Umwelt

Alternative Antriebstechnologien und Kraftstoffe

Alternative Antriebe verringern die CO2-Emissionen und die Abhängigkeit vom Erdöl. Für sie gilt der Grundsatz der Technologieneutralität. Der Verbrennungsmotor – Benziner oder Diesel – wird auf absehbare Zeit seine Bedeutung behalten. Der Fahrzeugantrieb wird in Verbindung mit Erdgas, Flüssiggas, biogenen Kraftstoffen und einer zunehmenden Elektrifizierung des Antriebsstrangs vom Mild-Hybrid bis zum reinen Elektrofahrzeug stetig in seiner Effizienz verbessert. Hybridfahrzeuge stellen die Schlüsseltechnologie für die Mobilität der Zukunft dar. Reine Elektrofahrzeuge werden in bestimmten Regionen und in geeigneten Einsatzfeldern genutzt. Die Brennstoffzelle wird mittel- bis langfristig insbesondere zur Reichweitenverlängerung an Bedeutung gewinnen. Flüssiggas (LPG) und Erdgas (CNG) werden unter Beimischung biogener Anteile für den Antrieb von Kraftfahrzeugen verwendet. Ohne geeignete Rahmenbedingungen erfolgt keine schnell Marktdurchdringung.


Treiber und Motivation


Die Optimierung und Weiterentwicklung der Antriebstechnologien wird getrieben durch die Forderung nach einem verbesserten Klimaschutz und der Verringerung der CO2-Emissionen im Straßenverkehr. Damit werden auch Kraftstoffverbrauch und Betriebskosten gesenkt. Gleichzeitig wird die Abhängigkeit vom Erdöl verringert und ein wichtiger Beitrag zur Erhöhung der Versorgungssicherheit geleistet.

Alternative Antriebe sind kein Selbstzweck, sondern erforderlich, um die Mobilität langfristig, zukunftsfähig und bezahlbar zu erhalten.


Reduzierung der CO2-Emissionen

Durch konsequente Optimierung der bisherigen Verbrennungsmotoren in Verbindung mit einer zunehmenden Elektrifizierung des Antriebsstranges haben die VDIK-Mitgliedsfirmen den durchschnittlichen CO2-Ausstoß in den letzten 15 Jahren um über 53 g/km (27 Prozent) abgesenkt. Die durchschnittlichen CO2-Emissionen der internationalen Marken liegen mit 143,1 g/km deutlich unter dem Durchschnittswert für Deutschland in Höhe von 147,0 g/km. Das aktuelle Modellangebot mit Fahrzeugen von weniger als 130 g/km CO2 wird mit 64 Prozent deutlich von den VDIK-Mitgliedsfirmen dominiert. Auch bei den Neuzulassungen von sparsamen und CO2-armen Fahrzeugen liegen die VDIK-Mitglieder über ihrem eigentlichen Marktanteil.

Zukünftig sollen die CO2-Emissionen grafisch durch Effizienzklassen in Form des sogenannten „Kühlschrank“-Labels am Fahrzeug ausgewiesen werden. Diese neue Form der Pkw-Energieverbrauchskennzeichnung ist international umstritten, da sie nicht europaweit einheitlich erfolgt und in Deutschland die Fahrzeugmasse als Bezugsgröße herangezogen wird. Schwere Fahrzeuge können damit trotz höherer CO2-Emissionen in bessere Effizienzklassen eingereiht werden als leichtere Pkw mit geringeren CO2-Emissionen. Der Bundesrat hat deshalb im Hinblick auf die Verwendung der Bezugsgröße ‚Fahrzeugmasse‘ eine Überprüfung nach Ablauf von drei Jahren gefordert. Bis dahin ist aber zumindest die Vergleichbarkeit innerhalb derselben Fahrzeugklassen möglich.


Elektromobilität

Die Bundesregierung hat am 03. Mai 2010 das Ziel definiert, bis zum Jahr 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen zu haben. Damit sollen die Abhängigkeit vom Erdöl verringert und das Erreichen der Klimaschutzziele unterstützt werden.

