Da ich nicht so viel Ahnung von KFZ-Motoren haben, wendete ich mich an einen Fachmann. Das mache ich bei jeder Meldung, bei der ich glaube, dass ich nicht genügend Fachkenntnis habe. In der Regel sind das Wissenschaftler, denen ich vertraue. Hier sind es Frank Obrist von der gleichnamigen Firma mit seinem Technikerteam, in dem auch Frank Wolf integriert ist. Diese haben gemeinsam einen sensationellen vibrationsfreien Ottomotor entwickelt, der  schon jetzt nicht nur mit Bezin, sondern ebenfalls mit regenerativem Methanol betrieben werden kann. Frank Wolf hat deren Meinung zusammengefasst und mir eine Mail gesendet. Diese befindet sich unten.
Ihr Jean Pütz

(pte) – Forscher der Polytechnischen Universität Valencia (UPV) haben einen neuartigen Verbrennungsmotor entwickelt, der weder CO2 noch andere umweltschädliche Abgase ausstößt. Das von seinen Erfindern als „revolutionär“ beschriebene Gerät soll nicht nur hoch effizient sein, sondern auch den strengen Emissionsregeln entsprechen, die ab 2040 geplant sind und deshalb eine echte Alternative zu E-Motoren darstellen. Die ersten zwei Prototypen werden schon in den nächsten Monaten gebaut.

„Das Beste aus zwei Welten“
„Die Technologie, die unser Team entwickelt hat, wird es ermöglichen, einen Motor zu verwenden, der dieselbe Autonomie und Wiederbefüllbarkeit bietet wie ein herkömmliches Pendant. Im Gegensatz dazu arbeitet er allerdings völlig sauber ohne jegliche Verunreinigungen oder Treibhausgasemissionen, genauso wie ein elektrischer Motor“, zitiert „TechXplore“ Luis Miguel García-Cuevas González, Lektor an der UPV. Die Automobilbranche habe dadurch eine Alternative für die Zukunft, die „das Beste aus zwei Welten vereint“, betont der Forscher.

Der innovative Ansatz basiert im Kern auf speziellen im Motor verbauten MIEC-Membranen („Mixed Ionic Electronic Conductor“), wie Projektleiter José Manuel Serra verrät: „Diese Membranen erlauben eine selektive Trennung von Sauerstoff aus der Luft. Auf diese Weise wird ein reines Verbrennungsgas erzeugt, das lediglich aus Wasser und hochkonzentriertem CO2 besteht.“

CO2 im Fahrzeug gespeichert
Der Clou ist, dass CO2 nicht wie normalerweise über den Auspuff an die Umwelt abgegeben wird, sondern im Inneren des Fahrzeugs gespeichert werden kann. „Dieses CO2 wird im Inneren des Motors komprimiert und in einem eigenen Druckbehälter gespeichert. Das hochqualitative reine CO2 kann dann beispielsweise bei einer Service-Station abgegeben und für industrielle Zwecke wiederverwertet werden“, erläutert García-Cuevas González das grundlegende Prinzip.

Interessant sein soll die „revolutionäre“ neue Technologie ihren Erfindern zufolge insbesondere für die Hersteller größerer Fahrzeuge, die sowohl Passagiere als auch Güter an Land, zur See oder in der Luft befördern. Außerdem könnte sie verstärkt dazu genutzt werden, um umweltschädliche Dieselmotoren abzulösen. „Was kleinere Gefährte betrifft, lässt sich damit zumindest ein Teil der CO2-Abgase aus dem Auspuff entfernen“, so UPV-Projektmitarbeiter Francisco José Arnau.

Mail von Frank Obrist:

Hallo Jean,

auf der Basis dieser paar Zeilen ist es schwierig eine finale Bewertung abzugeben aber ich gebe mal folgendes zu bedenken.

Den Stickstoff abscheiden und nur den Sauerstoff zu verwenden ist gut, da keine NOx entstehen können, aber der Energieaufwand (Druckverlusste der Membran) dürfte erheblich (Molekühlgrössenunterschied N2 zu O2) sein (Wirkungsgradreduktion).

Es ist wahrscheinlich dann möglich lambda anzuheben bis zur Zündgrenze und da hilft der reine Sauerstoff natürlich.

Wenn man nun annimmt, dass Benzin oder Diesel verbrannt wird sind auch die Partikel zu betrachten aber dafür gibt es Filter.

Bei Methanol wäre das anders und man hätte nun kein NOx und keine Partikel auch bei hohen lambdas. Mit Bioethanol oder eMethanol müsste das CO2 auch nicht gespeichert werden.

