Was Rennauto und Trolleybus vereint

Unterschiedlicher geht kaum: Auf der einen Seite der Ferrari aus der Formel 1, auf der anderen Seite der Trolleybus der Verkehrsbetriebe Zürich. Und doch haben der rote Rennbolide und das blau-weisse ÖV-Fahrzeug zwei Dinge gemeinsam. Erstens: Zu beiden wird an der ETH geforscht. Zweitens: Beide verfügen über Hybrid-Antriebe, die zwischen zwei Energiequellen wählen können. Aus diesen Gründen helfen Erkenntnisse, welche Forscher im Rennsport gewinnen, auch dem öffentlichen Verkehr – und umgekehrt.

Dazu später mehr. Jedenfalls ist es auch für die Mobilitätsforschung relevant, wenn am kommenden Sonntag erstmals seit 64 Jahren in der Schweiz ein Autorennen stattfindet. Insbesondere darum, weil es sich beim Anlass in Zürich um ein Rennen der Formel E handelt, bei dem sich Boliden mit Elektroantrieb duellieren. Elektroantriebe gelten auf dem Weg hin zu einer nachhaltigen Mobilität als zukunftsweisende Technik. Die ETH möchte das Thema in einem breiteren Kontext diskutieren und organisiert deshalb am kommenden Freitag, 8. Juni ein Symposium (siehe Kasten).

Die Klimaziele im Blick

Zu den Referenten gehört Konstantinos Boulouchos, Professor für Energietechnik an der ETH sowie Leiter des Schweizer Kompetenzzentrums für Effiziente Technologien und Mobilitätssysteme (SCCER Mobility). Boulouchos macht darauf aufmerksam, dass der alleinige Fokus auf die Elektromobilität nicht genügt, um den CO₂-Ausstoss im Verkehr zu reduzieren und damit die Klimaziele zu erreichen. Er geht zwar davon aus, dass Elektroantriebe in Zukunft tatsächlich eine wichtige Rolle spielen werden. «Vielleicht werden sie mittel- bis langfristig 30, vielleicht auch 70 Prozent der Gesamtmobilität ausmachen», schätzt er.

Doch bis dahin sei es noch ein weiter Weg. «Menschen werden noch lange Autos mit Verbrennungsmotoren kaufen. Unter anderem darum, weil die Kosten noch deutlich höher und die Reichweite nicht für alle Einsätze gross genug sind.» Deswegen werbe er nicht für mehr Steckdosen. Boulouchos sagt: «Vielmehr geht es mir darum aufzuzeigen, was Gesetzgeber, Private oder die Industrie sofort tun können, um in kurzer Zeit viel zu erreichen.»

Alternative Antriebssysteme und erneuerbare Kraftstoffe

Als Beispiel nennt der ETH-Professor Massnahmen, die darauf abzielen, dass sich Hybrid-Antriebe als Standardtechnik etablieren. Auch die Forschung zu anderen alternativen Antriebssystemen dürfe man beim derzeitigen Rummel um Elektromobilität nicht aus den Augen verlieren – so etwa erneuerbare Kraftstoffe wie Wasserstoff oder synthetische Kohlewasserstoffe. In seiner Forschung befasst er sich unter anderem mit solchen erneuerbaren chemischen Energieträgern sowie der Frage, wie sie am besten eingesetzt werden könnten. Zudem sucht er nach Möglichkeiten einer effizienten Kopplung zwischen dem Mobilitäts- und dem Elektrizitätssektor.

Auch Christopher Onder, Professor für Dynamische Systeme und Regelungstechnik an der ETH, weist darauf hin, dass es in der Frage nach einer nachhaltigen Mobilität keine einfachen Lösungen gibt. Die Elektromobilität werde zwar öffentlich gerade sehr gefördert, stosse aber noch an ihre Grenzen. Neben dem fehlenden Netz an Ladestationen nennt Onder weitere Hürden: «Die Herstellung der Batterie ist eine grosse Umweltbelastung.» Ausserdem seien auch elektrische Antriebe nicht per se CO₂-frei. «Ob das Fahrzeug sauber ist, hängt natürlich davon ab, wie die benötigte elektrische Energie produziert wurde.»

Das Energiemanagement optimieren

Und was hat es mit den Gemeinsamkeiten zwischen Ferrari und Trolleybus auf sich? Onder ist an zwei Forschungsprojekten beteiligt, bei denen es exakt um diese Fahrzeuge geht und über die er am Symposium detailliert berichten wird. Während es in der Formel 1 darum geht, den optimalen, reglementskonformen Mix von Benzin und Batterie zu finden, ist beim Trolleybus der Wechsel zwischen Stromleitung und Batterie entscheidend, etwa bei Leitungsunterbrüchen oder Strecken ohne Oberleitung. «In beiden Fällen geht es um die Optimierung dieses Energiemanagements.» Dass in der Formel 1 in erster Linie die Geschwindigkeit (damit der Ferrari Rennen gewinnt), im öffentlichen Verkehr der Energieverbrauch (damit der Bus nicht stehen bleibt) optimiert werden soll, spiele keine Rolle. «Zumindest nicht für die Ingenieure», sagt Onder und lacht.