Druckluftauto – Die Zukunft oder alles nur heiße Luft?

Das Druckluftauto wird im englischen Sprachgebrauch auch als compressed air car bezeichnet. Gemeint ist damit ein Fahrzeug, das unter Nutzung von Druckluft und einen sogenannten Gasexpansionsmotor seinen Antrieb erfährt. Grob formuliert wird in einem Druckluftauto komprimierte Luft in Druckbehältern mitgeführt und dem Motor zum Antrieb des Fahrzeug zur Verfügung gestellt.

Vorteilhaft ist die Nutzung vom Druckluftfahrzeug, weil es emissionsfrei betrieben wird, was in der alternativen Antriebstechnik begründet ist.Druckluftautos sind im öffentlichen Straßenverkehr seit den 1990er Jahren bekannt und sie werden hier unter der Bezeichnung der alternativen Fahrzeugtechnik geführt. In Serie werden die Fahrzeuge bis heute nicht gefertigt. Die Serienreife der Druckluftautos wird allerdings angestrebt und hiermit beschäftigt sich der indische Fahrzeugbauer Tata Motors gemeinsam mit MDI, als Motor Development International, seit einigen Jahren mit diesem Ziel. Es gibt aktuell auch Bestrebungen, Druckluft innerhalb von hybridbetriebenen Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen zu lassen.

Der Druckluftantrieb im Allgemeinen

In Maschinen und Werkzeugen sind bereits stationäre Druckluftmotoren im Einstz. Dabei gilt, dass verschiedene Nischenanwendungen mit Druckluftantrieb arbeiten, was beispielsweie bei Straßenbahnen in der Schweizer Stadt Bern der Fall ist. Auch druckluftbetriebene Lokomotiven sind bereits im Einsatz und beim Bau des Gotthardtunnels kamen solche bereits zum Einsatz. Zahlreiche Einsatzgebiete von Druckluft wurden allerdings inzwischen durch elektrische Antriebssysteme ersetzt. Der Grund liegt darin, dass diese einfacher umsetzbar sind und dass sie auch – wie der Druckluftantrieb – emissionsfrei sind, damit die gleichen umweltschützenden Eigenschaften aufweisen. In der Industrie genutzte Speicherdampflokomotiven arbeiten mit ähnlichem Konzept wie auch gleicher Technik wie das Druckluftauto.

Die Geschichte des Druckluftautos

Das Druckluftauto ist keine Erfindung der Neuzeit, denn schon im Jahr 1838 entwickelten Audraud und Tessié du Motay in Paris, Frankreich, ein Druckluftfahrzeug, das im Jahr 1840 der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Im Bereich des Schienenverkehrs wurde der Druckluftantrieb erstmalig im Jahr 1879 bei einer Straßenbahn in Nantes, Frankreich, umgesetzt. Diese Systeme wurden vom französischen Ingenieur namens Louis Mékarski umgesetzt. Es war auch im Jahr 1894 ein Rennen unter Druckluftautos in Frankreich geplant. Letztlich erschien aber keines der zuvor gemeldeten Fahrzeuge am Start des Rennes. Auch in den USA wurde sich bereits früh mit dem Druckluftkraftfahrzeug und dessen Bau beschäftigt Hier waren e die US-Hersteller MacKenzie & McArthur in New Haven in Conneticut sowie die Autocrat Manufacturing Company in Hartfort, die sich intensiver mit dem Druckluftauto beschäftigten. Ein für den Februar 1900 seitens der American Vehicle Company angekündigtes Druckluftauto sollte den Namen American Vehicle Company erhalten, was aber letztlich nicht vermarktet wurde. Auch nicht vermarktet wurden die Druckluftautos der Marken Automatic Air sowie Carrol und Meyers, weiterhin Muir und Pneumatic. Hier fand teilweise ein enormer Kapitalaufwand statt, die Fahrzeuge gelangten dennoch aus der Entwicklungsphase nicht heraus.

Die besonderen Eigenschaften vom Druckluftauto

Die Besonderheit ist, dass das Druckluftauto ohne eine Verbrennungsanlage auskommt, was die Gefahr der Funkenbildung ausschließt, wie sie bei elektrisch betriebenen Anlagen gegeben ist. Deshalb ist das Druckluftauto in explosionsgefährdeten Umgebungen sehr gut nutzbar. Diesem Vorteil stehen allerdings Einschränkungen gegenüber, was die Nutzung als Massenverkehrsmittel angeht. Um eine ausreichende Menge an Energie für den Antrieb mitführen zu können, sind große und auch schwere Drucklufttanks an Bord eines jeden Fahrzeugs erforderlich. Fakt ist, dass die Energiedichte dieser Art von Antrieb vergleichsweise ungünstig zu Vergleichsvarianten ausfällt.

Bei der Druckluft handelt es sich um einen Energieträger, der im Vergleich zu Alternativen die teuerste Variante darstellt. Die Erzeugung der Druckluft ist im Hinblick auf die Energetik mit enormen Verlusten kombiniert. Wenn die Wärme, die innerhalb der Kompression entsteht, nicht genutzt werden kann, gilt sie als verloren für die Energiebilanz. Soll ein Druckluftauto effizient arbeiten, ist für den Motor eine mehrstufige Entspannung mit Zwischenwärmung erforderlich, was wiederum ein aufwendiges Motorenkonzept darstellt. Mittels Entspannung der Druckluft erfolgt eine Abkühlung des Motors und es muss immer wieder Wärme aus der Umgebung zugegeben werden. Sobald diese Wärmezuführung nicht mehr erfolgt, reduziert sich die Leistung des Motors. Je niedriger die Umgebungstemperatur, umso stärker der Effekt der Leistungsreduzierung beim Motor. Die neusten mit Druckluft betrieben Autos haben eine Reichweite von 160 km. Aber wer weiß was die Zukunft so bringt!