Bei einem solchen Prozess entsteht fast nur CO2 und Wasserdampf als Abgas. Diese Aussage ist richtig. Nun muss beides getrennt werden, um den Wasserdampf and die Umwelt abzugeben und das CO2 (das schwarze aus Benzin und Diesel) zu speichern. Um es zu speichern muss man es komprimieren (Energieaufwand – Wirkungsgradreduktion). Behältergrösse führt zur Reichweitenbegrenzung – wenn der voll ist muss man das Zeug wieder loswerden um Weiterfahren zu können.
Danach muss es an der Tankstelle „abgegeben“ werden. Logistik ist da unklar für mich – Aufwand.
Es dann im industriellen Bereich (Reinheitsgrad ist zu berücksichtigen) zu verwenden hört sich erstmal schick an, aber das CO2 sollte nicht in die Atmosphäre gelangen sonst ist das Ganze sinnlos. Bei einer weltweiten Umstellung auf so einen Prozess gäbe es dann sicherlich zu viel industrielles CO2 und dann kommt sicherlich der Gedankengang es irgendwo zu deponieren. Eher problematisch!

Hoffe das hilft Dir weiter. Gerne können wir das auch mal direkt mit den Menschen dort besprechen.
Frank Obrist

Zu Recht wird die Batterieentwicklung gefördert, insbesondere, damit der Technologie-Rückstand Deutschlands und Europas gegenüber Südostasien verringert wird.

Allerdings besteht die Möglichkeit, die Elektroautos mit wesentlich weniger Batteriekapazität auszurüsten, wenn die Automobilindustrie mehr auf die sogenannte HyperHybrid-Technologie setzen würde: Ein kleiner Lademotor, der auch mit regenerativem Treibstoff aus der solaren Wasserstoff-Gewinnung betrieben werden kann (z. B. mit Methanol), ermöglicht eine Reduktion der Batteriekapazität um das 6- 7-Fache. Besonders wichtig, auf  gewichtsträchtiges Getriebe kann völlig verzichtet werden, denn die Genialität des Elektro-Antriebs bewältigt dies durch geschickte Software. Weitere Vorteile: Das HyperHybrid-Auto wird viel leichter, das Heizen und Kühlen des Innenraums muss nicht mit kostbarem Batteriestrom betrieben werden, die Bremsenergie kann weitgehend regeneriert werden. Weil der Lademotor stets im optimalen Wirkungsgradbereich läuft, ist ein äußerst geringer Verbrauch möglich und im Bedarfsfall liefert er zusätzliche Antriebsenergie zur Batterieleistung.

Vor 10 Jahren habe ich ein solches Antriebsmodell Automobilfirmen (Ford Köln) vorgetragen, weil mir der ökologische Schaden durch große Batterien des reinen Elektroautos bewusst war. Der Vorteil, den wir in unseren Städten durch Abgasfreiheit gewinnen, schadet an anderer Stelle, dort, wo die Rohstoffe gewonnen werden, der Bevölkerung. Es handelt sich also nur um eine Verlagerung auf Kosten der Menschen vorwiegend in den Entwicklungsländern, die sich nicht wehren können.

Leider wurde dieser Vorschlag wegen zu hoher Kosten abgelehnt, das war noch vor dem Software-Betrug bei Diesel-Autos.

Jetzt hat eine österreichische Entwicklungs-Firma dieses Konzept als Prototyp umgesetzt und zeigt, dass es enorme wirtschaftliche Vorteile bringt. Zwei Prototypen wurden vorgestellt: ein Kleinauto mit einem niedrigen Preis von maximal 15.000 € und einem Mittelklasse-Auto, auf der Basis des Tesla, von einem möglichen Verkaufspreis von unter 25.000 €. Mit einem Tankvolumen von 30 Litern Benzin oder regenerativem Methanol, ist eine signifikante Erhöhung der  Reichweite gegenüber dem reinen Elektroauto von über 1.200 Kilometer möglich. Treibstoff-Verbrauch unter 2 Liter auf 100 Kilometer, wenn – wie beim reinen Elektroauto zwischengeladen wird, ist der noch erheblich reduzierbar.

Trotzdem halte ich die Förderung, die im folgenden Beitragl vom KIT beschrieben,  für extrem notwendig, obwohl die österreichische Firma Obrist, die auch den Prototypen entwickelt hat, eine kompakte Lithium-Ionen-Batterie geschaffen hat, die gegenüber äußeren Temperatur-Einflüssen unempfindlich und extrem brandgeschützt ist.

Ihr Jean Pütz

(KIT) – as von der Europäischen Union (EU) geförderte Projekt BIG-MAP soll die Geschwindigkeit, mit der neue Batterietypen entwickelt werden können, erheblich beschleunigen – und das mit einem besonderen Fokus auf Nachhaltigkeit. Über die Forschungsplattform CELEST beteiligen sich daran das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Ulm. Gleichzeitig verstärkt das Projekt die Forschungsaktivitäten im gemeinsamen Exzellenzcluster POLiS.

