Mal zwei Dinge vorweg:
Erstens hat der Dieselmotor einen höheren Wirkungsgrad als ein Benzinmotor.
Zweitens hat, wie schon im erwähnten Artikel beschrieben, der Dieselmotor einen hohen Ausstoß an Stickoxiden, vor Allem, wenn er auf niedrige Partikelemission getrimmt ist.
Nun sind die Autohersteller in ihrer Denkweise, bzw. ihrer Meinung, wie ein Auto aufgebaut sein muß, etwas 'eingefahren'. Ein Fahrzeugantrieb hat einen Motor, eine Kupplung und ein Getriebe samt Rückwärtsgang. Das war schon immer so, so haben schon unsere Großväter Autos gebaut...
Kommen wir mal zum Motor. Um den Stickoxid-Ausstoß zu senken hat man sich so 'tolle' Maßnahmen wie etwa Abgasrückführung ausgedacht. Man leitet einen Teil der Auspuffabgase wieder in den Ansaugtrakt zurück. Die angesaugte Luft wird 'verpestet', die Verbrennungstemperatur und somit der Stickoxid-Ausstoß wird gesenkt. Geringeres Drehmoment und erhöhter Verbrauch sind die Folge.
Da der Motor über Kupplung und Getriebe 'direkt' mit den Antriebsrädern verbunden ist, muß der Motor recht 'dynamisch' sein, ein mehr oder weniger breites nutzbares Drehzahlband aufweisen, und sowohl für hohe Leistungen bei hoher Drehzahl, als auch für hohes Drehmoment 'aus dem Drehzahlkeller' ausgelegt sein. Die Motorenbauer sehen sich dadurch mit Anforderungen und Gegebenheiten konfrontiert, die gegensätzlich zueinander sind und sich nur über einen (faulen) Kompromiss realisieren lassen.
Das Getriebe ist groß und schwer, hat Wirkungsgradverluste und muß noch so Dinge wie Rückwärtsgang mit sich herumschleppen.
Ein Elektromotor ist 'praktisch', denn er hat, wenn er denn richtig konzipiert ist, ein breit nutzbares Drehzahlband, hohes Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen (quasi 'aus dem Stand' heraus), braucht kein aufwendiges Getriebe mit fünf oder mehr Gängen und ist sogar in der Drehrichtung umkehrbar (kein Rückwärtsgang nötig). Problem: Woher Strom nehmen ?
Nun 'erschlagen' wir in einem ersten Schritt doch mal die bekannten Probleme der herkömmlichen Technik: Um den Stickoxidausstoß des Dieselmotors zu senken könnte man statt Abgasrückführung auf Wassereinspritzung umstellen. Extrem fein zerstäubtes Wasser wird in die Brennkammer eingespritzt. Der Effekt ist zunächst mal wie bei der Abgasrückführung, nämlich die Verbrennungstemperatur und der Stickoxidausstoß wird gesenkt. Wenn aber das Wasser bzw. die fein zerstäubten Wassertropfen in der Brennkammer schlagartig verdampfen, geschieht 'gewaltiges'.
Drehmoment satt. Der Motor läuft quasi zum Teil mit Diesel, zum Teil mit... Wasser. Klingt wie ein Märchen ? Nein, klingt eher wie Phantasie... eben fantastisch. Die Technik wurde erprobt, sie funktioniert und wurde zum Teil in stationären (Gas-) Motoren schon eingesetzt.
Das Problem daran ist, daß dieser Prozess langsam abläuft, das Wasser 'braucht eben Zeit' und diese Technik funktioniert nur bei langsam laufenden Motoren. Also nichts für einen Automotor, der ja andauern in einem anderen Drehzahlbereich laufen muß.
Laßt uns nun mal ein Gedankenexperiment durchführen: Der Dieselmotor läuft bei konstanter Drehzahl, in einem Drehzahlbereich, in der er den höchsten Wirkungsgrad hat, für den Steuerzeiten, Ansaugströmungen usw. optimiert worden sind. Er hat einen ('politisch' wohl notwendigen) Partikelfilter, um die Partikelemisionen zu veringern und er hat Wassereinspritzung, um die Stickoxidemissionen gering zu halten.
Der Dieselmotor treibt einen Generator an, der Strom produziert. Damit könnte man nun Batterien laden, um beispielsweise in der Stadt zum Teil rein elektrisch fahren zu können. Die elektrische Energie wird dann über einen entsprechenden Umformer dem Elektromotor zugeführt. Der letzte Satz klingt Prius-Fahrern wieder sehr vertraut.
Da der Antrieb der Räder rein über den Elektromotor erfolgt und der Verbrennungsmotor komplett 'abgekoppelt' ist, braucht man auch kein Getriebe mit mehreren Übersetzungen. Wenn überhaupt, braucht man nur eine einzige feste Übersetzung. Was man auch nicht braucht, sind Dinge wie Kupplung (der Elektromotor ist 'fest' mit den Antriebsrädern, evtl. mit einer bestimmten Getriebeübersetzung verbunden) oder Rückwärtsgang (der Elektromotor kann auch 'rückwärts' laufen).
Natürlich kann der Elektromotor auch 'im Schiebebetrieb', also beim Bremsen Energie wieder in die Batterien zurückspeisen. Das sind alles bekannte Dinge.
Was haben wir nun bei unserem 'Fantasie-Auto' gewonnen ? Wir sparen das Getriebe weitgehend ein. Das bedeutet Platz- und Gewichteinsparung. Und wir haben einen Verbrennungs- (Diesel-) Motor, der ohne die lästige Abgasrückführung auskommt. Statt dessen hat er 'Wassereinspritzung' und ist somit sehr schadstoffarm. Und er läuft immer im optimalen Drehzahlbereich, wodurch er sehr wirtschaftlich arbeitet.
Aber so werden Autos leider nicht gebaut. Der Dieselmotor muß ja in einem Drehzahlbereich von 1000 bis 5000 upm arbeiten können, daher kann er keine Wassereinspritzung haben und braucht deshalb Abgasrückführung. Außerdem braucht ein Auto sechs Gänge, besser sieben und einen (oder gar zwei) Rückwärtsgänge. Und ein Auto muß groß und protzig sein, viel Hubraum, viele PS und ein hohes Gewicht haben.
