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Umweltpolitik der Bundesregierung -> Mehr Fragen als Antworten

von Bernd Dohrmann – Zeitschrift Autohaus Spezial vom 21.08.08

Das Thema „Auto & Umwelt“ wird heiß diskutiert – ob am Stammtisch, im Parlament oder in der EU-Kommission – und ruft überall Interesse hervor. Vermeintliche Patentlösungen, zukunftsorientierte Konzepte oder zielführende Maßnahmenkataloge gibt es zuhauf, fest entschieden ist aber wenig.

Zunächst die Fakten
Per Jahresbeginn 2008 waren in Deutschland insgesamt 232.487 Pkw mit alternativen Antrieben zugelassen, die meisten davon (162.041) mit Flüssiggasantrieb. Der Anteil der umweltfreundlichen, sparsamen Modelle insgesamt machte aber gerade einmal 0,56 % des gesamten Pkw-Bestandes in Deutschland aus, die Autogas-Modelle kamen auf knapp 0,4 % Marktanteil. Dennoch gab es Grund zur Freude, denn insgesamt legte der Bestand an Fahrzeugen mit alternativen Antrieben gegenüber dem Vorjahr um fast 50 % zu – besonders stark bei Autogas- und Hybrid-Fahrzeugen.Für die tatsächlich zu beobachtende Erwärmung der Erde wird der Treibhaus-Effekt verantwortlich gemacht. Den größten Teil an Treibhausgasen hat CO₂ – in Deutschland mit 87 %. Weltweit wurden 2006 mehr als 30 Milliarden Tonnen CO₂ emittiert, die Tendenz ist weiter steigend. In Deutschland konnte laut Umweltbundesamt (UBA) seit 1990 der CO₂ – Ausstoß um mehr als 20 % auf 856,6 Millionen Tonnen in 2007 reduziert werden. Das sind 24,4 Millionen und damit 2,4 % weniger als 2006 (880 Millionen Tonnen in 2006). 41 % der CO₂-Emissionen stammen aus der Energie-Erzeugung (Kraftwerke), 21 % aus der Industrie und 19 % aus dem Verkehr (12 % Pkw, 7 % Sonstige). Seit 1995 hat sich der CO₂-Ausstoß aus Pkw von 110,3 Mio. Tonnen auf 102,8 Mio. Tonnen in 2005 verringert.Beim Vergleich der CO₂-Emissionen der einzelnen Verkehrsträger schneidet der Pkw schlecht ab: pro Personen-KM werden 114 g CO₂ emittiert, noch schädlicher ist nur das Flugzeug mit 369 g CO₂ pro Personen-KM. Beim Schienenverkehr werden zwischen 52 und 75 g CO₂ pro Personen-KM ausgestoßen. Die besten Ergebnisse weisen Reisebusse mit nur 32 g CO₂ pro Personen-IM auf.Der durchschnittliche CO₂-Ausstoß der in Deutschland neu zugelassenen Pkw liegt derzeit bei knapp 164 g CO₂/KM. Vom selbst gesteckten und verkündeten Ziel, den durchschnittlichen CO₂-Ausstoß ihrer Neuwagen bis 2008 (!!!) auf 140 g/KM zu senken, sind die deutschen Automobil-Hersteller weit entfernt, sie kamen per Mai 2008 auf durchschnittlich 166,5 g/KM. Die Importmarken schafften im Juni erstmals den Schritt unter 160 g/KM.Angesichts dieser Zahlen ist nachvollziehbar, dass der CO₂-Reduzierung zum Schutz des Klimas extrem hohe Bedeutung beigemessen wird. Die Teilnehmer des Welt-Klima-Gipfels ringen ebenso um praktikable Lösungen wie die EU-Kommission und die nationalen Regierungen.

Irrungen und Wirrungen in Politik und Industrie

Basierend auf den Klimaschutz-Erkenntnissen hat sich die EU-Kommission schon vor geraumer Zeit für verbindliche Grenzwerte bei Fahrzeugen ausgesprochen. Dabei wurde zunächst ein Grenzwert von 120 g/KM für den Flottendurchschnitts-Verbrauch der Marken für das Jahr 2012 vorgesehen.Der Aufschrei vor allem deutscher Marken hat zu einer Absprache zwischen Deutschland und Frankreich geführt, die eine Frist bis 2015 zur stufenweise Reduzierung der Grenzwerte vorschlägt. Als Hintergrund wird angeführt, dass entsprechende Maßnahmen vor allem in neuen Fahrzeugen eingesetzt werden können, die jedoch einer Entwicklungszeit bis zur Marktreife bedürfen. Die EU-Kommission signalisiert bisher aber nur Zustimmung zum Vorschlag, eine Reduzierung des CO₂-Ausstoßes durch Motor-Maßnahmen auf 130 g/KM zu akzeptieren und dabei 10 Gramm durch so genannte „Eco-Innovationen“ wie Schaltanzeige, Leichtlaufräder, effektivere Klimaanlagen, Reifendruck-Anzeige oder Storm sparende LED-Beleuchtung anzurechnen. Entschieden hat die EU über diese Vorschläge aber noch nicht, laut Auskunft der Kommissions-Sprecherin wird dieses Thema noch „im Tagesgeschäft beraten“.Auf den ersten Blick deutlich weiter scheint die deutsche Bundesregierung zu sein, die immerhin die Eckpunkte für eine Kfz-Steuerreform im Dezember 2007 beschlossen und im Juni 2008 die Einführung der CO₂-basierenden Kfz-Steuer ab 2010 angekündigt hat. Der Blick hinter die Kulissen zeigt aber, dass auch hier verbindliche Beschlüsse und Vorschriften noch ausstehen.Die Einigung, dass eine neue Kfz-Steuer sich am CO₂-Ausstoß der Fahrzeuge orientieren soll, ist bisher nur im Koalitions-Ausschuss erzielt worden. Um diese Änderung umsetzen zu können, haben sich Bund und Länder geeinigt, dass die Kfz-Steuer künftig dem Bund zufällt, die Länder sollen eine Ausgleichsabgabe von 8,9 Mrd. Euro erhalten.

