Mobilität der Zukunft

Mobilität ist ein Grundbedürfnis des Menschen, der stets und ständig unterwegs ist. Mobilität bedeutet sich frei und flexibel zu bewegen und am gesellschaftlichen Leben teilnehmen zu können. Einen großen Bereich der Mobilität wird durch den Verkehr abgedeckt, der nicht nur soziale und ökonomische Ziele erfüllt, sondern auch klimaschonend gestaltet werden sollte, um andere Bedürfnisse nach Gesundheit und Klimaschutz nicht weiter einzuschränken.

Batterieelektrische Fahrzeuge werden im urbanen Nahverkehr einen wichtigen Beitrag zur Verkehrswende leisten. Doch für die Logistikbranche und den Schiffsverkehr werden auch gasförmige Energieträger in Form von Bio-LNG, also verflüssigtem Biogas, oder CO₂-armen Wasserstoff eine wichtige Rolle spielen.

Saubere und bezahlbare Mobilität

Das Sorgenkind der Energiewende

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.

Im Verkehr sollen die Emissionen bis 2030 um mehr als 40 Prozent von 145 Mio. t CO_2äq in 2020 auf 85 Mio. t CO_2äq gesenkt werden. Im Gegensatz zu anderen Sektoren hat der Verkehr aufgrund des stetig zunehmenden Verkehrsaufkommens bisher jedoch gar keinen Klimaschutzbeitrag geleistet. Im Jahr 2020 konnte – vor allem Corona-Pandemie bedingt – eine Emissionsminderung von 11 Prozent gegenüber 2019 erreicht werden. In 2021 wurden rund 148 Mio. t CO_2äq ausgestoßen und damit 1,2 Prozent mehr als 2020.

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.

CNG und LNG als Kraftstoffalternativen für alle Verkehrsmittel

Gas ist die einzig verfügbare Kraftstoffalternative, welche für alle Verkehrsmittel genutzt wird. Hintergrund ist die vergleichsweise hohe Energiedichte, welche über zwei Aggregatszustände angeboten wird. Die bekanntere und damit weit verbreitete Form ist die Verdichtung von Erdgas oder Biogas 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 –162 °C und 8 bis 10 bar in den Kraftstoffbehältern gelagert wird. In Deutschland und Europa haben beide Formen eine unterschiedliche Wertschöpfungskette.

LNG-Kraftstoff CNG

Gas-Mobilität ist die einzige marktreife Technologie, die im Schwerlastverkehr sofortige Treibhausgasemissionen verspricht.

Dr. Timm Kehler, Vorstand Zukunft Gas

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CNG für Pkw und Nutzfahrzeuge

CNG wird an speziellen Tankstellenanlagen hergestellt, welche in fast allen Fällen am unterirdisch verlegten Gas-Netz angeschlossen sind. Deutschland besitzt das dichteste Gasnetz 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, sodass 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:innen 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.

CNG-Tankstellen CNG-Fahrzeuge Alternative Kraftstoffe

Kommunale 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.

Kommunale Mobilität

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 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 beauftragten 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.

Kraftstoff-Alternative LNG

Güterverkehrsleistung mit Prognose

Quelle: Shell Nutzfahrzeugstudie

Verkehrswende: Gesamtkette betrachten

Es ist höchste Zeit, dass der Verkehr seinen CO₂- und Schadstoffausstoß drastisch senkt. Die anhaltend hohe Schadstoffbelastung in deutschen Städten ist den Bürger:innen 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 neue Gase 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.

Umweltvorteile CNG

Expertenthema