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.

Deutschland hat 2019 ausdrücklich erklärt, dass es als eine der führenden Industrienation eine besondere Verantwortung für den weltweiten Klimawandel trägt. Gleichzeitig war 2019 auch das Jahr mit den höchsten SUV-Neuzulassungen und nie wurden mehr Personen per Flugzeug befördert. Es wird höchste Zeit diese Diskrepanz endgültig aufzulösen.

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 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.

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.

Expertenthema

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 –162 °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 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, 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.

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.

Sauberer ÖPNV: Kosten- und Umweltvergleich der Antriebe im ÖPNV

Mit Biogas betriebene Gas-Busse sind nicht nur eine wirtschaftliche Alternative zu Diesel-Bussen. Sie tragen auch zum sofortigen Umweltschutz in Städten und Gemeinden bei. Die Zusammenfassung der ÖPNV-Busstudie zeigt u. a. wie die Emissionsanforderungen im Öffentlichen Personennahverkehr sofort und nachhaltig erreichbar sind.

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

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.

Expertenthema

Erd­gas als sauberer Kraftstoff trägt zur De­kar­bo­ni­sierung des Mo­bi­li­täts­sek­tors bei

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. 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.

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