CO2-freie Mobilität in Deutschland

Die Bedeutung von gasbasierten alternativen Kraftstoffen

Deutsch­land hat ehr­gei­zi­ge Zie­le: Bis 2045 soll das Land kli­ma­neu­tral wer­den, vie­le Sek­to­ren – von der In­dus­trie über die Ener­gie­wirt­schaft bis zum Ver­kehr – dür­fen dann kein CO2 mehr emit­tie­ren. Von die­sem Ziel ist ins­be­son­de­re der Ver­kehrs­sek­tor noch weit ent­fernt. Die Not­wen­dig­keit, den Aus­stoß von CO2 schnellst­mög­lich zu re­du­zie­ren und un­se­re Mo­bi­li­tät Schritt für Schritt nach­hal­ti­ger zu ge­stal­ten, ist längst ge­sell­schaft­li­cher und po­li­ti­scher Kon­sens. Über den Weg da­hin herrscht je­doch Un­ei­nig­keit. Bei der Rea­li­sie­rung ei­ner CO2-frei­en Mo­bi­li­tät in Deutsch­land spie­len ne­ben der Elek­tro­mo­bi­li­tät auch die al­ter­na­ti­ven Kraft­stof­fe Bio-CNG, Bio-LNG und Was­ser­stoff ei­ne wich­ti­ge Rol­le. Be­son­ders im Fo­kus ste­hen da­bei Kom­mu­nen, der öf­fent­li­che Per­so­nen­nah­ver­kehr und der Stra­ßen­schwer­last­ver­kehr.

Herausforderung Verkehrsemissionen

In den ver­gan­ge­nen Jah­ren hat Deutsch­land be­mer­kens­wer­te Fort­schrit­te bei der Um­stel­lung auf die er­neu­er­ba­re Ener­gien-Er­zeu­gung ge­macht. Der Ver­kehrs­sek­tor hinkt je­doch bei der Ein­füh­rung nach­hal­ti­ger, sau­be­rer Lö­sun­gen hin­ter­her. Hier sind die Treib­haus­gas-Emis­si­o­nen in den letz­ten Jah­ren trotz Ef­fi­zienz­stei­ge­run­gen auf­grund des zu­neh­men­den Per­so­nen- und Gü­ter­ver­kehrs ge­stie­gen. Über 90 Pro­zent der Per­so­nen­kraft­wa­gen wer­den mit Ben­zin oder Die­sel be­trie­ben. Auch schwe­re Lkw, Bus­se, Zü­ge, Schif­fe und Flug­zeu­ge nut­zen über­wie­gend Ver­bren­nungs­mo­to­ren auf Ba­sis fos­si­ler Brenn­stof­fe. Dies führt da­zu, dass der Ver­kehrs­sek­tor für rund 30 Pro­zent der ge­sam­ten CO2-Emis­si­o­nen in Deutsch­land ver­ant­wort­lich ist. Die deut­sche Re­gie­rung hat die Dring­lich­keit er­kannt, den Über­gang zur emis­si­ons­frei­en Mo­bi­li­tät zu be­schleu­ni­gen.

Für ei­ne er­folg­rei­che Ver­kehrs­wen­de muss das ge­sam­te Sys­tem ef­fi­zient ge­stal­tet wer­den: zum ei­nen durch die Re­du­zie­rung von Ver­kehr, zum an­de­ren durch die Op­ti­mie­rung be­ste­hen­der Ver­kehrs­trä­ger so­wie den Switch von fos­si­len Kraft­stof­fen auf CO2-freie An­trie­be. Die Um­stel­lung be­ste­hen­der fos­si­ler Flot­ten auf al­ter­na­ti­ve emis­si­ons­freie Tech­no­lo­gien ist je­doch eine gro­ße He­raus­for­de­rung.

Die Bun­des­re­gie­rung for­ciert für Deutsch­lands künf­tig nach­hal­ti­ge, CO2-freie Mo­bi­li­tät bat­te­rie­elek­tri­sche An­trie­be und will 15 Mil­li­o­nen Elek­tro­fahr­zeu­ge bis 2030 auf die Stra­ßen brin­gen. Ak­tu­ell sind – trotz ho­her För­de­run­gen bis 2023 – ge­ra­de mal 1/10 des Ziels er­reicht. Das DAT-Ba­ro­me­ter zeigt, das Flot­ten­ma­nager der Fo­kus­sie­rung auf rei­ne Elek­tro­mo­bi­li­tät kri­tisch ge­gen­über­ste­hen. Ein Grund da­für: Die gro­ße Mehr­heit der Be­frag­ten sieht ih­re Flot­te nicht in der La­ge, al­le Stre­cken rein bat­te­rie­elek­trisch zu­rück­zu­le­gen. Auch die Ter­min­fest­le­gung für den Aus­stieg aus Ver­bren­ner­mo­to­ren hal­ten vie­le für den fal­schen Weg.

