Das Bedürfnis nach alternativen, CO₂-armen Antrieben beim Auto wird immer wichtiger. Mittlerweile stecken diese auch nicht mehr in den Kinderschuhen und die Auswahl ist gross. Wie funktionieren diese alternativen Antriebsmöglichkeiten genau? Welche Investitionskosten kommen auf Käufer zu, wie gross ist die Reichweite und wie gut ist es um die Infrastruktur bestellt, um die Fahrzeuge zu betanken? Wir zeigen in dieser Kaufberatung die Funktionsweise sowie die Vor- und Nachteile der einzelnen Antriebe. Zudem fassen wir wichtige Hersteller für Sie zusammen.

Nahezu jeder grössere Autohersteller ist dabei, sein Portfolio sukzessive auf E-Fahrzeuge zu erweitern oder komplett umzustellen. Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Webadressen der Hersteller. • audi.ch • bmw.ch • citroen.ch • fiat.ch • honda.ch • hyundai.ch • jaguar.ch • jeep.ch • kia.ch • lexus.ch • mazda.ch • mercedes.ch • mitsubishi.ch • opel.ch • peugeot.ch • renault.ch • skoda.ch • subaru.ch • suzuki.ch • tesla.ch • toyota.ch • volkswagen.ch • volvo.ch

Grundsätzlich vereint der Hybridantrieb zwei verschiedene Technologien, Bild 1: zum einen den klassischen Benzin-/Verbrennungsmotor, zum anderen einen Elektromotor. Beim Hybridantrieb werden diese beiden Antriebe mit zwei Motoren zu einem effizienten Miteinander kombiniert. Der Hybridantrieb wechselt bei der Fahrt also automatisch hin und her. Meistens funktioniert das so: Fährt das Auto langsam (weniger als 50 km/h), kommt beim Hybridfahrzeug der elektrische Motor zum Einsatz.

Wird hingegen stark aufs Gaspedal gedrückt oder schneller gefahren, schaltet das Hybridauto den Verbrennungsmotor dazu oder nutzt diesen exklusiv. Die simple Faustregel: Je schneller man unterwegs ist, desto mehr wird auf den Verbrennungsmotor zurückgegriffen. Hybridautos bewegen sich preislich recht nah an Automobilen mit Verbrennungsmotor. Bereits ab 15'000 Franken finden sich Einstiegsmodelle, wer mehr Elektro-Power benötigt, muss für ein Plug-in-Hybrid auch mit Preisen von 65'000 Franken und höher kalkulieren. Insgesamt lassen sich drei Hybridantriebe unterscheiden: Mild-, Voll- und Plug-in-Hybrid, die sich alle nach ihrer elektrischen Leistungsfähigkeit kategorisieren lassen. Beim Mild-Hybrid unterstützt der Elektromotor den Verbrennungsmotor – etwa beim Startvorgang, dem Überholen oder Beschleunigen. Die Energie, die beim Rollen und Bremsen entsteht, wird in einer «winzigen» Batterie rückgespeichert. Rein elektrisches Fahren ist nicht angedacht. Mehr elektrische Leistung gibts beim Voll-Hybrid. Warum? Weil dieser Antriebstyp über eine grössere Batterie verfügt, mit der auch kurze (Stadt-)Strecken rein elektrisch zurückgelegt werden können. Aber: Auch beim Voll-Hybrid sind der Verbrennungsmotor sowie die Rückgewinnung für die Stromeinspeisung in die Hochvoltbatterie zuständig. Die dritte Variante ist der Plug-in-Hybrid, der sich durch eine deutlich grössere Kapazität der Hochvoltbatterie auszeichnet. Häufig mit der Abkürzung PHEV bezeichnet (steht für Plug-in Hybrid Electric Vehicle), ist der signifikante Unterschied das Aufladen der Batterie. Das kann beim Plug-in auf zwei Arten ausgeführt werden: zum einen über den Verbrennungsmotor, zum anderen über externes Aufladen an einer Ladestation oder Steckdose. Beim Laden wird das Fahrzeug via Kabel und Stecker an das Stromnetz angeschlossen.