Zustimmung und Forderungen zur CO₂ Kfz-Steuer
Von einer Umsetzung in Gesetze und Verordnungen ist die am 12. Juni 2008 erfolgte Ankündigung noch weit entfernt. Dennoch sorgte allein schon die Einigung im Koalitions-Ausschuss branchenweit für gute Laune: Der ADAC begrüßte „die längst überfällige Einigung bei der Reform der Kfz-Stuer auf CO₂ Basis“, fordert aber eine wesentlich schnellere Umsetzung. „Es ist nicht einzusehen, warum die neue Kfz-Steuer erst Anfang 2010 umgesetzt werden soll. Das schafft keine Klarheit bei den verunsicherten Autofahrern“, kritisiert ADAC-Vize für Verkehr Ulrich Klaus Becker die Pläne. Massive Kritik gab es auch den Überlegungen des Bundesfinanzministers, die Kfz-Steuer für Fahrzeuge der Abgasnormen Euro 2, Euro 3 und ab 2011 auch Euro 4 zu erhöhen.Auch das Deutsche Kraftfahrzeuggewerbe begrüßt die Entscheidung, die Kfz-Steuer ab 1020 auf den Bund zu übertragen. Nach monatelangem Streit seien damit die Weichen für eine Reform der Kfz-Steuer gestellt, erklärte ein ZDK-Sprecher. Das Kfz-Gewerbe halte an seiner umweltpolitischen zielführenden Forderung fest, dass mit einer Steuerreform Kaufanreize für „grüne“ Autos geschaffen werden müssten. Weniger CO₂-Ausstoß sei im Übrigen gleichbedeutend mit weniger Verbrauch, hieß es weiter. „Die wirtschaftliche Sicherheit der Autofahrer ist wichtig, um den ohnehin durch Kaufkraftverlust aufgrund der aktuellen Spritpreise belasteten Automarkt zu beleben. Die Hängepartie bei der Reform der Kfz-Steuer und die wachsende Kaufzurückhaltung hat den deutschen Automarkt deutlich belastet.“Die Hersteller zeigten sich ebenfalls erfreut: “Mit der Grundentscheidung zur CO₂ basierten Kfz-Steuer hat der Koalitionsausschuss ein wichtiges Signal gesetzt und eine lange Diskussion jetzt hoffentlich beendet. Das ist ein wesentlicher Beitrag, um die immer noch bestehende breite Verunsicherung der Käufer aufzulösen und die Klimaschutzziele zu erreichen“, betonte Matthias Wissmann, Präsident des Verbandes der Automobilindustrie (VDA). Die Neuregelung der Kfz-Steuer müsse allerdings sicherstellen, dass alle Neufahrzeuge mit geringeren CO₂-Werten als ihr Vorgängermodelle steuerlich deutlich besser gestellt werden: „Nur dann kann diese Steuer ihr klimapolitische Wirkung voll entfalten“, unterstrich der VDA-Präsident. Man werde der Umsetzung der geplanten Kfz-Steuer im Deteil drauf achten, dass die Reform auch wirklich einen Anreiz zur Erneuerung des Pkw-Bestandes in Deutschland enthalte. Nur so könne man Klimaschutz einerseits und ökonomische Anreize für das Neuwagengeschäft andererseits verbinden.Auch der Verband der Internationalen Kraftfahrzeughersteller e.V. (VDIK) befürwortet die Entscheidung, die Kfz-Steuer auf den Bund zu übertragen. Die Bundesregierung werde damit in die Lage versetzt, „aktiv und direkt die Erreichung der Klimaschutzziele voranzutreiben.“ Allerdings wird die mit der Entscheidung verbundene Verschiebung der Umstellung der Kfz-Steuer auf CO₂-Bezug in die nächste Legislaturperiode bedauert. VDIK-Präsident Volker Lange: „Jetzt muss eine sehr schnelle Festlegung der künftigen Ausgestaltung erfolgen. Der Verunsicherung der Verbraucher ist endlich ein Ende zu bereiten. Deutliche Steuervorteile für Neuwagen mit niedrigeren CO₂-Emissionen und damit spürbare Anreize zum Austausch alter gegen neuer Fahrzeuge müssen geschaffen werden.“

