Ohne Benzin oder Strom: Ford erfand Auto mit 8000km Reichweite

1956 entwickelte Ford ein Konzept-Fahrzeug mit atomarem Antrieb. 8.000 Kilometer weit sollte der Nucleon fahren können, ohne tanken oder laden zu müssen.

1958 stellte Ford der Welt ein Auto vor, wie sie es noch nie gesehen hatte: ein Auto, das von einem kleinen Kernreaktor angetrieben wurde.

Das Ford Nucleon, wie es getauft wurde, sollte ein Auto sein, das mehr als 5.000 Meilen zwischen zwei Tankstopps zurücklegen konnte und damit die Bequemlichkeitsfixierung der Nachkriegszeit ansprach, die das amerikanische Konsumverhalten seither dominiert hat. Wie einige andere Nuklearphantasien aus der Mitte des Jahrhunderts wurde das Nucleon jedoch nie verwirklicht, was zum Teil auf technische Probleme zurückzuführen ist, mit denen wir auch heute noch zu kämpfen haben.

Bevor wir untersuchen, warum der Nucleon niemals gebaut wurde, sollten wir uns ein besseres Bild von dem Auto selbst machen, angefangen bei seinen äußerst komischen Abmessungen. In den Pressematerialien von Ford wird der Nucleon mit einer Länge von 200,3 cm und einer Breite von 77,4 cm angegeben. Damit ist er so lang wie der neue Ford Maverick Kompakt-Pickup, aber etwas breiter. Sein Dach soll nur 41,4 Zoll hoch sein und damit weniger als einen Zentimeter höher als der legendär tief liegende Ford GT40.

Das bei weitem Dümmste war jedoch sein Radstand, der mit 69,4 Zoll fast einen Fuß kürzer war als der des ursprünglichen Mini. Vermutlich waren die Räder so eng beieinander und so weit hinten montiert, um das Gewicht des eingebauten Reaktors zu tragen, der die Kabine vor die Vorderachse schob, ähnlich wie bei einer anderen Mittelmotor-Kuriosität von Ford.

Ford nannte den Reaktor des Nucleon eine “Energiekapsel”, die einen leicht zu wartenden radioaktiven Kern haben sollte. Dieser würde Strom für “elektronische Drehmomentwandler” erzeugen, vermutlich eine elektrische Motor-Generator-Anordnung wie bei einem seriellen Hybrid.

Für die Amerikaner im Jahr 1958, von denen einige in jenem Jahr zum ersten Mal einen Kernreaktor in ihrem Haushalt hatten, muss es nur eine Frage der Zeit gewesen sein, bis brilletragende Ingenieure einen Weg finden würden, die Technologie auf die Größe eines Autos zu reduzieren. Dann, so stellten sie sich vor, könnten Autos wie der Ford Nucleon ihren Weg zu den Händlern finden.

 

Doch das Ford Nucleon-Konzept verschwand nach 1958, weil die Kernenergietechnik noch lange nicht so weit war – und immer noch nicht ist -, um einen Massen-Pkw anzutreiben.

 

Wie Professor Dr. L. Dale Thomas, stellvertretender Direktor des Propulsion Research Center an der University of Alabama in Huntsville, gegenüber The Drive erklärte, liegt das Problem bei einem Reaktor im Automobilmaßstab nicht in der Unterbringung des radioaktiven Kerns, sondern im Umgang mit der freigesetzten Energie.

“Der Reaktorkern selbst (einschließlich der Abschirmung) für einen kleinen Kernreaktor könnte in der Tat in den Motorraum eines Personenkraftwagens passen, was ausreichend Energie für den Antrieb eines Personenkraftwagens erzeugen würde”, erklärte Dr. Thomas. “Die Schwierigkeit ergibt sich jedoch aus dem Problem der Energieumwandlung. Der Kernreaktor wird Wärmeenergie erzeugen, die in mechanische Energie umgewandelt werden muss.

In einem Auto haben sowohl ein Verbrennungsmotor als auch ein Kernreaktor die gleiche Aufgabe, nämlich die Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Kraft, in Pferdestärken und Drehmoment. Reaktoren haben Schwierigkeiten, diese Aufgabe effizient zu erfüllen, da die von ihnen erzeugte Wärme oft dazu verwendet wird, Wasser zu Dampf zu kochen und eine Turbine in Gang zu setzen, die an einen Generator angeschlossen ist, der Strom erzeugt, in diesem Fall für die Motoren, die die Räder antreiben. Da diese Methode eine Reihe von Energieumwandlungen beinhaltet, von thermischer zu mechanischer, dann zu elektrischer und schließlich wieder zu mechanischer Kraft, führt sie zu zusätzlichen Ineffizienzen.

