Mit Vollgas gegen die Mauer

Ich habe eine Vorliebe für Effizienz. das merkt man sicher in den Blogposts, denn ich bevorzuge Wasserstoff als Treibstoff, einfach weil er den höchsten spezifischen Impuls aufweist und so die Nutzlast ansteigt. Das gleiche gilt auch für Ionentriebwerke. Sie haben das Potenzial die Nutzlast für bestimmte Bahnen nicht nur um 30% zu erhöhen, sondern um 100% und mehr. Das treibt manchmal seltsame Blüten, so kann ich einen Nachmittag damit verbringen einen Algorithmus zu verbessern, der bei den Programmen nicht mal eine Sekunde Rechenzeit beansprucht. Und ich rede von Programmen, die nur ich selber benutze, also die eingesparte Zeit ist nur meine eigene. Na ja effizient wäre es also, eher gar nichts zu ändern.

Im wahren Leben geht es meistens nicht um Effizienz. Für eine ganze Branche scheint das Wort ein Fremdwort zu sein. Wovon ich rede, ist die Automobilbranche. Das Automobil ist eigentlich per Se ineffizient. Es nun mal einfach nicht besonders intelligent ein Gefährt zu bauen, dass etwa eine Tonne wiegt, nur um in der Regel 1-2 Personen, also eine Nutzlast von 100 bis 200 kg zu transportieren. Nun existiert es aber schon eine Weile. Aber was die Branche von anderen unterscheidet, ist das sie es im Laufe der Zeit nicht verbessern können. Elektrische Geräte im Haushalt verbrauchen heute weniger Strom als vor wenigen Jahren oder gar Jahrzehnten. Manchmal nur durch neue Erfindungen wie dem Ersetzen von Glühbirnen durch LED-Lampen, manchmal auch durch effizientere Technik. So verbrauchten Geräte früher viel mehr Energie im Standby. Das ging meistens als Heizleistung für ein ineffizientes Netzteil drauf.

Die Automobilbranche ist da eine Ausnahme. Schaut man sich die Autos heute an und vergleicht sie mit denen vor 30 oder 40 Jahren, so sehen sie auf den ersten Blick effizienter aus. Anstatt Kanten und Vorsprüngen gibt es geschwungene Kurven, die aerodynamischer sind. Selbst kleine Vorsprünge und Vertiefungen wie Außenspiegel und Handgriffe sind aerodynamisch verkleidet. Damit sinkt der Luftweiderstand als der größte Widerstand, den ein Auto beim Fahren hat. Trotzdem verbraucht ein Auto heute mehr Benzin als ein vergleichbarer Typ früher. Bei einem Test hat man vor einigen Jahren einen Golf II und einen aktuellen Golf dieselbe Strecke fahren lassen und der Golf II brauchte weniger Benzin. Warum? Ein Golf I wog 750 bis 805 kg und die Motoren hatten Leistungen von 37-82 kW (Benzin). Ein Golf 7 wiegt 1205 bis 1472 kg und die Motoren haben Leistungen von 63 bis 228 kW. Das Gewicht und die Motorleistung haben sich also verdoppelt. Da müsste, damit der Benzinverbrauch gleich bleibt, schon bei der kleinsten Ausstattungsvariante der Motor 63 kW Leistung aus der gleichen Benzinmenge herausholen wie beim Golf 1 aus 37 kW. Das ist schwer zu glauben, vor allem wenn man den ersten Hauptsatz der Thermodynamik mal angesehen hat, denn es handelt sich um eine Wärmekraftmaschine. Nun geht sicher einiges auf den Faktor Sicherheit drauf. Knautschzonen belegen nun mal Gewicht, denn da wird Material komprimiert, aber vieles ist auch nur für Komfortfunktionen nötig. Die erhöhen nicht nur das Gewicht, sondern auch den Treibstoffverbrauch, weil der Strom erst aus der Motorleistung gewonnen wird. Für ganz Faule gibt es sogar eine per Funk aktivierbare Standheizung im Winter, damit man nicht in ein kaltes Auto einsteigen muss.