Steuermodell des Staates

Wie die neu zu fassende Kfz-Steuer am Ende ausfällt, ist derzeit noch völlig offen. Das Bundesfinanzministerium (BMF) erläutert dazu, dass die Anreize zum Kauf CO₂-armer Fahrzeuge „wegen der gegenwärtigen Lage der öffentlichen Finanzen zu keinen Steuerausfällen führen dürfen.“ Überdies muss eine nationale Lösung kompatibel sein mit den bis Ende 2008 auf europäischer Ebene zu erwartenden Emissionsnormen für neue Pkw.Das Steuer-Modell des BMF will Fahrzeuge, die vor dem 31.12.2008 zugelassen wurden, wie bisher besteuern und sieht keine Erhöhung der hubraumbezogenen Steuersätze vor. Lediglich Fahrzeuge, die ab dem 1.Januar 2009 erstmals zugelassen werden, sollen nach einem neuen System versteuert werden.- Neben einem hubraumbezogenen Sockelbetrag und einem hubraumbezogenen Energiesteuer-ausgleich für Diesel Pkw kommt auch die Höhe des CO₂-Ausstoßes zum Tragen.- Der CO₂-Tarif soll durchgehend linear gestaltet sein.- Darüber hinaus ist ein CO₂ Freibetrag ebenso vorgesehen wie befristete Steuerbefreiungen für Euro-5-Fahrzeuge (Otto-Motoren) bzw. Euro-5 und Euro-6-Fahrzeuge (Diesel-Motoren).Vorteile dieses Modells: Die Halter von älteren Pkw müssen keine höheren Kfz-Steuern zahlen. Schließlich will man nicht gerade jene finanziell belasten, die sich kein neues Auto leisten können. Stattdessen sollen mit der Einführung eines hubraumbezogenen Sockelbetrages Fahrer besonders leistungsstarker Fahrzeuge stärker belastet werden.

Alternatives Steuermodell

Das bereits vor Jahren entwickelte Modell des ADAC sah vor, dass Neuwagen mit einem CO₂-Ausstoß von bis zu 100 g/KM von der Steuer befreit bleiben. Bei Diesel-Pkw entspricht dies einem Verbrauch von 3,8 Liter je 100 KM, bei Benzinern sind es 4,2 Liter. Für jedes weitere Gramm CO₂ oberhalb der 100-Gramm-Grenze fallen bei Dieselautos 3,86 Euro an, bei Benzinern 1,44 Euro. Für einen Pkw mit Ottomotor, der 180 g/KM emittiert, würden jährlich 115 Euro Kfz-Steuer anfallen.Auch der Verkehrsclub Deutschland e.V. (VCD) hat ein eigenes Konzept zur Kfz-Besteuerung von Neuwagen vorgelegt, dass eine starke Spreizung der Steuerbelastung zwischen Pkw mit hohem und niedrigerem Spritverbrauch vorsieht. So würde beispielsweise ein VW Touareg V10 TDI mit einem durchschnittlichen Normverbrauch von 12,8 Litern Diesel auf 100 KM und einem CO₂ Ausstoß von 333 g/KM statt bisher nur 772 Euro dann 2.698 Euro pro Jahr kosten.Für eine Toyota Prius mit Hybridmotor fielen jährlich dagegen nur noch 41 Euro an. Durch die VCD-Klimasteuer sollen nicht nur Kleinwagen begünstigt werden. In fast allen Fahrzeugklassen gebe es sparsame Modelle, die von der Steuer profitieren könnten.Das BMF schürt aber keine Hoffnungen auf die für die Branche dringend notwendigen Entscheidungen. BMW-Sprecher Oliver Hayder-Rentsch: „Aktuell ist noch alles offen.“ Es gab zwar schon Eckpunkte und einen Referentenentwurf, unterschiedliche Ansichten der Koalitionsparteien können die Entscheidungsfindung aber massiv verzögern. Hinzu kommt, dass im kommenden Jahr vor den Bundestagswahlen sicherlich keine Entscheidungen für die nächste Legislaturperiode getroffen werden.

Technologie-Kompass oder die neue große Vielfalt im Tank

Die ersten Auswirkungen des einsetzenden Klimawandels haben die Suche nach Möglichkeiten zur Reduzierung des CO₂ Ausstoßes beschleunigt. Die Problematik dabei ist längst bekannt: Pflanzen entziehen der Atmosphäre CO₂, das mittels Sonnenenergie für das Wachstum sorgt und in der Pflanze gespeichert bleibt – auch wenn sich das organische Material im Lauf der Zeit unter hohem Druck zu Erdöl verflüssigt. Beim Verbrennen der Erdölprodukte wird dieses vor Jahrmillionen gespeicherte CO₂ der Atmosphäre wieder zugeführt – fatalerweise zusätzlich zum aktuellen CO₂-Ausstoß. Die Folge ist eine Anreicherung dieses Gases in der Atmosphäre, was zum Treibhaus-Effekt – der stärkeren Erwärmung der Erdoberfläche – führt. Bis zu Beginn des 19. Jahrhunderts lag der natürliche CO₂-Anteil in der Atmosphäre über zigtausende von Jahren bei rund 280 ppm, 2006 erreichte er 381 ppm (parts per million) und steigt jährlich um 1,5 bis 2 ppm an. Um dem entgegenzuwirken, muss der Ausstoß von fossilem CO₂ drastisch reduziert werden. Dazu tragen neue Kraftstoffe und Antriebe bei.

