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Die Air Car bereitet sich auf den Markt vor
Ein in Frankreich entworfenes Auto, das mit Druckluft angetrieben wird und Geschwindigkeiten von mehr als 100 Meilen pro Stunde behauptet, soll bereits in diesem Sommer in die kommerzielle Produktion gehen, obwohl Skeptiker der Technologie nicht den Atem anhalten.
Luftfahrzeug: MDI sagt, dass sein MiniCat-Druckluftauto (oben) Geschwindigkeiten von bis zu 100 Meilen pro Stunde erreichen kann und eine Reichweite von bis zu 200 Meilen hat.
Die Verwendung von Druckluft, so argumentieren sie, kann zu null Auspuffemissionen führen, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie genug Reichweite oder Geschwindigkeit bietet, um die Massen anzusprechen, insbesondere in Nordamerika. Druckluft enthält nicht viel Energie – das ist der Killer, sagt Larry Rinek, Senior Research Analyst für Automobiltechnologien bei Beratungsunternehmen Frost & Sullivan . Dies ist eher ein schönes Garagenprojekt für a Populärwissenschaften Teilnehmer.
Aber der Traum lebt weiter. Motorenentwicklung International (MDI) mit Sitz in der Nähe von Nizza, Frankreich, hat seit der Entwicklung des ersten Motors vor 14 Jahren mehrere Prototypen seines Fahrzeugs mit Drucklufttechnologie (CAT) entwickelt. Jetzt setzt Firmengründer Guy Negre, ein Luftfahrtingenieur, der Ende der 1980er Jahre einen Hochleistungs-Rennmotor für die Formel 1 entwickelte, auf Indiens größten Automobilhersteller, Tata Motors , um seine mit Spannung erwartete zu bringen Luftfahrzeug noch in diesem Jahr auf den Markt bringen.
Das Air Car sollte schon vor Jahren auf die Straße kommen, aber seine Veröffentlichung scheint immer kurz bevor zu stehen. MDI kündigte 2002 an, dass die Autos in Mexiko-Stadt Taxis ersetzen würden, aber es ergab sich nichts.
Tatas Engagement dieses Mal, kombiniert mit der Tatsache, dass Öl kürzlich 100 Dollar pro Barrel erreichte, könnte das Spiel ändern. Indiens größter Autohersteller gab im vergangenen Februar bekannt, dass er mit MDI eine Vereinbarung zur Weiterentwicklung und Verfeinerung der Druckluftmotorentechnologie von Negre getroffen hat, um die emissionsfreien Autos in Indien zu produzieren und zu verkaufen. Seitdem wurde berichtet, dass Tata im Rahmen der Vereinbarung fast 30 Millionen US-Dollar in MDI investiert hat.
Der jüngste Produktionsschub ist eine Reaktion auf den Vertrag, den MDI mit Tata unterzeichnet hat, bestätigte Kevin Haydon, ein Sprecher von Zero Pollution Motors mit Sitz in New Paltz, NY. Er sagt, dass das Unternehmen plant, um 2010 in Teilen der Vereinigten Staaten CAT-Fahrzeuge durch eine Lizenz mit MDI herzustellen.
Zero Pollution hat sogar in der Multicity Einzug ins Auto gehalten Automobil-X-Preis Wettbewerb, bei dem 2009 mehr als 30 Teams – darunter Elektroautohersteller Tesla-Motoren , Phoenix Motorcars , und Malcolm Bricklins Visionäre Fahrzeuge – konkurrieren um die Kraftstoffeffizienz ihrer Fahrzeugkonstruktionen.
Das Air Car ist vielleicht besser als Brennstoffzellenautos, aber Experten sagen, dass die Verwendung von Netzstrom zum Laden eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs viel effizienter ist als die Verwendung von Elektrizität zum Komprimieren und Speichern der gleichen Energiemenge in einem Tank. Das Hauptproblem ist, dass die Luft heiß wird, wenn sie komprimiert wird Doug Nelson , Professor für Maschinenbau und Experte für fortschrittliche Fahrzeugsysteme am Virginia Polytechnic Institute.
Laut seiner Website besteht MDI darauf, dass sein Luftmotor im Vergleich zu den am weitesten verbreiteten Autos auf der Straße – denjenigen, die mit Benzin betrieben werden – in Bezug auf den Energieverbrauch und die Thermodynamik weit überlegen ist.
Das Herzstück aller CAT-Modelle ist ein Vier-Kolben-Motor, der mit Druckluft betrieben wird und in Tanks mit 4.500 Pfund pro Quadratzoll gespeichert wird. Die leichten Tanks, ein thermoplastischer Behälter, der von einer Kohlefaserhülle umgeben ist, werden von Airbus Industries hergestellt und fassen fast 3.200 Kubikfuß Luft.
Um das Fahrzeug anzutreiben, wird Druckluft aus den Tanks in eine kleine Kammer eingespritzt, wo sie sich ausdehnt und abkühlt. Diese Expansion bewirkt einen Abwärtshub des Kolbens. Wenn jedoch die Umgebungstemperatur beginnt, die Luft in der ersten Kammer wieder zu erhitzen, wird diese Luft in eine zweite benachbarte Kammer gedrückt, wo sie sich wieder ausdehnt, um einen Aufwärtshub zu bewirken. Die Nutzung von Umgebungswärme trägt dazu bei, mehr Energie in der Druckluft einzufangen, was letztendlich die Effizienz verbessert und die Reichweite des Air Car von MDI erweitert. Und im Vergleich zu Viertakt-Verbrennungsmotoren, bei denen die Hälfte der Hübe verschwendet wird, um Luft und Kraftstoff in die Kammer zu ziehen, nutzt der Luftmotor jeden Takt aus.
