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Ein Lehrstück in Sachen Effizienz

Auf dem Shell Eco-marathon ringen Studenten einem Liter Sprit unter Idealbedingungen bis zu 2.735 Kilometer Strecke ab! Von Gregor Soller

Über 1.500 Studenten aus 28 Nationen kämpften mit 140 Fahrzeugen in Weybridge bei London um die maximale Effizienz. Bild: Jonathan Browing/Shell
Über 1.500 Studenten aus 28 Nationen kämpften mit 140 Fahrzeugen in Weybridge bei London um die maximale Effizienz. Bild: Jonathan Browing/Shell
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Gregor Soller

Ausgerechnet der Energiekonzern Shell demonstriert Kunden und Autoherstellern, wie effizient Energie genutzt werden kann!

Auf dem jährlichen Eco-marathon, bei dem Studententeams versuchen, mit einer Kilowattstunde Strom, einem Liter Sprit oder einem Kubikmeter Wasserstoff so weit zu kommen wie irgend möglich. Technologieübergreifende Erkenntnis: Man käme verdammt weit, wenn man aerodynamischere und viel leichtere Fahrzeuge bauen würde – und eine ebene Strecke ohne Behinderungen und Wettereinflüsse hätte.

Denn dieser – zugegebenermaßen etwas realitätsferne – Cocktail führt dann dazu, dass man mit einem Liter Sprit 2.735 Kilometer weit käme, mit einem Kubikmeter Wasserstoff 1.083 Kilometer weit und eine Kilowattstunde Strom trüge dann bis zu 889 Kilometer weit.

Wir waren im Paddock unterwegs und haben die deutschen Teams besucht, bei denen zwischen Scheitern und Sieg oft Winzigkeiten entschieden, wie beim Prototypen aus Karlsruhe: Ein klitzekleines Loch im Schlauch ihres besten (praktisch neuwertigen) Pneus verhinderte einen weiteren Lauf. Entsprechend geknickt musste man sich mit einem einzigen Wertungslauf zufriedengeben. Auch in Köln gab es diesmal lange Gesichter: Das Auto war fertig, die Brennstoffzelle war es eher nicht. In letzter Minute brachte eine geliehene Einheit in ersten Probeläufen gute Ergebnisse. Trotzdem war es für einen Start am Ende zu spät – time over.

Auch die TU München, die sonst immer vorn mitfährt und jährlich neue Autos aufbaut, kämpfte diesmal mit vielen zu spät angelieferten Komponenten. Ohne groß zu testen, baute man die ein und fuhr – und Teammitglied Chaim Lukas Maier war hochzufrieden, dass immerhin alles auf Anhieb lief. Vor allem der hochkomplexe neue Motorcontroller und das neuentwickelte Connector Board ...

Das zweite Münchner Team von der Munich School of Applied Sciences ging beim letzten Lauf mit der Brennstoffzelle auf volles Risiko und holte am Ende Platz vier in der Kategorie Prototyp mit Brennstoffzelle: Man kam mit einem Kubikmeter Wasserstoff theoretisch 627 Kilometer weit. Sieger wurde hier einmal mehr der Thai-Ger aus Stralsund, der mit einem Kubikmeter Wasserstoff 1.083 Kilometer weit gekommen wäre. Bei den Stromer-Prototypen schaffte das Schulzentrum am Sund mit dem „Greendrive“-Team die deutschsprachige Bestleistung mit einer theoretischen Reichweite von 673 Kilometern. Bei den Verbrennern dominierten dagegen die Franzosen.

Bestes deutsches Team war die Technische Hochschule Mittelhessen mit theoretischen 1.073 Kilometern Reichweite, was Platz 14 bedeutet.

Was eine halbwegs vollwertige Karosserie an Effizienz kostet, sah man an den „Urban Concepts“ mit Türen und Beleuchtung. Hier waren schon die 429 Kilometer der DTU Roadrunners der technischen Uni Dänemark das Maß der Dinge, der deutsche „Schluckspecht“ fuhr mit 270 Kilometern pro Liter Diesel auf Rang vier. Und nahm dann nach einem Ausfall eines Konkurrenten sogar an der Fahrerweltmeisterschaft teil, die am Ende das Green Team Twente aus den Niederlanden gewann. Hier ging es ausnahmsweise mal um Speed und man trat gegen die Besten aus Asien und des amerikanischen Kontinents an. Dafür gönnte man den Teams einen Extra-Tropfen Energie.