Autogas

Flüssiggas bzw. Autogas (LPG: Liquified Petroleum Gas) ist ein Gemisch aus Propan und Butan, das als Nebenprodukt (Fackelgas) bei der Erdöl- und Erdgasgewinnung sowie bei der Erdölraffinierung anfällt. Es verflüssigt sich unter relativ geringem Druck und nimmt dann nur etwa 1/260 seines gasförmigen Volumens ein, dadurch lässt es sich gut lagern und transportieren. Als Autogas wird es zum Antrieb von Verbrennungsmotoren verwendet, die Qualität ist europaweit einheitlich geregelt. Eine der wichtigsten Eigenschaften ist die hohe Klopffestigkeit, die den Zusatz von Additiven unnötig macht. Bei CO₂ und Partikelausstoß hat Autogas gegenüber Benzin Umweltvorteile. Es ist billiger als Erdgas, der Verbrauch ist gegenüber Benzin um bis zu 30 % höher!.

Umrüstung

Für die Ausrüstung mit einem Autogasantrieb sind keine mechanischen Änderungen am Motor erforderlich. Ein Verdampfer-Druckregler sorgt für den erforderlichen Druck, um das Gas vom flüssigen in den gasförmigen Zustand umzuwandeln. Wie bei Benzinereinspritzanlagen wird das Gas mit Überdruck in separaten Leitungen direkt vor die Einlassventile der einzelnen Zylinder geführt. Eine mikroprozossorgesteuerte Regelung garantiert eine schadstoffarme und wirkungsoptimierte Verbrennung im Motor. Fast alle Fahrzeuge mit herkömmlichen Otto-Motoren lassen sich mit modernen Autogas-Systemen nachrüsten.Der Gastank aus Stahl kann im Kofferraum installiert werden, häufig werden auch ringförmige Tanks für die Reserveradmulde gewählt. Autogas wird mit ca. 8 bar in flüssiger Form im Tank gespeichert. Mit gängigen Tankgrößen lassen sich so 400 bis 600 KM mit einer Autogas Tankfüllung zurücklegen. Das Tanken ist ebenso einfach wie bei Benzin, je nach Fahrzeug und Land werden aber spezielle Adapter benötigt.

Erdgas

Erdgas ist ein Naturprodukt. Es umfasst alle gasförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen, die aus der Erde stammen und brennbar sind. Erdgas besteht aus mindestens 85 Volumenprozent Methan und zu zehn Prozent Stickstoff und Kohlendioxid. Als Kraftstoff wird komprimiertes Erdgas CNG (Compressed Natural Gas) als „ H-Gas“ (High-Gas) und „L-Gas“ (Low-Gas) angeboten. H-Gas ist fast bundesweit zu haben, L-Gas gibt es in Bremen, Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen. Die unterschiedliche Zusammensetzung der Gassorten wirkt sich auf den Verbrauch aus. Da sich der Erdgaspreis über den Heizwert (Kilowattstunde) und nicht über die Tankmenge (Kilogramm) definiert, zahlen Verbraucher für L-Gas weniger als für H-Gas. Der Ausstoß von Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid -, Ruß –und Partikelemissionen wird beim Einsatz von Erdgas nahezu vollständig vermieden. Von allen fossilen Energieträgern weist Erdgas bei der Verbrennung die günstigste Kohlendioxid-Bilanz auf. Die „weichere“ Verbrennung des Erdgases vermindert zudem das Motorgeräusch deutlich. Ein Kilogramm Erdgas beinhaltet die Energie von rund 1,3 Litern Diesel, bzw. 1,5 Litern Benzin.

Ausrüstung

Die Erdgastanks aus Stahl oder einem Stahl-/Karbonfasergemisch sind in fast allen Fahrzeugen unter dem Wagenboden bzw. im Kofferraumboden verbaut. Diese Tanks sind weitaus sicherer als die Kunststofftanks bei Benzin und Diesel. Generell werden Stahltanks alle fünf Jahre vom TÜV überprüft, Tanks aus Verbundstoffen müssen alle drei bis fünf Jahre geprüft werden. Anlagen nach der EU-Verordnung ECE R-110 müssen alle 36 Monate einer Sichtprüfung unterzogen werden.

Steuerliche Förderung von Auto- und Erdgas

Erdgas ist genauso wie Flüssiggas nach der aktuellen Gesetzgebung bis 2018 steuerlich gefördert. Als Kraftstoff send Erdgas und Flüssiggas nicht untereinander austauschbar – unterschiedliche Tankstutzen verhindern eine Verwechslungsgefahr.

Biogene Kraftstoffe

Als Antwort auf das CO₂-Dilemma bietet sich an, für die Kraftstoff-Herstellung statt auf fossiles Erdöl auf aktuell wachsende Pflanzen zurückzugreifen. Zwar können Kraftstoffe wie Biodiesel aus aktuell wachsenden ölhaltigen Pflanzen – beispielsweise Raps oder Soja – hergestellt werden und damit eine bessere Bilanz zwischen aktuellem CO₂-Entzug und CO₂-Ausstoß bei der Verbrennung schaffen, doch die verfügbaren Agrarflächen reichen nicht einmal ansatzweise aus, um den Bedarf an Kraftstoffen zu decken. Hinzu kommt, dass diese Flächen der Nahrungsmittelproduktion nicht mehr zur Verfügung stehen. Die Alternative „Essen oder Tanken“ wird als große Gefahr eingeschätzt, zudem erwartet man dabei auch deutlich höhere Preise für Grundnahrungsmittel. CO₂-neutral sind diese Kraftstoffe nicht, da zu Anbau, Herstellung und Transport Energie aufgewendet und somit CO₂ produziert wird.

