VOR FÜNFZIG JAHREN waren 2,6 Milliarden Menschen und 50 Millionen Autos auf dieser Erde. Seither hat sich die Bevölkerung etwas mehr als verdoppelt und die Zahl der Autos verzehnfacht. Weltweit sind heute eine halbe Milliarde Personenwagen im Einsatz. Die zur Herstellung dieser gigantischen Autoflut nötigen Mengen an Stahl, Kunststoff, Gummi und Glas plündern Ressourcen, die Strassen betonieren die Landschaft zu, und damit das Mobil auch mobil bleibt, muss es reichlich mit Benzin oder Dieselöl gefüttert werden.
Das dezimiert nicht nur die Vorräte der fossilen Brennstoffe, die unwiderruflich zur Neige gehen, das Auto produziert daraus auch noch massenweise Abgase. Sie enthalten so unfeine Dinge wie Stickoxide und unverbrannte Kohlenwasserstoffe. Die können Krebs verursachen und werden für die Entstehung von Ozon und Smog mitverantwortlich gemacht. Daneben strömt zu allem Überfluss auch noch das Atmungsgift Kohlenmonoxid aus dem Auspuff. Alle drei Schadstoffgruppen lassen sich heute mit Katalysatoren um bis zu 99 Prozent reduzieren. Obwohl sich in Europa der Fahrzeugbestand in den vergangenen 30 Jahren verdreifacht hat, ist daher die Abgasbelastung rückläufig. Und jede Verschärfung der Abgasgesetze bringt eine weitere spürbare Verbesserung der Luftqualität.
Mit der für das Jahr 2000 geplanten Euro-3-Norm kommt zudem die sogenannte On-board-Diagnose in unsere Autos, ein in Amerika längst eingeführtes Kontrollsystem, mit dem das Fahrzeug alle abgasrelevanten Aggregate selbst überwacht: Lecks in der Tankentlüftung, Fehlfunktionen der Gemischregelung oder die für die Lebensdauer des Katalysators sehr gefährlichen Zündaussetzer, um nur einige Beispiele zu nennen, werden erkannt und lösen ein Warnsignal aus. Damit die Wirkung der teuren Elektronik, die beim Autokauf mit einigen hundert Franken zu Buche schlägt, nicht von nachlässigen Fahrern untergraben wird, werden Kontrollen den Massnahmenkatalog ergänzen: Wer bei uns im nächsten Jahrtausend unbekümmert mit leuchtender Warnlampe weiterfährt, läuft Gefahr - wie heute schon in vielen Staaten der USA -, hart bestraft zu werden.
DER GRÖSSTE TEIL DER ABGASE, über 98 Prozent, besteht zum Glück nur aus Wasserdampf und Kohlendioxid, jenen harmlosen Substanzen also, die, wenn auch in einem anderen Mischungsverhältnis, hauptsächlich den Inhalt einer Flasche Mineralwasser ausmachen. Eindrucksvoll sind allerdings die Mengen, um die es da geht: In Deutschland zum Beispiel werden jährlich rund 55 Millionen Tonnen Benzin und Dieselöl verbraucht, was dem Inhalt eines Würfels von 420 Meter Kantenlänge entspricht. Das scheint enorm viel, und doch ist es, bezogen auf die weltweite Rohölförderung, fast vernachlässigbar: Es sind gerade 1,6 Prozent.
Das Wasser, das bei der Verbrennung entsteht, tut der Umwelt nichts an. Kippte man das Quantum eines Jahres in den Bodensee, stiege der Wasserspiegel gerade um 7,5 Zentimeter. Die Schneeschmelze im Frühjahr schafft mühelos ein Mehrfaches. Problematischer ist der Ausstoss von Kohlendioxid. 176 Millionen Tonnen fallen in Deutschland jährlich an, das sind 88 Kubikkilometer. Wer sich das nicht vorstellen kann: Es entspricht einem Würfel mit 4,5 Kilometer Kantenlänge.
