Mobilität der Zukunft

LNG – verflüssigtes Erdgas – ist die technisch ausgereifte Kraft­stoff­alter­native für lange Strecken, die sofort ver­füg­bar und praxis­taug­lich ist.

Kraftstoffalternative LNG

Wie lässt sich Mobilität umweltschonend und zukunftsfähig gestalten?

Die Bundesregierung hat sich im Dezember 2015 in Paris zu den inter­nationalen Klima­schutz­zielen bekannt. Um die Erd­er­wärmung global zu be­gren­zen, hat sich Deutschland 2021 im Rahmen der Novelle des Klima­schutz­gesetzes das Ziel der Klima­neu­tralität bis 2045 gesetzt. Als Zwischen­ziel wurde eine Re­duzierung um 65 Prozent bis 2030 in allen Ver­brauchs­sektoren vereinbart.

Saubere und bezahlbare Mobilität – Das Sorgen­kind der Energie­wende

Im Verkehr sollen die Emissionen bis 2030 um mehr als die Hälfte von 163 Mio. t CO2äq auf 85 Mio. t CO2äq gesenkt werden. Im Gegen­satz zu anderen Sektoren hat der Ver­kehr auf­grund des stetig zu­nehmenden Ver­kehrs­auf­kom­mens bis­her je­doch gar keinen Klima­schutz­bei­trag ge­leistet. Im Jahr 2019 lagen die Emissionen in etwa auf dem Niveau von 1990.

Jahresemissionsmengen (in Mio. t CO2äq) im Verkehrssektor

Quelle: BMU

Im Verkehrssektor verursacht der Straßen­ver­kehr mit 72 Prozent den höchsten CO2-Emissionsanteil. 61 Pro­zent der Straßen­emissionen werden dabei von Pkw (ca. 48 Mio. in 2020) und 38 Prozent von dem ver­hält­nis­mäßig geringen Anteil an Last­kraft­wagen und Zug­maschinen (5,5 Mio. in 2020) verursacht. Der Mobilitäts­sektor ist somit das Sorgen­kind der Energie­wende. 

Erdgas als Kraftstoffalternative für alle Verkehrsmittel

Erdgas ist die einzig verfügbare Kraft­stoff­alter­na­tive, welche für alle Ver­kehrs­mit­tel genutzt wird. Hinter­grund ist die ver­gleichs­weise hohe Energie­dichte, welche über zwei Aggregat­szustände an­ge­bo­ten wird. Die ältere und damit weit ver­breitete Form ist die Ver­dichtung von Gas auf 200 bar Arbeits­druck in den Kraft­stoff­be­hältern der Fahr­zeuge. Man spricht in diesem Fall von verdichtetem Gas – compressed natural gas (CNG). Fahr­zeuge, welche höhere spezifische Ver­bräuche haben oder höhere Reich­weiten be­nötigen, nutzen die jüngere Technologie bei der das Gas in flüssiger Form (LNG) bei -130 °C und 8 bis 10 bar in den Kraft­stoff­be­hältern gelagert wird. In Deutschland und Europa haben beide Formen eine unterschiedliche Wertschöpfungskette.

CNG für Pkw und Nutzfahrzeuge

CNG wird an speziellen Tank­stellen­anlagen her­gestellt, welche in fast allen Fällen am unter­irdisch verlegten Erdgas­netz an­ge­schlos­sen sind. Deutschland besitzt das dichteste Erdgas­netz in Europa. Bei Serien-Pkw beträgt das Fas­sungs­ver­mö­gen der Hoch­druck­tanks je nach Modell zwischen 100 und 150 l, sodass in etwa 200 bis 300 kWh Gas ge­speichert werden können. CNG-Motoren werden stetig weiter­ent­wickelt, so dass neueste Tur­bo­mo­toren Höchst­ge­schwin­dig­keiten von über 220 km/h bieten können. Optimierungen an Tank und Motor sorgen für immer bessere Reich­weiten der CNG-Autos – aktuell bis zu 790 Kilo­meter allein im Gas-Antrieb. Eine Ent­fernung, die für den über­wiegenden Teil der Ver­brau­cher für den all­täg­lichen Bedarf völlig aus­reichend ist. CNG-Pkw haben neben den Gas-Tanks auch immer einen Benzin-Re­serve­tank mit an Bord. Sollte die Ent­fernung zur nächst­ge­le­genen CNG-Tank­stelle weiter entfernt sein, so schaltet das System un­merk­lich auf Benzin um. Dank des flächen­deckenden CNG-Tank­stel­len­netzes ist das jedoch in der Regel nicht not­wendig.

