Ein Gasexpansionsmotor ist ein Motor, der mit von außen zugeführtem Gas betrieben wird. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um Luft. Um den Motor anzutreiben wird ein beliebiges Gas, das zuvor stark verdichtet wurde, in den Kolben eingeströmt, wo es sich sofort ausbreitet. Die Menge ist so bemessen, dass sich der Kolben bis zum Expansionsendpunkt hin bewegt. Danach strömt das Gas aus dem Kolben.

Praktische Nutzung des Gas-Expansionsmotors

In der Praxis wird der Gas-Expansionsmotor vor allem bei kleineren handwerklichen Geräten eingesetzt, auch wenn es theoretisch möglich ist, den Gasexpansionsmotor auch zum Fahrzeugantrieb zu nutzen. In regelmäßigen Abständen werden diese sogenannten Aircars angekündigt, allerdings ist es bislang noch nicht zur Serienreife gekommen. Das Problem liegt vor allem in der Bereitstellung der Druckluft und dem Effizienzgrad der Geräte. Die Motoren haben recht hohe Verlustleistungen und sind daher bislang noch nicht wirklich für den dauerhaften Einsatz in Fahrzeugen geeignet. Lediglich bei Torpedos wurden die Gas-Expansionsmotoren auch über einen längeren Zeitraum als Antrieb verwendet. Im Bergbau wurden außerdem früher Pressluftlokomotiven eingesetzt, die mit einem Gas-Expansionsmotor betrieben wurden. Das hatte vor allem den praktischen Grund, dass keine Flamme für den Betrieb benötigt wurde und daher auch eine Nutzung in brennbaren Umgebungen problemlos möglich war.

Die Zukunft der Gas-Expansionsmotoren

Es werden jedes Jahr wieder Fahrzeuge angekündigt, die ausschließlich mit Druckluft betrieben werden sollen. Im Rahmen des Genfer Autosalons hat die Firma MDI, die sich bereits seit 1991 mit der Entwicklung von Fahrzeugen mit Gas-Expansionsmotoren beschäftigt, zwei Prototypen vorgestellt. Das AirPod soll Betriebskosten von nur 50 Cent auf 100km haben und soll in verschiedenen Versionen erhältlich sein. Der zweite Prototyp ist der OneFlowAir, das nicht nur über einen Gas-Expansionsmotor verfügt, sondern auch noch über einen konventionellen Verbrennungsmotor, der die vorhandenen Drucklufttanks wieder aufladen soll. Die maximale Reichweite soll beim AirPod 220km betragen, beim OneFlowAir sollen sogar bis zu 900km möglich sein.

Bereits nächstes Jahr sollen die Kraftfahrzeuge mit einem Gasexpansionsmotor in Serie produziert werden, allerdings wurden solche Ankündigungen bereits öfter gemacht, in die tatsächliche Produktion hat es aber noch kein Fahrzeug geschafft. Außerdem werden die Fahrzeuge höchstwahrscheinlich nicht den normalen Sicherheitsstandards genügen, so dass hier noch Kompromisse gemacht werden müssen.