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Erdgasfahrzeug

Kraftfahrzeug das Erdgas als Kraftstoff nutzt
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Ein Erdgasfahrzeug, auch Erdgasauto oder englisch, Natural Gas Vehicle (NGV) genannt, ist ein Fahrzeug, das heute vorrangig mit komprimiertem Erdgas als Kraftstoff betrieben wird und mit einem Verbrennungsmotor als Antriebsaggregat ausgestattet ist. Der Motor entspricht einem herkömmlichen Ottomotor. Anstatt eines Benzin-Luft-Gemisches wird ein aufbereitetes Erdgas-Luft-Gemisch in den Zylindern verbrannt.

Da Erdgas bei atmosphärischem Normaldruck im Vergleich zu z. B. Dieselkraftstoff eine sehr geringe Energiedichte besitzt und mit 0,036 MJ/Liter einen niedrigeren volumetrischen Heizwert als Diesel mit 34,7 MJ/Liter, wird das Erdgas auf etwa 200 bar verdichtet (CNG = Compressed Natural Gas) oder durch Temperatursenkung auf –162 Grad Celsius verflüssigt (LNG = Liquefied Natural Gas), um eine ausreichende Energiemenge in einem vertretbaren Volumen im Fahrzeug mitführen zu können. Das Erdgas aus dem bereits bestehenden Erdgasnetz als heute wichtigster Energieträger im Haushaltsbereich wird in den Tankstellen komprimiert und steht somit auch dem Autoverkehr zur Verfügung.

Aufgrund der Umweltvorteile für Erdgas gibt es in Deutschland bis 31. Dezember 2018 eine Steuerbegünstigung bei der Mineralölbesteuerung von Kraftstoffen, und auch die Europäische Kommission will den Anteil von Erdgasfahrzeugen am europäischen Kraftfahrzeugbestand unterstützen, so dass bis 2020 rund 10 % aller Fahrzeuge mit Erdgas fahren könnten. Erdgasfahrzeuge sind nicht zu verwechseln mit den Autogasfahrzeugen, die mit Flüssiggas (LPG = Liquefied Petroleum Gas) betrieben werden.

Geschichte der Erdgasfahrzeuge

Historie

  • 1862 baute Étienne Lenoir das erste Gasmotorenfahrzeug, noch bevor es Benzin- und Dieselfahrzeuge gab.
  • 1862 arbeitete Nicolaus August Otto auch an Experimenten mit Viertakt-Motoren.
  • 1863 wurde die erste Gaskraftmaschine entwickelt.
  • 1876 Entwicklung eines Viertakt-Motors mit Verdichtung eines Gas-Luftgemisches.

Im Laufe der Jahre begann eine immer stärker werdende weltweite Motorisierung und verschiedene Gasfahrzeuge wurden betrieben. Als Treibstoff diente u. a. Biogas, Campinggas, Erdgas, Holzgas, Koksgas oder Stadtgas. Nach dem Zweiten Weltkrieg gab es eine große Nachfrage an Gaskraftstoffen. In Italien gab es zudem ein Boom an Erdgasfahrzeugen durch das im Norden des Landes geförderte Erdgas. Ab den 1950er Jahren konzentrierte sich die Automobilindustrie mehr auf Benzin- und Dieselfahrzeuge und baute keine Erdgas-Serienfahrzeuge. Es gab nur einzelne umgerüstete Erdgasfahrzeuge und wenige Tankstellen. Hinzu kam das die Kosten für Benzin und Diesel bis in die 1970er Jahre immer mehr fielen. Aus Klima- und Umweltschutzgründen nahm der Einsatz von Erdgas als Treibstoff weltweit zu, darunter besonders in den Ländern Argentinien, Brasilien und Italien. 1984 entwickelte Volvo das erste erdgasbetriebene Fahrzeug in Schweden.