Um die von der EU und Deutschland angestrebte Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen, müssen unter anderem die Treibhausgasemissionen aus dem Straßenverkehr drastisch sinken. Wesentlich dazu beitragen soll der konsequente Ausbau der Elektromobilität, der allerdings kostengünstigere und nachhaltigere Alternativen zu den bestehenden Batterien voraussetzt. „Genau das ist eine riesige Herausforderung, denn die Entwicklung neuer Batterien dauert mit derzeitigen Methoden recht lange. Im Projekt BIG-MAP wollen wir das entscheidend voranbringen”, sagt Professor Maximilian Fichtner, wissenschaftlicher Sprecher von CELEST und POLiS sowie stellvertretender Direktor am Helmholtz Institut Ulm (HIU), welches das KIT gemeinsam mit der Universität Ulm gegründet hat. Das EU-Projekt BIG-MAP (BIG steht für Battery Interface Genome; MAP für Materials Acceleration Platform) zielt darauf ab, gänzlich neue Methoden zu etablieren und dadurch die Batterieentwicklung – unter anderem durch eine konsequente Automatisierung und durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) – deutlich zu beschleunigen. Nachhaltige und ultrahochleistungsfähige Batterien sollen zukünftig durch die in BIG-MAP etablierten Methoden bis zu zehnmal schneller entwickelt werden als bisher. „Die Vision besteht aber nicht nur darin, neue Batterien viel schneller entwickeln zu können, sondern auch sicherzustellen, dass sie Energie effizient speichern können, dass sie nachhaltig und zu so niedrigen Kosten hergestellt werden können, damit es in Zukunft noch attraktiver sein wird, Strom zum Beispiel aus Sonne und Wind in Batterien zu speichern“, so Fichtner. „Eine Neuausrichtung der bestehenden Entdeckungs-, Entwicklungs- und Herstellungsprozesse für Batteriematerialien und -technologien ist notwendig, damit Europa es mit seinen Hauptkonkurrenten in den USA und Asien aufnehmen kann.“

Das Budget für BIG-MAP beläuft sich auf 16 Millionen Euro, beteiligt sind 34 Institutionen aus 15 Ländern. Das KIT ist mit den drei Professoren Maximilian Fichtner, Wolfgang Wenzel und Helge Stein nach der koordinierenden Technical University of Denmark (DTU) größter Fördersummenempfänger. Entsprechend wird auch das Exzellenzcluster Post-Lithium-Speicherung (POLiS), das vom KIT in Kooperation mit der Universität Ulm, dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) sowie der Universität Gießen betrieben wird, bei der Entwicklung der neuen Methoden einen wichtigen Anteil haben. BIG-MAP wird zunächst über drei Jahre laufen, mit der Option auf eine Verlängerung um weitere sieben Jahre. Es ist das größte Einzelforschungsprojekt der europäischen Forschungsinitiative für Batterien, BATTERY 2030+.

„Bei BATTERY 2030+ und BIG-MAP müssen wir die Art und Weise, wie wir Batterien erfinden, neu erfinden. Im vergangenen Jahr ging der Nobelpreis für Chemie an die Erfinder der Lithium-Ionen-Batterie. Eine fantastische Erfindung, aber es dauerte 20 Jahre von der Idee bis zum Produkt – wir müssen in der Lage sein, es in einem Zehntel dieser Zeit zu schaffen, wenn wir nachhaltige Batterien für die Energiewende bereitstellen wollen“, sagt Tejs Vegge, Professor an der DTU und Leiter von BIG-MAP.

KI und Roboter beschleunigen die Batterieentwicklung
Im Rahmen von BIG-MAP soll eine gemeinsame europäische Dateninfrastruktur entstehen, die es ermöglicht, Daten aus allen Bereichen des Batterieentwicklungszyklus autonom zu erfassen, zu verarbeiten und in kooperativen Arbeitsabläufen zu nutzen. So wird ein physischer Zugang zu den unterschiedlich ausgestatteten Testeinrichtungen für die BIG-MAP-Forscherinnen und -Forscher dann kaum noch notwendig sein, und sie können über Landesgrenzen und Zeitzonen hinweg zusammenarbeiten. Von KI orchestrierte Experimente und Synthese werden große Mengen erfasster Daten mit Fokus auf Batteriematerialien, Schnittstellen und Zwischenphasen nutzen. Die Daten werden aus Computersimulationen, autonomer Hochdurchsatz-Materialsynthese und -charakterisierung, in Operando-Experimenten und Tests auf Geräteebene generiert. Neuartigen KI-basierten Werkzeugen und Modellen werden die Daten dazu dienen, das Zusammenspiel zwischen Batterie-Materialien und Grenzflächen zu „erlernen“ und so die Grundlage für die Verbesserung zukünftiger Batteriematerialien, Grenzflächen und Zellen zu schaffen.
„Wir werden in der Lage sein, den komplexen chemischen Raum mithilfe von autonom agierenden Robotern in nie dagewesener Geschwindigkeit und Qualität zu erkunden. Unser Verständnis wird hierbei durch eine zentrale Künstliche Intelligenz unterstützt“, erläutert Professor Helge Stein (HIU und POLiS), in dessen Forschungsgruppe die für die beschleunigte Materialentdeckung benötigte KI federführend entwickelt und über den europäischen Kontinent verteilt wird.

