Alternative Antriebe: Elektromobilität, Wasserstoff & Co.

Bis 2050 sollen die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu 1990 um 80 bis 95 % sinken. Im Verkehrssektor werden aktuell jedoch sogar mehr Klimagase ausgestoßen als noch vor 30 Jahren. Schuld an dem jüngsten Anstieg sind vor allem Anzahl und Größe der Autos. Deshalb haben wir uns die alternativen Antriebe angesehen, mit denen sich die Schadstoffemissionen im Verkehr reduzieren lassen.

Erneuerbare Energien im Verkehrssektor.

Während im Strommarkt schon fast 38 % der Energie aus regenerativen Quellen stammen, sind es im Verkehrssektor bisher nur 5,6 %. Wenn wir unsere Klimaziele erreichen wollen, muss sich hier etwas ändern. Welche Autos wir fahren und mit welchem Kraftstoff wir sie antreiben, macht einen entscheidenden Unterschied, wenn es um den Ausstoß von Schadstoffen geht.

Es gibt verschiedene alternative Antriebe: Wasserstoff, Bioethanol, CNG und LPG, E-Fuels sowie Strom sind Alternativen für fossile Brennstoffen wie Benzin und Diesel. Letztlich wird es – genauso wenig wie im Strommarkt – nicht eine einzige Technologie geben, sondern einen gesunden Mix verschiedener Antriebstechnologien, bei der die jeweiligen Stärken geschickt genutzt werden.

 

Diese alternativen Antriebe gibt es für Automobile.

 

Bioethanol zur Senkung von CO2-Emissionen.

Bioethanol ist ein Kraftstoff, der durch die Fermentation von Pflanzen gewonnen und Superbenzin (Super E5, Super E10) beigemischt wird. Nur etwa 1 % des Bioethanols wird als reiner Kraftstoff verkauft, da konventionelle Motoren nicht dafür geeignet sind. Der Marktanteil von Bioethanol liegt aktuell bei 1,3 %. Das spart 3,1 Millionen Tonnen CO2 im Jahr.

Da Ethanol einen um 35 % geringeren Energiegehalt hat als normale Kraftstoffe, wird bis zu ein Drittel mehr davon verbraucht. Bis Ende 2015 war Bioethanol durch die steuerliche Begünstigung deutlich billiger als herkömmliches Superbenzin, was diesen Mehrverbrauch aus Kostensicht ausgeglichen hat. Seit 2016 steigen die Preise für Bioethanol jedoch und variieren zudem nach Region.

Als größter Vorteil von Bioethanol wird häufig der geringere CO2-Verbrauch genannt. Wirklich nachhaltig ist Bioethanol aber nur dann, wenn es aus organischen Reststoffen gewonnen und nicht aus Getreide oder Zuckerrüben, die extra für diesen Zweck gepflanzt wurden. Denn das nimmt der Landwirtschaft Ackerflächen. Stattdessen sollte das Bioethanol aus Reststoffen der Nahrungsmittelproduktion gewonnen werden und diese so nachhaltiger machen. Auch auf umweltverschmutzende Pestizide sollte bei der Herstellung von Bioethanol verzichtet werden.

 

Gas als Kraftstoff: CNG, LPG.

Auch Gas eignet sich als alternativer Antrieb für Fahrzeuge. Dabei unterscheidet man zwischen „Compressed Natural Gas“ (CNG) und „Liquefied Petroleum Gas“ (LPG). CNG ist natürliches Erdgas mit einem Anteil an Biogas. LPG ist ein Nebenprodukt der Erdölverarbeitung und daher nicht regenerativ. Grundsätzlich sind beide Kraftstoffe umweltschonender als herkömmliches Benzin, der Umweltnutzen ist bei CNG jedoch höher: Bei einem Biogas-Anteil von 20 % spart man mit CNG als Kraftstoff schon ca. 35 % CO2 im Vergleich zu Benzin. Je höher der Biogas-Anteil von CNG ist, desto größer fällt die CO2-Ersparnis aus. Zu 100 % CO2-neutral ist CNG allerdings nur, wenn es aus regenerativen Quellen gewonnen und nachhaltig hergestellt wird. Bei LPG liegt die CO2-Ersparnis im Vergleich zu Benzin bei ca. 15 %. Der geringere CO2-Ausstoß liegt an der chemischen Zusammensetzung von CNG und LPG. Bei der Verbrennung entsteht weniger CO2, als bei anderen Kraftstoffen.