Erdgasfahrzeuge in Deutschland

In Deutschland gingen 1994 die ersten Fahrzeuge in Serie. Einige der ersten Hersteller waren BMW, Ford und Volvo. Ab 1996 folgten weitere Automobilhersteller, darunter: Citroën, Fiat, Mercedes-Benz, Opel, Peugeot, Volvo und VW. 1997 präsentierte auch Honda mit dem Civic GX NGV ein Fahrzeug mit Erdgasantrieb.

 
Ein Erdgasbus Mercedes-Benz O 405 N CNG in Mannheim

Im Jahr 1993 starteten die Firmen Ruhrgas, Stadtwerke Mainz, MAN sowie LMF ein Pilotprojekt zur Nutzung von Erdgas in öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV). Hierbei wurde die erste Erdgastankstelle in Deutschland errichtet und zum ersten Mal Stadtverkehrsomnibusse im Flottenbetrieb mit Erdgas angetrieben. Diese Busse wurden zuerst bei der Stadtverkehrsgesellschaft Frankfurt (Oder) (SVF) eingesetzt. Die SVF besitzt z.Z. 11 Standardbusse und 11 Gelenkbusse.[1] Mittlerweile gibt es zahlreiche lokale Verkehrsunternehmen im ÖPNV, die ihre Omnibusse mit Erdgas betreiben, daneben verstärkt auch Taxi-Unternehmen und große Flottenbetrieber wie, die Deutsche Telekom, der Autovermieter Avis, der Automobilclub und Pannendienst ADAC, das Logistikunternehmen TNT, das Logistikunternehmen trans-o-flex (2006: 115 Fahrzeuge), das Einrichtungshaus IKEA und soziale Dienstleister wie DRK, Malteser Hilfsdienst oder Diakoniestationen. Neben Erdgas ist auch – mit passender Fahrzeugausrüstung – Flüssigerdgas (LNG Liquefied Natural Gas) als Kraftstoff in Anwendung.

Die Anzahl der Erdgasautos in Deutschland betrug am 1. Januar 2007 nach Angaben des Kraftfahrtbundesamtes 54.772 Fahrzeuge (zum Vergleich: 1. Januar 2006: 38.933 Fahrzeuge) bei über 730 CNG-Tankstellen. Nach einer Studie der Unternehmensberatung Roland Berger wurde ein Gesamtbestand an Erdgasfahrzeugen (einschl. Kraftomnibussen und Lastkraftwagen) bis 2010 auf 360.000 Fahrzeugen prognostiziert.

Nach Angaben des deutschen Kraftfahrt-Bundesamtes gab es 2006 gegenüber 2005 bei den Kraftfahrzeug-Neuzulassungen einen Zuwachs von 41 Prozent.[2]

Erdgasfahrzeuge in Österreich

Die erste öffentliche Erdgastankstelle in Österreich wurde 1997 von der OMV AG in Graz in Betrieb genommen. 2006 fuhren in Österreich ca. 3.000 Fahrzeuge mit Erdgasantrieb und es wird ein Anstieg bis 2010 auf 50.000 Fahrzeuge erwartet. Das Kraftstoffangebot wird durch derzeit 49 öffentlichen Erdgastankstellen (Stand: Februar 2007) und 40 Betriebstankstellen gewährleistet. Der Bestand an öffentlichen Tankstellen soll bis 2010 auf bis 200 ausgebaut werden. In Wien gibt es derzeit acht öffentliche Erdgastankstellen (Stand: Februar 2007) und deren Anzahl soll bis 2010 auf 24 Tankstellen erweitert werden.

Erdgasfahrzeuge in der Schweiz und im Fürstentum Liechtenstein

In der Schweiz und in Liechtenstein fuhren Ende Dezember 2006 insgesamt rund 3.500 Erdgasfahrzeuge. Bis 2010 wird ein Antstieg auf 30.000 Fahrzeuge erwartet. Das öffentliches Tankstellennetz umfasste Ende Dezember 2006 rund 85 Stationen, darunter auch Biogastankstellen. Bis Ende 2007 soll das Netz auf 100 Erdgas- bzw. Biogastankstellen ausgebaut werden.