Die internationalen Fahrzeughersteller haben die hohe strategische Bedeutung dieses Themas erkannt und unterstützen das Ziel der Bundesregierung durch vielfältige Aktivitäten. Elektrofahrzeuge haben einen hohen Gesamtwirkungsgrad und sind am Ort ihres Einsatzes emissionsfrei. Für die von ihnen verursachten CO2-Emissionen ist allerdings die Art der Stromerzeugung von entscheidender Bedeutung. Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen setzt zwingend die Bereitstellung regenerativer Energien für den Betrieb dieser Fahrzeuge voraus. Bei der Stromerzeugung sind daher alle Anstrengungen zu unternehmen, um den Energiemix so zu optimieren, dass die CO2-Emissionen bei der Erzeugung elektrischer Energie insgesamt deutlich reduziert werden. Elektrofahrzeuge können auch einen wichtigen Beitrag zur Speicherung von regenerativ erzeugtem Strom leisten.

Der Anfang Mai 2011 vorgelegte zweite Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität schätzt die Erwartungen insgesamt realistisch ein und enthält viele sinnvolle Maßnahmen zur Förderung der Verbreitung von Elektrofahrzeugen. Das aus diesem zweiten Bericht abgeleitete Regierungsprogramm Elektromobilität greift jedoch nur einige Vorschläge der Nationalen Plattform Elektromobilität auf. So sollen beispielsweise eine längere Steuerbefreiung für Elektrofahrzeuge sowie Sonderrechte in Innenstädten eingeführt werden. Die Dienstwagenbesteuerung soll so angepasst werden, dass ein vollständiger Abbau der zurzeit bestehenden steuerlichen Wettbewerbsnachteile für Elektrofahrzeuge gegenüber vergleichbaren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor erfolgt. Elektrofahrzeuge sollen bei Beschaffungen der öffentlichen Hand eine besondere Bedeutung erhalten. Die Bundesregierung beabsichtigt, dieses Ziel bereits im Haushalt für das Jahr 2013 umzusetzen.

In Deutschland sollen drei bis fünf „Schaufenster“ eingerichtet werden, in denen ein neues Mobilitätssystem mit Elektrofahrzeugen unter Praxisbedingungen getestet und einer breiten Öffentlichkeit gezeigt werden soll.

Unter dem Begriff „Elektrofahrzeug“ fasst das Regierungsprogramm Pkw, Nutzfahrzeuge und Leichtfahrzeuge, die rein elektrisch angetrieben werden oder technologieneutral einen kombinierten CO2-Typprüfwert unter 50 g/km nachweisen, zusammen.

Diese Definition des „Elektrofahrzeuges“ wird im Folgenden konsequent verwendet. Solche Elektrofahrzeuge sollen künftig mit einer blauen Plakette gekennzeichnet werden, die als Grundlage für mögliche Privilegierungen dieser Fahrzeuge im Straßenverkehr bzw. im öffentlichen Raum dienen soll.

Die internationalen Fahrzeughersteller verkaufen bereits serienmäßig hergestellte Elektrofahrzeuge, die sich in verschiedenen Verbrauchertests bewährt haben. Die Zulassungszahlen steigen seit Herbst 2010 kontinuierlich. Das Angebot für private und gewerbliche Kunden wird im Laufe des Jahres 2011 und im Jahr 2012 deutlich zunehmen, das aktuelle Angebot können Sie der Übersicht entnehmen. Um zumindest in der Anlaufphase die vorwiegend durch die verwendeten Batterien verursachten Mehrkosten zu kompensieren, ist ein Marktanreizprogramm unabdingbar, das mit Förderbeträgen oder vergleichbaren Maßnahmen in der Größenordnung von 5.000 bis 7.000 Euro pro Elektrofahrzeug gewährleistet, dass diese Fahrzeuge für die Kunden bezahlbar sind. Ohne eine solche Anschubförderung wird das ambitionierte Vorhaben der Bundesregierung keinen Erfolg haben. Zu dieser Einschätzung kommt auch die Nationale Plattform Elektromobilität in ihrem zweiten Bericht.

Durch die aktive Beteiligung in den Modellregionen zur Elektromobilität haben die VDIK-Mitgliedsfirmen bereits ihr Know how und ihre Erfahrungen auf diesem Gebiet eingebracht. Daher streben die internationalen Fahrzeughersteller an, auch im Rahmen der von der Bundesregierung geplanten Schaufenster eine aktive Rolle bei der weiteren Praxiserprobung des „Systems Elektrofahrzeuge“ zu spielen.

In naher Zukunft wird eine zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstranges vom Mild-Hybrid bis zum reinen Elektrofahrzeug stattfinden. Hybridfahrzeuge stellen dabei eine Schlüsseltechnologie für die Mobilität der Zukunft dar. Reine Elektrofahrzeuge wird man in bestimmten Regionen und im Rahmen geeigneter Einsatzfelder vorfinden. Für ihren Betrieb ist der Aufbau einer öffentlichen Ladeinfrastruktur, die auch die Möglichkeit der Schnellladung bieten muss, erforderlich.