Die Politik wird heute ein sogenanntes ‚Grünes Wasserstoffkonzept‘ vorstellen. Wasserstoff ist tatsächlich eine Möglichkeit, regenerative Energien zu nutzen und zu speichern. Allerdings ist alles noch am Anfang, das vorhandene Erdgasnetz zur Verteilung von Wasserstoff zu nutzen, ist allerdings nicht ohne weiteres möglich, denn Wasserstoff ist extrem flüchtig. Dafür reichen die bisherigen Dichtungsmaßnahmen für Erdgas nicht aus. Wasserstoff zu speichern ist auch ein großes Problem, denn er lässt  sich leider erst bei -253°C  unter hohem Energieaufwand verflüssigen. In gasförmiger Form kann es nur mit hohem Druck zur Verfügung gestellt werden, z. B. bei einem Überdruck von 700 Bar werden vom Gewicht und Energiegehalt her 700 mal mehr gespeichert als bei atmosphärischem Druck. Deshalb entstehen Probleme bei der sinnvollen Nutzung von Wasserstoff in beweglichen Anwendungen, z. B. im Kraftfahrzeugbereich. Sehr sinnvoll ist es allerdings dann, wenn Wasserstoff dazu dient, elektrische Energie für das Hochspannungsnetz zur Verfügung zu stellen. Für diese Umsetzung von Wasserstoff zu Strom gibt es zwei Möglichkeiten:

1. indem es in Verbrennungsmaschinen in Bewegung-Energie und dann in Generatoren in elektrische Energie umgewandelt wird. Das ist sicher sinnvoll, wenn auch die dabei anfallende Wärme benötigt wird, denn der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren beträgt wegen des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik nur maximal 40%. Für Gas-Wärmepumpen ist das allerdings vertretbar.

2. Umwandlung in Strom in der Brennstoffzelle. Bei sogenannten Niederbrennstoffzellen – so etwa bis 200 °C – ist der Wirkungsgrad nicht wesentlich besser, deswegen ist das bestenfalls für mobile Anwendungen akzeptabel, aber derzeit noch viel teurer als über Otto-Motoren nach dem Verbrennungsprinzip.

Anders dagegen bei sogenannten Hochtemperatur-Brennstoffzellen, die allerdings eine Betriebstemperatur von 600 – 800°C benötigen.

Eine solche Zelle hat nun die KFA Jülich entwickelt, bei einem Wirkungsgrad von immerhin 62% – eine große Leistung. Jedoch ist es bisher erst gelungen, eine Leistung von 5 kW zu erreichen. Um allerdings die Stabilität des elektrischen Versorgungsnetzes zu gewährleisten, benötigt man bei rein regenerativer Einspeisung von Solar- und Windstrom tausende von Terrawatt-Stunden. Ob das jemals sinnvoll und ökonomisch möglich ist, fällt in den Bereich von Wunschträumen.

Ihr Jean Pütz

(Internationales Verkehrswesen) – Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben ein hochgradig effizientes Brennstoffzellen-System in Betrieb genommen, das einen elektrischen Wirkungsgrad im Wasserstoffbetrieb von über 60% erzielt. Ein so hoher Wert wurde bis jetzt von keinem anderen Forscherteam weltweit berichtet. Und die Anlage weist noch eine weitere Besonderheit auf: Die neu entwickelten reversiblen Hochtemperatur-Brennstoffzellen können nicht nur Strom erzeugen, sondern lassen sich auch für die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse nutzen.

