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Was uns in Zukunft antreibt

von | 19.11.2020 | Infrastruktur

Manche stecken noch in den Kinderschuhen, manche überzeugen schon auf der Straße: Alternative Antriebe sind Konzepte zum Antrieb von Fahrzeugen, die sich in Energieart oder konstruktiver Lösung von den auf dem Markt verbreiteten Antriebstechniken unterscheiden. Solche Techniken lassen hoffen, dass sich Probleme herkömmlicher Antriebe, die die Umwelt belasten und fossile Rohstoffquellen wie Erdöl erschöpfen, lösen lassen. Eine Um-stellung auf alternative Antriebe legt den Grundstein für eine Energiewende in Mobilität und Verkehr.

Der Wettlauf um die Antriebe der Zukunft hat längst begonnen: Deutschland will seine Klimaziele erfüllen und muss dafür einiges tun – auch im Straßenverkehr. Selbst die Corona-Pandemie hat an dieser Notwendigkeit nichts geändert. Während einige Politiker, Branchenvertreter und Experten die Klimavorgaben wegen Corona lockern wollen, wird die CO2 Reduktion von vielen Unternehmen bereits als Wettbewerbsvorteil gesehen. Denn: Alternativen Antriebskonzepten gehört die Zukunft – bloß welchen?

Blick zurück nach vorn

In großen Städten wie New York oder London sind vier von zehn Automobilen leise und sauber unterwegs, keine Abgase, kein Lärm. Der Durchbruch der E-Mobilität steht unmittelbar bevor – eine Zukunftsvision? Mitnichten! Was heute kaum noch jemand weiß: Von 1915 bis Mitte der 1920er Jahre wurden E-Fahrzeuge als überlegen angesehen, manche von ihnen schafften über 100 Kilometer. Die Verbrenner überholten die E-Fahrzeuge erst, als es möglich wurde, auf längeren Strecken unterwegs zu sein, sowie wegen fehlender Lademöglichkeiten außerhalb der Städte und wegen des Preises.

Unterschiedliche Anforderungen brauchen flexible Lösungen

Damals wie heute also ähnliche Probleme, mit dem Unterschied, dass nicht nur der Elektroantrieb mit Diesel und Benzin in Wettstreit tritt: Unterschiedliche Modelle, Kraftstoff- und Antriebsarten konkurrieren miteinander; was sich durchsetzen wird, ist noch nicht entschieden. Klar ist indessen, dass es zumindest mittelfristig nicht nur eine einzige Lösung bei Motorentechnik und Kraftstoffen geben wird. Denn je nach Anwendung und Erfordernis in Transport und Logistik schlagen die unterschiedlichen Talente von Antrieben in die eine oder andere Richtung zu Buche.

Bis 2030 müssen die CO2-Emissionen im Verkehr um 40 Prozent sinken, wenn Deutschland die auf der Pariser Klimakonferenz vereinbarten Ziele erreichen will. Momentan scheint es so, als wäre das nur mit batteriebetriebenen Elektroautos zu schaffen. Doch sie sind nicht der einzige Weg zu weniger Treibhausgasen und gesünderer Luft. Autos mit sparsameren Verbrennungsmotoren und nicht-fossilen Treibstoffen können eine Alternative sein, ebenso wie die Brennstoffzelle, die Wasserstoff umwandelt und dabei Strom erzeugt.

Elektroantrieb lohnt erst nach vielen Kilometern

Ein Elektroauto ist in der Anschaffung meist teurer als ein Benziner oder Diesel. Und je nachdem, wie groß und schwer ein Elektroauto ist und wo man es überwiegend nutzt, lohnen sich reine Batteriefahrzeuge aus ökologischer Sicht erst nach Tausenden Kilometern. Zu diesem Ergebnis kommt unter anderem eine Ökobilanz des ADAC aus dem Jahr 2018. Das schlechte Abschneiden liege unter anderem an der aufwendigen Herstellung der Batterien, bei der viele Treib-hausgase freigesetzt werden. Entscheidend ist auch der noch ungünstige Strommix mit einem hohen fossilen Anteil. Ein weiterer Nachteil des E-Autos ist die Infrastruktur: Auch wenn für Rheinland-Pfalz mehr als 1.000 öffentlich zugängliche Ladesäulenverzeichnet sind, gibt es immer noch relativ wenige Schnellladestationen.

Der Hybrid punktet im Stadtverkehr

Hybridlösungen nutzen eine Kombination aus Elektroantrieb und Verbrennungsmotor. Die Batterie für den Elektro-antrieb wird entweder während der Fahrt aufgeladen oder, beim sogenannten Plug-in-Hybrid, an einer Steckdose bzw. Ladestation. Plug-in Hybride können einige Dutzend Kilometer elektrisch fahren, was im Stadtverkehr und für Berufs-pendler meist ausreicht. Auf längeren Strecken übernimmt der Verbrennungsmotor. Die Batterie ist leichter als bei reinen Elektroautos. Außerdem hat der Hybrid mehr Reichweite, weil er auf den Verbrenner ausweichen kann. Am besten schneidet der Hybrid ab, wenn man die elektrische Unterstützung mit einem CO2-armen Antrieb kombiniert, wie zum Beispiel einem Erdgasmotor.

