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Bio-Rennauto als Prototyp für das Automobil der Zukunft

Wie „bio“ kann ein Auto sein? Ziemlich – wie das Bioconcept-Car der Reutlinger Firma Four Motors beweist. Gemeinsam mit seinem Team entwickelt Rennsportprofi Tom von Löwis nun schon den Bio-Rennwagen der vierten Generation. Bei allen Bioconcept-Cars sind die Anbauteile aus biobasierten Kunststoffen oder pflanzenfaserverstärkten Duromeren; die effizienzoptimierten Verbrennungsmotoren werden mit Biokraftstoffen betrieben. Wer nun glaubt, dies sei nur ein netter Zeitvertreib, denkt falsch.

Glossar

  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Proteine (oder auch Eiweiße) sind hochmolekulare Verbindung aus Aminosäuren. Sie übernehmen vielfältige Funktionen in der Zelle und stellen mehr als 50 % der organischen Masse.
  • Fossile sind aus der erdgeschichtlichen Vergangenheit stammende Überreste von Tieren oder Pflanzen.
  • Biodiesel ist ein Fettsäuremethylester, der aus Pflanzenölen (z. B. aus Raps) oder tierischen Fetten hergestellt und als Kraftstoff oder Kraftstoffkomponente verwendet wird (Biokraftstoffe).
  • Bioethanol (Ethylalkohol) gehört zu den Biokraftstoffen. Es handelt sich dabei um Ethanol, das ausschließlich aus nachwachsenden Kohlenstoffträgern, nämlich auf Basis zucker- oder stärkehaltiger Feldfrüchte oder aus zellulosehaltigen Pflanzenbestandteilen (Zuckerrübe, Rohrzucker, Getreide) hergestellt wurde. Die Stärke wird enzymatisch in Glukose aufgespalten und diese anschließend mit Hefepilzen zu Ethanol vergoren.
  • Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
Tom von Löwis leitet die Reutlinger Firma Four Motors und hat als ehemaliger Rennsport-Profi auch selbst eine Menge Erfahrung auf der Rennstrecke. © Four Motors

„Die grünen Pioniere der Rennstrecke“ – so nennen sich die Macher der Reutlinger Motorsportfirma Four Motors. Dahinter stecken neben einem Team aus Ingenieuren und Mechanikern der Rennsportprofi und Firmenchef Tom von Löwis und sein prominenter Fahrer Smudo, gleichzeitig auch Frontmann der Band „Die Fantastischen Vier“. Teamchef von Löwis begann seine Karriere einst selbst auf der Rennstrecke, unter anderem als Rennfahrer in der Deutschen Tourenwagenmeisterschaft (DTM), hat seinen Helm dann aber aus finanziellen Gründen an den Nagel gehängt, wie er selbst sagt. Jahre später traf er Smudo, den heutigen Fahrer des Teams: „Ich engagierte mich damals in der Eventbranche. Der Road-Manager der „Fantastischen Vier“ erzählte mir, dass Smudo unbedingt Rennen fahren wolle und bat mich, ihn zu beraten“, erzählt der Rennprofi. Und so kam es, dass Smudo – in Begleitung von Coach von Löwis – vor rund 15 Jahren bei seiner ersten Meisterschaft bereits als Zehnter ins Ziel fuhr. „Uns wurde dann aber schnell klar, dass wir ein eigenes Team an den Start zu bringen müssten, falls wir weitermachen wollen“, so von Löwis. Aber innovativ und neu sollte das Konzept der beiden sein – und Anstöße für die Entwicklung regenerativer Energien und Werkstoffe geben. „Rennwagen waren und sind immer wieder das Entwicklungs- und Präsentationsfeld neuer Technikkonzepte“, erklärt der Rennsport-Profi.