Reichweitenvergleich verschiedener Kraftstoffe

Reichweitenvergleich verschiedener Kraftstoffe

CNG für Pkw und Nutzfahrzeuge

CNG kommt aber auch bei leichten und schweren Nutz­fahr­zeu­gen zum Ein­satz, die keine hohen Reich­weiten be­nö­tigen. Hierzu zählen ins­besondere Busse des ÖPNV und Müll­sam­mel­fahr­zeuge – kommunale Fahrzeuge, welche täglich an den Start­punkt zurück­kehren. Diese Fahr­zeuge nutzen wie Pkw aus­schließ­lich Gas als Kraft­stoff in fremd­ge­zün­deten Otto-Mo­toren. Die Motoren­leistung ähnelt denen von Diesel-Motoren. Die CNG-Tank­­be­­hälter kommen bei den CNG-Nutz­fahr­zeugen auf ein Volumen von über 900 l, sodass ohne nen­nens­­wer­ten Nut­zlast­verlust pro Tank­füllung Reich­weiten von bis zu 500 km möglich sind. Im Gegen­satz zu CNG-Pkw sind bei Bussen und Lkw keine Benzin-Reserve­tanks verbaut.

LNG im Schwerlastverkehr

LNG emittiert bis zu 20 Prozent weniger CO2 und 85 Prozent weniger Stick­oxide als in der Euro-VI-Ab­gas­norm vor­ge­schrie­ben sowie nahezu keinen Fein­staub. Und auch die Lärm­be­lastung durch Lkw wird um die Hälfte gesenkt.

Besondere Rolle des Güter­verkehrs

Der Straßen­güter­verkehr verursacht über ein Viertel der gesamten Emissionen des EU-Ver­kehrs­sek­tors. Dabei haben Last­kraft­wa­gen, Sat­te­lzug­ma­schinen und land­wirt­schaft­liche Zug­maschinen lediglich einen Anteil von neun Prozent am gesamten Straßen­fahr­zeug­be­stand. Diese Relation verdeutlicht, dass der Straßen­güter­ver­kehr das wohl größte Potenzial besitzt, CO2-Emissionen effizient zu senken.

Der Hand­lungs­druck ist groß. Die Shell-Nutz­fahr­zeug-Studie 2016 prog­nos­ti­ziert, dass der Gü­ter­ver­kehr in Deutschland weiter stark zu­nehmen wird: Das heutige Gü­ter­ver­kehrs­auf­kom­men von 4,1 Milliarden Tonnen wird bis 2040 auf 4,8 Milliarden Tonnen ansteigen. Die Gü­ter­ver­kehrs­leistungen insgesamt werden um 50 Prozent zunehmen und von 641 auf 962 Milliarden Tonnen­kilo­meter im Jahr 2040 anwachsen. Der Bestand an Nutz­fahr­zeugen könnte demnach um ein Fünftel auf 3,5 Millionen Fahr­zeuge steigen. Das Bun­des­ver­kehrs­ministerium geht in seiner jüngsten Ver­kehrs­prognose davon aus, dass der Straßen­güter­ver­kehr bis 2030 auf 607 Mrd. Tonnen­kilo­meter anwachsen wird. Das wäre ein Plus von über 20 Prozent gegen­über 2017. Wissen­schaftler der DLR und der TU Hamburg prog­nostizieren in einer von Shell be­auf­tragen LNG-Studie, dass bis zum Jahr 2040 etwa 17 Prozent (480.000) der schweren Lkw im europäischen Fern­ver­kehr mit LNG an­ge­trie­ben werden könnten. Hierdurch ließen sich jährlich bis zu 4,7 Mio. t Treibhausgas-Emissionen einsparen.