Biodiesel

Der derzeit bekannteste Bio-Kraftstoff, der statt aus Erdöl aus Pflanzen gewonnen wird, ist der seit Mitte der 90er Jahre angebotene Biodiesel. Dieser wird aus Rapsöl gewonnen, das mit zirka 10 Prozent Methanol und Reagenzien versetzt und erhitzt wird. Ergebnis dieser Umesterung ist der dem Diesel ähnliche Rapsmethylester RME, der als Biodiesel angeboten wird. Dieser kann als reiner Biodiesel jedoch nur in dafür freigegebenen Dieselmotoren eingesetzt werden, da RME Dichtungen angreift und zu Verkokungen der Einspritzdüsen führen kann. Als Beimischung zu herkömmlichem Diesel ist er unschädlich, seit 2004 werden fünf Prozent Biodiesel dem Erdöl-Diesel beigemischt. Zahlreiche moderne Diesel-Fahrzeuge vertragen bis zu 30 Prozent Biodiesel. Neben Raps werden Soja-, Sonnenblumen- und Palmöl zur Herstellung verwendet. Der Ertrag von einem ha Anbaufläche liegt bei rund 1.550 Liter Biodiesel. Ein Liter Biodiesel entspricht 0,91 Liter herkömmlichem Diesel.

Pflanzenöl

Auch reines, gefiltertes Pflanzenöl („Pöl“) eignet sich zur Verbrennung in Motoren und wurde erstmals von Rudolf Diesel eingesetzt. Wegen der deutlich höheren Viskosität von Pflanzenöl, das aus mehr als 1.000 verschiedenen Pflanzen gewonnen werden kann, ist der Einsatz nur in einigen älteren Vorkammer-Dieselmotoren mit speziellen Reiheneinspritzpumpen möglich. Umbauten moderner Common-Rail-Triebwerke sind nur mit großem Aufwand – u.a. Einbau einer Vorwärmanlage und zusätzlicher Filterstufen – möglich. Die hohe Viskosität von Pöl kann durch Beimischungen von Benzin verbessert werden, dennoch bleibt die Gefahr von Anreicherung im Motoröl.

Biogas/Methan

Biogas entsteht bei der Begärung und Faulung organischer Stoffe – von Gülle über Speisereste, Bioabfälle bis zu Energiepflanzen. Biogas besteht überwiegend aus Methan (bis 70 Prozent), CO₂ und Wasserdampf und wird in speziellen Biogasanlagen hergestellt, von denen es in Deutschland rund 3.700 gibt. Der Wirkungsgrad von Biogas aus der Gülle einer Kuh entspricht einer elektrischen Dauerleistung von 0,15 kW. Vor dem Einsatz wird Biogas entschwefelt und gereinigt. Überwiegend wird Biogas in Heizkraftwerken und Gasheizungen eingesetzt, kann aber auch in Erdgas-Fahrzeugen verwendet werden. Die erste öffentliche Biogas-Tankstelle wurde 2006 im Wendland eröffnet. Ein kg Biogas entspricht 1,4 Liter Benzin.

Bioethanol (Ethanol)
Ethanol entsteht durch alkoholische Vergärung von Glucose (Zucker) aus Energiepflanzen (Zuckerrohr, Mais, Weizen etc.). Das kanadische Unternehmen IOGEN gewinnt Zellulose-Ethanol mit einer neuen Technik auch aus pflanzlichen Abfallstoffen (Stroh, Grasschnitt, Zweige etc.). Dieses Verfahren konkurriert nicht mit der Lebensmittel-Herstellung, da nur Abfallstoffe verwendet werden. Hochrechnungen gehen davon aus, dass aus der Hälfte des auf deutschen Äckern jährlich anfallenden Reststrohs 5,25 Mio. Liter Ethanol gewonnen werden können – das entspricht 15 Prozent des deutschen Kraftstoffbedarfs. Der Jahresertrag auf einem ha Anbauland wird mit 2.560 Litern beziffert, ein Liter Ethanol entspricht dabei der Leistung von 0,66 Liter Dieselkraftstoff. Seit dem Öl-Schock der 70er Jahre wird Ethanol in vielen Ländern als Treibstoff-Ersatz oder Zusatz verwendet. Ethanol löst in höheren Konzentrationen Gummidichtungen an, daher müssen die meisten Motoren für Ethanolbetrieb umgerüstet werden. Da in Schweden die Nachfrage sprunghaft steigt, haben zahlreiche Hersteller inzwischen FlexiFuel-Motoren im Programm, die Ethanol vertragen. In Deutschland wird Otto-Kraftstoffen weiterhin fünf Prozent Ethanol beigemischt, zudem wird der Kraftstoff E85 angeboten, der 85 Prozent Ethanol enthält. Bei Einsatz von reinem Ethanol wird der CO₂-Ausstoß um rund 13 Prozent gesenkt, da es sich dabei aber nicht um fossiles CO₂ handelt, liegt die Einsparung sogar bei 80 Prozent. In Deutschland in Crop Energies mit seinem Werk in Zeitz, das jährlich 260.000 m³ Ethanol produziert, größter Anbieter.

