Wie funktioniert ein Motor mit Wasser?

Das Wasserauto: Mythos oder bald Realität? Eine kritische Betrachtung

Die Vorstellung, ein Auto mit Wasser betreiben zu können, fasziniert seit Jahrzehnten. Bilder von Fahrzeugen, die lediglich Wasser tanken und umweltfreundlich dahinbrausen, beflügeln die Fantasie. Doch wie realistisch ist diese Vision wirklich? Und wie funktioniert ein solches “Wasserauto” tatsächlich?

Die grundlegende Idee hinter einem Wasserauto, wie in der Einleitung beschrieben, basiert auf dem Prinzip der Elektrolyse. Dabei wird durch Anlegen einer elektrischen Spannung Wasser (H₂O) in seine Bestandteile Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) zerlegt. Dieser Wasserstoff könnte dann theoretisch in einem Verbrennungsmotor verbrannt werden, ähnlich wie Benzin, um das Fahrzeug anzutreiben.

Die Theorie klingt vielversprechend, birgt aber einige gravierende Herausforderungen:

• Energieeffizienz: Der größte Knackpunkt liegt in der Energieeffizienz der Elektrolyse. Um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen, wird Energie benötigt. Und diese Energie muss zunächst erzeugt werden, beispielsweise durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, Kernkraft oder erneuerbare Energien. Das Problem ist, dass der Wirkungsgrad der Elektrolyse in der Regel deutlich unter 100 % liegt. Das bedeutet, dass mehr Energie für die Elektrolyse aufgewendet werden muss, als durch die anschließende Verbrennung des Wasserstoffs gewonnen wird. In der Summe wäre der Energieaufwand deutlich höher als bei der Nutzung von Benzin direkt.
• Speicherung und Transport des Wasserstoffs: Wasserstoff ist ein leichtflüchtiges und entzündliches Gas. Seine Speicherung an Bord eines Fahrzeugs stellt eine technologische Herausforderung dar. Hochdrucktanks, die extremen Belastungen standhalten müssen, sind teuer und platzraubend. Alternativ könnte Wasserstoff verflüssigt werden, was aber einen erheblichen Energieaufwand für die Kühlung erfordert. Der Transport von Wasserstoff, sei es in flüssiger oder gasförmiger Form, ist ebenfalls komplex und erfordert eine gut ausgebaute Infrastruktur.
• Motorkonstruktion: Die Verbrennung von Wasserstoff in einem Verbrennungsmotor erfordert Modifikationen an der Motorkonstruktion. Wasserstoff verbrennt anders als Benzin und kann zu unerwünschten Nebeneffekten wie der Bildung von Stickoxiden (NOx) führen.

Die “4 Liter Wasser auf 500 km” Angabe kritisch betrachtet:

Die Behauptung, dass ein Wasserauto mit nur 4 Litern Wasser 500 km weit fahren kann, ist äußerst unrealistisch, wenn man die oben genannten Punkte berücksichtigt. Um eine vergleichbare Reichweite wie mit Benzin zu erzielen, wäre eine deutlich größere Menge an Wasserstoff erforderlich. Die Angabe deutet eher auf eine irreführende Vereinfachung oder gar einen Betrug hin.

Existieren denn überhaupt “Wasserautos”?

Die Antwort ist komplex. Es gibt keine serienmäßig produzierten Fahrzeuge, die ausschließlich mit Wasser als Treibstoff betrieben werden. Allerdings gibt es Forschungsprojekte und Experimente, die sich mit der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger beschäftigen. Diese Projekte verfolgen unterschiedliche Ansätze:

• Brennstoffzellenfahrzeuge: Diese Fahrzeuge nutzen Wasserstoff in Brennstoffzellen, um direkt Strom zu erzeugen, der dann einen Elektromotor antreibt. Brennstoffzellen haben einen höheren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren und erzeugen keine schädlichen Emissionen (außer Wasserdampf). Allerdings benötigen sie reinen Wasserstoff, der aufwändig hergestellt und gespeichert werden muss.
• Wasserstoff-Verbrennungsmotoren: Einige Hersteller experimentieren mit Verbrennungsmotoren, die speziell für die Verbrennung von Wasserstoff optimiert sind. Diese Technologie ist weniger effizient als Brennstoffzellen, könnte aber eine kostengünstigere Übergangslösung darstellen.
• Wasserstoff-unterstützte Verbrennung: Manche Projekte untersuchen, wie die Zugabe von Wasserstoff zu herkömmlichen Kraftstoffen (Benzin oder Diesel) die Effizienz und die Emissionen von Verbrennungsmotoren verbessern kann.

Fazit:

Das “Wasserauto” im Sinne eines Fahrzeugs, das einfach mit Wasser betankt wird und ohne Weiteres angetrieben werden kann, ist derzeit eher ein Mythos als Realität. Die technischen Herausforderungen, insbesondere die Energieeffizienz der Elektrolyse und die Speicherung von Wasserstoff, sind enorm.

Die Forschung an Wasserstoff als Energieträger für die Mobilität ist jedoch durchaus relevant und vielversprechend. Brennstoffzellenfahrzeuge und Wasserstoff-Verbrennungsmotoren könnten in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von Emissionen im Verkehrssektor spielen. Allerdings ist noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit erforderlich, um diese Technologien wettbewerbsfähig und alltagstauglich zu machen. Die Vorstellung, dass ein Auto mit “4 Litern Wasser auf 500 km” fahren kann, ist zum jetzigen Zeitpunkt reine Fantasie.