Emissionsentwicklung und Ziele des Klimaschutzgesetzes für den Verkehrsbereich

Werte in Mio. t CO2-Äquivalente

Quelle: Umweltbundesamt

Klimaneutrale Mobilität braucht Flexibilität

Das we­sent­li­che Ziel für ei­ne kli­ma­neu­tra­le Mo­bi­li­tät ist, dass kei­ne fos­si­len Kraft­stof­fe zu­künf­tig ver­wen­det wer­den. Elek­tro­fahr­zeu­ge wer­den oh­ne Fra­ge ein wich­ti­ger Be­stand­teil un­se­rer Mo­bi­li­tät wer­den, ge­ra­de auf kur­zen Stre­cken im ur­ba­nen Raum kön­nen sie ih­re Vor­tei­le aus­spielen. In der Lo­gis­tik, in der Per­so­nen­be­för­de­rung, in der kom­mu­na­len Mo­bi­li­tät wer­den je­doch wei­ter­hin Fahr­zeu­ge mit ei­ner ho­hen Reich­wei­te so­wie ei­ner kur­zen Stand­zeit be­nö­tigt.

Es ist not­wen­dig, al­ter­na­ti­ve Kraft­stof­fe wie CNG und LNG, de­ren Bio­va­ri­an­ten so­wie syn­the­ti­sche Kraft­stof­fe im Zu­sam­men­spiel mit der Elek­tri­fi­zie­rung zu be­trach­ten – ins­be­son­de­re in Be­rei­chen wie Schwer­last-, Flug- und Schiffs­ver­kehr, in de­nen der bat­te­rie­elek­tri­sche Mo­tor aus heu­ti­ger Pers­pek­ti­ve nicht ef­fek­tiv ein­ge­setzt wer­den kann. Im Stra­ßen­gü­ter­ver­kehr, ge­ra­de auf lan­gen Stre­cken mit schwe­rem Nutz­fahr­zeug, ist die Gas-Mo­bi­li­tät die ak­tu­ell ein­zi­ge ver­füg­ba­re und be­währ­te Tech­no­lo­gie für eine CO2-Ein­spa­rung und so­mit ei­ne so­for­ti­ge Al­ter­na­ti­ve zum Die­sel. Gas­ba­sier­te Bio­kraft­stof­fe kön­nen zu­dem für be­ste­hen­de Fahr­zeug­flot­ten, wie zum Bei­spiel in Kom­mu­nen, ei­ne nach­hal­ti­ge und wirt­schaft­li­che­re Op­ti­on sein.

Ei­ne tech­no­lo­gie­ein­schrän­ken­de Aus­rich­tung ist kein ge­eig­ne­ter Weg, die Kli­ma­zie­le zu er­rei­chen. Gas­ba­sier­te al­ter­na­ti­ve Kraft­stof­fe – bio­gen und syn­the­tisch – wer­den ei­ne be­deu­ten­de Rol­le bei der De­fos­si­li­sie­rung des Ver­kehrs­sek­tors spie­len. Die Elek­tro­mo­bi­li­tät al­lein wird nicht aus­rei­chen, um die Treib­haus­gas­-Emis­si­o­nen schnell zu re­du­zie­ren. Es braucht Lö­sun­gen wie Bio-LNG oder E-Fuels, um die Lü­cke zu schlie­ßen. Ei­ne ganz­heit­li­che Be­trach­tung des ge­sam­ten Le­bens­zyk­lus von Fahr­zeu­gen und der Wert­schöp­fungs­ket­te ist es­sen­zi­ell, um die best­mög­li­chen Lö­sun­gen zu fin­den, die so­wohl öko­lo­gi­sche als auch öko­no­mi­sche Zie­le er­rei­chen.

Der Ver­kehrs­sek­tor braucht schnel­le Lö­sun­gen, die ef­fek­tiv im Sin­ne des Kli­ma­schut­zes, ef­fi­zient in Be­zug auf vor­han­de­ne Mög­lich­kei­ten und er­folg­ver­spre­chend für öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Zie­le sind. Ei­ne viel­fäl­ti­ge He­ran­ge­hens­wei­se, die so­wohl Elek­tro­nen als auch Mo­le­kü­le ein­be­zieht, kann Deutsch­land da­bei hel­fen, ei­ne nach­hal­ti­ge und CO2-freie Mo­bi­li­tät zu er­rei­chen.