GtL – Gas to Liquid

Gezielte Kooperationen von Automobilindustrie, Mineralöl-Konzernen und der internationalen Forschung haben schon vor Jahren weitere Wege aufgezeigt. So gewinnt Shell aus dem bisher bei der Erdölförderung abgefackelten Erdgas in Malaysia synthetische Kraftstoffe, die als Synfuel bezeichnet werden und von Shell dem V-Power Diesel beigefügt werden. Auch die in LeMans siegreichen Audi-TDI-Rennwagen wurden mit diesem Kraftstoff betrieben. Für 2010 ist in Katar der Bau eines weiteren Werks terminiert, das jährlich sieben Mio.Tonnen Kraftstoff produzieren kann. Diese aus Gas gewonnenen Kraftstoffe werden als GtL (Gas to Liquid) bezeichnet, auch der schwedische Hersteller Eco Par AB bietet seit 2004 GtL-Kraftstoff für Dieselmotoren an. GtL-Kraftstoffe sind schwefel- und aromatefrei und enthalten auch keinen Stickstoff, der Rußaustoß sinkt um fast ein Drittel. Allerdings sorgen GtL-Kraftstoffe nicht für eine ausgeglichene CO₂ Bilanz, da fossiles CO₂ freigesetzt wird. Eine neue GtL-Technik aus Russland- HTR HochTemperaturReaktortechnologie – soll mit mindestens 40 Prozent höherer Effizienz arbeiten und wird von Synfuel Technology Ltd. Seit 2007 vermarktet. Derzeit befinden sich mehrere HTR-Anlagen in Planung bzw. im Bau.

CtL – Coal to Liquid

Bereits Anfang des vorigen Jahrhunderts wurde die Technologie der Kohleverflüssigung erstmals eingesetzt, um aus Steinkohle und Schweröl CtL-Kraftstoff zu gewinnen. In Deutschland wurden zwischen 1936 und 1943 große Anlagen zur Kohleverflüssigung gebaut, die während des Kriegs zerstört und danach nicht wieder aufgebaut wurden. Große Bedeutung haben CtL-Kraftstoffe heute in Südafrika, wo von Sasol die CtL-Herstellung dank hoher Kohlvorräte wirtschaftlich betrieben wird. Auch in China sind aufgrund der immensen Kohlevorkommen moderne CtL-Werke geplant. Wie bei GtL wird auch bei CtL-Kraftstoffen fossiles CO₂ emittiert.

BtL – Biomasse to Liquid

Den CO₂-Kreislauf, der einen Verzicht auf fossiles CO₂ ermöglichen soll, sehen Forscher in der Verwendung fester Biomasse (Holzabfälle, Stroh etc.) erreicht, die mit dem Fischer-Tropsch-Synthese Verfahren in flüssigen Kraftstoff verarbeitet werden kann. Großer Vorteil des BtL-Verfahrens ist die Tatsache, dass nicht ölhaltige Früchte und Samen wie beim Raps, sondern feste Zellulose-Bestandteile unterschiedlicher Pflanzen verarbeitet werden.Dies macht einerseits landwirtschaftliche Mono-Kulturen überflüssig und steigert den Hektar-Ertrag deutlich. Die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FNR) rechnet, dass pro Jahr und Hektar der Ertrag mehr als 4.030 Liter Diesel entspricht! Im sächsischen Freiberg, wo vor der Wende das Deutsche Brennstoffinstitut der DDR an der Verarbeitung von Braunkohle zu Kraftstoff forschte, hat die Deutsche Choren Industries GmbH zusammen mit Shell 2008 eine Anlage in Betrieb genommen, die jährlich 15.000 Tonnen Kraftstoff aus Biomasse herstellt. In Schwendt soll bald ein weiteres Werk mit einer Kapazität von 200.000 Tonnen Kraftstoff jährlich entstehen. Die Herstellungskosten sollen dadurch auf rund 60 Eurocent pro Liter sinken. Die dabei entstandenen Produkte werden von VW als SunFuel bzw. SunDiesel bezeichnet, da kein fossiles CO₂ enthalten ist, sondern lediglich die Sonnenenergie, welche die Pflanze zum Wachsen gebracht hat, genutzt wird. Für einen Liter SunFuel werden vier kg Holzabfälle benötigt.

BtL-Kraftstoffe

Für Fahrzeug-Hersteller und Entwickler bieten Kraftstoffe wie SunFuel weit reichende Möglichkeiten zur Entwicklung effizienterer Motoren. Da die synthetisch hergestellten Kraftstoffe gezielt auf minimale Russbildung und geringsten Stickoxid-Ausstoß produziert werden können, ergeben sich völlig neue Perspektiven in der Motoren-Entwicklung. Für Volkswagen sind synthetische Kraftstoffe Basis bei der Entwicklung von CCS-Motoren (CCS = Combined combustion System), Mercedes setzt beim neuen Dieselotto-Motor auf diesen Kraftstoff. Bei diesem kombinierten Verbrennungssystem werden Abläufe aus der Benziner- und der Dieseldirekteinspritz-Technologie übernommen.