Fahren mit Wasserstoff

Bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen wandelt eine Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser um. Dabei wird Strom erzeugt. Die Reichweite ist größer als bei vielen batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen und das Betanken geht schneller als das Aufladen von Batterien. Allerdings scheitert diese Antriebsvariante bislang noch daran, dass es nur wenige Wasserstoff-Tankstellen gibt, rund 100 sind es derzeit deutschlandweit. Doch rund 1.000 mindestens müssten es sein. Außerdem sind Brennstoffzellen- Fahrzeuge (noch) teuer.

Was alternative Kraftstoffe leisten Erdgas:

Die Schadstoffemissionen sind deutlich geringer als etwa bei Diesel. Der CO2-Ausstoß ist um ein Viertel niedriger. Damit liegen Erdgasautos in vielen Fällen vor Elektroautos, die mit dem deutschen Strommix fahren. Außerdem geht das Tanken von Erdgas an rund 1.000 Erdgastankstellen bundesweit zügig vonstatten.

LPG:

Autogas ist ein Flüssiggas (Liquefied Petroleum Gas) auf Erdölbasis. Es handelt sich um ein Propan- und Butan-Gemisch, das im Tank flüssig ist. Es verbrennt schad-stoffarm, ist günstig und noch steuerbegünstigt, aber fossil.

Biomethan:

Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan, und das lässt sich auch aus Biogas gewinnen, das aus nachwachsenden Energiepflanzen stammt oder aus Reststoffen wie Stroh. Das Potenzial wäre groß: Das Deutsche Biomasse-forschungszentrum in Leipzig schätzt, dass sich alleine mit Biomethan aus Reststroh vier Millionen Fahrzeuge betreiben ließen.

Biokraftstoffe:

Das sind etwa Biodiesel aus Pflanzenöl und tierischem Fett sowie Bioethanol, das unter anderem dem E10-Benzin beigemischt wird. 2018 deckten Biokraftstoffe in Deutschland rund fünf Prozent des Energieverbrauchs im Verkehr ab. Ihr Vorteil: Sie sparen gegenüber fossilen Kraftstoffen über 80 Prozent Treibhausgase ein, so das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung. Bei Verwendung von Abfallprodukten wie Gülle und anderen Reststoffen könnten Biokraftstoffe erheblich zur Klimaschonung beitragen.

Künstliches Erdgas:

Wenn es mit Hilfe von regenerativem Strom aus Wasser und CO2 hergestellt würde, ließe sich die CO2-Bilanz deutlich verbessern und der Gesamt-CO2-Ausstoß reduzieren. In Deutschland gibt es Dutzende Forschungs- und Pilotanlagen, die künstliches Erdgas und auch Wasserstoff erzeugen.

E-Fuels:

Das sind flüssige synthetische Kraftstoffe. Nutzt man für deren Herstellung Strom aus erneuerbaren Quellen und CO2 aus der Luft, dann sind sie annähernd klimaneutral. Zudem benötigen E-Fuels keine neue Tankstellen- Infrastruktur und keine neuen Antriebe. Der Nachteil: Der Aufwand, flüssigen Kraftstoff künstlich herzustellen, ist höher als bei synthetischem Erdgas. Lohnen würde sich das nach Expertenmeinung, wenn man E-Fuels in sonnen- und windreichen Ländern herstellt, wo regenerativer Strom in großen Mengen gewonnen werden kann.

Fazit:

Den einen umweltfreundlichen Antrieb für alle Fahrzeugarten wird es auf absehbare Zeit nicht geben. Ob E-Antrieb, Gasmotor, E-Fuels oder Brennstoffzelle und Wasserstoff – es ist noch offen, welche Antriebe und Treibstoffe sich in den einzelnen Mobilitätsbereichen durchsetzen sind allerdings ideologiefreie Bewertungen der Alternativen. Möglich ist vieles, zeigt ein Blick zurück auf den Anfang des 20. Jahrhunderts: Erst nach 103 Jahren ist der älteste Rekord der Automobilgeschichte gefallen. Der Weltrekord von 205 Stundenkilometern aus dem Jahr 1906 wurde mit einem Dampfwagen, dem Stanley Steamer, erzielt. Erst 2009 konnte er geschlagen werden, und zwar mit einem Dampffahrzeug, das seine Antriebskraft von 360 PS aus einer zweistufigen Dampfturbine mit Flüssiggas-Antrieb gewinnt. Es erhöhte die Bestmarke unter Dampf auf 238 Stundenkilometer.

 

Foto: stock.adobe.com – Alexandr Vasilyev

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Marion Raschka
Marion Raschka

IHK Pfalz

Freie Wirtschafts-Journalistin für IHK Interaktiv und das Wirtschaftsmagazin Pfalz.

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Die Neuesten Kommentare

1 Kommentar

  1. Berthold Brecht

    Zu „Elektroantrieb lohnt erst nach vielen Kilometern“ würde mich interessieren auf welcher Faktenlage Sie zu dieser Aussage kommen?
    Hier kursieren leider immer noch veraltete Studien. Siehe/höre auch:
    https://dasisteinegutefrage.de/Umweltsuender-E-Auto

    https://m.youtube.com/watch?fbclid=IwAR1zfURJFlWRW6J4ykS3SYRUNJBu7fb8GXsQ3y3ucx6o4dZv1BB4VrNwcXk&v=6CWfeRk30sY&feature=youtu.be

    Über eine Antwort würde ich mich als begeisterer e-mobilist und PV Solaranlagenbesitzer freuen.

    Gruß
    Berthold Brecht

    Antworten

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