Was sind derzeit noch die größten Bremsen für eine massenhafte Verbreitung der Elektroautos? Ein überschaubares Modellangebot, eine lückenhafte Infrastruktur, vor allem aber der hohe Preis der Fahrzeuge: Ein Tesla Model 3 in der preisgünstigsten Version Standard Reichweite Plus (44.390 Euro) ist rund 10.000 Euro teurer als ein vergleichbar geräumige Limousine vom Typ Ford Mondeo mit Hybridantrieb. Selbst die neuen Förderprämien der Bundesregierung können diese gewaltige Preis-Kluft nicht vollständig überbrücken.

Kleiner Motor im Tesla-„Frunk“

Was also tun, wenn man trotz bescheidenem Budget der Umwelt etwas Gutes tun will, komfortabel und ohne Reichweitenangst reisen möchte? Man beschafft sich ein Tesla Model 3 – und baut es zu einem Plug-in-Hybrid um. Mit einem kleinen, hocheffizienten Benziner im vorderen „Frunk“ und einer deutlich kleineren und preiswerteren Lithium-Ionen-Batterie im Fahrzeugboden. Der Tesla fährt dann statt rund 400 Kilometer nur noch knapp 100 Kilometer rein elektrisch durch die Landschaft. Aber dafür würde das Fahrzeug deutlich leichter und nur halb so teuer wie das Original aus Kalifornien. Und mit einer Reichweite von über 1000 Kilometern würde es selbst den teuersten Tesla um Längen schlagen.

Pack den Motor in den „Frunk“

Frank Obrist (links) erläutert das Antriebskonzept seines HyperHybrid-Tesla.

Foto: Thorsten Rixmann

Frank Obrist aus Lustenau in Vorarlberg, Gründer und Hauptgesellschafter der Ingenieursgesellschaft Obrist Powertrain am Bodensee, wird sich mit seinem Umbau des vollelektrischen Model 3 sicher den Zorn der „Teslaratis“ und der Jünger von Elon Musk zuziehen. Doch der österreichische Unternehmer und Vater von sieben Kindern ist felsenfest davon überzeugt, dass sein „Hyper-Hybrid“ unter Kosten- und auch Umweltaspekten deutlich besser abschneidet als ein reines Batterieauto. Zudem seien Fahrzeuge mit der Antriebstechnik schon jetzt auch in Ländern und Regionen ohne ein dichtes Netz an Ladestationen einsetzbar, etwa in Asien, Afrika und Lateinamerika.

Lautlos und vibrationsarm

Gewiss, im Unterschied zum Tesla fährt der „Obrist Mark II“ (der Mark I genannte erste Prototyp baute auf einem chinesischen Geely EC7 auf) noch nicht komplett emissionsfrei. Aber der kleine Zweizylinder-Benziner, der als Generator unter der Fronthaube werkelt, läuft (wenn er läuft) stets im optimalen Drehzahlbereich und stets mit einem perfekten Kraftstoff-Luftverhältnis. Der Motor mit einem Wirkungsgrad von 40 Prozent benötigt deshalb keine Abgasnachbehandlung und begnügt sich im Schnitt mit nur etwa zwei Liter Benzin auf 100 Kilometer. Würde er mit synthetischem, mit Hilfe von Wind- oder Wasserkraft erzeugtem Sprit etwa auf Basis von Biomasse betrieben, wäre er sogar komplett umweltneutral. Steuerfrei wäre er schon heute, da er aufgrund der elektrischen Reichweite von 96 Kilometern und der Regeln der Europäischen Union rein rechnerischen nur auf einen CO2-Ausstoß von 23 Gramm pro Kilometer kommt. Die aktuellen Grenzwerte werden damit ebenso weit unterboten wie die nochmals verschärften für das Jahr 2030.

Da vibriert nix

Der Zweizylinder-Motor ist nicht nur gut gekapselt, sondern so aufwändig konstruiert, dass er besonders laufruhig arbeitet. Das Ergebnis: Münzen bleiben auf dem Zylinderkopf aufrecht stehen.

