Am 23. September 2026 roch es in Bayreuth bei der Konferenz „Electrochemistry“ nicht nur nach Wissenschaft, sondern offenbar auch nach knapp kalkulierten Antrieben und ziemlich viel Spannung: Beim 20. VDI-ChemCar-Wettbewerb setzte sich das indonesische Team „Reactics Jayantaka“ gegen vier deutsche Hochschulteams durch. Fünf Studierendenteams schickten ihre chemisch angetriebenen Modellfahrzeuge auf die Strecke.

Die Aufgabe klang schlicht, war es aber keineswegs: Eine vorab ausgeloste Strecke sollte möglichst präzise zurückgelegt werden. Am Ende gewann „Reactics Jayantaka“ aus Indonesien vor „Glühwürmchen“ von der Technischen Universität Dortmund und „Citric Aixpress“ von der RWTH Aachen. Dahinter folgten die Teams der TU Clausthal und der TU Darmstadt. Vier deutsche Hochschulen und ein internationales Team waren damit vertreten.

Wenn Chemie den Motor ersetzt

Die Fahrzeuge werden mithilfe chemischer Energie angetrieben. Dafür müssen die Teams chemische und verfahrenstechnische Zusammenhänge ihres Antriebskonzepts verstehen, das Verhalten des Fahrzeugs zuverlässig kontrollieren und chemisches Fachwissen mit Konstruktion und ingenieurwissenschaftlichen Methoden verbinden. Ein bisschen Tüftelei, ein bisschen Nervenkitzel – und vermutlich deutlich weniger Spielraum für „wird schon irgendwie“.

Organisiert wurde der Wettbewerb von den „kjVI by VDI“, einer Initiative der VDI-Fachgesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen. Sie vernetzt Studierende, Promovierende und Berufseinsteigende aus der Verfahrens- und Chemietechnik. Unterstützt wurde die Veranstaltung von Merck, Evonik und Inburex. Die Industriepartner wirkten an der Prüfung der Sicherheitskonzepte der Fahrzeuge mit; neben der technischen Funktion zählten also auch Sicherheitsanforderungen.

Eine Batterie aus Säure, Base und Salzwasser

Wie unterschiedlich die Wege zum ChemCar sein können, zeigt das Konzept der „Salzigen TUKCars“. Das Team der Technischen Universität Kaiserslautern trat erstmals beim Wettbewerb an und nutzte als Antrieb erstmals eine Säure-Base-Flussbatterie für ein Fahrzeug.

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In der Batterie kommen 1 M Salzsäure, 1 M Natronlauge und Wasser zum Einsatz. Ionenaustauschermembranen trennen gezielt Kationen und Anionen und erzeugen dadurch die elektrische Polung. Beim Entladen treiben Konzentrationsunterschiede zwischen den Flüssigkeiten den Prozess an. Pumpen fördern die Flüssigkeiten kontinuierlich zwischen Membranstapel und Vorlagebehältern.

Während der Entladung sinken die Konzentrationen von Säure und Base, während das anfängliche Wasser zunehmend zu Salzwasser wird. An den Elektroden hilft eine 0,25-M-Natriumsulfat-Elektrolytlösung dabei, das elektrochemische Potenzial in nutzbaren elektrischen Strom umzuwandeln. Beim Laden erzeugt eine angelegte Spannung ein elektrisches Feld, an dem sich die Ionen ausrichten. Aus Salzwasser können so wieder Säure und Base hergestellt werden.

Laden und Entladen bilden dabei einen reversiblen, emissionsfreien Kreislauf. Die Batterie weist außerdem keine Selbstentladung auf und eignet sich dadurch als Langzeitenergiespeicher, etwa in Verbindung mit Anlagen für erneuerbare Energien. Im Fahrzeug versorgt sie einen Gleichstrommotor.