Reversible Brennstoffzellen, englische Bezeichnung „reversible Solid Oxide Cell“, kurz rSOC, verbinden praktisch zwei Geräte in einem. Der Zelltyp ist daher in besonderer Weise für den Bau von Anlagen geeignet, die Elektrizität in Form von Wasserstoff zwischenspeichern und diesen zu einem späteren Zeitpunkt wieder rückverstromen können. Eine derartige Speichertechnologie könnte eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen. Sie wird benötigt, um Schwankungen erneuerbarer Energien auszugleichen und dem Auseinanderlaufen von Angebot und Nachfrage entgegenzuwirken. Zusätzlich bietet sich der Einsatz für abgelegene Stationen auf Inseln und Bergen an, um dort eine autarke Energieversorgung sicherzustellen.

Die außergewöhnliche Eigenschaft der Reversibilität weisen nur Hochtemperatur-Brennstoffzellen, kurz SOFC, englisch „Solid Oxide Fuel Cell“, auf, die bei etwa 800 Grad Celsius betrieben werden. Aufgrund der hohen Temperatur können für diesen Brennstoffzellentyp unedlere und kostengünstigere Materialien als für Niedrigtemperatur-Brennstoffzellen verwendet werden. Gleichzeitig arbeiten Hochtemperatur-Brennstoffzellen höchst effizient. Anders als Niedertemperatursysteme, deren Wirkungsgrad im Betrieb mit Wasserstoff auf etwa 50% begrenzt ist, können Hochtemperatur-Brennstoffzellen auch einen deutlich höheren Wirkungsgrad erzielen.

Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich ist es nun gelungen, den Wirkungsgrad noch weiter zu steigern und erstmals einen Wert von über 60% zu realisieren. Für ihre Anlage ermittelten die Forscher im Testbetrieb einen elektrischen Wirkungsgrad von 62%. „Möglich wurde dies durch ein verbessertes Stackdesign in Verbindung mit einer optimierten und hochintegrierten Anlagentechnik, die mehr als 97% des zugeführten Wasserstoffs elektrochemisch umsetzt“, erklärt Prof. Ludger Blum vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3).

Eine dieser Verbesserungen liegt in der Dimensionierung der Wandlereinheit (engl. „Stack“). „Unser Stack kommt auf eine Leistung von 5 kW, womit in etwa der Stromverbrauch zweier Haushalte gedeckt werden könnte. Bislang musste man immer mehrere Einheiten im Kilowatt-Maßstab kombinieren, um eine vergleichbare Leistung zu erreichen“, erläutert Ludger Blum. Der Forscher hofft, dass sich so auch die Herstellungskosten senken lassen, da insgesamt weniger Einheiten für den Bau leistungsstarker Anlagen benötigt werden.

Im Elektrolysemodus, wenn das System Wasserstoff produziert, lässt sich die Jülicher Anlage sogar noch mit einer deutlich höheren Leistung fahren. Bei einer Stromaufnahme des Stacks von 14,9 kW erzeugt sie dann pro Stunde 4,75 m³ (Nm3/h) Wasserstoff, was einem Systemwirkungsgrad von 70% entspricht. Damit arbeitet die Versuchsanlage bereits jetzt effizienter als alkalische und Polymerelektrolyt-Elektrolyseure, die auf 60 bis 65% kommen und heute Standard sind.

„Die Elektrolyse funktioniert für den Anfang schon recht gut, hier sehen wir aber auf jeden Fall noch ein Verbesserungspotenzial“, sagt Blum. Hochtemperatur-Systeme anderer Entwickler, die speziell für die Elektrolyse optimiert wurden, erreichen heute Wirkungsgrade von über 80%. Im Brennstoffzellenmodus arbeiten diese dann allerdings nicht so effizient, wie das neue Jülicher System.

Die Jülicher Forscher haben bereits weitere Optimierungen angedacht, mit denen sie den sogenannten „Round-trip“-Wirkungsgrad weiter steigern wollen. Die Kennzahl beschreibt, welcher Wirkungsgrad bei der Wiederverstromung, also nach Herstellung von Wasserstoff und Rückverstromung, übrig bleibt. Die Wissenschaftler wollen den Wert von aktuell 43% auf über 50% verbessern.

Für einen Wasserstoffspeicher wäre dieser Wert sensationell, auch wenn die Technologie in dieser Hinsicht nicht mit Batteriespeichern mithalten kann, die teilweise auf über 90% kommen. Dafür bieten Brennstoffzellen-Systeme andere Vorteile. Da der Energiewandler, die Brennstoffzelle, und der Energieträger Wasserstoff klar voneinander getrennt sind, kann immer wieder neu Wasserstoff zugeführt oder auch abgeleitet werden. Der Größe der speicherbaren Energiemenge sind so kaum Grenzen gesetzt.