Im Januar 1996 testeten die Basler Verkehrs-Betriebe (BVB) den Erdgasbus BVB Mercedes O405N von Mercedes-Benz auf ihren zwei längsten Buslinien. Als Pilotprojekt folgte eine Bestellung von insgesamt 12 Erdgasbussen mit den Nummern 801-812, die noch heute in Betrieb sind. Bei der Busgarage an der Rankstraße befindet sich eine öffentliche Erdgas-Tankstelle. Später beschafften sich weitere Busbetriebe mit Erdgas betriebene Linienbusse.

Das Fürstentum Liechtenstein verfügte 2005 über 39 Erdgasbusse, die von der Liechtenstein Bus Anstalt (LBA) in Vaduz betrieben wurden. Fahrzeughalter von Erdgasfahrzeugen sind in Liechtenstein von der Motorfahrzeugsteuer befreit.

Aktuelle Entwicklungen

Weltweit existieren über 5,7 Millionen Erdgasfahrzeuge, davon allein in Argentinien und Brasilien zusammen rund 2,8 Millionen Stück (Stand: 2006).

Europa

  • Der französische Autohersteller Citroën kooperiert auf dem Erdgasautomarkt zusammen mit dem Gasversorger GDF Gaz de France und will ab 2007 im Raum Toulouse Fahrzeuge zum Selbstbetanken am Gashausanschluss anbieten. Der 500 € teure Kompressor wird den Fahrzeugkäufern und Besitzern eines Gas-Anschlusses kostenlos bereitgestellt. In Frankreich gibt es außerdem eine Steuerermäßigung von 1.525 Euro für mono- und bivalente neu gekaufte Erdgasfahrzeuge. Der französische Handelskonzern Carrefour will zudem Erdgas-Tankstellen einrichten.
  • Großbritannien: Für den Großraum London (Greater London) sind seit Februar 2003 Erdgasfahrzeuge von der Zahlung der City-Mautgebühr „Congestion Charge“ befreit, die sonst Fahrzeughalter in der Zeit von 7.00 bis 18.30 Uhr in Höhe von £5 pro Tag entrichten müssten. Ausnahme an Wochenenden. Auch zahlen Halter von Erdgasfahrzeugen weniger Kraftfahrzeugsteuer, hier: „Vehicle Excise Duty (VED)“, als vergleichbare Benzin- und Dieselfahrzeuge.

Asien

  • In Indien startete bereits 1998 in Neu-Delhi ein Erdgasfahrzeug-Förderprogramm, dass City-Busse und Taxis umfasste und die Luftverschmutzung reduzieren sollte. Das Versorgungsunternehmen Indraprastha Gas Limited (IGL), ging hierzu ein joint venture mit der staatlichen GAIL und BPCL sowie der lokalen Gouverneursregierung in Neu-Delhi ein. Aufgrund der Erfolge in Neu-Delhi entschloss sich die indische Regierung auch in 11 weiteren Metropolen Erdgasfahrzeuge zu fördern. In der Stadt Lakhnau (Lucknow), zugleich Hauptstadt des Bundesstaates Uttar Pradesh, ca. 500 Kilometer östlich der Hauptstadt Neu-Delhi mussten bis Ende November 2006 alle Fahrzeuge im öffentlichen Personenverkehr der Stadt auf Erdgas umgerüstet sein, zeitgleich erfolgte ein Fahrverbot für Diesel- und Benzinbusse.
  • In Thailand begannen die ersten Erfahrungen mit Erdgas betriebenen Fahrzeugen 1984 in Kooperation mit Neuseeland und führte zur Einführung von 5 Bussen. Heute verfolgt die Regierung eine Umstellung des Tankstellennetzes zu Gas: CNG und LNG, und zur weiteren Förderung von Erdgasfahrzeugen.
  • In den Vereinigten Arabischen Emirate wurde im Sommer 2005 beschlossen, dass Erdgas bis 2012 rund 20 Prozent des gesamten, im Straßenverkehr des Landes verbrauchten Kraftstoffs ausmachen soll.

