Passwort vergessen?  | 
 |  Passwort vergessen?  | 
Suche
  • Login
  • Login

Freitag, 15. Dezember 2017

Klimaschutz

Diesel muss zeigen, was er kann

Von Stephan W. Eder | 7. Dezember 2017 | Ausgabe 49

Die CO2-Emissionen des Straßenverkehrs in Deutschland lagen 1990, dem Bezugsjahr des Kyotoprotokolls, und 2015 im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau.

w - Brennpunkt CO2 BU
Foto: panthermedia.net/ Darius Turek

Sich üppig CO2-Emissionen genehmigen – Deutschland muss das Gegenteil davon tun, vor allem im Verkehrssektor.

Aus den Daten des Kraftfahrtbundesamtes ist erkennbar, dass von 1990 bis heute der Anteil an Dieselfahrzeugen im Straßenverkehr zugenommen hat. So lag der Pkw-Dieselanteil 1990 bei 12 %, 2014 waren es fast ein Drittel – 31 %. Dies trägt dazu bei, dass sich die CO2-Emissionen des Straßenverkehrs hin zu dieselmotorisierten Fahrzeugen verschieben (s. Grafik).

Die Kohlendioxidemissionen des Straßenverkehrs in Deutschland haben 2015 wieder das Niveau von 1990 erreicht. Dabei fand erstens eine Verschiebung der Emissionen hin zu Nutzfahrzeugen statt, zweitens hin zu Emissionen aus der Verbrennung von Dieselkraftstoffen – letzteres auch beim Pkw.

Die Daten, die als Treibhausgas- und CO2-Emissionsdaten seitens des Umweltbundesamtes zur Verfügung stehen, basieren auf dem Tremod-Datenmodell des Straßenverkehrs, so Lars Mönch, Fachgebietsleiter Abgastechnologie des Umweltbundesamtes (UBA).

 

„Dort wird der Kraftstoffverbrauch seriös geschätzt und nicht aus dem Prospekt übernommen. Hintergrund ist, dass wir nicht von den Normverbräuchen der Kraftfahrzeuge ausgehen. Das sind dieselben Daten, die man zum Beispiel in einem Autohaus beim Autokauf angegeben findet“, erklärt Mönch.

Dieser Normverbrauch wird für die Emissionsberechnungen – differenziert nach Fahrzeugklasse – mit einem Aufschlag versehen. Er liegt derzeit zwischen 20 % und 25 %. „Wir gehen also davon aus, dass die Autos real 20 % bis 25 % mehr verbrauchen, als in den Normverbräuchen angegeben“, so Mönch.

Die abgesetzten Kraftstoffmengen werden verglichen mit den prognostizierten Verbräuchen. Diese wiederum werden errechnet aus den korrigierten Normverbräuchen und den Fahrleistungen aus Prognosen der Bundesanstalt für Straßenwesen.

Die Treibhausgasemissionen in Deutschland liegen 2015 rund 28 % unter dem Niveau von 1990. Es ist das Bezugsjahr, gegenüber dessen Stand die Industriestaaten sich im Kyoto-Protokoll verpflichtet haben, ihre Treibhausgasemissionen zu senken. Das ist nur beim Verkehr in Deutschland nicht gelungen.

„In der Öffentlichkeit wird fast immer nur von den Treibhausgasemissionen in dem Zeitpunkt gesprochen, wenn das Fahrzeug auf der Straße ist und betrieben wird“, erklärt Mönch. „Was danach damit passiert, quasi auf dem Schrottplatz, und was davor bei der Herstellung des Fahrzeuges passiert und durch die Bereitstellung der Kraftstoffe, das wird woanders bilanziert.“ Das seien vorgegebene Grenzen der Berichterstattung des Treibhausgasemissionsinventars.

Aus ganzheitlicher Sicht greift dieser Ansatz zu kurz; im Sinne von Ökobilanzen wäre eine „Cradle-to-Grave“-Betrachtung sinnvoll. Aber die staatlich verbindlichen Vereinbarungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen, die sich aus dem Kyotoprotokoll ergeben, sehen nur diesen von Mönch beschriebenen Ansatz vor. Er ist damit auch Basis für die politische Debatte im Land

Weil die UBA-Experten laut Mönch Hinweise haben, dass der Normverbrauch für neue Fahrzeuge real um 30 % bis 40 % überschritten wird, hat das Amt zurzeit ein Forschungsprojekt laufen. „Wir wollen ermitteln, wie wir anhand von Realdaten jährlich diese Differenz exakter bestimmen können, sodass wir diesen Aufschlag, den wir in den Berechnungen ausführen, noch belastbarer herleiten können“, erklärt Mönch. „Es ist anspruchsvoll, diese Zahlen herzuleiten, aber dadurch, dass sich die Systematik nicht geändert hat, ist die Aussage, dass im Straßenverkehr nichts passiert ist, eher noch eine optimistische Aussage, weil es eher Informationen gibt, die darauf hindeuten, dass die Emissionen eigentlich höher liegen.

Ob der derzeit kurzfristig zu sehende Trend von der Diesel- hin zur Ottomotorisierung bei den Zulassungszahlen von Pkw stabil ist, vermag Mönch nicht zu sagen, „aber er kann sich ja durchaus wieder erholen, wenn der Dieselmotor in der Realität das darstellt, was er wirklich kann“.