Durch die Plug-in-Technologie und der damit einhergehenden grösseren Batterie kommt es zu Ladezeiten. Aufladen lässt sich die Batterie (typischerweise ein Lithium-Ionen-Akku, sehr ähnlich einem Handy-Akku) entweder an einer 230-Volt-Haushaltsteckdose (Dauer: ca. 4 bis 5 Stunden) oder via 400-Volt-Starkstromanschluss, womit sich die Ladezeit der Hochvoltbatterie dann auf knapp 50 Prozent reduzieren kann. Alternativ lässt sich auch zu Hause eine Ladestation/Powerwall installieren oder man nutzt für den Plug-in-Hybriden öffentliche E-Ladestationen.

Besonders im Stadtverkehr und auf kurzen Strecken bis ca. 60 Kilometer kann das kombinierte Antriebssystem Voll- und Plug-in-Hybrid seine Vorteile ausspielen. Zum einen wird über das clevere Bremssystem Energie in die Batterie zugeführt. Die so zurückgewonnene Energie erhöht die «elektrische» Reichweite des Autos. Und: Die Verknüpfung der beiden Motoren reduziert den Kraftstoffverbrauch sowie die CO₂-Emissionen und hält die Luft innerorts «sauberer». Ausserdem: Ist die Batterieladung aufgebraucht, lässt sich die Fahrt per Verbrennungsantrieb fortsetzen, also ohne «Auflade-Zwangspause» oder gar Stehenbleiben. Kombiniert kann sich die Gesamtreichweite auf 1000 bis 1200 Kilometer erhöhen, womit sie deutlich über der Maximaldistanz eines rein elektrischen Fahrzeugs liegt. In der Summe wird dennoch weniger Kraftstoff im Vergleich zu einem reinen Verbrennungsmotor konsumiert. Nachteilig sind bei Voll- und Plug-in-Hybriden allerdings die Anschaffungskosten, die anders als beim Mild-Hybrid über jenen eines klassischen Verbrennermodells liegen. Da die Kapazität der Elektrobatterie ausserdem schnell zur Neige geht, ist gerade bei langen Fahrstrecken auf Autobahnen ein Hybridantrieb weniger effizient respektive umweltfreundlich als zum Beispiel das vollelektrische Auto (siehe nächster Abschnitt).

Das Elektroauto oder kurz E-Auto erfährt momentan den grössten Boom aller Alternativantriebe, Bild 2. Vollelektrische Fahrzeuge werden oft auch mit dem Kürzel BEV (Battery Electric Vehicle) bezeichnet. Prinzipiell gibt es drei unterschiedliche Elektromotoren, die E-Autos antreiben können: die permanenterregte Synchronmaschine (PSM), die Asynchronmaschine (ASM) und die fremderregte Synchronmaschine (FSM). Anhand von Merkmalen (gewünschte Reichweite, Leistung, Platzbedarf, Belastungsfähigkeit des Getriebes etc.) kann sich der Typus der E-Maschine und dessen Anzahl im Fahrzeug selbst unterscheiden.

So können in einem Auto sogar zwei unterschiedliche Typen von E-(Antriebs-)Maschinen verbaut werden: etwa eine PSM an der Hinterachse und eine ASM an der Vorderachse. Die E-Maschinen nutzen Drehstrom, die Hochvoltbatterie liefert Gleichstrom – deshalb ist auch jeder Elektromotor mit einer Leistungselektronik gekoppelt, die den Strom wandelt. Wer sich ein ordentlich ausgestattetes, vollelektrisches Auto zulegen will, sollte mindestens mit Preisen von 25'000 bis 30'000 Franken rechnen. Modelle mit mehr Reichweite, Ausstattung und Serviceleistungen kosten schnell 50'000 Franken und mehr.

