Kampf gegen den Stromfresser Fahrzeugheizung
Automobilkonzerne testen neue Technologien, mit denen es auch in Elektromobilen energieeffizient schön warm bleiben soll.
Voll elektrische Autos und so genannte Plug-in-Hybriden sollen in den nächsten Jahren dabei helfen, den Klimawandel aufzuhalten. Doch es gibt noch ein Problem, das die Hersteller lösen müssen, bevor die abgasarmen Fahrzeuge die Straße beherrschen können: Es fehlt an effizienten Heiz- und Kühlsystemen, damit die schönen Energieeinsparungen bei kaltem und heißem Wetter nicht gleich wieder verloren gehen. Einer der interessantesten Kandidaten für alternative Techniken in diesem Bereich ist dabei die so genannte Thermoelektrizität – Halbleiterkomponenten, die sowohl heizen als auch kühlen können, berichtet das Technologiemagazin Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Die meisten großen Autohersteller wie GM oder Ford entwickeln derzeit solche Systeme. Daneben bieten experimentelle Materialien aus der Nanotechnologie möglicherweise bald noch deutlich bessere Lösungen.
Die ersten Plug-in-Hybriden, also Autos mit Elektro- und Verbrennungsmotor, die sich dank besonders großer Batterien auch aus der Steckdose aufladen lassen, besitzen noch herkömmliche elektrische Heizelemente. Wenn die neue Fahrzeugklasse Ende 2010 auf den Markt kommt, wird der Preisunterschied zu konventionellen Modellen noch deutlich sein. Die Hersteller suchen deshalb nach Wegen, sie kostengünstiger herzustellen. Eine Möglichkeit wären die erwähnten effizienteren Systeme für Wärme und Kühlung, die die Nutzung kleinerer und kostengünstiger Batterien ermöglichen dürften.
Die heute übliche Fahrzeugheizung nutzt die Tatsache aus, dass Verbrennungsmotoren erstaunlich ineffizient sind – rund zwei Drittel der Energie, die aus der Benzinverbrennung entsteht, werden nicht zum Antrieb des Autos verwendet. Diese Ineffizienz generiert eine Menge Hitze. Ein Teil davon wird verwendet, um die Passagiere zu wärmen. Plug-in-Hybriden, die im Alltag zumeist vollständig elektrisch rollen sollen, erzeugen diesen großen Wärmeüberschuss nicht.
Hinzu kommt, dass bei den meisten heutigen Fahrzeugen oft der gesamte Fahrgastraum erwärmt oder gekühlt wird. Thermoelektrische Komponenten sind kompakt genug, dass sie sich im ganzen Auto installieren lassen – in den Sitzen, den Kopfstützen, im Fußraum und anderen Bereichen. Die eingesparte Energie wäre bei Plug-in-Hybriden enorm. Während ein konventionelles Heizungs- und Kühlsystem bis zu 4500 Watt verbraucht, um die gewünschte Temperatur im Auto zu halten, würde ein thermoelektrisches System nur 3000 Watt bei Vollbesetzung benötigen oder weniger als 700 Watt, wenn nur der Fahrer an Bord ist, wie aus Schätzungen des US-Energieministeriums hervorgeht. Experten erwarten solche thermoelektrischen Systeme allerdings erst in der zweiten Plug-in-Hybrid-Generation ab 2012.
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(bsc)