Vor allem aber werden die Autos immer größer. Das Wort „Kleinwagen“ kann man ja schon fast abschaffen. Wenn bei uns in der Ortschaft ein Kombi (und davon gibt es viele) ein/oder ausparken will dann steht der Verkehr, denn die Dinger sind so lang, dass sie zwei Fahrbahnen belegen. Noch schlimmer sind die SUV, die ja auch immer beliebter werden. Man könnte sicher dem Ansteigen des Gewichts begegnen. In der Raumfahrt wurden mal Trägerraketen aus Stahl gefertigt. In den Sechzigern stieg man auf Aluminium um, inzwischen gibt es in zahlreichen Teilen schon Kohlenfaserverbundwerkstoffe und an der Übertragung der Technologie auf die Tanks arbeitet man schon. Ähnliches kann man auch im Flugzeugbau beobachten. Doch was macht die Automobilindustrie: Sie fertigt Karosserien immer noch aus Stahl.

Nun sind Elektroautos „In“, politisch verordnet. Doch sie sind keine Lösung für das Problem. Elektromotoren sind effizienter als Verbrennungsmotoren, das ist unbestritten. Doch da Batterien nur den Bruchteil der Energie von Kraftstoffen speichern, werden sie meiner Ansicht nach nicht die Zukunft sein. 1 l Benzin hat den Energiegehalt von 9,7 kWh. Eine Li-Polymer-Batterie kann nach Wikipedia etwa ein Vierzigstel dieser Energie speichern. Da wundert einen die oft gescholtene geringe Reichweite nicht. Mit der könnte man ja leben, wenn man die schnell wieder aufladen könnte, doch selbst „schnellladefähige“ Batterien brauchen dazu länger als ein Tankstopp und bei der Fahrt in den Urlaub jede Stunde mal Pause machen, wird wohl für die meisten nicht in Frage kommen. Erstaunlicherweise gehen nicht mal bei Elektroautos, wo es nun wirklich aufs Gewicht ankommt, die Autohersteller auf CFK-Werkstoffe über. Wenn das zu teuer ist: Es gab auch mal Autos mit Karosserien aus Plastik und Pappe. Eines war so gut, das 30 Jahre lang unverändert produziert wurde ….

Nun ist aber das Erdöl endlich, und anders als bei der Stromgewinnung oder Heizung kann man es wegen der leichten Transportabilität im Auto nicht so einfach ersetzen. Trotzdem ignoriert die Branche das Problem komplett. Sicher es gibt noch einige Lösungsansätze. Der Hybridmotor läuft auch nur mit Erdöl und ist nur etwas effizienter. Wasserstoff ist schwer speicherbar. In Gasform braucht man Druckgasflaschen die ein Vielfaches des Inhalts wiegen, in flüssiger Form ist er nicht lange lagerbar und in gebundener Form (z. B. als Hydrid mit Alkalimetallen) ist die Speicherdichte auch gering. Selbst Lithiumhydrid besteht zu 7/8 aus Lithium. Brennstoffzellen können eine Lösung sein. Sie verbrennen auch etwas, nur gewinnen sie dabei Strom, den man gleich in den Elektromotor einspeisen kann. Man ersetzt also die geringe Speicherfähigkeit der Batterie durch die hohe Speicherfähigkeit einer chemischen Verbindung. Nur: Mit Wasserstoff als Brennstoff für die Brennstoffzellen hat man das gleiche Problem, wie bei der Verbrennung von Wasserstoff. Mit Methanol ginge es, das gibt es experimentell sogar schon für Mobilgeräte. Heute wird Methanol aus Erdgas/Kohle gewonnen, doch er könnte auch aus dem Methan von Biogasanlagen entstehen. Zumindest sind die Vorkommen an Gfas und Kohle größer als bei Erdöl. Doch ich sehe nicht, dass die Automobilindustrie hier viel forscht. Vielleicht weil eine Brennstoffzelle kein Ottomotor ist?