Wasserstoff

Trotz der viel versprechenden Ergebnisse mit regenerativen Kraftstoffen läuft auch nach Einschätzung der Fahrzeug-Hersteller und Minaralöl-Wirtschaft die Entwicklung auf die Verwendung von Wasserstoff hinaus. Shell-Sprecher Jörg Adolf sieht den Einsatz in der Brennstoffzelle als praktikabelste Verwendungsmöglichkeit, denn für die einfache Verbrennung in Motoren sei Wasserstoff zu wertvoll. Wasserstoff als Kraftstoff kann durch Elektrolyse gewonnen werden. IN manchen Industrien fällt Wasserstoff-Gas auch als Abfallprodukt an. Im Motor werden Wasserstoff und Sauerstoff wieder zusammengeführt und das Gemisch gezündet – übrig bleibt Wasserdampf.Bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren für Wasserstoff haben sich BMW und Mazda profiliert. Der auf dem BMW 760i basierende „Hydrogen 7“ arbeitet mit äußerer Gemischbildung, bei der Wasserstoff und Sauerstoff vor Eintritt in den Brennraum zusammengeführt werden. Die Bayern forschen aber auch am System der optimierten Gemischbildung, die mit zwei Einspritzanlagen arbeitet. Der Mazda RX-8 H2, der seit einem Jahr in Japan an Kunden ausgeliefert wird, verfügt über innere Gemischbildung in dem dafür besonders geeigneten Wankel-Motor. Dabei wird der Wasserstoff mit hohem Druck in den Brennraum geblasen. Problematisch bei Wasserstoff als Treibmittel ist neben der (noch) energieaufwändigen Herstellung auch die Lagerung im Tank.

Brennstoffzellen – Antrieb der Zukunft ?

Unabdingbar notwendig ist Wasserstoff für den Brennstoffzellen-Antrieb. Im Gegensatz zu einfachen Wasserstoffverbrennungsmotoren reagieren Wasserstoff und Umgebungsluft in der Brennstoffzelle und setzen dabei elektrische Energie frei, die in speziellen Akkus gespeichert werden kann und das Fahrzeug über Elektromotoren antreibt. Beim jüngst vorgestellten Honda FCX Clarity, der seit Juli in Kalifornien an ausgesuchte Kunden verleast wird, leistet der kompakte Brennstoffzellenstapel Honda V Flow 100 kW / 136 PS und ermöglicht damit eine Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h. Besonders reizvoll: Das System emittiert ausschließlich reines Wasser. In Nutzfahrzeugen werden Brennstoffzellen (FuelCell) schon seit längerem getestet, eine professionelle Vermarktung zu marktgerechten Preisen sehen die Fachleute aber erst in der zweiten Hälfte des nächsten Jahrzehnts.

Elektro

Schon bei den bereits mehrere Jahre erhältlichen Hybrid-Fahrezugen von Honda und Toyota/Lexus spielt elektrischer Storm eine wichtige Rolle. Die Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor ermöglicht geringe Verbrauchswerte, Strom wird bei jedem Bremsen und jeder Talfahrt zurück gewonnen und gespeichert. Während bei den aktuellen Hybrid-Autos der Elektromotor den Benziner lediglich unterstützt, weisen die Neuentwicklungen für die nähere Zukunft einen anderen Weg. Dann wird nämlich der Elektroantrieb auch alleine für Vortrieb und für genügend Strom im Speicher sorgen. Neben Storm aus der Steckdose (plug-in) sorgen auf längeren Fahrten auch kleinvolumige Diesel-, Benzin-, Gas- oder andere Motoren je nach Konzept für die Stormlieferung oder dienen zum Antrieb des Wagens. In nicht allzu ferner Zukunft werden auch Brennstoffzellen diese Aufgabe übernehmen. Zumindest in den gemäßigten Breiten wird Solarstrom aus Solarzellen im Auto kein große Zukunft haben. Der General Motors-Konzern und seine Töchter Opel und Chevrolet haben aber schon gezeigt, was kommt: Beim flotten Flitzer Chevrolet Volt und ebenso bei der Raumwunder- und Styling-Studie Opel Flextreme wurden die unterschiedlichen Konzepte auf Messen präsentiert: Der ausschließlich mit Radnabenmotoren angetriebene Flextreme debütierte auf der IAA 2007 mit einem 1,43 DCTI-Dieselmotor zur Stormgewinnung, ein halbes Jahr vorher stand er in Shanghai mit Brennstoffzelle zur Stromgewinnung und in Detreut sorgte Anfang 2007 ein 1,0 l Turbo Benziner für Spannung. Ohne Aufladung der Batterie durch Motor oder Fuel-Cell liegt die Reichweite bei 55 KM, was bei den heute in Ballungsräumen täglich zurückgelegten Strecken völlig ausreicht, die Aufladung an der 230 Volt Steckdose dauert drei Stunden. Auch andere Hersteller stehen mit ihren Konzepten in den Startlöchern: Bereits 2010 werden der Smart ed, eine Elektro-Version von Mercedes A- und B-Klasser, der VW Golf VI als Hybrid mit Plug-in-Anschluss und weitere Modelle starten, auch der 130 km/h schnelle Mitsubishi i-EV mit 47 kW Leistung und 160 KM Reichweite sowie andere Modelle aus Fernost stehen in den Startlöchern. Die auf den vergangenen Messen gezeigten Studien wie etwa der Nissan Mixim werden in Form von neuen Serienmodellen auch nicht lange auf sich warten lassen.

Elektro auf dem Vormarsch

Ausschlaggebend für die Erfolgsaussichten der Elektroauto-Konzepte sind angemessene Fahrleistungen und vernünftige Reichweiten. Die neuen Hochleistungs-Lithium-Akkus bieten daher beste Voraussetzungen für einen guten Start der Strom-Flüsterer. Experten gehen davon aus, dass ich die Reichweiten dieser Batterien (ohne Zwischenladung durch eine Motor) auf bis zu 400 KM erhöhen werden. Darüber hinaus müssen die Akkus mindestens zehn Jahre haltbar und einsatzbereit sein. Dass diese Aussichten nicht nur Umweltschützer, Autofahrer und die Industrie freuen, sondern dass auch die Stormversorger schon gute Geschäfte mit den Auflade-Stationen wittern, kann der raschen Durchsetzung dieser Technik nur gut tun.