Dem Kohlendioxid wird bei der Erzeugung des Treibhauseffekts eine wesentliche Rolle zugeschrieben. Das Gas macht zwar weniger als 0,4 Prozent der Erdatmosphäre aus, und davon wiederum gehen nur 20 Prozent auf das Konto des Menschen, aber diese Winzigkeit von 0,08 Prozent hat es in sich: In einem komplexen natürlichen Regelkreis spielt das vom Menschen produzierte Kohlendioxid, so die mittlerweile allerdings angefochtene Theorie vieler Klimaforscher, das Zünglein an der Waage und verstellt den natürlichen Thermostaten der Erde. Klimaveränderungen im grossen Stil könnten die Folge sein.
Die Klimafrage mag zwar umstritten sein, fest steht jedoch, dass die Erdölvorräte in nicht allzu ferner Zukunft versiegen werden. Auf 138 Milliarden Tonnen schätzt das «Oil & Gas Journal» die noch in der Erde schlummernden Reserven, 3,3 Milliarden Tonnen davon werden jährlich gefördert. Rein rechnerisch müsste also in 41 Jahren Schluss sein. Wenn sich bald auch noch die Milliardenvölker in China und Indien Autos und klimatisierte Häuser zulegen, könnte es schon deutlich früher ernst werden, selbst wenn man immer wieder neue Lagerstätten entdeckt, die Hoffnung keimen lassen.
HOFFNUNG BESTEHT AUCH an anderer Front. Im Schatten des Milliarden-Deals um die Übernahme von Rolls-Royce und der Pläne von BMW, Mercedes und VW, in diesem Marktsegment der über 200 000 Franken teuren Luxusautos mitzumischen, wächst das Interesse an sparsamen Kleinwagen, an Autos wie der A-Klasse von Mercedes und dem winzigen Smart. Womöglich gilt es schon bald als chic und trendig, mit einem Minimobil durch die Stadt zu flitzen.
Das kleine Auto hilft, den Rohstoffverbrauch pro Auto zu senken, wenn auch nicht unbegrenzt. Denn die gestiegenen Ansprüche an den Komfort und ganz besonders an die passive Sicherheit verbieten den Leichtbau von einst, als eine ganze Reihe von Dingen schlicht noch nicht erfunden waren. Der Smart für zwei Personen wiegt mehr als vor 35 Jahren ein Opel Kadett A, in dem fünf Leute Platz hatten. Aber der verfügte weder über ABS noch über Airbag, und seine Knautschzone reichte im Ernstfall von einer Stossstange bis zur anderen.
Die Reduktion des Treibstoffverbrauchs dank moderner Technologie lässt sich für Deutschland ziemlich genau beziffern: Lag der Durchschnittsverbrauch vor 30 Jahren noch bei annähernd 11 Litern, fliessen heute weniger als 9 Liter durch die Einspritzanlagen. Wegen des gestiegenen Fahrzeugbestands hat sich im gleichen Zeitraum der Gesamtverbrauch aber dennoch verdoppelt. Der Benzinpreis ist in diesen 30 Jahren zwar auf das Zweieinhalbfache gestiegen, gemessen an den Lebenshaltungskosten und Durchschnittseinkommen ist Benzin de facto aber billiger geworden.
WANN DAS LETZTE TRÖPFCHEN ERDÖL verbraucht sein wird, ist letztlich nicht die entscheidende Frage. Nach Betrachtung der Dinge wird der Mensch ohnehin nicht ruhen, ehe alles zu Abgas geworden ist. Daran ändern auch sparsame Autos grundsätzlich nichts, nur dauert es mit ihnen eben etwas länger, bis das Erdöl versiegen wird. Darum ist die Erschliessung von neuen Energiequellen für die Zukunft wohl eines der drängendsten Probleme der Menschheit - auch wenn manche Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft das noch verdrängen. Die heute diskutierten alternativen Energieträger verstellen allzu oft lediglich die Sicht auf die Dinge. Zum Beispiel Rapsöl: In roher Form ist es als Treibstoff nicht geeignet, es muss chemisch zu Rapsmethylester umgebaut werden. Nur wenn er subventioniert wird, kann dieser zu konkurrenzfähigen Preisen an Biodiesel-Tankstellen angeboten werden.