Auch sonst hinkt sie in vielen Bereichen anderen Branchen hinterher. Die Elektronik im Auto ist heute ein vernetztes System mit der entsprechenden Anfälligkeit gegenüber Attacken. Computerzeitschriften haben das ja schon mehrfach aufgedeckt. Vor allem ist die Sicherheitsphilosophie erschreckend simpel: Security throught Obfustication: Kurz: Wenn niemand weiß, wie etwas geht, dann gilt es in dieser Branche als sicher. Das ist lächerlich. In einer ZDF-Sendung über die „Tricks der Autoverkäufer“ wurde ein Unfallwagen aufgekauft, etwas aufpoliert und dann fuhr man nach Holland, wo für 100 Euro der Tacho von 123.000 auf 52.000 km reduziert wurde (Wert kann frei gewählt werden). Dazu muss man nur ein Gerät mit Tastatur anschließen und die Daten übertragen. In einigen Minuten ist es erledigt. Der Tachostand wird zwar mehrfach abgespeichert, sodass ein Überschreiben nicht reicht. Doch kennt man alle Positionen, ist es kein Problem. Das nenne ich doch einen echten Vorteil der Informationstechnologie! Früher musste man mit einer Bohrmaschine stundenlang einen mechanischen Kontakt gegen die normale Rotationsrichtung zurückdrehen. Dabei erwartet man von der Automobilindustrie ja nicht, das sie das Rad neu erfinden. Es gibt an anderer Stelle ja schon verteilte Systeme und es gibt sichere Protokolle, die gewährleisten, dass man sie nicht infiltrieren kann. Wichtige Daten kann man verschlüsselt ablegen. AES, RSA – Standardprotokolle, die es gibt, scheinen für die Automotiveindustrie ein Fremdwort zu sein. Kreativ wird sie offensichtlich nur bei Schummelsoftware …

So sehe ich schwarz für eine Industrie, die sich leinen Deut um das Grundproblem ihres Produktes kümmert: dass es mit einer endlichen, in wenigen Jahrzehnten ausgehenden Ressource arbeitet. Selbst die Stromwirtschaft hat ja die Zeichen der Zeit erkannt und setzt inzwischen mehr und mehr auf regenerative Energien. Noch schlimmer ist die Politik. Anstatt ihren Einfluss zu nutzen und auf Veränderungen hinzuarbeiten, stützt man die Industrie mit Abwrackprämien oder Elektroautoprämien.

Nun will ich natürlich auch einen Gegenvorschlag bringen. Wie könnte die Zukunft unseres Verkehrs aussehen? Nun Elektromotoren werden dort sicher eine Rolle spielen, aber nicht in Autos. Die meisten nutzen das Auto zum größten Teil für kurze Strecken zum Einkaufen oder um zur Arbeit und zurückzufahren. Da sitzen die meisten alleine im Auto. Die Strecke könnte man auch mit einem e-bike oder wer gar nicht treten will, mit einem E-Gegenstück zum Mofa oder Moped zurücklegen. Das sollte man fördern. 45 km/h sind so möglich, das reicht fürs Pendeln aus. Ein solches Zweirad wiegt auch nicht über eine Tonne, sondern unter 100 kg, damit braucht es viel weniger Energie und ein kleiner Akku anstatt einer mehreren hundert Kilo schwere Batterie reicht aus.

Für die Fernstrecken gibt es schon eingeführte Systeme, wie z.B. die Eisenbahn. Nur baut die deutsche Bahn seit zwei Jahrzehnten ihre Strecken ab. Sie ist nicht pünktlich und verpasst man seinen Zug so fährt der nächste erst in einer Stunde. Damit sie attraktiv ist, müsste sich all das ändern: ein großes Netz mit dem man überall hinkommt, Pünktlichkeit und eine Taktung, die kürzer ist z.B. 20 oder 30 Minuten. Stattdessen investiert sie viel in Hochgeschwindigkeitsstrecken. Die meisten wollen gar nicht schneller als mit dem Auto unterwegs sein, sie wollen nur nicht an Bahnhöfen warten und erschwingliche Fahrpreise. Kürzlich bekam ich Besuch aus Berlin. Das billigste Ticket wäre für 60 Euro mit dem Bus gewesen, den Flug der genommen wurde, war 20 Euro teurer und die Bahn, die eigentlich energetisch und personell die Nase vorn hätte, verlangte mit 100 Euro nochmals 20 Euro mehr. So wird das nichts mit der Verkehrswende.

