Automobil

Benzin und Diesel

Der motorisierte Individualverkehr mit Verbrennungsmotoren ist fast vollständig vom Erdöl abhängig.  Insgesamt ist der Verkehr zu Lande, zu Wasser und in der Luft für die Freisetzung von ca. 20 % der anthropogenen Treibhausgase verantwortlich. Somit verursacht der Verkehr einen erheblichen Anteil des  Klimawandels. Zusätzlich belasten die freigesetzten Treibhausgase unmittelbar die Umwelt immens und stellt eine direkte Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, aufgrund der Emission von Luftschadstoffen und Lärm. Neben den freigesetzten Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen, stellen besonders die krebserregenden Stoffe, wie Dieselruß, Feinstaub und Benzol, eine Gefahr für die Gesundheit der Bevölkerung dar. Die Lebens- und Wohnqualität wird zudem durch andauernden Straßenverkehrslärm, besonders in Ballungszentren, stark beeinträchtigt. Eine ernst zu nehmende Folge von Lärm ist Stress, der sich negativ auf das allgemeine Wohlbefinden auswirkt und auch dauerhafte psychische und physische Erkrankungen verursachen kann.

Viele Einsparmaßnahmen der letzten Jahrzehnte durch technische Fortschritte im Pkw-Bereich wurden zudem durch gleichzeitige „Komfortverbesserungen“ und steigende Fahrzeugzahlen wieder relativiert. Folglich stagniert der Durchschnittsverbrauch weiterhin auf einem viel zu hohem Niveau.

Die Tabelle zeigt den stetigen Anstieg der Fahrzeugzahlen in Hessen. Obwohl die Anzahl der mit Benzin betriebenen Pkws leicht gesunken sind, haben besonders die Diesel-Fahrzeuge stark zugenommen. Mit Benzin betriebene Fahrzeuge  emittieren zwar im Durchschnitt mehr Kohlendioxid als Diesel-Fahrzeuge, jedoch liegt der Ausstoß  von Stickoxiden und Partikeln wesentlich höher bei Diesel-Fahrzeugen.

Biodiesel

Biodiesel an der Tankstelle wird aus gepresstem Raps hergestellt und chemisch verestert, damit das Rapsöl im Winter nicht einfriert. Dieser Diesel wird Raps-Methyl-Ester genannt, kurz RME-Biodiesel.

Seit 2009 wird in Deutschland auch herkömmlichem Diesel bis zu 7 % Biodiesel beigemischt, an Tankstellen als „B7“ gekennzeichnet. Biodiesel hatte mit 70 % im Jahr 2011 den größten Anteil an erneuerbaren Energien im Verkehrssektor. Der Straßenverkehr ist der Bereich, in dem der Einsatz von Biodiesel am weitesten verbreitet ist. In Deutschland erreichte der Verbrauch an Biodiesel im Straßenverkehrsbereich im Jahr 2007 einen vorläufigen Höhepunkt mit einem Anteil von etwa 7 %. Durch den Rückgang der steuerlichen Förderung seit Januar 2013 sank der Absatz von Biodiesel als Reinkraftstoff in Deutschland erheblich.

Die wichtigste Ölpflanze ist in Europa und Deutschland der Raps, grundsätzlich können sowohl andere Ölpflanzen wie Sonnenblumen und Sojabohnen als auch pflanzliche und tierische Fette sowie  Öle eingesetzt werden. Je Hektar können ca. 1.500 Liter Pflanzenöl produziert werden. Der anfallende Rapsschrot geht als Eiweißlieferant in die Futtermittelindustrie.

Der im Jahr 2012 in Deutschland produzierte Biodiesel bestand zu 84,7 % aus Rapsöl, zu 10,7 % aus Altspeise- und Tierfetten und zu 3 % aus Sojaöl. Palmöl wurde in Deutschland nur zu 1,6 % verarbeitet. Moderne Biokraftstoffe produzieren durchschnittlich zwei Drittel weniger Treibhausgasemissionen als herkömmliche Kraftstoffe für den Verkehr. Im Gegensatz zu herkömmlichen Dieselkraftstoffen enthält Biodiesel keinen Schwefel und ist biologisch schnell abbaubar. Daher wird Biodiesel nicht als Gefahrgut klassifiziert und ist in die Wassergefährdungsklasse 1 (schwach wassergefährdend) eingestuft.