Schweres Nutzfahrzeugs mit LNG-Antrieb reduziert Emissionen

Bio-LNG als nachhaltige Kraftstoffalternative

Bis 2040 sol­len die Emis­si­o­nen schwe­rer Nutz­fahr­zeu­ge um 90 Pro­zent sin­ken. Ver­flüs­sig­tes Bio­methan, so­ge­nann­tes Bio-LNG, bie­tet ei­ne Pers­pek­ti­ve für CO2-freie Mo­bi­li­tät. Der Vor­teil des bio­ge­nen Kraft­stoffs liegt in sei­ner Ener­gie­dich­te, die ei­ne ho­he Reich­wei­te er­mög­licht. So­mit eig­nen sich LNG und Bio-LNG ins­be­son­de­re für den Ein­satz im Schwer­last- so­wie Schiffs­ver­kehr und lie­fern ei­ne um­welt­freund­li­che bzw. CO2-freie Al­ter­na­ti­ve zum her­kömm­li­chen Die­sel. Lkw, die mit LNG als Kraft­stoff fah­ren, emit­tie­ren schon heu­te bis zu 20 Pro­zent we­ni­ger CO2 als Lkw mit Die­sel­kraft­stoff. Bio-LNG wur­de in den künf­ti­gen Re­gu­lie­rungs­rah­men für CO2-Flot­ten­grenz­wer­te auf­ge­nom­men.

Kommunale Nutzfahrzeuge mit Bio-CNG-Antrieb, Berliner Stadtreinigung

Bio-CNG: Kraftstoff made in Germany

Bio-CNG, al­so kom­pri­mier­tes Bio­methan, re­gi­o­nal ge­won­nen aus Bio­mas­se, ist ein viel­ver­spre­chen­der und heu­te schon ver­füg­ba­rer Bio­kraft­stoff. Im Ver­gleich zu her­kömm­li­chen Kraft­stof­fen er­zeugt Bio­methan deut­lich we­ni­ger Emis­si­o­nen und bie­tet ei­ne na­he­zu CO2-neu­tra­le Lö­sung. Ins­be­son­de­re für Kom­mu­nen und den öf­fent­li­chen Per­so­nen­nah­ver­kehr stellt Bio-CNG eine at­trak­ti­ve Op­ti­on dar, da es zu ei­ner Ver­bes­se­rung der Luft­qua­li­tät bei­trägt und die Lärm­be­las­tung re­du­ziert. Zu­dem ist die In­fra­struk­tur für Bio-CNG be­reits vor­han­den, was die Um­stel­lung er­leich­tert.

Kommunale Nutzfahrzeuge mit CNG-Antrieb, Berliner Stadtreinigung

Wasserstoff als Schlüssel zur emissionsfreien Mobilität

Was­ser­stoff als Kraft­stoff für Brenn­stoff­zel­len- und Ver­bren­ner-Fahr­zeu­ge hat das Po­ten­zi­al, ei­ne ech­te Re­vo­lu­ti­on in der nach­hal­ti­gen Mo­bi­li­tät ein­zu­lei­ten. Was­ser­stoff kann mit­hil­fe von er­neu­er­ba­ren Ener­gien pro­du­ziert wer­den und er­zeugt bei der Nut­zung le­dig­lich Was­ser­dampf als Ab­gas. Durch den Ein­satz von Was­ser­stoff als uni­ver­sell ein­setz­ba­ren Kraft­stoff kön­nen nicht nur Kraft­fahr­zeu­ge, son­dern auch an­de­re Ver­kehrs­mit­tel wie Bus­se und Zü­ge emis­si­ons­frei be­trie­ben wer­den. Die Be­deu­tung von Was­ser­stoff für den öf­fent­li­chen Per­so­nen­nah­ver­kehr in Kom­mu­nen ist enorm, da er eine lang­fris­ti­ge Lö­sung für die Re­du­zie­rung von Emis­si­o­nen bie­tet und zur Er­rei­chung der Kli­ma­zie­le bei­trägt.

Was sind alternative Kraftstoffe und Biokraftstoffe?