Mittel- bis langfristig wird sich auch der Brennstoffzellenantrieb durchsetzen. Dabei gilt für den zum Betrieb von Brennstoffzellen erforderlichen Wasserstoff die gleiche Forderung wie für den Strom zum Betrieb von Elektrofahrzeugen. Beide müssen möglichst zu hundert Prozent aus regenerativen Quellen gewonnen werden. Auch hier muss noch die entsprechend flächengedeckte Infrastruktur mit Wasserstofftankstellen geschaffen werden. Wasserstoff kann auch indirekt als Speicher für erneuerbare Energien (beispielsweise aus Windkraft) genutzt werden.


Alternative Kraftstoffe

Vor dem Hintergrund der Endlichkeit von Erdölreserven und der Diskussion um die Auswirkungen zunehmender CO2-Emissionen, will die Europäische Union den Anteil von Biokraftstoffen auf zehn Prozent im Jahr 2020 erhöhen. Um die Nachhaltigkeit bei der Erzeugung dieser Kraftstoffe sicherzustellen, hat die EU ihre Zulassung an strenge Regeln geknüpft. So sind nur noch Biokraftstoffe erlaubt, für die kein Regenwald gerodet wurde und deren Ökobilanz – der Treibhausgasausstoß von der Produktion der Kraftstoffe bis zur Nutzung – positiver ist als bei fossilen Brennstoffen. Insbesondere von Biokraftstoffen der nächsten Generationen wird erwartet, dass sie weder negative Folgen für die Umwelt noch für die Lebensmittelproduktion haben, da sie beispielsweise aus Klärschlamm, Stroh oder anderen organischen Abfällen gewonnen werden können.

Die internationalen Fahrzeughersteller befürworten die Zielsetzung, den Biokraftstoffanteil in einem technisch vertretbaren Maß zu erhöhen, wenn die Nachhaltigkeit bei ihrer Erzeugung eindeutig nachgewiesen ist. Dabei ist es Aufgabe der Politik, die Verbraucher über die ökologischen Vorteile von Biokraftstoffen zu informieren. Die Einführung von E10-Kraftstoff hat gezeigt, dass Autofahrer solche neuen Kraftstoffe nur dann tanken, wenn sie überzeugt sind, dass mit der Nutzung keine Nachteile für die Umwelt und keine negativen Folgen für ihr Fahrzeug verbunden sind. Dieser Link führt direkt zur E10-Verträglichkeitsliste.

Aus Sicht der Automobilindustrie ist für die Nutzung von Biokraftstoffen, insbesondere bei einer Erhöhung des Bioanteils, ein ausreichender zeitlicher Vorlauf für die Entwicklungsabteilungen erforderlich. Bei Einführung neuer Kraftstoffe mit erhöhtem Bioanteil ist zwingend darauf zu achten, dass sowohl Bestands- als auch Neufahrzeuge den jeweiligen neuen Kraftstoff ohne Probleme tanken können. In diesem Zusammenhang versprechen Biokraftstoffe der folgenden Generationen die größten Vorteile. Daher sollte die steuerliche Förderung für diese Biokraftstoffe erhalten bleiben.

Flüssiggas (LPG) und Erdgas (CNG) sind auf absehbare Zeit sehr interessante Alternativen. Auch hier besteht die Möglichkeit, durch Beimischung den Bioanteil deutlich zu steigern. Aktuell sind Bestrebungen bekannt, den Anteil von Biomethan im Erdgas mittelfristig auf bis zu zwanzig Prozent zu erhöhen. Die Kraftstoffstrategie der Bundesregierung sieht ein Potential von Erdgas und Biomethan bis 2020 von vier Prozent am deutschen Kraftstoffmix. Um dieses Potential zu nutzen, soll die Palette attraktiver Fahrzeuge mit Erdgasantrieb deutlich erweitert werden. Dabei spielt auch die Nutzung von Erdgas und Biomethan durch Nutzfahrzeuge eine wichtige Rolle.

Vor dem Hintergrund neuer Energiekonzepte könnten Flüssiggas und Erdgas in Verbindung mit beigemischten Biokomponenten im Verkehrsbereich verstärkt zum Einsatz kommen. Dabei gibt es zumindest für Erdgas bereits Lösungen, die diesen Energieträger auch indirekt als Speicher für erneuerbare Energien nutzen.

Weitere Details zu Biokraftstoffen enthält das VDIK-Merkblatt Biokraftstoffe