Kritiker – wie Greenpeace - führen an, dass Biodiesel hinsichtlich der Partikelbildung und der Krebs erzeugenden Wirkung mit Mineralöl-Diesel vergleichbar sei. Zusammensetzung und Höhe der weiteren Schadstoffe seien ähnlich Die CO₂-Bilanz ist nicht neutral oder klimaneutral, sondern liegt laut Umweltbundesamt (UBA) zwischen 30 und 80 Prozent unter normalem Diesel (je nach Nutzung der anderen Beiprodukte). Die Herstellung von Dünger, Herbiziden und Pestiziden führt zudem zu CO₂-Emissionen, die oft nicht aufgeführt werden. Problematisch ist auch, dass es sich angesichts der Gesamt-Ökobilanz weitgehend um eine Verlagerung von Problemen (Anbau, Saatgut, Dünger, Herbizide und Pestizide, Intensiv-Landwirtschaft) handelt. Die Forcierung von Bio-Rapsanbau steht außerdem in Gegensatz zu den Zielen einer ökologischen Landwirtschaft. Raps ist bei der Erzeugung nicht selbstverträglich und muss in einem Fruchtwechsel angebaut werden. Das heißt, Rapsanbau ist auf demselben Feld nur alle 3 bis 5 Jahre möglich. Aus diesem Grunde ist eine weitere Steigerung der Rapsproduktion flächenintensiv.

„Der vergleichsweise geringe Klimaschutzeffekt, den Biodiesel maximal erlaubt, ist mit hohen Herstellungskosten, die zur Zeit durch die Steuerbefreiung von Biodiesel und die Stilllegungsprämie in der Landwirtschaft kompensiert werden, und einem hohen Ackerflächenbedarf verbunden.“ http://www.umweltbundesamt.de/verkehr/kraftubst/kraftstoff/biodiesel/biodiesel.htm

Generell zu befürworten ist dagegen der Einsatz von Pflanzenöl-, Kraft- und Schmierstoffen in der Land- und Forstwirtschaft sowie in der Binnenschifffahrt, wo es um die Vermeidung der toxischen Auswirkungen direkter Verunreinigungen mit (auslaufendem etc.) Dieselöl, etwa in Böden und Gewässern, geht.

Biodiesel kann im Prinzip als Bioheizöl verwendet werden, wobei auf Grund der guten Lösungsmitteleigenschaften hohe Anforderungen an die chemische Beständigkeit der verwendeten Heizanlagenkomponenten gestellt werden. Anders als bisherige Kraftstoffe wird Biodiesel als Heizölersatz nicht durch eine vergleichbare Steuerermäßigung gefördert, da Heizöl ohnehin geringer besteuert wird. Heizöl mit einer Beimischung von 5 bis 20 % Biodiesel ist in Deutschland seit 2008 auf dem Markt und kann aufgrund geeigneter Additive im Heizungsmarkt eingesetzt werden.

So genannter „Sundiesel“ befindet sich noch in der Entwicklung und ist ein synthetischer Kraftstoff. Im Unterschied zu RME ist man bei Sundiesel nicht nur auf Raps angewiesen, sondern kann jegliche Biomasse (Pflanzen, Holz) verwenden. Die Biomasse wird vergast und das Synthesegas für die Herstellung von Sundiesel verwendet.

Der Umesterungsprozess bewirkt, dass Biodiesel die gleiche Viskosität (Fließneigung) wie herkömmlicher Dieselkraftstoff besitzt. Dadurch ist es möglich, diesen Kraftstoff in modernen Dieselmotoren und Einspritzsystemen (Pump-Düse, Common Rail) einzusetzen.

Ein mit Biodiesel betanktes Auto stößt zwar weniger Ruß, aber deutlich mehr Stickoxide als ein herkömmlicher Diesel aus. Entscheidender Nachteil: Neuwagen mit moderner Filtertechnik dürfen reinen Biodiesel nicht tanken. In einem Liter Biodiesel steckt weniger Energie als in einem Liter Diesel, deshalb verbraucht ein mit Biodiesel betanktes Auto etwa zehn Prozent mehr. Reiner Biodiesel rechnet sich daher weder aus Kosten- noch aus Umweltsicht.

Quellen:

www.vcd.org

www.umweltbundesamt.de

www.wikipedia.de

www.iwr.de

www.hessen-energie.de

www.agqm-biodiesel.de

www.biodiesel.de

www.rapsbiodiesel.de

www.greenpeace.de

Erdgas und Flüssiggas

Erdgas besteht bis zu 99 % aus Methan, einer Kohlenwasserstoffverbindung aus einem Kohlenstoff- und vier Wasserstoffatomen. Die restlichen Bestandteile von Erdgas sind vor allem höhere Kohlenwasser-stoffe und weitere Gase. Je höher der Anteil von Methan im Erdgas liegt, desto besser ist der Brennwert. Durch den Förderungsprozess enthält das Erdgas zunächst meist Schwefelverbindungen, Wasser und andere Verunreinigungen, weshalb das Erdgas unterirdisch getrocknet, entschwefelt und gesäubert wird.