Hier geht’s zum Artikel der „Autor, Motor, Sport“

Vor 10 Jahren habe ich der Kölner Niederlassung von Ford Deutschland ein sogenanntes Hyper Hybrid Modell vorgeschlagen. Leider ist man auf meine ausgefeilte Idee, den Kraftstoffverbrauch soweit wie möglich zu verringern und die Elektromobilität zu nutzen nicht eingegangen. Das Kraftfahrzeug wird wesentlich leichter weil es bedarf keines Getriebes mehr und die Batterie Bedarf höchstens ein Fünftel der Kapazität des heutigen üblichen Elektroautos.
6 Jahre später hat dann die im Artikel beschriebene österreichische Firma die Idee
aufgegriffen und in einer hervorragenden Weise verwirklicht. genauso wie ich es bei meiner Testfahrt erlebt habe. Da ist nichts mehr hinzuzufügen, außer dass die Firma auch ein Kleinwagen in ähnlicher Weise vom Normalbenzin-Auto auf über Hybrid Methode umgerüstet hat.
Das soll nur maximal 18000 € kosten und noch weniger verbrauchen. Wie gesagt auch regenerativer Treibstoff – das heißt CO2 neutral.
Es ist dein Auto für jedermann und nicht nur für die reichen die eine eigene Garage oder eine eigene Stromzapfsäule besitzen.
Ihr Jean Pütz

(Michael Gasser) – Lustenau Kommt die Lösung für den globalen Automarkt ausgerechnet aus Vorarlberg? Könnte sein. Frank Obrist (58), Eigentümer einer 50-Mann-Hightechfirma in Lusten­au, ist jedenfalls davon überzeugt. Statt leerer Worte will er mit einem fertigen Prototyp den Beweis antreten. In einem Hangar bei Altenrhein gleich über der Grenze steht der „Mark II“. Ein Tesla Model 3 – auf den ersten Blick. Doch unterm bekannten Blechkleid steckt das, was für Obrist ein intelligentes Elektroauto ausmacht. Die Entwickler aus der Stickergemeinde haben den Tesla von seiner riesigen Batterie und deren Steuerung befreit und an deren Stelle einen kompakten und leichten Akkupack montiert, in den Stauraum fürs Handgepäck in der Front haben sie ihren Mini-Motor geschraubt. Ein Liter Hubraum, zwei Zylinder und eine einzige Aufgabe: Bei Bedarf Strom erzeugen. Das geschieht nur im optimalen Drehzahlbereich und Lambda 1. Die Techniker des Hauses beschreiben eine damit verbundene vollständige Verbrennung. Es würden so keine Luftschadstoffe ausgestoßen. Zwei Liter Verbrauch auf 100 Kilometer und kaum über 20 Gramm CO2 – der „HyperHybrid“, wie Obrist seine Innovation nennt, stellt damit alles Bekannte in den Schatten. Weil der Motor auch synthetische Kraftstoffe der nächsten Generation verträgt, könne er in Sachen CO2-Bilanz auch vollkommen neutral arbeiten. Auch deshalb ist der serielle Hybrid aus Lustenau für Frank Obrist keine Brückentechnologie, sondern eine Lösung für die Zukunft.

Exklusive Testfahrt
Blanke Theorie? Wir durften für eine ausgiebige Runde ans Steuer des Prototyps, der weltweit großes Interesse ausgelöst hat. Ein paar Logos des heimischen Hightech-Unternehmens ersetzen die Tesla-Schriftzüge. Der Elektromotor des amerikanischen Pioniers ist auf 120 Kilowatt gedrosselt. Bis 65 km/h geht es lautlos, ganz im Strommodus dahin. Dass mittlerweile der Verbrenner den Strom erzeugt, merkt im Fahrbetrieb niemand. Vibrationslos und ohne jegliches Ruckeln hat er seine Arbeit aufgenommen. Erst in Bergaufpassagen macht er sich akustisch ein wenig bemerkbar. Schon nach wenigen Kilometern ist klar: Der HyperHybrid hat bereits Serienreife.
Ein erster großer Zulieferer habe unterschrieben, verrät Frank Wolf (54), der als Geschäftsführer bei Obrist fungiert. Mit dem Lizenzvertrag in der Hand soll eine Motorenfabrik entstehen. Die ersten Fahrzeuge könnten in drei bis vier Jahren auf den Markt kommen. Auch mit weiteren Zulieferern und Pkw-Herstellern würde verhandelt. Namen werden freilich keine genannt, das gehört zum Geschäft.
Namen großer Hersteller finden sich aber schon bisher auf den Auftragslisten. Mit Thermomanagement-Lösungen ist das Unternehmen (Obrist Engineering) seit 1996 am Markt tätig. Auch Tesla zählt zu den Kunden. „Wir sind in diesem Bereich ein großer Fisch im kleinen Teich“, beschreibt Frank Obrist. Mit der 2011 gegründeten Obrist Powertrain will der Unternehmer aus der Nische. Das mit nicht weniger als der „Lösung für den globalen Automarkt“ in der Hand, wie er findet. Der Prototyp des HyperHybrids erklärt den Optimismus.