Der Nachteil dieses Kraftstoffs liegt im hohen Aufwand für die Herstellung. Der Traktor verbraucht bei der Bestellung der Felder Kraftstoff, die Herstellung des erforderlichen Düngers verschlingt ebenfalls Energie, desgleichen die Ölgewinnung aus der Rapspflanze. Da wird unter dem Strich mitunter mehr Energie in den Herstellungsprozess gesteckt, als schliesslich in Form von Biodiesel gewonnen wird. Nur unter günstigen Produktionsbedingungen ist die Energiebilanz positiv, erreichbar ist ein Plus von bis zu 60 Prozent. Die heutigen Anbauflächen in Deutschland und Frankreich decken allerdings höchstens 5 Prozent des Dieselbedarfs.
In Brasilien unter Mitwirkung von VW grossangelegte Projekte, aus Zuckerrohr Alkohol als Treibstoff zu gewinnen, wurden wieder eingestellt. Die Energiebilanz hatte sich als negativ erwiesen. Darüber hinaus hatte die Zuckerrohrverarbeitung zu massiven Gewässerbelastungen geführt. Noch ungünstiger als beim Zuckerrohr sind die Prognosen für die Erzeugung von Alkohol aus Mais oder Holz.
Gar mancher sieht im Elektroauto den Retter der Zukunft. In der Schweiz zum Beispiel, wo viel Wasserkraft zur Verfügung steht, kann das Elektroauto tatsächlich vergleichsweise umweltfreundlich fahren. Weltweit wird Elektrizität aber immer noch überwiegend aus fossilen Energieträgern gewonnen. In Wahrheit ist das Elektroauto also in der Regel ein Kohlemobil. Beim Elektroauto verläuft der Weg der Energie vom Kraftwerk über das Ladegerät und die Batterie zur Antriebswelle des Elektromotors. Beim herkömmlichen Automobil mit Verbrennungsmotor müssen die Ölförderung, der Transport mit Tankschiffen und die Verarbeitung in Raffinerien in die Berechnung einfliessen. In beiden Fällen bleiben fast 90 Prozent der ursprünglich aus der Erde geholten Energie buchstäblich auf der Strecke, im direkten Vergleich fährt der Diesel ungefähr 20 Prozent günstiger. Allerdings kann das Elektroauto, je nachdem, welches Auto und welches Kraftwerk man in die vergleichende Rechnung einbezieht, mit der günstigeren Schadstoffbilanz aufwarten.
BLEIBT ALS HOFFNUNGSTRÄGER der Wasserstoff. Seit Daimler-Benz und andere Autokonzerne massiv in die Entwicklung von Brennstoffzellen eingestiegen sind, gilt das leichte Gas als Treibstoff der Zukunft. Erstens hinterlässt die Brennstoffzelle statt Abgas reines Wasser. Und zweitens steht Wasserstoff, so argumentieren die Verfechter der Methode, in den Weltmeeren praktisch in unbegrenzter Menge zur Verfügung. Diese Überlegung lässt aber etwas ausser acht: Wasserstoff aus Wasser wird erst durch den Einsatz von Energie zum Energieträger. Und die dafür verwendete Elektrolyse verbraucht doppelt soviel elektrische Energie, wie an Wasserstoffe-Energie gewonnen wird. Einfacher wird Wasserstoff heute aus Erdgas gewonnen.
Aus Wasserstoff lässt sich leicht Methanol synthetisieren. Als flüssiger Kraftstoff kann sich Methanol der vorhandenen Infrastruktur vom Tankschiff bis zur Tankstelle bedienen - ein verlockendes Konzept. Ein weiterer nicht zu unterschätzender Vorteil liegt darin, dass ein Tankerunglück mit Methanol für die Natur vergleichsweise harmlos ist: Anders als Rohöl, das als schwarzer Teppich auf der Wasseroberfläche treibt, verdunstet Methanol rasch und löst sich obendrein in Wasser, was zu einer schnellen Verdünnung führt. Methanol soll, so die Vorstellung der Entwicklungsingenieure, künftig im sogenannten Reformer eines Brennstoffzellen-Autos wieder zu Wasserstoff werden, aus dem die Brennstoffzelle den Strom für den Fahrmotor produziert. Dieses Vorgehen ist durchaus sinnvoll, weil der Gesamtwirkungsgrad ab Bohrloch deutlich besser ist als selbst beim bekannt sparsamen Dieselmotor.