Foto: Thorsten Rixmann

Seit über sieben Jahren schon arbeitet Obrist an seinem Hyper-Hybrid-Konzept. Den extrem sparsamen wie laufruhigen „Zero Vibration Generator“, auf dem die Münzen wie auf einem Zwölfzylinder stehen bleiben, hat der Ingenieur und ehemalige Mitarbeiter des Erfinders Felix Wankel ebenso selbst entwickelt wie die vakumierte Batterie. Diese speichert im Mark II zwar nur 17,3 Kilowattstunden (kWh) Strom, wiegt dafür aber nur 98 Kilo statt 478 wie der 50 kWh-Block im Tesla Model 3. Beide Einheiten sind zudem kostengünstig herzustellen: Den Generator hat Obrist mit rund 1200 Euro pro Einheit kalkuliert, die Batterie mit 2000 Euro.

Range Extender „fundamental falsch“

Patentiert ist auch das Energiemanagement-System, das deutlich effizienter arbeitet als in anderen Fahrzeugen mit einem seriellen Hybridantrieb. Das gilt auch und insbesondere für die Version des BMW i3 mit Range Extender, wie sie die Bayern bis vor kurzem anboten. Vergleiche mit dem Auto bringen Obrist schnell auf die Palme: „Schon im Namen Range Extender steckt alles drin, was da von Ingenieurseite fundamental falsch gemacht wird. Warum sollte ich ein Elektroauto kaufen, bei dem erst recht wieder ein konventioneller Verbrenner die ganze Arbeit leistet, wenn der Akku leer ist?“ Mit all dem Lärm, den Vibrationen und den Abgasen, die damit verbunden sind.

Stetes Nachladen schont den Akku

Im Obrist Mark II ist der Verbrenner denn auch kein Hilfsmotor, der einspringt, wenn die Batterie am Ende ihrer Kräfte ist. Der Generator springt bei dem Konzept der Österreicher schon ein, wenn der Wagen über 65 km/h schnell fährt – nicht um zusätzliche Kräfte auf die Antriebsachse zu lenken, sondern um die Batterie schonend nachzuladen. „Was all die heutigen Akkus am allerwenigsten können, ist vollladen und komplett entladen. Nach vielleicht 500 Ladezyklen hat die Batterie deshalb nur noch eine Kapazität von 80 Prozent“, kritisiert Obrist. Bei seinem System werde die Batterie zwischendurch immer ein wenig nachgeladen – „da kann die Chemie zehnmal mehr Energie umsetzen.“

40 KW/54 PS leistet der zweizylindrige „Zero-Vibration-Generator“ von Obrist, der dank gegenläufiger und miteinander verschränkter Kurbelwellen besonders laufruhig arbeitet.

Die Maschine hat einen Wirkungsgrad von 40 Prozent und kommt ohne Abgasnachbehandlung aus und verbraucht im Schnitt nicht mehr als 2 Liter Benzin auf 100 Kilometer.

Das Gewicht des kleinen technischen Wunderwerks: 95 Kilogramm

Klingt alles gut, aber wann werden wir das erste Serienfahrzeug mit dem Antrieb auf der Straße sehen? Obrist schmunzelt – und schweigt. Kurz vor Jahresende war er mit dem Prototypen (und einem BMW i3 mit Range Extender als Vergleichsfahrzeug) auf der anderen Seite des Bodensees, bei einem großen Autozulieferer in Friedrichshafen. Ein Name wird nicht genannt, aber als der Name ZF fällt, gibt es kein Dementi. Dort, so ein Insider, sei man sehr angetan gewesen von der Technik und den Probefahrten. Zumal der Konzern selbst Module für Hybridantriebe anbietet.

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Erste Serienautos spätestens 2023

Im Oktober hat man bereits einen ersten Lizenzvertrag mit einem „weltweit tätigen prominenten Marktteilnehmer“ geschlossen, in Kürze werde man einen zweiten Lizenzvertrag schließen. Und dann könne es ganz schnell sein: In Lustenau rechnet man damit, dass schon 2023 das erste Auto mit dem Hyper-Hybrid-Antrieb zu kaufen sein wird. Es wird sicher kein Exot bleiben: Mazda arbeitet an einer Variante seines Elektroautos MX30 mit einem Wankelmotor als Stromgenerator. Und auch Mitsubishi denkt in dieser Richtung. Die Japaner halten die Entwicklung von schweren Elektroautos mit großen Batterien ebenfalls für einen Irrweg.

Mal sehen, was sich durchsetzt.