Persönliche Anmerkung

Sie haben nun gelesen, was in Zukunft auf unser aller Mobilität zukommt. Selbst in Zeiten der grenzenlosen persönlichen Mobilität müssen wir uns auf eine andere mobile Zukunft einstellen.Die jetzigen Preissteigerungen bei Kraftstoffen und Heizöl – generell aller fossiler Brennstoffträger -weisen die künftige Richtung. Ich bin mir sicher, dass die künftigen Generationen mit Staunen und Neid auf unsere momentane Mobilität zurückblicken werden. Doch wohin geht die Reise ? Wasserstoff etwa ? Gas ? BtL ? andere Energieträger ? Wir wissen es nicht – noch nicht. Derzeit befinden wir uns zu Beginn der Umstellungsphase. Eine Vielzahl von verschiedenen Brennstoffkonzepten werden künftig unsere Fahrzeuge antreiben. Was fahren Sie ? Diesel oder Benzin ? – Diese Fragen wird es in Zukunft nicht mehr geben. Nach der Umstellungsphase mit diversen Konzepten werden wir wohl mit dem Energieträger Strom und Wasserstoff leben. Auch mit den damit verbundenen erheblichen Einschränkungen. Die Optimierung der Verkehrskonzepte mit Verkehrsleitanlagen, mobiler Navigation, intelligenten Verkehrsbaken, Fahrzeug zu Fahrzeug Kommunikation u.a. werden dabei nur einen Bruchteil an CO₂-Einsparung bringen.In den Städten war und ist die persönliche Mobilität noch nie ein großes Problem gewesen. Auf dem platten Land sieht das anders aus. Die kurze Fahrt zum Bäcker wird wohl künftig mehr an Kraftstoff kosten, als das Brot selbst – außer die Agrarflächen werden zu Kraftstoffproduktionsflächen umgestaltet – dann nämlich werden wir wohl den „niedrigen“ Kraftstoffpreis auch beim Bäcker zu spüren bekommen. Und nicht nur dort. Wenn aus Stroh, Holz und anderer Biomasse Kraftstoffe gewonnen werden, so mag das für Politiker attraktiv klingen, jedoch hat Stroh beispielsweise für den Landwirt zur Felderdüngung oder in der Viehwirtschaft einen ebenso hohen Stellenwert. Die Diskussion erübrigt sich spätestens dann, wenn die Preiskurve für einen Festmeter Holz der vergangenen 10 Jahre betrachtet wird. Gäbe es Aktien für Holz – und wir können froh sein, dass es keine gibt – ich würde mir welche kaufen. Wir werden nur noch von Konzepten sprechen – aber nicht lange. Die fossilen Brennstoffvorräte neigen sich dem Ende. Im Nachhinein betrachtet war es sowieso noch nie eine gute Idee gewesen, unsere Rohölreserven mit Verbrennungsmotoren zu dezimieren. Die Wirkungsgrade herkömmlicher Verbrennungsmotoren von 40 % und weniger sind dazu einfach zu gering. Mit der Verbrennung von einem Liter Kraftstoff im Fahrzeug produzieren wir maximal 40 % Antriebsleistung und mit den restlichen 60 % erwärmen wir die Umgebungsluft – toll nicht wahr ? Aber warum ? Alternative Verbrennungskonzepte gab es ja auch schon in der Vergangenheit. Der Stirling Motor war einer davon. Jedoch ist er für den Einsatz in Fahrzeugen schlecht geeignet – oder haben wir zuwenig daran geforscht ?Fragen über Fragen ? Jedoch was geschehen ist, ist geschehen. Der Blick muss nach vorne gehen. Die Industrie arbeitet daran, jedoch wie alle auf Gewinn ausgerichteten Unternehmen nur so weitwie Sie von Regierung und Verbrauchern getreten werden. Die Automobilhersteller drücken sich zwar gerne den grünen Stempel auf, jedoch braucht keiner glauben, dass die das freiwillig tun. Wirtschaftliche Interessen stehen da klar im Vordergrund.In unserer globalisierten Welt ist fast alles auf fossile Brennstoffe ausgerichtet. Kriege wurden deshalb – auch in der jüngeren Vergangenheit – geführt. Der Energiehunger Chinas und Indiens tun Ihr übriges. Oftmals ist es für mich unverständlich, warum der Individualverkehr Deutschlands – der ja ohnehin nur etwa 12% des CO₂ Ausstoßes ausmacht derart bluten muss. Jedoch wo soll man Anfangen. Wir Industrienationen tun uns da leichter als andere Länder. 41 % der CO₂ Emissionen entstammen unserer Energieerzeugung. Dort besteht mit Sicherheit noch erhebliches Einsparungspotential. Es bedarf jedoch eines Politikers mit sehr dicker Haut, der die Nadelstiche der Energielobby auszuhalten vermag. Auch die Industrie ist gefordert, die immerhin 21% CO₂ zu den Emissionen beiträgt.Die Diskussion kann ewig geführt werden – Fakt ist jedoch, dass wir mehr regenerative Energien brauchen. Klar sind Windräder und riesige Kollektorfelder nicht schön anzusehen – eine kaputte Umwelt im Übrigen auch nicht.

Dipl.Ing. (FH) Wolfgang Wenig
Pocking, 29.08.2008