Erdgas-Fahrzeuge produzieren, ebenso wie Benzin- und Diesel-Fahrzeuge, CO₂-Emissionen, jedoch im Vergleich zu Benziner bis zu 25 % weniger. Durch das Tanken mit Bio-Erdgas können sogar bis zu 97 % CO₂-Emissionen eingespart werden. Bio-Erdgas wird aus organischen Abfallstoffen sowie aus Pflanzen, wie Mais oder Roggen, hergestellt und ist somit regenerativ. Erdgas, besonders Bio-Erdgas, weisen somit eine gute Klimabilanz auf. Ebenso ist die Verfügbarkeit gesichert. Die bis heute bekannten Erdgas-Vorkommen reichen für eine Versorgung bis mindestens 2080. Laut Experten ist die Erdgas-Versorgung sogar weitere 70 Jahre gesichert durch noch relativ unbekannte Quellen. Aufgrund des regenerativen Bio-Erdgases ist die Versorgung sogar noch darüber hinaus gesichert.

Insbesondere Vielfahrern ist zu empfehlen, beim Kauf eines neuen Autos den Umstieg auf ein Erdgasfahrzeug zu prüfen. Der gegenüber dem Diesel teilweise leicht höhere Kaufpreis hat sich schnell rentiert. Das Tankstellennetz für Erdgas ist zudem gut ausgebaut in Deutschland. Eine Übersicht mit allen Erdgastankstellen in ihrer Nähe finden Sie unter www.erdgas-mobil.de.

Flüssiggas, auch Autogas genannt, wird nicht wie Erdgas extra gefördert, sondern entsteht bei der Rohöldestillation. Die Hauptbestandteile sind Butan und Propan. Durch geringen Überdruck verflüssigt sich das Gas und kann somit in Flaschen oder im Tank gespeichert werden. Bei der Entnahme aus dem Druck-behälter geht es in gasförmigen Zustand über und gelangt zum Verbrauchsgerät. Wegen der engen    Bindung von Flüssiggas an die Erdölaufarbeitung ist dessen Verfügbarkeit deutlich stärker begrenzt als Erdgas. Auch die klimarelevanten CO₂-Emissionen liegen bei Flüssiggas deutlich höher als bei Erdgas.

Die Automobilindustrie setzt zunehmend auf Serienfahrzeuge mit Erdgasantrieb. Vergleichbare Angebote für Flüssiggas gibt es in Deutschland wenig. Daher ist für die Nutzung von Flüssiggas in der Regel die Nachrüstung von Altfahrzeugen erforderlich. Die Motoren und der Katalysator sind aber in der Regel nur bei Serienfahrzeugen auf die höhere Verbrennungstemperatur und die höhere Klopffestigkeit des Kraftstoffs Gas abgestimmt. Nach einer Analyse des TÜV Saarland weisen derzeit verfügbare Erdgas-fahrzeuge aus Serienproduktion bei der Emission von Treibhausgasen einen Vorteil von 9 % gegenüber den entsprechenden heutigen Dieselfahrzeugen auf. Bei Flüssiggaseinsatz besteht dagegen ein Nachteil von 2 %.

Quellen: BMUB- Luft, Lärm, Verkehr 2015; www.erdgas-mobil.de

Strom

Seit einigen Jahren rückt außerdem ein Antriebskonzept aus den Anfängen der Automobilindustrie vor über 100 Jahren wieder mehr in den Blickpunkt. Elektrische Fahrzeuge können ein zentraler Baustein einer nachhaltigen Mobilitätsstrategie sein: Klima und Umwelt schonend, nutzerfreundlich und wirtschaftlich. Jedoch sparen Elektro-Autos nur dann wirksam Treibhausgase ein, wenn sie Strom aus erneuerbaren Energien tanken. Nur damit haben Elektro-Autos eine deutlich bessere CO₂-Bilanz als Benzin- oder Diesel-Fahrzeugen.

Daneben sind auch der schonende Umgang mit Ressourcen und das Recycling von fossilen Rohstoffen wie zum Beispiel Lithium und Kobalt sehr wichtig. Bei den jetzigen Entwicklungsprozessen von Batterien und anderen Komponenten für Elektro-Autos sollte deshalb gleichzeitig schon die Entwicklung von Recyclingsystemen erfolgen. Nur dann kann das Recycling später technisch und wirtschaftlich sinnvoll durchgeführt werden.

