Von Tyler Hamilton
Schon Ende dieses Jahres sollen die ersten Autos mit Druckluftantrieb vom Band rollen  und sich als preiswerte Alternative zu Elektroautos positionieren. Der indische Tata-Konzern finanziert das Projekt, die Idee kommt ursprünglich aus Frankreich.
Wäre nicht Indiens größter Autobauer Tata involviert, könnte man das Projekt für die verrückte Idee eines Garagenbastlers halten: ein Auto, das mit Druckluft fährt. Guy Nègre, ehemaliger Luftfahrt-Ingenieur und Entwickler von Formel-1-Motoren, verfolgt diese Idee bereits seit 14 Jahren. Eigentlich sollten die ersten Fahrzeuge schon längst über die Straßen rollen. Im Jahr 2002 etwa kündigte Nègre an, Taxis in Mexico City mit Druckluftmotoren auszustatten  doch nichts geschah.
Jetzt aber scheint Bewegung in die Sache zu kommen. Im vergangenen Februar gab Tata bekannt, die Drucklufttechnologie gemeinsam mit Nègres Firma Motor Development International (MDI) weiterentwickeln zu wollen. Seitdem soll Tata fast 30 Millionen Dollar in das Projekt investiert haben. Im September 2008 will MDI die Serienproduktion in Frankreich starten, anschließend sollen Druckluft-Vehikel in Spanien, Australien und Indien vom Band laufen. Das US-Unternehmen Zero Pollution Motors will zudem MDI-Fahrzeuge unter Lizenz herstellen und ab 2010 in den USA anbieten.
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Das M.I.T.- Magazin für Innovation
Ausgabe März 2008
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Das Herz der Druckluftfahrzeuge ist ein von Airbus hergestellter Druckbehälter aus Glasfaserkunststoff, wie er auch zur Speicherung von Flüssiggas benutzt wird; in ihn passen 90 Kubikmeter Luft, die dazu mit 300 Bar komprimiert werden. Mit einem Vierzylinder-Kolbenmotor mit 800 Kubikzentimetern Hubraum wird die in der Druckluft gespeicherte Energie dann in mehreren Schritten in Bewegung umgesetzt: Zunächst wird die Luft in einem ersten Zylinder entspannt und treibt dabei einen Kolben nach unten. Damit sie genug Zeit hat, den nötigen Druck aufzubauen, ist die Pleuelstange durch ein zusätzliches Gelenk zweigeteilt, so dass der Kolben länger am oberen Totpunkt verweilen kann.
Durch den Druckabfall wird die Antriebsluft sehr kalt. In einem zweiten Schritt wird sie deshalb durch die Umgebungsluft aufgewärmt. Die dadurch erreichte thermische Ausdehnung wird in einem weiteren Zylinder mit größerem Hubraum ausgenutzt. Wenn die entspannte Luft aus dem Auspuff strömt, ist sie immer noch minus 15 bis 0 Grad kalt und kann zur Klimatisierung benutzt werden.
Der Druckluftmotor wird in den eigens dafür entwickelten Stadtwagen OneCat eingebaut. Dessen Chassis besteht aus verklebtem Aluminium, seine Karosserie aus einer Sandwich-Konstruktion aus Glasfaserkunststoff und Schaumstoff. Dadurch bringt der als Drei- und Sechssitzer angebotene OneCat nur 320 bis 380 Kilogramm auf die Waage. Das reicht aus, um ihn mit dem 15 bis 22 Kilowatt starken Motor auf 90 bis 110 Kilometer pro Stunde zu beschleunigen. Kosten soll das Gefährt 3500 beziehungsweise 5300 Euro.
REUTERS Guy Nègre: Sein Druckluftmotor wird in den eigens dafür entwickelten Stadtwagen OneCat eingebaut
Allein mit Druckluft soll der OneCat bis zu 100 Kilometer weit kommen. Um die Reichweite zu erhöhen, will MDI zusätzlich noch einen Antrieb mit Flüssigbrennstoff einbauen, der den Aktionsradius auf 800 Kilometer bei einem Spritverbrauch von 1,5 Litern pro hundert Kilometer erhöhen soll. Außerdem sitzt noch ein fünf Kilowatt starker Elektromotor auf der Kurbelwelle.
Er soll unter anderem Bremsenergie wiedergewinnen und den Kolbenmotor in einen Verdichter umfunktionieren können, der den Drucklufttank lädt  der konventionelle Reifenluft-Kompressor einer Tankstelle reicht dafür nicht aus. Mit einem 230-Volt-Hausanschluss würde eine Druckluftbetankung über den eingebauten Kompressor drei bis sechs Stunden dauern. Mit speziellen Ladestationen, die allerdings noch gebaut werden müssten, soll das Ganze in drei Minuten vor sich gehen.
Manche Beobachter haben allerdings Zweifel daran, dass das ganze Konzept energetisch überhaupt sinnvoll ist. "Komprimierte Luft enthält nicht viel Energie  das ist das Killerargument", sagt Larry Rinek, Analyst bei der Unternehmensberatung Frost & Sullivan. Wenn überhaupt, gebe es für den Wagen deshalb Potential in den Innenstädten und als Kurzstrecken-Pendlerfahrzeug für "ultra-grüne Besitzer". Doug Nelson, Professor für Maschinenbau am Virginia Polytechnic Institute, ergänzt: "Das Hauptproblem ist, dass die Luft beim Komprimieren heiß wird, so dass ein großer Teil der eingesetzten Energie in die Temperaturerhöhung und nicht in die Druckerhöhung fließt."
Ulf Bossel dagegen, Organisator des European Fuel Cell Forums, ist nicht ganz so kritisch: "Ich glaube, da ist etwas dran", sagt Bossel, der als einer der wenigen eine vergleichende Analyse von MDIs Ansatz durchgeführt hat. Obwohl ein Drucklufttank nur das Energie-Äquivalent von knapp vier Litern Benzin speichert, könne diese Energie immerhin zu 90 Prozent genutzt werden, merkt Bossel an.
Die Energiebilanz würde sich weiter verbessern, wenn die Ladestationen an Tankstellen oder in Garagen der Nutzer die entstehende Hitze etwa zur Brauchwassererwärmung oder zum Heizen nutzen könnten, argumentiert Bossel. Wenn die Kompressoren zudem mit dem Stromnetz interagieren und nur abseits der Lastspitzen arbeiten oder Solar- und Windenergie zur Herstellung von Druckluft genutzt würde, brächte das die Umweltbilanz des Luftautos weiter nach vorn. "Wenn man sauberen Strom nutzt, ist das ein absolut sauberes System", sagt Bossel. Außerdem seien Druckluftantriebe zwar weniger effizient als etwa batteriegetriebene Elektromotoren, aber dafür seien sie auch einfacher und preiswerter zu produzieren  was ein entscheidendes Argument zumindest für Schwellenländer wie Indien ist.
© Technology Review, Heise Zeitschriften Verlag, Hannover
Indiens größter Autobauer Tata plant in Zusammenarbeit mit Motor Development International (MDI) aus Frankreich noch dieses Jahr ein Auto mit Druckluftantrieb in Serie zu bauen, in Indien und in Europa. Zunächst sollen 6.000 Autos in Indien die Alltagstauglichkeit beweisen. 