Güterverkehrsleistung mit Prognose

Verkehrswende: Gesamtkette betrachten

Fakt ist: Es ist höchste Zeit, dass der Ver­kehr seinen CO2- und Schad­stoff­aus­stoß dras­tisch senkt. Die an­haltend hohe Schad­stoff­be­lastung in deutschen Städten ist den Bürgern nicht mehr zu­zu­mu­ten. Zu­dem muss der Sek­tor end­lich seinen Bei­trag zum Klima­schutz leisten. Der­zeit dreht sich die Ver­kehrs­wen­de-Dis­kus­sion vor­nehm­lich um die ver­meint­lich emis­sions­freie E-Mo­bi­li­tät. Die Tech­nik wird in der EU-Flot­ten­ziel-Regelung mit 0 Gramm CO2 be­rech­net, für emis­sions­armes CNG ist kein Tech­no­lo­gie­bo­nus vor­gesehen. Be­trachtet man die Um­welt­bi­lanz der Fahr­zeug­an­trie­be samt Kraft­stoff­pro­duk­tion er­gibt sich je­doch ein anderes Bild: Beim aktuellen Strom­mix ist E-Mo­bi­li­tät bei allen Zu­kunfts­po­ten­zialen bis­lang noch keine um­welt­freund­liche Lö­sung. Gas-Mo­bi­li­tät ist heu­te wirk­sam und bietet das Po­ten­zial, die CO2- und Schad­stoff-Emis­sionen lang­fristig durch grünes Gas zu sen­ken. Das sollte auch die EU an­er­ken­nen und ihren Vor­schlag ent­sprechend an­pas­sen. Und wenn die Bun­des­re­gierung die blauen Briefe aus Brüssel künftig ver­meiden will, muss auch sie sich end­lich zur Gas-Mo­bi­li­tät be­ken­nen. Denn Erdgas und grünes Gas bieten unter den Mo­bi­li­täts-Alter­nativen aktuell die besten Optionen für Land und Was­ser, um kurz- und mittel­fristig Benzin und Diesel zu er­setzen: CNG, Bio-CNG, LNG, Bio-LNG. Fahr­zeuge mit Gas-An­trieb bieten be­reits heute eine aus­ge­reifte, ver­füg­bare und be­zahl­bare Alter­native über alle Klas­sen.

Treibhausgas-Emissionskette von Gas

Studie bestätigt Erd­gas in seiner Rol­le als sau­berer Kraft­stoff bei der De­kar­bo­ni­sierung des Mo­bi­li­täts­sek­tors

Die Studie „Greenhouse gas intensity of natural gas” der NGVA Europe (Natural & bio Gas Vehicle Association) zeigt, dass Erd­gas die Treib­haus­gas-Emis­sionen im Pkw-Ver­kehr, unter Ein­be­rech­nung der ge­sam­ten Vor­ket­te, im Ver­gleich zu Ben­zin um 23 Pro­zent ver­ringern kann. Stellt man im Pkw-Seg­ment die Emis­sions­last von Erd­gas der von Diesel gegen­über, so be­trägt der Vor­teil von Erd­gas 7 Pro­zent. Einen er­heb­lichen Emis­sions­vor­teil von Erd­gas be­rech­net die NGVA-Studie ebenso im Schwer­ver­kehrs­be­reich. Hier be­trägt der Vor­teil von CNG im Ver­gleich zu Diesel 16 Pro­zent, so­wie sich beim Ein­satz von LNG ein Vor­teil von 15 Pro­zent im Ver­gleich zu Diesel er­gibt. 

Als weiteres Kern­er­geb­nis unter­streicht die Studie das Po­ten­zial von er­neu­er­barem Gas für die Be­stre­bungen in Rich­tung CO2-neutraler Mo­bi­li­tät. Mit der Bei­mischung von nur 20 Pro­zent an grü­nem Gas bei Erd­gas lässt sich die Emis­sions­last so­gar um 40 Pro­zent im Ver­gleich zu erd­öl­ba­sier­ten Kraft­stof­fen re­du­zieren.

Report

Die Er­geb­nis­se der von der NGVA ver­öffent­lichten Stu­die über die THG-Emis­sions­ket­te von Erd­gas unter­strei­chen die zen­trale Rol­le von Erd­gas im Rahmen einer er­folg­reichen De­kar­bo­ni­sierung des Mo­bi­li­täts­sek­tors.

Download Studie