19.07.2004

AUTOMOBILEKraft aus der Kühltruhe

Im Wettstreit um den Antrieb der Zukunft zeichnet sich eine wunderliche Alternative ab: Autos könnten abgasfrei mit Stickstoff fahren. Doch wie weit kommen sie damit?
Der Motor läuft brabbelnd wie andere auch, hat Kolben und Zylinder, doch etwas an ihm ist anders: Er wird beim Laufen kalt, nicht warm.
Schneekristalle bilden sich am Rohrgeflecht im Heck des Demonstrations-Gokarts. Im Tank schwappt eine Flüssigkeit bei minus 197 Grad: Stickstoff. Dieser Kraftstoff, meint Heinrich Schmid, könne dazu taugen, Automobile anzutreiben.
Im niederbayerischen Deggendorf hat der Mechanikermeister und frühere Berufsschullehrer ein Unternehmen namens "N-Gine" gegründet. "N" steht für das chemische Kürzel von Stickstoff. Das Element ist nahezu unbegrenzt verfügbar; die Erdatmosphäre besteht zu 78 Prozent aus diesem Gas. Allerdings brennt Stickstoff nicht, was ihn als Kraftstoff eher untauglich macht.
Doch Schmids Motor ist auch kein Verbrennungsmotor, sondern die Fortentwicklung eines Luftaggregats, mit dem eine Gruppe von Tüftlern (unter ihnen Schmid) vor Jahren scheiterte. Die Idee war, einen Kolbenmotor mit Pressluft aus Druckflaschen anzutreiben. Wie ein rückwärts laufender Kompressor setzte er die Energie der verdichteten Luft in Rotation um und trieb die Räder an. Das funktionierte, nur leider nicht lange. Wie das Elektroauto scheiterte auch der Pressluftwagen an seiner kümmerlichen Reichweite.
Nun setzt Schmid darauf, dass die Kapazität mächtig steigt, wenn das Antriebsmedium extrem abgekühlt und dann flüssig gelagert wird. Bei diesem Prozess schrumpfen 800 Liter auf das Volumen eines Liters zusammen. Der Flüssigtank fasst somit nahezu die dreifache Füllmenge handelsüblicher Pressluftflaschen.
Da flüssige Luft jedoch (wegen des darin enthaltenen Sauerstoffs) sehr aggressiv ist, entschied sich Schmid für den gutmütigeren Stickstoff. Diverse Forschungsmotoren für Boote und ein Gokart laufen inzwischen mit der Kraft aus der Kühltruhe. Ein Kreiskolbenmotor, klein wie eine Keksdose, aber immerhin 45 PS stark, surrt bereits an der Stickstoffleitung in Schmids Versuchswerkstatt.
Eindrucksvoll ist die Durchzugskraft des pneumatischen Antriebs. Ähnlich wie bei Elektromotoren steht das volle Drehmoment aus dem Stand zur Verfügung. Der Stickstoffmotor braucht deshalb kein Getriebe und kann - wie bei Ferdinand Porsches erstem Elektromobil - direkt an der Radnabe des Autos montiert werden. Im Stillstand gibt es keinen Leerlaufverlust, denn der Motor geht sofort aus, sobald das Fahrzeug steht.
Giftige Abgase entstehen nicht. Der Stickstoff wird zur Verflüssigung der Atmosphäre entnommen und nach der Nutzung im Motor wieder an sie abgegeben. Schmid spricht von einem "Pfandsystem".
Ohne Energieeinsatz funktioniert dieser Kreislauf freilich nicht. Für die Herstellung eines Liters Flüssigstickstoff benötigt eine Gasfabrik etwa 200 Wattstunden. Die Hälfte davon, schätzt Schmid, kann der Motor in Vortrieb umsetzen.
Um etwa einen Kleinwagen mit 100 Stundenkilometern einherjuckeln zu lassen, sind rund zehn Kilowatt erforderlich. Dazu würden 100 Liter Stickstoff pro 100 Kilometer benötigt. Die kosten derzeit etwa 15 Euro. Die Reichweite läge auch bei gigantischen Tankvolumen kaum über 250 Kilometern.
Entsprechend ablehnend sind einstweilen die Expertisen der Autoindustrie zum Thema Stickstoffmotor. Die leitenden Motorenentwickler von DaimlerChrysler etwa sehen in der Vision eher eine Luftnummer - räumen aber ein: "Eine Nischenanwendung (Boote, Carts und Ähnliches) erscheint uns möglich, wenn Tankvolumen beziehungsweise Reichweite eine untergeordnete Rolle spielen."
Genau in solchen Nischen will sich N-Gine zunächst auch nur bewegen. Als erster Schritt zur Industrialisierung ist eine Fabrik für Golf-Caddys geplant. Doch mit dem Versiegen der fossilen Rohstoffe, schätzt Schmid, könnte seinem Motor eine weit größere Bedeutung zukommen. Dann tritt er in die Konkurrenz mit dem Wasserstoffantrieb, auf den die Autoindustrie überwiegend setzt.
Dieser aber, argumentiert der Mechanikermeister, habe gegenüber seinem Stickstoffmotor einen entscheidenden Nachteil: Wegen der Explosionsgefahr eigne sich Wasserstoff nicht für einen flächendeckenden Einsatz. Schmid: "Der Hund ist einfach zu gefährlich." CHRISTIAN WÜST
Von Christian Wüst

DER SPIEGEL 30/2004
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