Doch die Quintessenz der Veranstaltung brachte Robin Nedella, Teamchef von Hydro2Motion aus München, auf den Punkt: Er fragte sich, ob der Ansatz der Autoindustrie – immer schneller, größer (und schwerer) – heute noch stimmt.

Interview mit Normann Koch seit 20 Jahren Organisator des Shell Eco-marathon

Normann Koch ist seit 20 Jahren Organisator des Shell Eco-marathon.

Mittlerweile darf Normann Koch als „Vater“ des Shell Eco-marathon gelten: Er betreut und entwickelt ihn seit 20 Jahren weiter und verfolgt damit mehrere Ziele. Wir trafen ihn vor Ort der 2019er-Ausgabe in Weybridge an der einstigen Rennstrecke von Brooklands, heute Teil der Mercedes-Benz-Welt UK, und erlebten ihn so begeistert und eloquent wie immer. Deshalb starteten wir gleich mit der härtesten Frage.

Herr Koch, den Eco-marathon gibt es jetzt seit über 20 Jahren. Nutzt sich das Konzept nicht irgendwann ab?

Normann Koch: (lacht) Diese Frage hat mir heute schon mal ein Journalist gestellt. Nein – tut es nicht! Denn auch der Eco-marathon entwickelt sich ständig weiter. Zum einen, weil die meisten Studenten im Schnitt zur zweimal daran teilnehmen, dann wechseln die Teams, und zum andern, weil sich auch die eingesetzte Technik immer weiterentwickelt. Darum bleibt es spannend! Und auch wir können ständig dazulernen.

Können Sie hier Beispiele nennen?

Klar – nehmen Sie zum Beispiel unsere Messtechnik, die wir jetzt seit zwei Jahren so geeicht haben, das wir wirklich kleinste Microjoule-Ströme oder Sprittröpfchen messen können, denn um die geht es bei diesem Wettbewerb. Um Effizienz in Reinstform! Denn die beste Energie ist die, die nicht verbraucht wird!

Das ausgerechnet aus Ihrem Munde – Shell lebt doch vom Verkauf von Energie?

Das ist korrekt, aber hier geht es nicht darum, Shell-Produkte zu verkaufen. Hier geht es um Innovationen, Effizienz und Kameradschaft – wenn Sie sehen, wie sich die Teams hier gegenseitig helfen, kann einen das echt freuen. Und trotzdem treten sie auf der Strecke dann wieder als Konkurrenten gegeneinander an. Ich schätze diese Paddock-Atmosphäre sehr.

(Weshalb wir uns auch gleich dorthin aufmachen, denn Koch hat an diesem Tag ohnehin schon zu lange stehen müssen und freut sich schon darauf, seinen Marathon live zu präsentieren. Dabei fährt er mit seinen Erläuterungen fort.)

Auch wenn wir Energie verkaufen, müssen wir sie nicht vergeuden und das Thema, sie zu sparen, entspricht mehr dem Zeitgeist denn je – der sich übrigens auch im Wettbewerb wiederspiegelt. Denn wo Technologien im Wettbewerb stehen, entwickeln sich die besten Ergebnisse.

Inwiefern?

Die Universitäten wählen die Antriebsarten aus und die bilden auch die Entwicklung in der Realität ab. Dieses Jahr hatten wir rund zehn Prozent Wasserstoff, 40 Prozent Benzin, Diesel und Ethanol und 50 Prozent batterieelektrisch. Der Anteil an elektrischen Antrieben steigt massiv, aber auch das Thema Brennstoffzelle nimmt langsam Fahrt auf. Einst boten wir auch einmal DME an, das zur damaligen Zeit eine größere Rolle spielte. Auch GTL hatten wir, jetzt ist es kein Thema mehr. Man könnte auch CNG oder neue synthetische Kraftstoffe anbieten, aber das wird aktuell gar nicht nachgefragt, obwohl es interessante Alternativen wären – prinzipiell wären wir hier offen für alle Technologien. Wichtig ist: Der Wettbewerb ist immer ein Abbild dessen, woran auf akademischer Seite gerade gearbeitet wird und da steht wiederum meist die Industrie mit Forschungsprojekten dahinter.