Reine Elektro-Fahrzeuge stoßen zudem während der Fahrt keinerlei Schadstoffe oder Treibhausgase aus. In dicht besiedelten Ballungsräumen wirken sich Elektro-Autos damit auch positiv auf die zumeist sehr hohe Luftbelastung aus. Die zusätzlich anfallenden Emissionen, durch Stromproduktion und Herstellung der Fahrzeuge, liegen deutlich unter den Werten von herkömmlichen Autos. Selbst beim heutigen deutschen Strommix, in dem erneuerbare Energien einen noch viel zu niedrigen Anteil übernehmen, bleibt ein übliches Elektro-Auto unter dem künftigen EU-Flottengrenzwert von 120 g CO₂ pro Kilometer. Werden für die Stromerzeugung ausschließlich erneuerbare Energien genutzt, sinken die Emissionen auf rund 5 g CO₂ je km (siehe Abbildung oben)

Ein weiterer Vorteil von Elektro-Autos ist zudem die geringere Lärmbelastung. Elektromotoren arbeiten deutlich geräuschärmer als ihre konventionellen Pendants und sorgen so für mehr Lebensqualität von Anwohnern stark befahrener Straßen.

Daneben ermöglicht Strom als Antrieb eine langfristig erheblich stabilere Preisentwicklung. Die individuelle Mobilität hängt nicht nur in Deutschland fast vollständig am Tropf des Öls. Preisschwankungen und zum Teil instabile Importbeziehungen sorgen regelmäßig für hohe Benzinpreise und wirtschaftliche Verwerfungen. Antriebe auf elektrischer Basis vermindern diesen Effekt, da der genutzte Strom hauptsächlich auch in Deutschland produziert wird.

Weltweit konkurrieren Fahrzeughersteller im Rennen um das Auto von morgen. Obwohl die deutsche Automobilindustrie auf einer guten Basis startet, setzen besonders die ostasiatischen Konkurrenten, aber auch neue Fahrzeughersteller aus den USA zum Überholen an. Zur Erhaltung und Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit ist der Ausbau der Produktpalette hin zu sparsamen und alternativ angetriebenen Fahrzeugen von zentraler Bedeutung für den Produktions- und Forschungsstandort Deutschland. Fahrzeughersteller profitieren dabei vom guten Image der Elektro- und Hybridfahrzeuge und können so gleichzeitig die CO₂-Emissionen ihrer Fahrzeugflotten senken, um die EU-Richtwerte und -Ziele zu erfüllen. Auch für Firmenkunden sind alternative Antriebe ein Imageträger und werden immer häufiger verwendet.

Das deutsche Stromnetz ist ein sensibles System und muss stetig austariert werden um eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten. Dafür werden bisher konventionelle Kraftwerke in Teillast betrieben. Bei Bedarf können diese Kraftwerke abgeschaltet oder schnell hochgefahren werden. Dieses Verfahren ist jedoch energetisch wenig effizient. Mit dem zunehmenden Ausbau der erneuerbaren Energien kommt dieses Verfahren außerdem an seine Grenzen. Die effizienten Batterien einer größeren Zahl von Elektro-Autos können dagegen künftig als Netzpuffer einen Teil der nötigen Ausgleichsfunktion übernehmen.

Das intelligente Laden und Puffern von Energie ermöglicht durch moderne Zähler eine Stromentnahme vom Netz, wenn eine geringere Nachfrage und folglich auch niedrigere Tarife bestehen. In der Regel ist dies nachts der Fall, wenn die meisten Fahrzeuge ohnehin still stehen. Die Nutzung der Elektro-Fahrzeuge als Stromspeicher könnte somit auch dafür genutzt werden um Lastspitzen künftig aufzu-fangen, die bei einer zu hohen Einspeisung der erneuerbaren Energien im Stromnetz entstehen.