Augenmerk liegt bei dieser Antriebsart besonders auf der Reichweite. Diese ist bei rein elektrischen Fahrzeugen von verschiedenen Faktoren abhängig. Vermindert wird sie etwa, je mehr elektrische Verbraucher zugeschaltet werden. Eine Klimaanlage, die notwendige Beheizung (Vereisungsgefahr) der Sensorik im Auto, Fahrassistenzsysteme, aber auch starke Beschleunigungsphasen, eine hohe Beladung, das Batteriegewicht oder zusätzliche Fahrtwiderstände (zum Beispiel Dach- oder Fahrradträger) bis hin zu Winterreifen mit erhöhtem Winterprofil haben Einfluss auf die maximale Reichweite. Ebenso die Aussentemperatur: Im Winter nimmt die Kapazität des Akkus ab. Auch das Alter des Akkus hat Einfluss auf dessen Kapazität. Man rechnet im Schnitt mit einer Batterielebensdauer von 8 bis 10 Jahren oder ca. 100'000 Kilometern. Vorteilhaft ist eine sparsame Fahrweise wie ein konstantes, mittleres Tempo oder der Verzicht auf das Nutzen der Klimaanlage. Die Frage, wie weit man mit einem vollelektrischen und voll aufgeladenen E-Auto unter Berücksichtigung der genannten Faktoren in der Praxis kommt, hängt zudem auch von der Kapazität und dem Typ der verbauten Batterien ab. Dies kann stark divergieren. Hier ist Informieren Pflicht. Dennoch: Typischerweise liegt die Reichweite eines E-Autos bei 150 Kilometern bis 600 Kilometern. Danach muss die Batterie des Fahrzeugs wieder aufgeladen werden. Sonst heisst es schieben oder sich abschleppen lassen. Übrigens: Das Stromtanken ist meist nur zu Hause günstiger als Benzin, denn Anbieter verlangen an Schnellladestationen teils horrende Strompreise.

Dreh- und Angelpunkt ist das wiederaufladbare Batteriesystem (Lithium-Ionen-Batterie), der klassische Verbrennungsmotor entfällt. Die Batterie kann sich entweder über externe Quellen aufladen, etwa an Ladestationen oder einer Wallbox. Natürlich kann auch bei diesem Fahrzeugtyp die Energierückgewinnung (Rekuperation durch Bremsenergie) während der Fahrt mehr oder weniger stark erfolgen. Ganz wichtig: Vor einer längeren Fahrt (auf Autobahnen und insbesondere Landstrassen) sollten mögliche Raststationen respektive Ladepausen mit E-Zapfsäulen eruiert und festgelegt werden. Da bei diesem Antriebssystem auf eine deutlich höhere Batteriekapazität als bei den hybriden Varianten zurückgegriffen wird, verlängert sich entsprechend die Ladedauer. Typischerweise kann zwar auch hier auf eine normale Haushaltsteckdose bis hin zur eigenen Powerwall, etwa in der Garage, zurückgegriffen werden. Bis das E-Auto beim Einsatz einer klassischen Haussteckdose wieder auf 100 Prozent betankt ist, können aber schnell mal zwei volle Tage vergehen. Schneller gehts mit mehr Power: Ein Starkstromanschluss schafft das Gleiche innert 4 bis 10 Stunden.

Einer der grossen Pluspunkte sind die Kosten des Treibstoffs. Wird im besten Fall der Strom selbst produziert und per Powerwall gespeichert, lassen sich die Unterhaltskosten deutlich reduzieren. Auch der Lärm durch den Verbrennungsmotor entfällt, was sich innerorts positiv bemerkbar macht. Auf der Minusseite überwiegt vor allem der mitunter sehr lange Ladeprozess, der sich je nach Qualität der Aufladestation in die Länge ziehen kann. Und auch bezüglich der Reichweite gibt es Defizite. Hier sollten neue Batterietechnologien, beschleunigte Ladeprozesse oder auch Batterieaustauschkonzepte eine Verbesserung bringen. Nicht zuletzt ist das der Grund für den hohen Anschaffungspreis eines E-Autos.

Bei Wasserstoffautos kommt die Brennstoffzelle als Energielieferant zum Einsatz, Bild 3. Eine einzelne Brennstoffzelle erzeugt nur einen Bruchteil der benötigten Energie. Für einen Fahrzeugantrieb sind deshalb mehrere Hundert Brennstoffzellen als Gesamteinheit (englisch Fuel Cell Stack) notwendig.