Flowerpower Beetle misst sich mit fossiler Konkurrenz

Das Four-Motors-Rennteam hat einen prominenten Fahrer: Rapper Smudo, der bei den Langstreckenrennen von einem Team aus Ingenieuren und Mechanikern unterstützt wird. © Four Motors

2003 entwickelte das Four-Motors-Team dann den „Flowerpower Beetle“, einen VW Beetle TDI, als Vorläufer der heutigen Bioconcept-Cars. In Kooperation mit der Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen e.V. (UFOP), die das Team mit Raps-Biodiesel versorgte, fuhr der Bio-Beetle gleich mehrere Klassensiege ein und ist das erste alternative Rennauto, das je gegen die Mineralölkonkurrenz gewann. Nach solchen Erfolgen war den Rennsportprofis klar, dass damit nicht Schluss sein könne: „Wir wollten ein neues Auto bauen, das nicht nur mit Biokraftstoff fuhr, sondern auch selbst aus möglichst vielen Leichtbauteilen aus biobasierten und pflanzenfaserverstärkten Kunststoffen aufgebaut ist“, sagt von Löwis.

In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte das Team von Four Motors 2006 dann sein erstes Bioconcept-Car, den Ford Mustang GT RTD. Dieser war damals weltweit das erste Fahrzeug mit einer Karosserie aus nachwachsenden Rohstoffen. Türen, Kotflügel, Motorhaube, Heckklappe und der Heckflügel des Mustangs wurden aus Pflanzenfasern gefertigt, dann in vorgefertigte Formen eingelegt und mit flüssigem Biokunststoff getränkt. Alle Teile waren nach dem Aushärten so stabil, dass sie selbst den extremen Belastungen eines Langstreckenrennens standhielten. Unterstützt wurde diese Materialentwicklung durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über dessen Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR).

Wie sich zeigte, konnte eine solche Bio-Karosserie aus Pflanzenfasern herkömmliche Karosserien aus Glas- oder Kohlefasern ohne Weiteres ersetzen, zudem sind damit konstruierte Autos leichter, schneller und verbrauchen weniger Kraftstoff. Flachs und Hanf sowie Pflanzenöle sind heimisch nachwachsende Rohstoffe, die endliche fossile Ressourcen ersetzen und sich zudem umweltfreundlich entsorgen oder thermisch verwerten lassen. Außerdem splittern Bioverbunde nicht und brechen ohne scharfe Kanten, was bei der Verarbeitung und bei Unfällen ein Vorteil ist. In der Automobilindustrie werden solche naturfaserverstärkten Materialien für Innenraumausstattungen bereits eingesetzt. Im höher belasteten Außenbereich, zum Beispiel in der Karosserie, werden Biokunststoffe bisher noch nicht verwendet. Die Erprobung in den Bioconcept-Cars soll dazu beitragen, dies zu ändern. Betankt wurde auch dieses erste Bio-Rennauto mit Biokraftstoff auf Basis von Rapsöl.

Im Rennsport musste sich das Bio-Rennauto allerdings seinen Platz erst einmal erobern: „Als wir 2006 mit dem Mustang auf die Rennstrecke gingen, mussten wir zunächst viele Rückschläge hinnehmen“, berichtet von Löwis. „Wir hatten Motorschäden oder mussten Teile komplett umbauen – wir haben alle praktisch Tag und Nacht an diesem Auto gearbeitet. Aber im Jahr darauf lief der Rennwagen recht zuverlässig.“ Auf dieses erste Erfolgsprojekt sollte nun ein zweites Bioconcept-Car folgen. „Wir wollten ein exotisches Auto, einen richtigen Rennwagen“, so von Löwis.