Quelle:  BMUB - Elektromobilität

Aktuelle Entwicklungen

Klaffende Lücke bei Umsetzung von  Elektromobilität

Der Erfolg der Energiewende in Deutschland hinkt. Positiv ist, dass im Jahr 2015 der Anteil des Stromverbrauchs, der durch erneuerbare Energien erzeugt wurde, um 32 Prozent gestiegen ist. Die Zielvorgabe für 2020 von 35 Prozent kann daher in diesem Bereich höchstwahrscheinlich sogar übertroffen werden. Bis 2020 sollen allerdings die Stromkonzerne in der Bundesrepublik mindestens 22 Millionen Tonnen Kohlendioxid einsparen. 62 bis 78 Millionen Tonnen Kohlendioxid, also 40 Prozent der Emissionen gegenüber 1990, sollten insgesamt weniger in Deutschland in die Luft geblasen werden. Doch an einen diesbezüglichen Erfolg des „Aktionsprogramm Klimaschutz“ der Bundesregierung glaubt inzwischen wohl niemand mehr so recht. Zwischen fünf und acht Prozentpunkten trennten schon 2014 die hoffnungsvolle Prognose von diesem Klimaschutzziel.
Neben der Reduktion der Kohlestromerzeugung hatte die Bundesregierung vor zwei Jahren auf eine CO2-Einsparungen zwischen sieben und zehn Millionen Tonnen im Verkehrsbereich gesetzt. Die Realität liegt jetzt bei kläglichen 1,5 bis 1,6 Millionen.
Denn insbesondere die Elektromobilität kommt nicht in die Gänge. 276.567 Fahrzeuge wurden im November 2016 nach Angaben des Kraftfahrt-Bundesamt zugelassen. Wie hoch ist da wohl der Anteil an Elektrofahrzeugen, deren Absatz mit einer Kaufprämie von bis zu 4.000 Euro von Vater Staat befeuert werden sollte? Es kamen lediglich 1.231 Elektro-Pkw zur Neuzulassung. Dies ist sogar gegenüber dem Vormonat ein Minus von 10,3 Prozent. Die amerikanische Premiummarke Tesla hat davon 132 Neufahrzeuge auf die deutschen Straßen gebracht. Aufgrund der Begrenzung des Anschaffungswertes auf maximal 60.000 Euro durch den Fiskus waren diese nicht mal förderungsfähig. 303 Re-
nault Zoe und 181 Nissan Leaf kamen im November dazu. Und der deutsche BMW i3 ist mit 291 im „Spitzenfeld“ der Elektro-Neuzulassungen dabei. Der Anteil der übrigen Hersteller ist noch weniger erwähnenswert. Von den 1,2 Milliarden Euro Prämie, von denen der Bund und die Autoindustrie jeweils die Hälfte zahlen, ist somit noch ordentlich was zu haben.
Klassische Verbrennungstechnologie ist ineffizient und kann aufgrund knapper werdender Ressourcen definitiv nicht dauerhaft im Einsatz bleiben. Automobil- und Zulieferungsindustrie lassen sich dank wenig beherzten politischen Drucks aber Zeit, insbesondere in Deutschland. Die wenigen verfügbaren Elektrofahrzeug-Angebote deutscher Hersteller sind momentan alles andere als attraktiv, wenig Reichweite gibt es zum hohen Preis. Da sind japanische und auch französische Hersteller weiter. Sie bieten mehr Ausstattung für weniger Geld. Aber so richtig lange Strecken sind auch hier nicht drin. Langstreckentauglichkeit bietet gegenwärtig erst ein Hersteller - und der kommt von Übersee. Derzeit kann der Nissan Leaf mit 30kW-Batteriemodul eine Reichweite von 250 Kilometern erbringen. Der erste deutsche in der Reichweiten-Liga ist der Mercedes-Benz B 250 e mit 200 Kilometern. Der BMW i3 und der VW E-Golf folgen mit 190 Kilometern gleichauf. Der Tesla Model S90D kommt dagegen auf 557 Kilometer Reichweite, kostet aber soviel wie ein Einfamilienhaus.
Die Deutschen kaufen lieber überdimensionierte klassisch befeuerte Geländewagen und SUVs als energieeffiziente Kleinwagen. 2015 lag die durchschnittliche Kilowatt-Leistung bei 105,7 im Vergleich dazu 2008 noch bei 96,4. Ein konsequentes Fördern von E-Auto-Sharing sowie ein Verbot des klassischen Verbrennungsmotors ab 2025 wird von Kritiker*innen der erfolglosen Elektro-Fahrzeug-Prämie als sinnvollere Klimaschutzmaßnahme angesehen. Diese berufen sich vor allem auf eine vom Berliner Verkehrsinstitut Innoz herausgegeben Studie im Auftrag der Umweltorganisation Greenpeace. Die Werbekampagnen der Autohersteller zeigen schicke E-Autos, sprechen von einem Paradigmenwechsel im Automobilbereich, doch der tatsächliche Absatzmarkt scheint davon noch weit entfernt zu sein. In immer mehr Städten sind E-Busse am Start und E-Bikes helfen schwächelnden Radler*innen durch den Alltag. Elektromobilität für die breite Masse findet in naher Zukunft wohl nur so statt. 

Text & Foto: Timo Schadt

Quelle: Monatsmagazin printzip, Ausgabe Januar 2017

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