Auf einen Aspekt, der im Artikel angesprochen wird, möchte ich hinweisen:
Die naturwissenschaftliche Bildung in Deutschland kommt einer Katastrophe nah. Aus persönlicher Erfahrung weiß ich, dass sogar Abiturienten nicht in der Lage sind, die einfachsten physikalischen Zusammenhänge zu erkennen und vor allen Dingen zu begreifen. Das liegt daran, dass nicht nur das Fach Physik schon frühzeitig in Gymnasien und Gesamtschulen abgewählt werden kann. Verhängnisvoll, denn die mangelnde Verinnerlichung des Prinzips von Ursache und Wirkung, auf das die Physik in ihren Grundfesten aufbaut, ist auch für das gesamte Leben unentbehrlich. Besonders im heutigen postfaktischem Zeitalter werden Fakenews und Verschwörungstheorien Tür und Tor geöffnet. Das erzeugt irrationale Ängste, die sich tief in die Gefühlswelt der Bürger eingraben, so dass politische Entscheidungen oft nicht mehr durch Vernunft, sondern nur noch durch Emotionalität bewertet werden. Leider muss ich es sagen, als gelernter Soziologe und ehemaliger Oberstudienrat für Physik empfehle ich über Folgendes nachzudenken.
Ich unterteile die Bürger grob in zwei Kategorien, in die rational gesteuerten Analysten – sie sind für die weitgehend technische und wissenschaftliche Kreativität verantwortlich – und in die sogenannten Emotionalisten, die hauptsächlich bauchgesteuert und selten durch Vernunft und Logik ansprechbar sind. Natürlich gibt es da fließende Übergänge. Für eine Demokratie, in der jede Stimme zählt, wirkt das Schwergewicht der Emotionalisten auf lange Sicht zerstörerisch.
Ich wage sogar eine Quotierung: Ich schätze, dass die Emotionalisten etwa 85% der Bevölkerung ausmachen, während die Analysten, die unsere Wirtschaft in Betrieb halten, nur noch einen Anteil von 15% darstellen. Es ist erstaunlich, dass durch Corona wenigstens kurzfristig – teilweise Angst getrieben – viele Menschen plötzlich der Wissenschaft vertraut haben. Nur so sind die enormen Erfolge durch die vielen Einschränkungen erklärbar, zumindest, wenn man das mit fast allen industriellen Ländern vergleicht. Dass sogar China, die USA, Türkei, Brasilien mehr den regressiven Einsichten der Autokraten ausgesetzt sind, während Deutschland bei dieser Pandemie eine Art Insel der Seligen geworden ist, hätte ich nie gedacht – großen Respekt!
Aber was geschieht, wenn jetzt die Aussetzung der Maßnahmen nach und nach von der Politik ermöglicht wird, ist eine andere Frage. Ob die Vernunft da obsiegt, ist lange noch nicht gesagt. Dass eine solche Seuche strengen naturwissenschaftlichen, soziologischen und mathematischen Gesetzen unterworfen ist, scheint aber auch bestimmten Ideologen – ob von rechter AFD, planwirtschaftlich orientierten ‚Linken‘ oder grünen-Ideologen – nicht bewusst zu sein. Sie nutzen diese Zeit garantiert populistisch aus, um ihre träumerischen oder totalitären Interessen in den Vordergrund zu stellen. Wer dann in Krisenzeiten die Oberhand behält, steht in den Sternen.
Das alles, weil unsere Jugend in der Schule nicht auf solche Problemzeiten vorbereitet wurde, und schwierige Fächer aus einem niederen Grund mit der Begründung ’sie wären zu kompliziert und man würde sich damit die Prüfungsnoten versauen‘ abgewählt werden können.
In diesem Sinne sehe ich den folgenden Aufruf der deutschen-naturwissenschaftlich-technischen Intelligenz:
Ihr Jean Pütz

(DPG) – Die COVID-19-Pandemie kann ohne mathematisch-naturwissenschaftlichen Sachverstand nicht überwunden werden. Dies betonen fünf große mathematisch-naturwissenschaftliche Fachgesellschaften in Deutschland in einem Positionspapier. Die Fachgesellschaften vertreten die Fächer Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Geowissenschaften.