Das ist auch der größte Vorteil beider Gas-Antriebsarten im Vergleich zu Benzin und Diesel. Zudem ist die Infrastruktur für CNG mit ca. 900 Tankstellen (Quelle: ADAC, Stand April 2019) deutschlandweit bereits sehr gut ausgebaut. Für LPG gibt es ca. an jeder zweiten Tankstelle die Möglichkeit zu tanken. Das Tanken selbst ist preiswert: CNG ist etwa 50 % günstiger als Benzin und 33 % günstiger als Diesel. (Stand Juni 2018).

Die Anschaffung eines Erdgas-Fahrzeugs ist zwar mit höheren Kosten verbunden, durch die niedrigen Kraftstoffpreise können diese aber bei entsprechendem Gebrauch (7.000 bis 12.000 Kilometer jährlich) ausgeglichen werden. Um diese alternativen Antriebe attraktiver zu machen, gibt es in Deutschland momentan eine steuerliche Begünstigung für Erdgasfahrzeuge. 

 

Wasserstoffauto mit Brennstoffzelle als alternative Antriebsform.

Die gute Nachricht zuerst: Wird Wasserstoff als Kraftstoff genutzt, entstehen bei der Verbrennung kaum Emissionen. Zumindest, wenn eine Brennstoffzelle genutzt wird. Denn in der Brennstoffzelle erfolgt eine chemische Reaktion, bei der elektrische Energie erzeugt wird. Die zentrale Frage ist aber auch hier: Wie wurde der Wasserstoff hergestellt? Kommt er aus fossilen Quellen, ist ein Wasserstoffauto natürlich nicht nachhaltig.

Dass es auch anders geht zeigt ein Mieterstromprojekt von Polarstern in Esslingen. Hier wird mittels Mieterstrom erzeugte, überschüssige Sonnenergie zur Erzeugung von grünem Wasserstoff genutzt: Dieser Wasserstoff kann dann als Kraftstoff in Brennstoffzellen-Fahrzeugen genutzt werden. Mehr zum Projekt kannst du hier nachlesen.

Mieterstromprojekt von Polarstern in Esslingen
Mieterstromprojekt von Polarstern in Esslingen

Nachteile: Damit Wasserstoffautos sich durchsetzen muss die Technologie günstiger und die Infrastruktur verbessert werden: Die Betankung mit Wasserstoff geht zwar deutlich schneller als das Laden eines Elektroautos, dafür fehlt es aber an entsprechenden Wasserstofftankstellen. Deutschlandweit gab es Ende 2018 nur 35 solcher Tankstellen. Außerdem ist das Material für einen Katalysator momentan noch sehr teuer. Der Deutsche Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband (DWV) argumentiert, dass immer weniger Material gebraucht wird und so die Preise weiter sinken werden.

 

Synthetische Kraftstoffe aus erneuerbarer Energie.

Sogenannte E-Fuels werden mittels Strom hergestellt, etwa aus Biomasse (Biomass to Liquid) oder grünem Wasserstoff (Power to Liquid). Wird in der Erzeugung der E-Fuels erneuerbar erzeugter Strom genutzt, dann sind E-Fuels eine wirklich nachhaltige Alternative. Zudem können E-Fuels in ganz normalen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Das Problem der Infrastruktur fällt hier somit weg. Klingt eigentlich perfekt. Wo ist der Haken?

Bisher bleibt der Durchbruch aus: Die Herstellung synthetischer Kraftstoffe ist mit hohen Kosten und viel Aufwand verbunden. Gleichzeitig ist der Wirkungsverlust hoch. Das bedeutet, dass viel erneuerbare Energie nötig ist, um die synthetischen Kraftstoffe herzustellen. Doch durch weitere Forschung und Entwicklung und den Einsatz in der Automobilpraxis, wird die Erzeugung immer günstiger, prognostizieren Experten. Auch die steigende Erzeugung erneuerbarer Energien hilft, ausreichend Ökostrom zur Verfügung zu haben.