Ulf Bossel, Maschinenbau-Beratung in der Schweiz und Organisator des European Fuel Cell Forum, ist vorsichtig optimistisch. Ich denke, da ist was dran, sagt Bossel, einer der wenigen, der den Ansatz von MDI umfassend analysiert hat. Obwohl einer der Drucklufttanks von MDI das Energieäquivalent von nur einer Gallone Benzin fassen würde, ist die Nutzung dieser Luft im Motor zu 90 Prozent effizient.
Die Energiebilanz würde sich deutlich verbessern, wenn die Druckluftanlagen an Tankstellen oder in der Garage der Autobesitzer so ausgelegt würden, dass die beim Verdichten entstehende Abwärme aufgefangen und beispielsweise zur Warmwasserbereitung genutzt werden könnte. Wenn die Kompressoren mit dem Netz interagieren und so programmiert werden könnten, dass sie nur außerhalb der Spitzenzeiten Luft komprimieren und speichern oder wenn Sonnen- und Windenergie stärker zur Verfügung stehen, würde sich auch das Emissionsprofil des Air Car verbessern.
Wenn man sauberen Strom verwendet, ist es ein absolut sauberes System, sagt Bossel. Druckluftsysteme haben zwar weniger effizient als batteriebetriebene Autos, aber den Vorteil, dass sie einfach, billiger in der Herstellung und nicht durch die damit verbundenen Degradationsprobleme eingeschränkt sind mit aktuellen Batteriesystemen. Dennoch gibt es einige thermodynamische Tricks, die man machen muss, sagt er.
Um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen, bringt MDI auch ein optionales Dual-Mode-System auf den Markt, mit dem das Auto mit fossilen oder Biokraftstoffen betrieben werden kann – entweder wenn die Geschwindigkeit 56 km/h überschreitet oder die Drucklufttanks leer sind. Im Kraftstoffmodus füllt die Motorlichtmaschine des Fahrzeugs den Tank während der Fahrt mit Druckluft auf.
MDI sagt, dass das Auto im reinen Luft- und Null-Emissions-Modus in städtischen Umgebungen eine Reichweite von bis zu 200 Meilen hat, aber diese sinkt auf etwa 80 Meilen, wenn es mit höheren Geschwindigkeiten von bis zu 100 Meilen pro Stunde gefahren wird. Eine vollständige Ladung Luft, einschließlich des zum Komprimieren verwendeten Stroms, wird voraussichtlich weniger als 3 US-Dollar kosten. In der Dual-Mode-Version können mit Unterstützung des Kraftstoffs Geschwindigkeiten von 100 Meilen pro Stunde erreicht werden, und die Reichweite erhöht sich auf 900 Meilen mit weniger als einer Gallone Kraftstoff (obwohl je schneller man fährt, desto kürzer ist die Reichweite).
Die Idee ist, dass das Auto beim Fahren in der Stadt keine Umweltverschmutzung verursacht und bei schnellerer Fahrt, wie in Vororten und auf dem Land, weniger Emissionen verursacht. Es ist ein bisschen mehr wie ein Hybrid, sagt Haydon. Die neue Innovation wird es für den durchschnittlichen Käufer attraktiver machen. In Bezug auf den Kohlendioxidausstoß wird es fünfmal weniger als das durchschnittliche Fahrzeug haben.
Das erste CAT-Auto, das produziert wird, heißt OneCAT, ein Gebrauchswagen für Stadt- und Landverkehr, der speziell für den Einsatz in überfüllten Städten entwickelt wurde und für Verbraucher in einer sich entwickelnden Wirtschaft wie Indien zu einem Preis von 5.100 bis 7.800 US-Dollar erreichbar ist .
Die ultraleichten Karosserien der Fahrzeuge würden aus zusammengeklebtem Fiberglas und gespritztem Schaum bestehen, und auch das Aluminiumchassis würde geklebt, nicht geschweißt, um die Herstellung zu vereinfachen.
Bevor die Produktion des CAT in Indien beginnen kann, später wahrscheinlich in Spanien und Australien, muss MDI mit der Massenproduktion der Autos in seinem Werk in Frankreich beginnen. Dies werde voraussichtlich im September 2008 der Fall sein, sagt eine Sprecherin des Marketingbüros von MDI in Barcelona.
Rinek von Frost & Sullivan glaubt jedoch, dass die Chance, dass große Autohersteller in den Vereinigten Staaten das Air Car ernst nehmen, begrenzt ist. Er weist auf die Notwendigkeit hin, eine Infrastruktur von Kompressorstationen aufzubauen und strenge Sicherheitsstandards einzuhalten. (Das Air Car kann nicht mit den Luftpumpen betankt werden, die derzeit an einigen Tankstellen zu finden sind.)
In Nordamerika ist es im Grunde ein Nichtstarter, sagt Rinek und räumt ein, dass es begrenzte Nischenmärkte gibt. Das einzige Potenzial, wenn überhaupt, wäre ein innerstädtisches Kurzstreckenfahrzeug mit einem Ultra-Greenie-Besitzer.