Zur Wasserstoffspeicherung sind in einem Auto mit Brennstoffzellentechnologie spezielle Tanks untergebracht, und zwar aussen und im Unterboden des Fahrzeugs. Über eine Leitung gelangt der Wasserstoff in die Brennstoffzelle und reagiert dort mit Sauerstoff. Der Sauerstoff geht durch Lufteinlässe in den Verdichter. Durch eine chemische Reaktion, im Fachjargon als «kalte Verbrennung» bezeichnet, entsteht an der Membran die nötige Elektrizität für den elektrischen Antrieb des Autos. Dabei entsteht als Emission Wasserdampf. Eine Hochvoltbatterie kommt auch bei dem Fahrzeugantrieb zum Einsatz. Sie speichert zusätzlich Bremsenergie und setzt diese Energie etwa beim Anfahren oder bei Beschleunigungsphasen (Überholmanöver etc.) ein. Folglich handelt es sich bei Wasserstoffautos um Hybridfahrzeuge mit einem Antrieb, der eine Brennstoffzellen-Einheit und eine Batterie miteinander kombiniert. Auch dieser Fahrzeugtyp liegt deutlich über den Preisen eines Verbrennerautos. Gute Einstiegsvarianten gibts ab 65'000 Franken, gehobenere Modelle finden Abnehmer zu Preisen von 80'000 Franken und mehr.

Bei Wasserstoffantrieben machen immer wieder Nachrichten von explodierenden Autos die Runde. Zwar ist Wasserstoff ein gasförmiges, leicht entzündliches Element. Die Hersteller sorgen aber mit vielschichtigen Sicherheitsstandards für einen grundlegenden Schutz beim Tanken wie auch Fahren und natürlich auch bei Unfällen. Unter anderem gibt es stark geschützte Bereiche, robust getrennte Abteile, massive Schutzummantelungen bis hin zu einer Vielzahl von Sensoren, die Druckverhältnisse, Lecks und Beschädigungen erkennen. Selbst wenn es zu einem «unwahrscheinlichen Gasaustritt» kommt, so die Hersteller, sorgt die Sensorik für eine sofortige und automatische Abschaltung der Systeme und für den Verschluss aller Sicherheitsventile. Kommt es hingegen aufgrund eines Unfalls zu einem Brand, bläst ein Ventil bei einem Überdruck aufgrund hoher Temperaturen den Wasserstoff ins Freie. Zum Tank selbst: Dieser ist gegen Druck von innen und aussen sowie gegen Feuer geschützt. Beim Tanken von Wasserstoff sorgt zudem das Zapfventil am Zapfsäulenschlauch für die mechanische, verschlusssichere Kopplung mit dem Einfüllstutzen des Fahrzeugs. Der Tankvorgang beginnt erst, wenn die Sicherung ordnungsgemäss einrastet. Bei einer Störung stoppt der Tankvorgang sofort. Auch hier kontrollieren Infrarotsensoren den gesamten Tankvorgang inklusive der Temperatur- und Druckentwicklung.

Wasserstoffautos verfügen über eine Reichweite von etwa 600 bis 750 Kilometern. Damit sind sie bezüglich Reichweite leicht oberhalb von vollelektrischen E-Autos anzusiedeln. Dadurch können sie mit Verbrennungsmotoren mithalten. Der ganze Tankvorgang dauert weniger als 5 Minuten. Ein grosser Nachteil sind die Wasserstofftankstellen. Anders als bei Verbrennern oder vollelektrischen Fahrzeugen sind die Wasserstoffzapfsäulen noch recht rar und bedürfen auch spezieller Schutzvorrichtungen. In der gesamten Schweiz gibt es derzeit (Stand Dezember 2022) gerade mal zwölf Wasserstoffzapfsäulen.

Wasserstoff lässt sich leicht speichern und transportieren. Beim mit einer Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeug wird als Emission (also «Abfallprodukt») Wasser erzeugt. Allerdings ist H₂, darauf sei hier hingewiesen, auch nur dann richtig umweltfreundlich, wenn dafür «grüner Wasserstoff» als Ausgangsmaterial eines jeden Brennstoffzellen-Autos genutzt wird. Denn der Energieträger ist an sich kein natürlich vorkommendes Element. Seine Herstellung ist nur mit Energieaufwand möglich. Für die Energiegewinnung sollten folglich regenerative Energiequellen genutzt werden. Grüner Wasserstoff ist Energie, die durch erneuerbare Energien (Wind, Sonne, Wasser) produziert wird. Nur damit ist der gesamte Prozess auch CO₂-frei und eben als klimaneutral einzustufen. Unterm Strich ist Wasserstoff jedoch einer der wichtigsten Energieträger für die Zukunft. Noch zu den Tankkosten: Wasserstoff ist im Gegensatz zu Strom nicht viel günstiger als Benzin oder Diesel.