 

“Energieumwandlungen sind wie Geldumtausch am Flughafen – man verliert immer”, scherzte Dr. Thomas.

Selbst bei einem einfacheren System, bei dem eine Dampfturbine gegen eine einfache Wärmekraftmaschine ausgetauscht wird, muss überschüssige Wärmeenergie abgeführt werden, was bei einem Verbrennungsmotor zum normalen Betrieb gehört.

“Bei einem Verbrennungsmotor wird ein Großteil der Abwärme über das Abgas abgeführt, und der Rest wird vom Kühler verarbeitet”, so Dr. Thomas weiter. “Da die Arbeitsflüssigkeit des Kernreaktors nicht abgesaugt, sondern recycelt wird (denken Sie an die Klimaanlage Ihres Hauses oder Autos), muss die Abwärme über einen oder mehrere Kühler abgeleitet werden.

“Es sind all diese anderen Elemente des Systems zur Energieumwandlung und zur Entsorgung der Abwärme, die den Einsatz eines Kernreaktors in einem Privatfahrzeug erschweren.”

Aus diesen Gründen war Kernkraft in der Größenordnung eines Personenkraftwagens damals einfach nicht möglich, und in einem Produktionsmaßstab, wie ihn Ford heute unterhält, ist es auch heute noch nicht möglich.

“Mobile Kernkraft in so kleinem Maßstab war in den 50er Jahren nicht machbar”, schloss Dr. Thomas. “Und zwar nicht wegen des kleinen Reaktors selbst, von dem wir heute wissen, wie er zu bauen und zu steuern ist – siehe das KRUSTY-Projekt der NASA -, sondern vielmehr wegen der Umwandlung von Wärme in mechanische Energie und der Entsorgung der Abwärme innerhalb der geometrischen Hülle eines Personenkraftwagens. Mit dem Small Modular Reactor Program des Energieministeriums findet die Nuklearindustrie außerdem heraus, wie man Kernreaktoren in Massenproduktion herstellen kann.”

“[Ford] ging wahrscheinlich optimistisch davon aus, dass sich die Technologie der Energieumwandlung deutlich verbessern würde (wir jagen auch heute noch nach Durchbrüchen bei der Energieumwandlung), und die Geometrie des Konzeptfahrzeugs lässt mich vermuten, dass sie eine Menge Kühler unter dem Blech verstaut hätten.”

Aber dieses Blech wurde nie in Originalgröße ausgestanzt. Ein Ford-Archivar erzählte uns, dass das Nucleon nur als Drei-Achtel-Modell existierte, was beweist, dass Ford mehr damit beschäftigt war, die Frage zu beantworten, wie ein atomgetriebenes Auto aussehen würde, als wie es funktionieren würde.

Elektroautos mit Thorium-Antrieb – ist das möglich?

Kernreaktoren sind jedoch niemals so klein oder sicher geworden, wie man bei Ford gehofft hatte – es blieb bei einem einzigen gebauten Modell im Maßstab 1:2,66, das heute noch im Henry-Ford-Museum in Dearborn, Michigan besucht werden kann.

Es gibt allerdings noch vereinzelte Unternehmen, die den Traum vom Atom-Auto nicht aufgeben möchten: Noch vor einigen Jahren machte das US-Unternehmen Laser Power Systems von sich reden, weil man dort ein Thorium-betriebenes Elektroauto bauen wollte. Acht Gramm des radioaktiven Materials Thorium sollten ausreichen, um den Wagen 100 Jahre lang zu betreiben. Was zu schön klingt, um wahr zu sein, ist es wohl auch: Um Energie aus Thorium zu beziehen, benötigt man einen Flüssigsalzreaktor – ein Reaktortyp der bis heute noch überhaupt nicht wirtschaftlich genutzt werden kann und der bislang beileibe noch nicht klein genug wäre, um ihn in einem Auto zu verbauen. Auch bei Laser Power Systems scheint man das inzwischen begriffen zu haben: Die Unternehmens-Website ist nicht mehr auffindbar.

Es handelte sich schließlich nur um ein Konzeptauto, das im atomkraftbegeisterten Amerika der Jahrhundertmitte vernünftig erschienen wäre. Natürlich sind Konzeptautos (in der Regel) so konzipiert, dass sie nicht unseren Pragmatismus, sondern unsere Vorstellungskraft ansprechen, und es ist die Vorstellungskraft, die uns mit Staunen in die Zukunft blicken lässt.

Quellen:

Ford.com

https://www.thedrive.com/news/41103/heres-why-the-nuclear-powered-1958-ford-nucleon-never-entered-production

https://efahrer.chip.de/news/auto-faehrt-8000-km-ohne-laden-und-tanken-ford-entwickelte-es-vor-66-jahren_108185