Sind E-Fuels also schon bald DIE Lösung für eine erfolgreiche Energiewende im Verkehrssektor? Nicht alleine, sagen Experten. Denn die Verkehrswende funktioniert nur durch eine Mischung der verschiedenen Technologien. Übrigens können künftig E-Fuels wohl auch gerade für den Einsatz im Luft- und Schiffsverkehr sinnvolle Alternativen für bisherige fossile Kraftstoffe sein.

 

Elektroantrieb: Umweltbilanz von (Öko-)Strom als Kraftstoff.

Elektromobilität liegt aktuell bei einem Marktanteil von knapp 2 % – bis zu den 10 %, die von der Bundesregierung bis 2025 angestrebt werden, fehlt also noch einiges. Doch für den Ausbau der Elektromobilität wird einiges getan: Die Ladeinfrastruktur für Elektroautos wird in Deutschland bis 2020 mit 300 Millionen Euro gefördert. Auch im restlichen Europa werden Ladesäulen installiert, sodass das Reisen mit dem Elektroauto mit ein wenig Planung einfacher wird. Ein weiterer Vorteil sind die verfügbaren Förderungen und Prämien wie die aktuell noch bis 30.06.2019 gültige Kaufprämie (Umweltbonus) für Elektroautos. Generell sind viele Elektroautos heute nicht mehr so teuer, wie noch vor ein paar Jahren. Es gibt sie schon ab unter 20.000 Euro. Und im Betrieb sind sie bereits günstiger als klassische Verbrenner – und sparen deutlich mehr CO2. All das führt dazu, dass Strom als alternativer Antrieb immer interessanter wird.

Eine aktuelle Studie vom ADAC zeigt, dass es bei Elektroautos große Unterschiede in Bezug auf Reichweite und Verbrauch gibt. So verbrauchen z. B. größere Autos mit leistungsstärkeren Batterien natürlich mehr Energie. Allgemein rechnet sich ein Elektroauto aus CO2-Sicht nur, wenn es mit Ökostrom betrieben wird. Wer sein Elektroauto mit herkömmlichem Strom lädt, fährt nicht wirklich umweltfreundlich.

>>>> Hier findest du mehr Infos dazu, wann sich dein Elektroauto für die Umwelt lohnt. 

Elektroauto vs. Verbrenner
Elektroauto vs. Verbrenner

Polarstern bietet zwei Tarife für die Fahrer von Elektroautos: Wirklich Autostrom und Wirklich Autostrom Plus. Bei beiden Tarifen bekommst du 100 % CO2-neutralen Ökostrom aus Deutschland. Wirklich.

>>>> Hier findest du alle Details zu unseren Autostrom-Tarifen.

 

Alternative Antriebe: Die Mischung macht´s.

Um wirklich eine Energiewende in der Automobilbranche herbeizuführen, ist eine Mischung verschiedener Technologien die beste Lösung. Ein Ansatz allein wird die Energiewende im Verkehrssektor leider nicht herbeiführen können.

Generell sind alternative Antriebe wie Bioethanol besser als rein fossile Kraftstoffe. Auf lange Sicht müssen diese alternativen Antriebe aber zu 100 % erneuerbar werden. Hier hat das Wasserstoffauto mit Brennstoffzelle langfristig viel Potential. Noch es fehlt allerdings die Infrastruktur und die Kosten für diese Technologie sind noch sehr hoch. Auch E-Fuels haben viel Potential, besonders wenn erneuerbare Energien immer besser ausgebaut werden.

Wer sich nach einem neuen umweltfreundlichen Auto umsieht, ist aktuell mit einem Elektroauto gut bedient. Die Lademöglichkeiten unterwegs sind vergleichsweise gut und theoretisch kann das Auto an jeder Steckdose wieder aufgeladen werden. Die Reichweite erfüllt bereits heute die Bedürfnisse der alltäglichen Mobilität. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) stellt fest: „Elektromobilität ist weltweit der Schlüssel klimafreundlicher Mobilität. Der Betrieb von Elektrofahrzeugen erzeugt insbesondere in Verbindung mit regenerativ erzeugtem Strom deutlich weniger CO2.“

>>>> Hier findest du alles über Wirklich Autostrom & Wirklich Autostrom Plus von Polarstern.

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