Damit das Gefährt nicht schon beim Start schlappmacht oder anschließend ewig ausrollt, setzt das Team auf eine Übersetzung von 1:40 zwischen Elektromotor und Antriebswelle. Sie soll die ideale Wettbewerbsgeschwindigkeit ermöglichen, das Anfahren erleichtern und den Ausrollweg verkürzen. Der Rahmen besteht aus Aluminiumvierkantrohren und ist auf hohe Traglast ausgelegt. Kugellager verringern die erforderliche Antriebskraft, große Aluminiumräder den Einfluss von Fahrbahnunebenheiten.

Zum Stoppen dient der Landolt-Reaktionsmechanismus. Nach einer von Iodat- und Sulfitkonzentration abhängigen Zeit tritt ein definierter Farbumschlag auf. Eine Photodiode erkennt ihn und trennt daraufhin den Stromkreis zwischen Batterie und Motor. Im Team arbeiten Martin Bubel, Justus Arweiler, Simon Eberweiser, Patrick Schiller und Tanja Weber.

Zwischen fünf und 20 Metern zählt jeder Zentimeter

Der Wettbewerb ist nicht bloß ein Wettrennen mit hübschen Laborideen auf Rädern. Die ChemCar AG der RWTH Aachen stellt für den jährlichen VDI-Wettbewerb im Rahmen einer Verfahrenstechnik-Konferenz ein AVT-Team auf. Die Teams entwickeln und bauen chemisch oder biochemisch angetriebene Fahrzeuge. Am Wettkampftag wird eine Strecke von 5 bis 20 Metern festgelegt, zusätzlich muss ein Gewicht von bis zu 30 Prozent des Fahrzeug-Eigengewichts transportiert werden. Entscheidend ist, möglichst präzise am Ziel anzuhalten.

Bewertet werden Kreativität, Sicherheit und Rennergebnis. Studierende verschiedener Fachrichtungen arbeiten in den AVT-Teams zusammen und entwickeln Antriebs- und Bremskonzepte. Der praktische Schulterschluss von Chemie und Ingenieurswesen passiert dabei nicht erst auf dem Papier, sondern zwischen Kabeln, Flüssigkeiten, Rädern und dem einen entscheidenden Farbumschlag.

Frühere AVT-Erfolge zeigen, wie wechselhaft dieses Spiel sein kann: 2021 gewann „Spring O2 Clock“ den Wettbewerb, 2023 belegte „Hy-Fuel AC“ den 4. Platz, 2024 erreichte „ChemKARL“ den 2. Platz. 2025 trat das sechsköpfige, interdisziplinäre Team „Methanol-O-bil“ mit einem neuen Konzept bei der Veranstaltung auf der POWTECH-TECHNOPHARM-Messe in Nürnberg an und wurde Dritter.

Damals entwickelte das Team zwei Direkt-Methanol-Brennstoffzellen-Stacks auf Basis des Flex-X-Cell-Gehäuses. Betrieben wurden die Brennstoffzellen mit Druckluft und einer verdünnten Methanollösung; die erzeugte Elektrizität trieb einen Elektromotor an. Eine selbstentwickelte Geschwindigkeitsregelung übertrug die Motorleistung auf die Antriebsachse. Als Stoppmechanismus kam ebenfalls die Landolt-Reaktion zum Einsatz: Ihr Farbumschlag löste eine Lichtschranke aus, anschließend brachte eine elektrische Motorbremse das Fahrzeug anstelle eines mechanischen Bremssystems zum Stillstand.

Wer jetzt Lust bekommen hat, selbst an so einem Gefährt herumzuschrauben, muss nicht zwingend Verfahrenstechnik studieren. Die ChemCar AG sucht Studierende aller Studiengänge für die Teilnahme am VDI-Wettbewerb. Die Mitarbeit kann in zahlreichen Studiengängen als Projektarbeit, Forschungspraktikum oder vergleichbare Leistung anerkannt werden. Kontakt: chemcar@avt.rwth-aachen.de.

Und während in Bayreuth das indonesische Team „Reactics Jayantaka“ den Sieg nach Hause fuhr, dürfte andernorts schon wieder gerechnet, gepumpt und an der perfekten Bremssekunde gefeilt werden. In Clausthal, dem Ort dieses Berichts, klingt das vermutlich ziemlich vertraut.