Luftfahrtingenieur Guy Nègre, der in der Vergangenheit Formel 1-Motoren entwickelte, hat das Konzept des Aircars entwickelt. Ein Chassis aus verklebtem Aluminium trägt eine Karosserie aus Glasfaserverbundstoff und Schaumstoff in Sandwichbauweise. Angeboten werden soll der Onecat als Drei- und Sechssitzer, der Kaufpreis wird laut Ankündigung von 3.500 bis 5.300 Euro reichen. Ab September 2008 soll die Serienproduktion in Frankreich beginnen, danach beginnt die Serienproduktion in Spanien und Indien. In den USA wird der Onecat von ZPM in Lizenz gebaut und unter 15.000 Dollar kosten. 

Das Modell „OneCat“ wird mit 15 bis 22 Kilowatt starken Motoren ausgestattet und soll eine Höchstgeschwindigkeit von 90 bis 110 Kilometer erreichen. Die Reichweite wird mit rund hundert Kilometern angegeben. Geplant ist ein Hybridmodell mit einem Flüssigbrennstoffmotor, der 1,5 Liter Kraftstoff verbrauchen soll und die Reichweite auf angekündigte 800 Kilometer erhöht. Die Betankung dauert mit einer Spezialvorrichtung etwa drei Minuten, allerdings müssen solche Vorrichtungen noch gebaut werden. Mit dem eingebauten Kompressor, der über einen 230 Volt-Anschluss betrieben werden kann, z.B. in der heimischen Garage, dauert ein Tankvorgang drei bis sechs Stunden. 

Der Kritik von Larry Rinek, Analyst bei der Unternehmensberatung Frost & Sullivan, komprimierte Luft enthalte nicht genügend Energie, begegnet Nègre gelassen. Er hält das Konzept für erprobt. Auch Ulf Bossel, Organisator des „European Fuel Cell Forums“, hält die Idee für durchführbar. Bei Nutzung von Solar- oder Windenergie lasse sich zudem die Energiebilanz noch verbessern. Auch eine Nutzung der entstehenden Wärme könne zu einer besseren Energieausnutzung beitragen, meint Bossel.