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Der Begriff Alternative Antriebstechnik umfasst Konzepte zum Antrieb von Fahrzeugen, die sich hinsichtlich Energieart oder konstruktiver Lösung von den auf dem Markt verbreiteten Antriebstechniken unterscheiden.

Mit solchen Techniken verbindet sich die Hoffnung, dass sich abzeichnende Probleme herkömmlicher Antriebe wie Umweltbelastung oder Erschöpfung fossiler Treibstoff-Quellen (Erdöl) lösen lassen.

Hybridantrieb

Hier werden bei Hybrid Elektrischen Fahrzeugen Energieumwandlung und Energieabgabe durch Energiespeicher zeitlich getrennt und/oder es werden parallel zwei Energieumwandlungsmaschinen benutzt (Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine). Als Energiespeicher werden Akkumulatoren oder Doppelschichtkondensatoren benutzt. Ein ungelöstes Problem ist die große Masse des gesamten Antriebsaggregates.

Elektroantrieb bzw. Solarfahrzeug

Elektrofahrzeuge beziehen die Energie aus vorher in die an Bord befindlichen Energiespeicher gespeicherter Energie, Solarfahrzeuge erhalten vor und während der Fahrt einen Zugewinn durch an Bord befindliche Solarzellen. Die gewinnbare Menge ist jedoch nur für sehr verbrauchsarme Fahrzeuge merkbar und verlängert hier die Reichweite (siehe auch Elektroauto).

Alternative Kraftstoffe mit herkömmlicher

Verbrennungskraftmaschine 
Alternative Kraftstoffe können helfen, die Abhängigkeit von fossilen Kraftstoffen und die Netto-Emissionen von CO2 zu verringern. Die Effizienz ist besonders bei neuen Kraftstoffen noch verbesserbar, wodurch sich die Umweltbilanzen noch verschieben könnten.

Auch alternative Kraftstoffe erfordern eine Anpassung der Kraftfahrzeugtechnik. Dies mag die Kraftstoffversorgung, die Verbrennungskraftmaschine oder die Sicherheitseinrichtungen betreffen.

Wasserstoffantrieb

Wasserstoff eröffnet für den Ottomotor neue Potentiale durch seine sehr hohe Zündwilligkeit und Oktanzahl. Die Speicherung ist jedoch mit erheblichem Aufwand verbunden. Eine Speicherung in flüssiger Form, die die Reichweite vergrößern würde, ist nicht mit längeren Stillständen vereinbar, da Wärmeübergang zum Verdampfen des Wasserstoffs führt.

Biodiesel

Biodiesel ist bereits in Mengen am Markt, wird jedoch hauptsächlich als Beimischung verwendet. Dieselmotoren können prinzipiell mit reinem Biodiesel arbeiten, die meisten Fahrzeuge sind aber nur für max. 10 bis 20 % freigegeben, da technische Probleme bei Dichtungen auftraten. Die Verdünnung des Motoröls ist ein weiteres Problem, lässt sich jedoch überwachen. Partikelfilter sind ebenso wie beim Dieselbetrieb einsetzbar.

Ethanol-Kraftstoff

Ethanol wird heute überwiegend in Additiven eingesetzt (ETBE). Besonders Multi-point Einspritzsysteme vertragen bereits jetzt bis zu 20 % Ethanol im Kraftstoff (E20), darüber hinaus sind so genannte Flexible Fuel Fahrzeuge nötig, die für die Verwendung von E85 Kraftstoff (85 % Ethanol, 15 % Super Plus) ausgelegt sind, aber auch mit reinem Benzin betrieben werden können. Es gibt Motoren, deren Leistung bei Verwendung von E85 anstelle Benzin um 20 % steigt. Steuergeräte zur Nachrüstung von Ottomotoren auf E85 befinden sich in der Entwicklung.

Erdgasfahrzeuge

Erdgas verursacht bei der Umsetzung einen geringeren Aufwand als Wasserstoff und ist wegen der geringen Kosten derzeit sehr beliebt, nicht zuletzt bei Städten wegen der vergleichsweise geringen Emissionen. Die Anpassung der Motoren birgt noch Potentiale: direkt einblasende hoch aufgeladene Ottomotoren kommen hinsichtlich Effizienz in die Nähe von Dieselmotoren. Besonders Bivalente Motoren (Gas oder Benzin) sind weniger effizient. Erdgas wird durch Bohrungen gewonnen und ist damit genau wie Benzin und Diesel ein endlicher, fossiler Rohstoff. Da es theoretisch bis zu 25 % weniger CO2 und deutlich weniger Schadstoffe bei der Verbrennung freisetzt, gilt es als Übergangslösung hin zu nachhaltigeren Alternativen (z. B. Wasserstoff, Biogas).

Flüssiggas als Kraftstoff, Autogas

Als Flüssiggas werden Gase bezeichnet, die bei geringem Druck flüssig sind. Es handelt sich dabei um längerkettige Kohlenwasserstoffe wie Propan, Propen, Butan, Buten oder auch Ether-Verbindungen wie Dimethylether (DME). Flüssiggas kann in Fahrzeugen mit Ottomotor benutzt werden, der Aufwand für die Nachrüstung ist dabei gering. Aufgrund des geringen Speicherdrucks können die Tanks bei PKWs torusförmig sein und anstelle des Ersatzrades verbaut werden, wodurch die Gesamtreichweite des Fahrzeugs bei unverändertem Kofferraum deutlich steigt, da der originale Benzintank erhalten bleibt. Im Unterschied zu Methan oder daraus abgeleiteten Kraftstoffen wie DME beträgt die CO2-Einsparung bei Autogas 10-15 %, die Schadstoffemissionen sinken im Vergleich zum Benzinbetrieb drastisch. Methan kann auch direkt aus Biogas oder Holzgas gewonnen werden, während die Bestandteile von Autogas (Propan und Butan) Beiprodukte der Destillation von Erdöl, beispielsweise bei der Benzinherstellung sind. Sie sind damit endliche Energiequellen, dennoch muss zu ihrer Gewinnung kein zusätzliches Erdöl gefördert werden. Man kann gewissermaßen von Abfallprodukten der Benzin- und Dieselgewinnung sprechen.