Mit Erdgas betriebene Autos nutzen als Treibstoff komprimiertes Erdgas (Compressed Natural Gas oder CNG). Lastwagen und andere Nutzfahrzeuge mit Erdgasantrieb verbrennen dagegen oft Flüssigerdgas (Liquefied Natural Gas oder LNG). Technisch liegen Erdgasfahrzeuge und Benziner auf einer Linie. Im Vergleich zu Benzin liegt die Verbrennung von CNG bei etwa 75 Prozent der CO₂-Menge. Autos mit Erdgasmotor sind also schadstoffärmer, Bild 4. Ganz ohne Benzin gehts bei diesem Typ aber nicht. Sie haben in der Regel einen zusätzlichen Benzintank, der während des Startvorgangs unterstützt. Zudem sind einige Autovarianten auf dem Markt, die parallel, also mit Erdgas und Benzin, betrieben werden können. Die Preise liegen für Kleinwagen bei etwa 15'000 Franken, für die Oberklasse werden 50'000 Franken und mehr fällig.

Der Tankvorgang läuft bei Erdgasautos ähnlich ab wie bei Benzinern oder Diesel-PW. Für CNG bieten Tankanlagen allerdings unterschiedliche Zapfvorrichtungen an. Typischerweise lassen sich die Autos mit Füllkupplung oder Zapfpistole betanken. Bei der Füllkupplung wird diese auf den Tankstutzen des Erdgasautos gesetzt und per 180-Grad-Drehung verriegelt. Beim Zapfpistolen-Mechanismus wird diese auf den Einfüllstutzen des Erdgasautos gesetzt und per Hebel die Kupplung verriegelt. Je nach vorhandener Füllmenge ist der Gasbehälter des Autos nach maximal 5 Minuten vollständig gefüllt. Insgesamt sind in der Schweiz circa 150 Erdgaszapfsäulen in Betrieb, somit besteht eine ausreichende Flächendeckung. Die Reichweite eines Erdgasautos beträgt 200 bis 500 Kilometer, ist zusätzlich ein Benzintank integriert, sind auch bis zu 1000 Kilometer möglich.

Erdgasfahrzeuge punkten mit niedrigen Tankkosten und geringeren Schadstoffemissionen bezüglich CO₂ und Stickoxide als Benziner. Allerdings ist die Modellauswahl begrenzt. Der Treibstoff kann zwar aus erneuerbaren Energien hergestellt werden, etwa aus Biogas oder synthetisch hergestelltem Erdgas, allerdings basiert er noch zu oft auf fossilem Brennstoff. Negativ ist zudem der Anschaffungspreis dieses Autotyps.

Was können eigentlich die Öko-Antriebe im Vergleich zum stetig steigenden CO₂-Ausstoss der Grossunternehmen bewirken? Sie sind doch nicht mehr als ein Tropfen auf den heissen Stein – oder? Kommt auf die Sichtweise an. Autos mit alternativen Antrieben, sei es als Hybridvariante, vollelektrisch als Wasserstoffauto oder Erdgasfahrzeug sind für mich weit mehr als ein positives Startsignal. Sie bringen Innovation in die angestaubte Automobilindustrie und haben, gemessen an dem riesigen Umstiegspotenzial möglicher E-Fahrer, auch die Kapazität für grosse CO₂-Einsparungen, wenn die Energie aus Quellen wie etwa Solaranlagen stammt. Welche Technologie das Rennen macht, ist offen. Spannend sind alle. Darum lohnt es sich, genau zu überlegen, wie und wo man vor allem mit dem Auto fährt. Ist es in der Stadt, lohnt sich vielleicht bereits ein Mild-Hybrid oder Voll-Hybrid, auf der Autobahn eher ein Elektroauto. Auch die Tankstellenabdeckung ist bei der Auswahl wichtig, genauso wie der Fahrzeugpreis.