Brennstoffzellen sind allerdings extrem teuer. Die in den Prototypen eingebauten Versuchsmuster kosten sechs- bis siebenstellige Beträge. Die Ingenieure hoffen zwar, dass ein Brennstoffzellen-Antrieb in 20 Jahren nur noch viermal so teuer sein wird wie ein Verbrennungsmotor. Das futuristische Mittelklasseauto mit Brennstoffzellen dürfte damit aber immer noch mehr als doppelt so teuer zu stehen kommen wie ein herkömmliches mit Verbrennungsmotor. Der Preis lässt sich natürlich drücken, wenn eine kleinere Zelle eingebaut wird. Aber das ginge auf Kosten des Wirkungsgrades, und der Verbrauch stiege an.
Auch der Wasserstofflieferant Erdgas wird, wie die anderen fossilen Energieträger, irgendwann verbraucht sein, vielleicht schon in 50 Jahren. Dann muss elektrischer Strom die Rolle einer Quasi-Primärenergie übernehmen. Wie wird man ihn erzeugen? Heute benötigen die Deutschen rund 100 Gigawatt elektrische Leistung, ein Drittel davon liefern 19 Kernkraftwerke. Weil nach dem Stand der Dinge die umweltfreundlichere Kernfusion, wenn überhaupt, viel zu spät kommen dürfte, wird man Strom mit Wind- und Wasserkraft gewinnen müssen, vor allem aber mit gigantischen Solarkraftwerken. Und zwar mit solarthermischen Kraftwerken, denn photovoltaische Solarzellen sind in der nötigen Grössenordnung unbezahlbar: Allein für die rund 50 Millionen deutschen Autos müssten 500 Quadratkilometer Solarzellen in der Sahara soviel Strom produzieren wie 100 Kernkraftblöcke der Gigawattklasse. Dies bedeutete eine Verdoppelung der heutigen Stromproduktion. Die Solarzellen würden zwei Billionen Franken kosten. Dazu kämen zahllose Montagegerüste, Regelelektronik, Umspannwerke und Hochspannungsleitungen für den Transport der Energie.
Rechnet man noch den Energiebedarf der Industrie und der Haushalte dazu, sind die Zahlen mit dem Faktor drei zu multiplizieren. Energie wird dereinst so teuer werden, dass der Mensch notgedrungen begreifen wird, dass sie etwas Kostbares ist.
IM STROMZEITALTER DER ZUKUNFT, in der die fossilen Energiequellen versiegt sind, wird auch das Brennstoffzellen-Auto ausgedient haben. Sobald die Berechnungen nicht mehr ab Bohrloch angestellt werden, sondern quasi ab Steckdose, verschieben sich die Wertungen. Bei der Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse geht, wie gesagt, viel zu viel Energie verloren. Weil der schlechte Wirkungsgrad fossiler Kraftwerke wegfällt, wird das Elektroauto eine weit bessere Figur machen: Ladegeräte und Stromspeicher setzen stationäre Elektrizität mit einem konkurrenzlosen Wirkungsgrad von rund 60 Prozent in mobile Elektrizität um. Das Brennstoffzellen-Auto, das zwar eine grössere Reichweite hat und bessere Fahrleistungen ermöglicht, würde fünf- bis zehnmal soviel Ausgangsenergie verbrauchen. Das wäre so unsozial, unwirtschaftlich und unökologisch, dass niemand sich das wird leisten wollen und können.
Dennoch werden auch Wasserstoff und Methanol dank der hohen Energiedichte in bestimmten Anwendungsbereichen ihre Bedeutung behalten. So ist etwa die Luftfahrt mit Batterien nicht realisierbar: Ein Nickel-Cadmium-Akku von einer Tonne Gewicht enthält nämlich gerade soviel Energie wie ein Reservekanister mit fünf Litern Benzin. Und bei manchen Batterieausführungen geht innerhalb von vier Wochen die Energie durch Selbstentladung verloren - das wären keine guten Aussichten für die Hochseeschiffahrt.
Fest steht, dass sich die Probleme der Umwelt und der Energie nicht auf das Auto reduzieren lassen. Die Sicherstellung der Energieversorgung ist weit mehr, nämlich eine Frage des Überlebens.
Heinrich Sauer, Stuttgart, ist Redaktor der Fachzeitschrift «Auto, Motor und Sport».