De politiek maakt zich sterk voor elektrisch vervoer, maar de auto-industrie stopt tegelijkertijd nog veel energie in de ontwikkeling van verbrandingsmotoren. Op het Internationale Motorensymposium in Wenen was de toekomst van de verbrandingsmotor een hot item. Wat komt er op ons af?

In 2030 moet de uitstoot van CO2 zijn gehalveerd en veel politici in verschillende landen willen de verbrandingsmotor helemaal uitbannen. Waarom zou je als autofabrikant dan nog geld stoppen in de ontwikkeling van verbrandingsmotoren?

"Het doel van politici is niet de beperking van de CO2-uitstoot, maar het invoeren van elektrisch rijden. Het gaat om symboolpolitiek", meent Frank Welsch van Volkswagen. "Verbrandingsmotoren kunnen immers nog veel zuiniger, waarbij rendementen van 55 procent mogelijk zijn, zeker met elektrificatie en hybridisering", aldus Welsch.

Ook dr. Günter Fraidl van AVL, een adviesbureau voor voertuigen en tevens een onafhankelijk onderzoeksinstituut, is kritisch over de politiek. "Een verbod op verbrandingsmotoren is een beslissing op basis van emotie, maar er zijn geen redelijke argumenten voor. Het gevaar is dat individuele mobiliteit duur of onmogelijk wordt. De wetgever meet ook met twee maten. Die verwaarloost de CO2 die bij het genereren van elektriciteit vrijkomt. Alles is erop gericht de elektrische auto in de markt te drukken, of het nu zinvol is of niet."

Politici hebben volgens sommigen te veel aandacht voor elektrisch rijden. (Foto: Autoweek)

'Heksenjacht tegen diesels gebaseerd op oude feiten'

Elektrische auto's zijn vooralsnog duurder dan voertuigen met een verbrandingsmotor en niet iedereen kan zich een nieuwe auto veroorloven. Gewone modellen zullen er dus nog lang zijn. "In 2030 rijdt 25 procent elektrisch, dus heeft 75 procent nog een auto met verbrandingsmotor", denkt Volkmar Denner van Bosch. "Die moet dus zo schoon en zuinig mogelijk zijn."

Nog schonere motoren stellen de auto-industrie wel voor een probleem. Dat komt ook doordat de manier waarop emissies worden gemeten intussen is veranderd. Voorheen werden emissies gemeten tijdens een korte rit op een rollentestbank, maar nu gebeurt dat tijdens een lange rit op de openbare weg. Hoe deze Real Driving Emissions tests zich verhouden tot de ouderwetse testcycli wordt nog onderzocht. Daarna is het de vraag wat voor een vooruitgang je redelijkerwijs van fabrikanten mag verwachten.

De heksenjacht tegen diesels heeft geleid tot een daling van de verkoop van dieselauto’s en daarmee tot een merkbaar hogere CO2-uitstoot. "Diesels zijn zuinig en onmisbaar. De antipathie van politici is gebaseerd op oude feiten. De huidige diesels zijn bijna net zo schoon als benzinemotoren en ze kunnen nog schoner", aldus Denner.

Ook benzinemotoren stoten roet uit

Er zijn echter meer mogelijkheden. Zo heeft oliemaatschappij Aramco getest met een soort zeer licht ontvlambare benzine in een dieselmotor, zodat het lage verbruik van de diesel wordt gecombineerd met de schone verbranding van benzine.

Bij roetuitstoot denken mensen gelijk aan diesels, maar moderne, direct ingespoten benzinemotoren stoten ook roet uit. De directe inspuiting zorgt voor een daling van de uitstoot van stikstofoxiden, maar zorgt er ook voor dat benzine minder tijd krijgt om te verdampen. Daardoor verbrandt deze niet volledig. Veel autofabrikanten monteren daarom tegenwoordig partikelfilters op hun benzinemotoren.

Andere instituten experimenteren met waterinjectie. Door het verdampen van water daalt de temperatuur, waardoor de emissies van schadelijke stoffen dalen. De verdampende waterdruppels zorgen ook voor een extra drukopbouw in de cilinder, wat vermogenswinst oplevert. Ook wordt er gewerkt aan nog betere bougies.

Veel merken passen partikelfilters toe op benzinemotoren (foto: Renault)

'Politiek moet niet puur op elektrische auto gokken'

Het probleem met wind- en zonne-energie is dat die vaak worden opgewekt op plaatsen waar je die niet nodig hebt of op momenten die niet uitkomen. Je moet die energie dus kunnen opslaan en transporteren.

Opslaan kan in grote warenhuizen vol accu's, maar je kunt het ook doen in brandstof. Je kunt met behulp van elektriciteit namelijk water ontleden in waterstof en zuurstof. Met die waterstof en elektriciteit kun je vervolgens CO2 uit de lucht afbreken en weer een koolwaterstof bouwen, zoals methaan, propaan of vloeibare koolwaterstoffen.

Ook Toyota is overtuigd van de potentie van de zogeheten e-fuels. "Het is belachelijk dat e-fuels geen rol spelen bij het beleid van de politiek", aldus Keiji Kaita, field general manager powertrain van het Japanse merk.

Günter Fraidel van AVL onderstreept eveneens de voordelen van e-fuels. "Een elektrische auto is efficiënter dan een waterstofauto of een auto met een pure verbrandingsmotor op e-fuel. Dat verandert echter als je de verbrandingsmotor uitrust met een hybridesysteem. Dan wint de hybride het dubbel en dwars van de elektrische auto. De politiek moet dus niet puur op de elektrische auto gokken, maar op een mix."

48-volt hybridesysteem biedt voordelen

Hybridisering is dus noodzaak. Regeneratief remmen is alleen al noodzakelijk om de uitstoot van fijnstof in de steden te beperken: 80 procent van de partikels is afkomstig van de remmen en de banden. Als je overwegend op een elektromotor afremt en slechts af en toe op de remblokken komt er 95 procent minder remstof in de lucht.

Nu zijn hybrides er al lang, in vele soorten en maten en bij bijna alle merken. Een vrij recente stap daarin is dat fabrikanten gebruik gaan maken van een 48-volt hybridesysteem. De reden daarachter is dat er bij een 12-volt boordsysteem te hoge stromen moeten lopen, met warmteontwikkeling en energieverlies tot gevolg. Ook kunnen 12V-accu’s niet snel genoeg remenergie opslaan.

Daarom krijgt de nieuwe Volkswagen Golf bijvoorbeeld naast een klein 12V-net ook een 48V-net, met een lithiumionaccu en een door een riem aangedreven dynamo die ook als startmotor dienstdoet. Deze dynamo kan ook acceleratie ondersteunen en voor een lichte aandrijving zorgen als er met constante snelheid wordt gereden.

De nieuwe Golf krijgt een 48V-boordnet (foto: Volkswagen)

Het volledige verhaal stond in AutoWeek 30