Kraft­stof­fe für Ben­zin- und Die­sel­au­tos wer­den aus Erd­öl ge­won­nen. Al­ter­na­ti­ve Kraft­stof­fe stam­men – mit Aus­nah­me von Au­to­gas – nicht aus der Mi­ne­ral­öl­ver­ar­bei­tung. Sie ver­rin­gern so­mit die Ab­hän­gig­keit vom Erd­öl und sind um­welt­scho­nend. Bio­ge­ne Kraft­stoff­al­ter­na­ti­ven wer­den aus bei­spiels­wei­se bio­ge­nen Ab­fäl­len oder Gül­le ge­won­nen, syn­the­ti­sche Kraft­stof­fe wie E-Fuels wer­den che­misch her­ge­stellt. Zu den flüs­si­gen Bio­kraft­stof­fen zäh­len Raps­öl, Bio-Ethanol, Bio-Die­sel und BtL-Syn­the­se­kraft­stof­fe.

  • Das aus z. B. Zu­cker­rü­ben ge­won­ne­ne Bio-Ethanol wird be­reits dem Ot­to­kraft­stoff Ben­zin bei­ge­mischt. Durch den ge­rin­ge­ren Ener­gie­ge­halt muss al­ler­dings öf­ter ge­tankt wer­den. Nicht je­des Fahr­zeug kann E10 un­ein­ge­schränkt tan­ken.
  • Der aus ge­press­ten Raps her­ge­stell­te und in ei­nem che­mi­schen Pro­zess ver­es­ter­te Bio-Die­sel wird seit Ein­füh­rung der Bio­kraft­stoff­quo­te dem her­kömm­li­chen Die­sel bei­ge­mischt, aber kaum noch als Rein­kraft­stoff ver­wen­det.
  • Um mit Raps- oder Son­nen­blu­men­öl fah­ren zu kön­nen, muss der Mo­tor ei­nes mo­der­ne­ren Die­sel-Fahr­zeugs auf­wän­dig um­ge­baut wer­den. An ei­ni­gen we­ni­gen Zapf­säu­len in Deutsch­land wird Pflan­zen­öl zum Tan­ken an­ge­bo­ten.
  • Aus Stroh oder Holz wird der BtL-Kraft­stoff (Biomass to Liquid) ge­won­nen, der auch in Die­sel­mo­to­ren an­ge­wen­det wer­den kann. Die Kos­ten zur Her­stel­lung sind al­ler­dings so hoch, dass der Kraft­stoff un­wirt­schaft­lich ist.

Bio-CNG und Bio-LNG sind eben­falls Bio­kraft­stof­fe, die aus bio­ge­nen Ab­fall­stof­fen her­ge­stellt wer­den. Bei­de kön­nen als di­rek­ter Er­satz für her­kömm­li­ches CNG oder LNG in Fahr­zeu­gen die­nen.

Bio-CNG (kom­pri­mier­tes Bio­methan) wird durch die Auf­be­rei­tung von Bio­gas her­ge­stellt, das aus or­ga­ni­schen Ab­fall­quel­len wie Müll­de­po­nien, Vieh­dung und Klär­an­la­gen stammt. Das Bio­gas wird so ge­rei­nigt, dass es die Qua­li­tät von Erd­gas er­reicht. Bio-LNG (ver­flüs­sig­tes Bio­methan) wird durch Ab­küh­lung des ge­rei­nig­ten Bio­ga­ses auf –162 °C her­ge­stellt, um es in ei­nen flüs­si­gen Zu­stand zu kon­den­sie­ren.

LNG als Kraftstoff für Kreuzfahrtschiffe

LNG auch in der Schifffahrt

Stren­ge Um­welt­auf­la­gen brau­chen schnel­le Lö­sun­gen: Mit LNG ist eine sau­be­re Schiff­fahrt mög­lich. Im Ver­gleich zu Schwer­öl und Schiffs­die­sel kön­nen Emis­si­o­nen und Luft­schad­stof­fe er­heb­lich re­du­ziert wer­den. Der Schiffs­kraft­stoff ist be­reits in der Bin­nen­schiff­fahrt wie auch in der Kreuz­schiff­fahrt er­folg­reich im Ein­satz.

Saubere Luft: Warum Städte auf alternative Kraftstoffe wie Bio-CNG und H2 setzen

In deut­schen Städ­ten wird gas­ba­sier­te Mo­bi­li­tät be­reits er­folg­reich um­ge­setzt, mit so­wohl po­si­ti­ven wirt­schaft­li­chen Ef­fek­ten als auch po­si­ti­ven Aus­wir­kun­gen auf den Kli­ma­schutz.