Seit 2012 ergeben die Daten des Umweltbundesamtes, dass im Straßenverkehr die CO2-Emissionsmengen leicht ansteigen. „Wenn wir jetzt hingehen würden, und machen dem Diesel das Leben immer schwerer, sodass immer mehr Fahrzeuge mit Ottomotoren zum Einsatz kämen, dann würde dieser Anstieg der Straßenverkehrsemissionen noch kräftig zunehmen“, sagt Michael Bargende, geschäftsführender Direktor des Instituts für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart (IVK). „Wir brauchen den Diesel, um die CO2-Emissionen auf einem bedauerlicherweise in Gänze noch leicht ansteigendem Niveau zu halten.“

„Nicht weniger Autos kaufen, aber weniger fahren“, dieses Konzept könnte, so der Stuttgarter Fahrzeugexperte, helfen, diesen Trend umzukehren. „Wir müssen den Berufsverkehr soweit es irgend geht auf den öffentlichen Personennahverkehr verlagern und vom Individualverkehr wegnehmen.“

Der Unterschied in der Energiedichte zwischen Diesel- und Ottokraftstoffen beträgt etwa 15 %. „Das liegt weniger am spezifischen Energiegehalt als vielmehr an der gegenüber Ottokraftstoffen höheren Dichte des Dieselkraftstoffs. Dieser Unterschied führt dazu, dass man beim Diesel quasi mehr Kilogramm pro Liter tankt und damit auch mehr Energie pro Liter“, erklärt IVK-Direktor Bargende.

Dieselkraftstoff hat aufgrund seines leicht schlechteren Kohlenwasserstoffverhältnisses – er enthält etwas mehr Kohlenstoff im Verhältnis zum Wasserstoff als Ottokraftstoffe – ein höheres CO2-Bildungspotenzial. Dies seien, so Bargende je nach Kraftstoff bis zu maximal 5 %.

„Die niedrigere CO2-Emission des Dieselmotors rührt daher, dass der Wirkungsgrad des Diesel- wesentlich besser ist als der des Ottomotors, und das gilt besonders für die Teillast“, erklärt der Maschinenbauingenieur, „da ergeben sich 15 % bis 20 % geringere CO2-Emissionen als beim Benziner.“ Dabei sei wichtig, die Fahrzeuge innerhalb einer Fahrzeugklasse mit vergleichbaren Gewichten, möglichst identischen Motorisierungen in einem definierten Fahrzyklus zu vergleichen.

Bargende erklärt, worauf es ankommt. „Dabei ist zum Beispiel bei der Motorisierung das Drehmoment wichtiger als die Motorleistung.“. Die Motorleistung sei mittlerweile kein Kriterium mehr für den Verbrauch. „Der Zusammenhang existiert nicht mehr“, betont er. Für den Diesel gelte, dass dieser Emissionsvorteil größer werde, je größer und schwerer das Fahrzeug sei.

Die Dieseltechnologie wurde über die Jahre stetig energieeffizienter, ihre Effizienzvorteile aber wurden zumindest in Teilen durch höhere Gewichte der Fahrzeuge kompensiert – Reboundeffekt nennen Energiewirtschaftler dieses Phänomen.

Es wird derzeit darüber nachgedacht, dass die Dieseltechnologie über synthetisch hergestellte Dieselkraftstoffe – zum Beispiel via Power-to-X-Prozesse – langfristig dekarbonisiert werden könnte. „Das ist auf jeden Fall eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Alternative, die ein großes Zukunftspotenzial hat“, sagt Bargende, derzeit allerdings nur, wenn der Strom dafür aus überschüssigem Ökostrom käme.

Michael Sterner, der sich seit Jahren an der OTH Regensburg mit Power-to-X-Technologien im Rahmen seiner Professur für Energiespeicher beschäftigt, sieht es aus der gesamtsystemischen Sicht leicht anders. „Langfristig hat der Diesel im Schiffsverkehr eine Zukunft, da sehe ich ihn als nicht ersetzbar an. Auch der Lkw-Verkehr wird langfristig sicherlich gut mit Dieselhybriden betrieben werden können“, sagt Sterner. Im Straßenverkehr in der Langstrecke werde der Diesel bis 2030 bei den Pkw eine Rolle spielen können – „so lange, bis die Problematik von Reichweite und Ladeinfrastruktur beim Elektroantrieb gelöst ist“, glaubt er.

Sterner sieht angesichts der chinesischen Pläne zum Ausbau der Elektromobilität einen enormen Zug dahin, dass der Pkw-Verkehr schon kurz- und mittelfristig weitgehend elektrifiziert wird. „Das kann schneller gehen, als viele heute glauben.“ Ursache hierfür sei die zu erwartende Degressionskurve für die Kosten der Elektromobilität. In diesem Verkehrssegment hätten auch synthetische Kraftstoffe, die zu einem CO2-neutralen Dieselbetrieb führen könnten, kaum eine Chance. 

Am Ende sei es vor allem für den Pkw-Sektor keine Frage der Technologie, sondern der Kosten: „Synthetische Kraftstoffe wird man nur dort einsetzen, wo es wirklich notwendig ist und Elektrifizierung kaum möglich oder wenig sinnvoll ist“, erklärt Sterner. Synthetische Kraftstoffe würden daher vor allem in den Bereichen des Schiffsverkehrs und des Flugverkehrs Einsatz finden, weil diese Bereiche des Verkehrssektors anders nur schwer zu dekarbonisieren seien.

stellenangebote

mehr