von 30 H₂-Tankstellen geplant.

+ energieeffizient
+ emissionsfrei im Betrieb
+ kurze Betankungszeit
– fehlende Infrastruktur
– Nachhaltigkeit abhängig von der Herstellung des Wasserstoffs
– Modellpalette stark eingeschränkt

Finden Sie heraus, was Sie optimieren können

Berechnen Sie mit unserem CO₂-Rechner, wie Sie Ihren ökologischen Fussabdruck verkleinern können, und sehen Sie in unserem Treibstoffrechner, wie Sie Ihre Kosten senken können.