Alternative Antriebe und Kraftstoffe – Emissionen

titelbild_gruen_feld_01Im Einzelnen wirkt sich bei den alternativen fossilen Kraftstoffen der Energieverbrauch auch relativ auf den Ausstoß der Schadstoffe aus. Grundsätzlich emissionieren erdgas- und autogasbetriebene Fahrzeuge weniger Treibhausgase als der Ottomotor mit Benzinkraftstoff*. Beim Erdgas wird es zudem ersichtlich, dass sich der energieaufwendigere Pipelinetransport über die 7.000 Kilometer sowie der Schiffstransport in höheren Treibhausgasemissionen verglichen mit dem Transport über 1.000 Kilometer auswirken. Die bessere Umweltbilanz der alternativen fossilen Kraftstoffe wird verglichen mit Benzinkraftstoff von den geringeren Tank-to-Wheel (TTW) Treibhausgasemissionen herbeigeführt. Ausgenommen sind GTL und CTL, da diese durch den energieaufwendigen Herstellungsprozesse mehr Schadstoffe in Well-to-Wheel (WTW) ausstoßen.

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Die Kraftstoffe der 1. und 2. Generation aus Biomasse weisen durchweg negative CO2-äquivalente Well-to-Tank (WTT) -Emissionen auf. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass die Pflanzen während des Anbaus mehr Kohlendioxid der Umgebungsluft entzogen haben, als sie an diese freigegeben haben. Die Kraftstoffe mit Pflanzen als Ausgangsrohstoff verursachen somit verglichen mit Benzinkraftstoff geringere WTW Treibhausgasemissionen.

Die Fahrzeuge mit wasserstoffbetrieben Verbrennungsmotoren sind nahezu frei von lokalen Schadstoffemissionen. Die WTW Treibhausgasemissionen sind stark von dem Produktionsprozess des Wasserstoffs abhängig. Grundsätzlich ist hier der Einsatz von erneuerbaren Energieträgern von Vorteil. Ähnlich verhält es sich bei den Brennstoffzellenfahrzeugen, die Umweltbilanz hängt vom Bereitstellungsweg des Wasserstoffs ab. Ferner verursacht der höhere Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle gegenüber dem Verbrennungsmotor einen niedrigeren Wasserstoffverbrauch und somit auch geringere Treibhausgasemissionen.

Die Elektrofahrzeuge erzeugen TTW, also lokal, keine Schadstoffemissionen. Die WTW Umweltbilanz ist grundsätzlich von der Menge der Treibhausgase abhängig, die bei der Erzeugung des elektrischen Stromes entstehen. Somit ist der Einsatz von erneuerbaren Energieträger gegenüber fossilen umweltfreundlicher. Durch die Hybridisierung sind bis zu 30 Prozent weniger Treibhausgasemissionen möglich.

Die Tabelle 1 und die Tabelle 2 stellen die Treibhausgasemissionen der zuvor genannten Kraftstoffe und Antriebe dar.

Tabelle 1: Treibhausgasemissionen alternativer Kraftstoffe

Tabelle 2: Treibhausgasemissionen alternativer Anriebe

Zusätzlich zeigt die Tabelle 3 eine Gegenüberstellung ausgewählter Kraftstoffe. Hierbei werden außer den Emissionen verschiedener Klimagase auch Kriterien wie die Eignung, die Verfügbarkeit, die Wirtschaftlichkeit und die Infrastruktur in Betracht gezogen. Der Benzinkraftstoff dient auch hier als Referenz.

Tabelle 3: Gegenüberstellung ausgewählter Kraftstoffe

Der Diesel ist demnach wirtschaftlicher und erzeugt durch den geringeren Kraftstoffverbrauch niedrigere CO2-Emissionen. Nachteilig gegenüber Benzin wirkt sich der höhere Ausstoß von Stickoxiden (NOx) aus. Die alternativen fossilen Kraftstoffe und die Biokraftstoffe sind nur durch die Mineralsteuerermäßigung beziehungsweise -befreiung wirtschaftlich vorteilhaft. Sie verursachen aus ökologischer Sicht aber geringere Kohlendioxidemissionen. Da die Verteilungsinfrastruktur auf flüssige Kraftstoffe ausgelegt ist, benötigen die gasförmigen und unter Druck stehenden Kraftstoffe, wie CNG, LPG und Wasserstoff, zusätzliche infrastrukturelle Veränderungen. Der große Nachteil der synthetischen Kraftstoffe, GTL und BTL, ist die unzureichende Produktionsinfrastruktur. Derzeit ist der Einsatz von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle oder in einem Verbrennungsmotor durch die Faktoren Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Infrastruktur nicht sinnvoll. Der Wasserstoff erbringt dennoch deutliche Vorteile bezogen auf die Emissionen von schädlichen Gasen.

* Als Vergleichsbasis und Referenz dient der heute im Pkw-Bereich dominierende Antrieb durch einen Verbrennungsmotor nach dem Ottoverfahren mit Benzinkraftstoff mit einem Energieverbrauch von 6,7 Liter Benzinäquivalent pro 100 Kilometer und 162 Gramm CO2-äquivalenter Treibhausgasemissionen pro Kilometer.

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