Aktualisiert 21.03.2020 10:22

Bach erklärt

Mal richtig Gas geben – der Umwelt zuliebe

Noch fristen Gasfahrzeuge ein Nischendasein. Doch ihre Berechtigung ist unbestritten.

von
Christian Bach
Zukunftsorientiert: Es kann sein, dass der Gasfahrzeuganteil in Zukunft steigt.

Zukunftsorientiert: Es kann sein, dass der Gasfahrzeuganteil in Zukunft steigt.

ZVG

Es gibt rund 14'000 Fahrzeuge in der Schweiz, die über ein wortwörtliches Gaspedal und einen Gasmotor verfügen. Gas wird zwar weltweit hauptsächlich zur Strom- oder Wärmeerzeugung und für Hochtemperaturprozesse in der Industrie eingesetzt, aber es gibt auch in vielen Ländern Gasfahrzeuge. Insgesamt gegen 30 Millionen, bei weltweit über einer Milliarde Benzin- und Dieselfahrzeugen.

Bei den Personenwagen werden sie als Klein- und Kompaktfahrzeuge sowie als Mittelklasse und Mehrzweckfahrzeuge angeboten. Gasfahrzeuge sind kein Marktknüller, eher eine Spezialität, beispielsweise für Fahrzeugflotten. Deshalb werden sie von den Automobilherstellern auch immer wieder mal hinterfragt.

Gute Werte

Die guten ökologischen und ökonomische Werte haben bisher immer dazu geführt, dass sie weitergebaut wurden. Starken Zuwachs haben sie in letzter Zeit vor allem im Lastwagenbereich erfahren. Den Personenwagen-Gasfahrzeugen gemeinsam ist, dass sie heute zwar auf modernen Motorentechnologien beruhen, aber nur im untersten Drittel des Leistungsspektrums erhältlich sind.

Verbrauchsseitig ist diese Leistungsbeschränkung durchaus positiv - denn auch das unterste Drittel der Personenwagen ist immer noch gut motorisiert; aber eben verbrauchsärmer als leistungsstarke Auslegungen. Wie erwähnt, werden Gasfahrzeuge vor allem in Fahrzeugflotten eingesetzt. Nicht zuletzt, weil sich dies aufgrund ähnlicher Anschaffungskosten aber geringer Treibstoffpreise an der Tankstelle im Vergleich zu Benzin und Diesel relativ schnell rechnet. Aufgrund der hohen Klopffestigkeit von Gas von bis 130 Oktan, im Vergleich zu Benzin mit 95 bis 98 Oktan, sind Gasfahrzeuge insbesondere im Autobahneinsatz spürbar effizienter unterwegs als vergleichbar motorisierte Benziner. Innerorts ist dies nicht der Fall. Wegen des um ca. 100 kg höheren Gewichts sind die Verbrauchswerte dort etwas höher.

Die hohe Klopffestigkeit kommt auch bei Anwendungen mit hoher Last, wie dem Anhänger- oder Wohnwagenbetrieb in Form eines reduzierten Verbrauchsanstiegs zugute. Die Reichweite von Personenwagen reicht im Gasbetrieb von 300 bis 600 Kilometer.

Werden Gasfahrzeuge mit fossilem Erdgas betrieben, ist die Klima- und Umweltbelastung über den ganzen Lebenszyklus betrachtet zwar etwas besser als bei Diesel- und Benzinfahrzeugen, aber nicht viel.

Durch die Beimischung von Biogas reduziert sich die Klimabelastung aber entsprechend weiter. Im schweizerischen Tankstellenerdgas mit der Handelsbezeichnung CNG (für Compressed Natural Gas) ist heute ein Biogasanteil von gut 20 Prozent enthalten. Damit ist die CO2-Belastung schon deutlich geringer, als bei Benzin- oder Dieselfahrzeugen. Mit 100 Prozent Biogas aus modernen Anlagen ist die Klimabelastung um rund 80 Prozent geringer. Biogasfahrzeuge im Ausserorts- und Autobahnverkehr gehören deshalb in dieser Anwendung zu den Fahrzeugen mit der geringsten Klimabelastung. Nebenbei profitiert auch die Luftqualität: anders als Diesel und Benziner, stossen Gasfahrzeuge kaum ozonreaktive oder gesundheitsgefährdende Substanzen aus.

Limitiertes Potential

Das Biogaspotential in der Schweiz ist zwar noch nicht ausgeschöpft, aber doch auch limitiert. Praktisch ohne Limitierung ist aber die Herstellung von Gas aus erneuerbarem Strom (Stichwort: Power-to-Gas). Dieses lässt sich an Orten mit hoher Sonneneinstrahlung oder viel Wind produzieren und wie fossiles Gas vergleichsweise einfach über grosse Strecken transportieren.

Es ist deshalb durchaus vorstellbar, dass in Zukunft bei uns Fahrzeuge mit erneuerbarem Gas herumfahren, das in Offshore-Windparks oder Wüstenregionen erzeugt wurde. Die Wirtschaftlichkeit und CO2-Bilanz dieses Ansatzes ist insgesamt relativ gut. Es kann deshalb sein, dass der Gasfahrzeuganteil in Zukunft steigt - allerdings vermutlich weiterhin primär in Flottenanwendungen sowie im LKW- und Busbereich.

Christian Bach

leitet die Abteilung «Fahrzeugantriebssysteme» an der Empa. Sein Team entwickelt Antriebskonzepte der nächsten Generation und erforscht, wie diese mit erneuerbarer Energie betrieben werden können. Im Mobilitätdemonstrator «move» (move.empa.ch) auf dem Empa-Gelände in Dübendorf werden solche Konzepte umgesetzt.

Die Empa ist das Forschungsinstitut des ETH-Bereichs für Materialwissenschaften und Technologie. Eines ihrer wichtigsten Forschungsthemen ist der Umstieg von fossilen Energiequellen hin zu nachhaltig erzeugter Energie.

move.empa.ch

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