Bio-Rennautos der nächsten Generationen

Die Verantwortlichen von Four Motors wollen Anstöße für die Entwicklung regenerativer Energien und Werkstoffe geben. © Four Motors

Das Bioconcept-Car der zweiten Generation wurde dann ein Mégane Trophy mit 243 PS, den das Team 2009 in Kooperation mit Renault präsentierte. „Für mich war das eines der schönsten Autos, die ich je gefahren bin“, sagt der Teamchef. Beim Mégane war die mehrteilige Karosserie durch innovative Biofaserbauteile aus Flachs- und Leinöl-Acrylat ersetzt worden. Betankt wurde das Bio-Rennauto mit einem B30-Mix, einer Mischung aus 30 Prozent Bio- und 70 Prozent fossilem Diesel. Die Basis für die Kooperation war ein Flottenversuch, den Renault in Frankreich und Spanien mit B30-Biodiesel durchführte. Auch mit diesem Auto konnte das Team Langstreckenrennen bis zum Ende fahren, unter anderem auch das legendäre 24-Stunden-Rennen auf dem Nürburgring.

Aber damit war noch nicht Schluss: Von 2010 an entwickelte Four Motors gemeinsam mit dem Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe der Hochschule Hannover ein Bioconcept-Car der dritten Generation, das bis vor Kurzem auf der Rennstrecke fuhr: Den „Bio-Rocco“ auf der Basis eines VW Scirocco mit einem effizienten TDI-Motor, der mit „Rmax“, einem neuartigen, schadstoffarmen Biokraftstoffmix betankt wird. Dieser besteht zu gleichen Teilen aus Rapsmethylester (Biodiesel), wie er auch normalem Dieselkraftstoff mit bis zu sieben Prozent beigemischt wird, und hydriertem Pflanzenöl. Auch die Leichtbau-Karosserie besteht aus einem mit Naturfasern verstärkten biobasierten Duromer; außerdem wurden noch weitere Bauteile im Innen- und Motorraum aus biobasierten Kunststoffen gefertigt. Hier wurden Teile etwa für das Armaturenbrett oder die Kraftstoffleitung aus thermisch hoch belastbaren Biopolymeren auch erstmals zu geometrisch komplexeren Bauteilen verarbeitet.

Grün soll auch in Zukunft gewinnen

Mit seinen Bio-Rennwagen nimmt das Four-Motors-Team regelmäßig an Rennen auf dem Nürburgring teil. Für Teamchef von Löwis eine der schönsten Rennstrecken der Welt. © Four Motors

Seit 2003 startet Four Motors nun mit einem seiner Bioconcept-Cars bei den VLN-Rennen zur Deutschen Langstreckenmeisterschaft und hat mehrere Siege in der Klasse der Alternativen Treibstoffe (AT) auf dem Nürburgring eingefahren. Das Konzept des auf nachhaltige Mobilität spezialisierten Rennteams ist es, möglichst alle zwei bis drei Jahre ein neues Bioconcept-Car aufzubauen. Dabei sollen aktuelle Entwicklungen berücksichtigt und damit Prototypen als Plattform für umweltverträgliche Technologien zur Verfügung gestellt werden, die sich unter den extremen Wettbewerbsbedingungen des Motorsports bewähren müssen und anschließend auch Anstöße für Serienproduktionen geben sollen.

Nun steht also die nächste Generation der Bioconcept-Cars an: „Wir werden die Diesel-Ecke verlassen und uns einem neuen Kraftstoff – E20 – zuwenden und damit ein wirklich spektakuläres neues Bioconcept-Car an den Start bringen“, berichtet von Löwis. Während er zum neuen Rennwagen keine Details verrät, erläutert er das neue Biofuel Konzept E20: Dabei handelt es sich um eine innovative Mischung aus nachhaltig erzeugtem Bioethanol und konventionellem Benzin. Neuer wichtiger Projektpartner des Bio-Racings-Projekts ist dabei CropEnergies, ein Unternehmen der Südzucker-Gruppe, das sich ebenfalls der klimaschonenden Mobilitätssicherung verschrieben hat. „Wir gehen damit in eine neue Ära“, so der Rennsportprofi aus Reutlingen. Sein erstes konkretes Ziel sind die Top 50 der Langstreckenrennen. „Grün gewinnt“, davon sind von Löwis und sein prominenter Fahrer Smudo nach wie vor überzeugt.

Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/de/fachbeitrag/aktuell/bio-rennauto-als-prototyp-fuer-das-automobil-der-zukunft/