Die fünf Gesellschaften weisen auf die Beiträge hin, die von den Naturwissenschaften gerade in der aktuellen Krise geleistet werden. Ob es um technische Einrichtungen wie Intensivbetten oder Beatmungsgeräte geht, um die Voraussage künftiger Fallzahlen, für die mathematische, medizinische und epidemiologische Kenntnisse gleichermaßen wichtig sind, um die Erforschung des Virus, die Entwicklung neuer Tests auf COVID-19 bzw. auf Antikörper gegen das Virus oder um die Herstellung der benötigten Schutz- und Desinfektionsmittel – überall ist naturwissenschaftlicher Sachverstand gefragt. Das gilt insbesondere für die medizinische Versorgung sowie für die Entwicklung eines Impfstoffes oder wirksamer Medikamente, an denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in aller Welt derzeit mit Hochdruck arbeiten.

Der Dachverband der Geowissenschaften (DVGeo), die Deutsche Mathematiker-Vereinigung (DMV), die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG), die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) sowie der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) vertreten insgesamt mehr als 130.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. „Auch wenn die Politik letztlich die Entscheidungen fällen muss, kann die Pandemie nicht ohne Forschung und Expertise von Mathematikern, Medizinern und Naturwissenschaftlern überwunden werden“, sagt DMV-Präsident Professor Friedrich Götze. „Die in den letzten Jahren zusammengetragenen Erkenntnisse zu Corona-Viren bilden die Basis für konkrete und zeitnahe Maßnahmen. Die COVID-19-Pandemie ist damit ein eindrückliches Beispiel für die essenzielle Bedeutung der Grundlagenforschung, deren Anwendungsrelevanz weder zeitlich noch inhaltlich vorhersagbar ist“, ergänzt Professorin Felicitas Pfeifer, Vizepräsidentin des VBIO.

Die Berichterstattung zur aktuellen COVID-19-Pandemie zeigt überdeutlich, dass das Verständnis von mathematischen und naturwissenschaftlichen Zusammenhängen unabdingbar ist, um komplexe Informationen über Fallzahlen, Reproduktionsziffern oder die Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen zu verstehen und nicht auf Panikmache oder „Fake News“ hereinzufallen. Die Fachgesellschaften fordern daher, dass in den Schulen Fächern wie Mathematik und Naturwissenschaften höchste Aufmerksamkeit geschenkt wird. „Wir brauchen mehr Naturwissenschaften in den Schulen und zwar in allen Altersstufen. Mit mathematisch-naturwissenschaftlichem Unterricht fördern wir das logische Denken und das Verständnis für komplexe Zusammenhänge,“ betont Dr. Lutz Schröter, Präsident der DPG. Und Professor Peter R. Schreiner, Präsident der GDCh, ergänzt: „Und wir sorgen dafür, dass Deutschland auch in Zukunft über hervorragende Problemlöserinnen und Problemlöser aus Medizin, Mathematik und Naturwissenschaften verfügt, um künftige Herausforderungen zu meistern.“

Schließlich betonen die Fachgesellschaften auch die Bedeutung der Wissenschaftskommunikation. „Die Bevölkerung hat ein Recht darauf, umfassend informiert zu werden, und zwar so, dass sie es versteht“, sagt DVGeo-Präsident Prof. Dr. Jan Behrmann. Die mathematisch-naturwissenschaftlichen Fachgesellschaften empfehlen in diesem Zusammenhang, die Wissenschaftskommunikation und den Wissenschaftsjournalismus insgesamt zu stärken und ihre Rolle im Wissenschaftsbetrieb aufzuwerten.

Die Fachgesellschaften erwarten, dass die COVID-19-Pandemie auch langfristig Folgen haben wird. Dies betrifft sowohl die Krankenversorgung, die wirtschaftliche Entwicklung und das gesellschaftliche Miteinander, als auch die Art, wie Wissenschaft und Forschung künftig organisiert werden. Die Hochschulausbildung, der wissenschaftliche Austausch auf Tagungen und Konferenzen, Forschungskooperationen und das Publikationswesen werden sich ändern und darauf müssen sich Lehrende und Forschende an den Hochschulen ebenso einstellen wie Veranstalter von Tagungen sowie Verlage.

Die mathematisch-naturwissenschaftlichen Fachgesellschaften anerkennen die wichtige Rolle der Sozial- und Wirtschaftswissenschaften beim Verständnis der Folgen der Pandemie sowie ethischer Kriterien, um mit den Folgen umzugehen. Sie betonen die große Bedeutung der Mathematik, der Medizin und der Naturwissenschaften für das Verständnis des Virus und seiner Ausbreitung.

Die unterzeichnenden Fachgesellschaften bieten der Politik und Gesellschaft ihre Fachkenntnis und ihre Unterstützung an, um geeignete Strategien zur Bewältigung der Coronakrise zu entwickeln und zu helfen, wichtige Entscheidungen – auch bei unvollständiger Erkenntnis – vorzubereiten.