Ein Bei­spiel ist die Stadt Augs­burg, wo der öf­fent­li­che Per­so­nen­nah­ver­kehr be­son­ders um­welt­freund­lich ist. Der dor­ti­ge Ver­kehrs­ver­bund be­treibt nicht nur sei­ne Stra­ßen­bah­nen mit grü­nem Strom, son­dern auch die Bus­flot­te ist grün un­ter­wegs: 92 Bio-CNG-Bus­se fah­ren CO2-neu­tral, was zu ei­ner er­heb­li­chen Re­du­zie­rung der Treib­haus­gas-Emis­si­o­nen und des Fein­staub­aus­sto­ßes ge­führt hat. Sol­che Maß­nah­men ha­ben nicht nur po­si­ti­ve Aus­wir­kun­gen auf die Luft­qua­li­tät in Städ­ten, son­dern tra­gen auch da­zu bei, dass Kom­mu­nen ih­re Kli­ma­zie­le er­rei­chen. Gleich­zei­tig er­hal­ten lo­ka­le Un­ter­neh­men die Chan­ce, die Pro­duk­ti­on und den Han­del von Bio-CNG zu för­dern, was zu neuen Ar­beits­plät­zen und Wert­schöp­fung in der Re­gi­on füh­ren kann.

Aschaf­fen­burg da­ge­gen setzt auf die Was­ser­stoff­tech­no­lo­gie. Die Stadt­wer­ke pla­nen den Ein­satz von Brenn­stoff­zel­len in schwe­ren Nutz­fahr­zeu­gen, Au­tos und Ga­bel­stap­lern so­wie die Um­rüs­tung von Fahr­zeu­gen auf Was­ser­stoff­an­trieb. Schon 2022 ha­ben die Aschaf­fen­bur­ger Ent­sor­gungs­be­trie­be da­mit be­gon­nen, mit Was­ser­stoff be­trie­be­ne Ab­fall­sam­mel­fahr­zeu­ge in ih­re Flot­te auf­zu­neh­men. Auch der ÖPNV wird um­ge­rüs­tet: Ne­ben Hy­brid- und E-Bus­sen wer­den ab 2024 zwölf H2-Bus­se für ei­ne nach­hal­ti­ge und um­welt­freund­li­che Mo­bi­li­tät im kom­mu­na­len Ver­kehr sor­gen.

Praxisbeispiele

Die Zukunft des emissionsfreien Verkehrs

Die gas­ba­sier­te Mo­bi­li­tät ist ein viel­ver­spre­chen­der An­satz für ei­ne nach­hal­ti­ge und CO2-freie Zu­kunft in Deutsch­land. Fahr­zeu­ge mit Was­ser­stoff-An­trieb so­wie Bio­kraft­stof­fe wie Bio-CNG und Bio-LNG sind sau­be­re Al­ter­na­ti­ven zur heu­ti­gen fos­si­len Mo­bi­li­tät und ha­ben ein enor­mes lang­fris­ti­ges Po­ten­zi­al als nach­hal­ti­ge Trans­port­lö­sung.

Die Un­ter­stüt­zung durch die Bun­des­re­gie­rung wird ent­schei­dend sein, um die Eta­blie­rung von Was­ser­stoff- und Bio­kraft­stoff­fahr­zeu­gen wei­ter vo­ran­zu­trei­ben. Fi­nan­zi­el­le An­rei­ze, In­ves­ti­ti­o­nen in die In­fra­struk­tur und ei­ne un­ter­stüt­zen­de Po­li­tik kön­nen den Über­gang weg von Ben­zin und Die­sel hin zur nach­hal­ti­gen Mo­bi­li­tät be­schleu­ni­gen. Mit die­sen Tech­no­lo­gien, kon­ti­nu­ier­li­cher In­no­va­ti­on und po­li­ti­schem Wil­len kann Deutsch­land ei­nen nach­hal­ti­gen und emis­si­ons­frei­en Ver­kehr ent­wi­ckeln und op­ti­mis­tisch in die Zu­kunft bli­cken.

Alternative Kraftstoffe im Vergleich

Her­kömm­li­che Kraft­stof­fe wie Ben­zin oder Die­sel ha­ben lang­fris­tig kei­ne Zu­kunft. Al­ter­na­ti­ven da­zu gibt es vie­le: Bio­die­sel, Pflan­zen­öl bis hin zu Strom. Doch wel­che Kraft­stoff­al­ter­na­ti­ven be­sit­zen das Po­ten­zi­al, un­se­re künf­ti­ge Mo­bi­li­tät um­welt­scho­nend und kos­ten­güns­tig zu rea­li­sie­ren?

Wir ver­glei­chen die al­ter­na­ti­ven Treib­stof­fe mit­ein­an­der, zei­gen Ih­nen die Vor­tei­le auf und ge­ben Ih­nen ei­nen Ein­blick in das Tan­ken der Zu­kunft.

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