Dazu gehört, dass man Platz für die mobilen Zweiradfahrer schafft. Den gibt es heute kaum. Gut in den Städten neue Fahrradwege einzurichten, wird schwer, auch weil es für Straßen kaum neuen Platz gibt. Aber man könnte ja mal zwischen den Städten anfangen. Wer mal auf einer viel befahrenen Landstraße mit dem Fahrrad gefahren ist, weiß, wie stressig das ist. Bundesstraßen und Autobahnen gibt es ja nur für Autofahrer. Warum eigentlich? Zumindest die Landstraßen kann man durch breite Fahrradwege ergänzen und außerorts gibt es auch den Platz dafür. Damit kommt man schneller von Stadt zu Stadt. Das macht Zweiräder, egal ob mit oder ohne Motor attraktiver, und bewegt viele zum Umsteigen. Wenn man noch den Nahverkehr ausbaut, und attraktiver macht, so werden es mehr. Damit sinkt aber die Zahl der Autofahrer, und damit erreicht man einen Punkt an dem man beginnen kann, eine vorhandene Fahrspur zu verkleinern oder ganz als Zweiradweg umzuwidmen. Wie überall ist die entscheidende Frage: wo komme ich schneller oder bequemer vorwärts. Heute sind so viele mit dem Auto unterwegs, weil seit Ende des zweiten Weltkriegs nur für sie neue Straßen und Wege entstanden. Die Politik hat die Botschaft vermittelt: wer öffentliche Verkehrsmittel oder Zweiräder benutzt ist blöd oder arm oder ein Spinner. Für solche Leute muss man nichts tun. Blöd sind eigentlich Leute die 1 Tonne bewegen, um 100 kg Nutzlast zu befördern, arm sind sie, weil das viel mehr kostet als ÖPNV, Bahn und Zweirad zusammen und Spinner? Also zumindest Autofahrer, die erst hupen, haben manchmal nicht alle Tassen im Schrank.

Damit hat man auch ein Netz für Zweiräder in der Stadt und man bewegt noch mehr zum Umsteigen. In der Summe gewinnen die Städte viel, denn man muss nur sehen, wie viel Platz ein Auto braucht: von der Breite der Fahrspur über den Platz, den es beim Parken belegt bis hin zu den Sicherheitsabständen. Auf derselben Fläche könnten viel mehr Zweiräder unterwegs sein. Alle hätten Platz und die wenigen Autos, die es noch gibt – viele Nutzfahrzeuge wie Busse oder Lastwagen, aber auch die anderen Autos derer, die sich das Gefährt noch leisten, können oder wollen kämen schneller vorwärts, ohne Staus. Bei genügend geringem Verkehr könnte man auf viele Ampeln verzichten. Als Nebeneffekt würde mit weniger Verbrennungsmotoren auch die Luft besser und es gäbe keinen Feinstaubalarm.

Das ist möglich: Kopenhagen gilt als fahrradfreundlichste Stadt in Europa. Dort hat man gezielt Fahrradfahrer gefördert, dort gibt es breite Fahrradwege und es gibt sogar Brücken nur für Fahrradfahrer. Nach Aussagen des Bürgermeisters hat das aber nicht mehr Geld gekostet, sondern gespart. Denn entsprechend weniger musste man für die Autofahrer investieren, eine Umgehungsstraße wurde unnötig und alleine diese hätte das zehnfache dessen gekostet, was man für die Fahrradfahrer ausgegeben hat. In der Summe würde mit mehr Effizienz alle profitieren, auch jeder Einzelne denn E-Bikes oder E-Mofas/E-Mopeds gibt es ja schon zu kaufen, nur kosten die ein Zehntel bis Zwanzigstel eines Autos. Der Strom ist billiger als Benzin, Versicherungen und Inspektionen sind billiger: Jeder könnte das Geld, das er fürs Auto ausgibt, woanders investieren oder ausgeben. Heute gelten Sportwagen als Luxus – sie brauchen viel Benzin, sind teuer und schnell, man kann die Geschwindigkeit aber nicht ausnutzen. Nur in der BRD gibt es Autobahnen ohne Geschwindigkeitsbegrenzung. Doch selbst hier kann man nur selten wirklich schnell fahren, dafür sind zu viele Autos und Lastwagen unterwegs. Ich halte aber das Auto an und für sich für Luxus. Man bezahlt viel Geld dafür, es passen zwar 4-5 Leute rein, aber nur einer fährt und es gibt zumindest für die meisten Fahrten billigere Alternativen, mit denen man auch nicht viel langsamer beim heutigen Verkehr unterwegs ist.

Zeit dafür, dass die Automotiveindustrie mal effizient wird.