Alternative Kraftstoffe im Straßenverkehr
Bundesregierung und Hersteller setzen bei der Reduzierung des CO2-Ausstoßes im Straßenverkehr darauf, den Anteil an Elektroautos stark zu erhöhen. Das verspricht dann Erfolg, wenn der eingesetzte Strom aus erneuerbaren Quellen stammt. Allerdings kommen laut Bundeswirtschaftsministerium nur etwa 18 Prozent der in Deutschland verbrauchten Energie aus annähernd CO2-neutraler Produktion. Auch der Strombedarf in Deutschland kann zurzeit nicht durch regenerative Energie gedeckt werden. „Deshalb hat der vermehrte Einsatz von Elektrofahrzeugen zur Folge, dass Kohlekraftwerke erst später vom Netz genommen werden können,“ sagt Dr. Klaus Herzog, Professor für Fahrzeugsystemtechnik an der Technischen Hochschule Mittelhessen. Er erläutert: „Die Stromerzeugung für den Betrieb von Elektrofahrzeugen muss also den CO2-Emissionen der Kohlekraftwerke zugerechnet werden. Damit ergeben sich bei ganzheitlicher Betrachtung bei einem Elektrofahrzeug deutlich höhere CO2-Emissionen als bei einem Verbrenner-Fahrzeug. Bei dem derzeitigen Bestand der Fahrzeugflotte in Deutschland aus überwiegend Verbrenner-Fahrzeugen kann durch den Einsatz von alternativen Kraftstoffen der CO2-Ausstoß gesenkt werden.“
Verschiedene Kraftstoffe hätten das Potential, Verbrennungsmotoren CO2-neutral zu betreiben, so Herzog. Zwei davon hat Christian Stahl in seiner Bachelorarbeit am Gießener Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik hinsichtlich Brennverlauf, Energieumsetzung, Wirkungsgrad und Abgasverhalten untersucht.
Hydriertes Pflanzenöl wird durch eine katalytische Reaktion mit Wasserstoff aus pflanzlichen Abfällen hergestellt. Es zeigt ein ähnliches Verbrennungsverhalten wie Diesel, verbrennt russärmer und – so zeigten Stahls Untersuchungen – lässt sich bei einer Reduktion der Treibhausgasemissionen um 90 Prozent ohne Modifikationen am konventionellen Motor einsetzen. In den Niederlanden ist der Kraftstoff an den Tankstellen erhältlich, in Deutschland darf er nicht verkauft werden.
Oxymethlenether kann ebenfalls konventionellen Diesel ersetzen. Für den synthetischen Kraftstoff wird mit Strom durch Elektrolyse von Wasser Wasserstoff gewonnen. Mithilfe von CO2 aus Abgasen oder aus der Luft wird anschließend der Kraftstoff hergestellt. Bei der Verbrennung im Motor wird genau die CO2-Menge frei, die zuvor als Rohstoff verwendet wurde. Der Betrieb ist also CO2-neutral. Die Messungen von Christian Stahl zeigten einen etwa gleichen Wirkungsgrad wie Diesel. Für die Nutzung ist eine Anpassung der Motorsteuerung und des Kraftstoffsystems nötig.
Beide Kraftstoffe sind laut Herzog prinzipiell sinnvolle Alternativen. Nichts spreche gegen eine Zulassung von hydriertem Pflanzenöl in Deutschland. Schon heute sei konventionellem Diesel Biokraftstoff in einer Größenordnung von durchschnittlich fünf Prozent beigemischt. Synthetische Kraftstoffe wie Oxymethlenether, deren Produktion sehr energieintensiv ist, ergäben allerdings „ähnlich wie elektrische Antriebe erst Sinn, wenn regenerative Energie im Überschuss zur Verfügung steht. Dies ist zum Beispiel bei Windparks der Fall, die keine ausreichende Anbindung an das Stromnetz haben oder denen Speicherkapazitäten fehlen.“
Foto: Armin Eikenberg (TH Mittelhessen)