Und welchen Vorteil hat Shell dann von der Veranstaltung außer vielleicht einem Imagegewinn?

Wir haben uns committed, unseren eigenen CO2-Footprint bis 2050 zu halbieren. Das ist schon eine heftige Ansage. Hier sind die Köpfe, die das alles vorantreiben und die mit anderen zusammenarbeiten. Denn auch diese Erkenntnis hat sich mittlerweile durchgesetzt: Die großen Fragen der Zukunft werden wir nur gemeinsam lösen können! Deshalb haben wir für die Besten auch das Race am Ende ausgeschrieben. Hier geben wir zehn Prozent Energie extra an Bord und dann geht es wirklich darum, wer am schnellsten ins Ziel kommt. Sonst zählt ja nur Reichweite. Außerdem wollen wir mit der Challenge das Bewusstsein schärfen – was ist möglich und was ist nötig? Damit können wir auch die Diskussion um Effizienz immer wieder neu befeuern. Und, ein positiver Nebeneffekt ist, dass sich immer wieder auch Teilnehmer der Challenge bei Shell bewerben.

Und wie beurteilen Sie die aktuelle Diskussion um verschiedene Mobilitätsformen?

Ich persönlich bin mir nicht sicher, ob Batterieelektrik das Allheilmittel ist. Wichtig ist: Wir müssen jetzt handeln!

Eco-marathon im Selbstversuch

Shell bietet Medienvertretern jährlich eine kleine „Challenge“ an, um den Eco-marathon selbst zu erfahren.

Der Shell-Prototyp lässt sich leicht mit einer Hand zum Start schieben. Voll ausgefüllt: Redakteur Soller ist bereit zum Selbstversuch.

Unser Auto: eine Flunder der Prototypenklasse mit Elektroantrieb. Es galt, gut 544 Kilometer Reichweite pro Kilowattstunde zu schlagen, die der Fahrzeugbetreuer der Flunder vorlegte. Die meisten Journalisten kamen dagegen kaum über 200 Kilometer hinaus. Wohl dem, der eine schlanke Figur und Geduld hat. Beides biete ich eher nicht! Schon der „Einstieg“ müsste eigentlich „Einbetten“ heißen: Meine 1,9 Meter Körper passen gerade so in das Nichts von einem Fahrzeug, dessen Akku gerade mal die Größe einer Ein-Liter-Milchtüte hat. Das Lenkrad ist eine direkt übersetzte Gestängekonstruktion knapp über dem Oberkörper, mit der man auch „Strom gibt“, per Wippschalter rechts. Die Füße ruhen auf den Bremspedalen, welche aber tunlichst nicht betätigt werden sollten! Vor dem Einstieg heißt es: Overall, (zu kleine) Rennfahrerschlappen, Helm und Handschuhe anlegen. So verpackt wird man in den Dreipunktgurt geschnallt und beim Schließen der „Kabine“ kommt man sich vor wie auf seiner eigenen Beerdigung im Glassarg.

Dann schwenkt die Fahne auf „Grün“ und ich gebe Strom! Beschleunigen auf rund 30 km/h, dann rollen lassen, ab knapp 20 km/h wieder beschleunigen. Dabei teilt mir mein rollender Sarg jedes Kieselsteinchen mit, lässt sich dank präziser Lenkung aber gut auf der Ideallinie halten. Von oben grillt einen die Sonne, unten lärmt das Fahrwerk – doch Kurve um Kurve steigt der Spaßfaktor. Was mich viel zu viel Strom kostet: zu schnell, zu schwer. Gut 84 Kilometer pro Kilowattstunde bedeuten den letzten Platz, aber würde man das auf einen „kleinen“ 30-kWh-Akku eines kompakten Stromers hochrechnen, ergäbe das eine Reichweite von über 2.500 Kilometern! Die man aber eben nicht liegend in einem Glassarg fahren möchte, der definitiv weniger wiegt als man selbst.

Werte, die zur Diskussion anregen, wie groß, schnell und stark unsere Autos noch werden dürfen, denn jedes Kilogramm kostet Effizienz und Reichweite, wie wir selbst am eigenen Leib erfahren mussten.

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Artikel Ein Lehrstück in Sachen Effizienz
Seite 40 bis 43 | Rubrik mobilität
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