Amerika

  • Brasilien: Der Preis für 1 Liter Benzin beträgt 2,05 bis 2,30 Reais pro Liter (Stand 2005), das sind umgerechnet ca. 70 bis 80 Euro-Cents. Dagegen kostet 1 kg komprimiertes Erdgas (CNG) 1 Real (ca. 0,34 Euro). Der Umbau von reinen Benzinautos in bivalente Erdgasfahrzeuge kostet in Brasilien etwa 2.000 Reais (ca. 670 Euro) und senkt die Kosten für die Kraftfahrzeugsteuer um 25 Prozent.
  • USA: Die Verwendung von Erdgas in Pkw ermöglicht die Einhaltung der Ultra Low Emission Vehicle Standards. Das erste ULEV-Fahrzeug für Kalifornien war ein Erdgas-Pkw.

Technik

Technik bei Serienfahrzeugen

Viele Automobilhersteller haben sich zusammen mit dem Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft, der Mineralölindustrie (u. a. Aral), dem Bundesumweltministerium und dem Automobilklub ADAC im Trägerkreis „Das Erdgasfahrzeug“ zusammengetan. Die Automobilindustrie bietet seit 2001 eine zunehmende Modellpalette an serienmäßigen Erdgasfahrzeugen an.

Erdgasfahrzeuge gibt es in zwei Ausführungen: bivalent und monovalent.

  • Bivalente Fahrzeuge (auch bifuel genannt) können sowohl mit dem Treibstoff Erdgas als auch mit Benzin fahren. Durch Betätigen eines Schalters oder automatisch kann der Betrieb zwischen den Kraftstoffen jederzeit gewechselt werden. Dadurch ist die Reichweite der Fahrzeuge vergleichbar mit konventionell angetriebenen Personenkraftwagen.
  • Monovalente Fahrzeuge (monofuel) werden nur mit komprimiertem Erdgas betrieben oder haben einen zusätzlichen Nottank für maximal 15 Liter Benzin. Die Motoren bei monovalenten Fahrzeugen sind auf den Erdgasbetrieb technisch besser abgestimmt, der einen optimierten Kraftstoffverbrauch und geringere Schadstoffemissionen bietet.

Bei fast allen Serienfahrzeugen werden die Erdgastanks unterflurig, d.h. unter dem Fahrzeugboden angebracht, so dass keine Einschränkung des Ladevolumens besteht. Der zunehmende Gebrauchtwagenmarkt für Erdgasautos ermöglicht den Autokäufern, die Kosten für die je nach Autotyp ca. 1000 bis 2000 Euro höheren Anschaffungskosten gegenüber einem konventionell angetriebenen Serienfahrzeug zu umgehen. Allerdings liegen auch die Gebrauchtwagenpreise für die CNG-Fahrzeuge noch höher.

Im Unterschied zu Benzinfahrzeugen kommt bei Erdgasfahrzeugen noch die entsprechende Technik dazu, die aus Druckgasbehältern, einem Druckregler, Einspritz- und Rückschlagventilen sowie einer elektronischen Motorsteuerung besteht. Der Antrieb unterscheidet sich dadurch, dass in den Zylindern statt eines Benzin-Luft-Gemisches ein Erdgas-Luft-Gemisch verdichtet, gezündet und verbrannt wird.

Bei einem Tankvorgang gelangt das Erdgas in die Druckgasbehälter, von wo es durch ein multifunktionales Sicherheitsventil in den Hochdruckregler strömt. Der Speicherdruck des getankten komprimierten Erdgases wird von 200 bar (ungefährer Druck eines Taucher-Atemgerätes) vom Hochdruckregler auf 7 bar verringert. Eine nachfolgende Filterung verhindert, dass Verunreinigungen im Erdgas die Gasdosierung verschmutzen. Bei der sequenziellen Gasdosierung wird die Erdgasmenge mittels computergesteuerter Magnetventile entsprechend der benötigten Leistungsanforderung des Fahrzeugs in jeweils getrennte Ansaugtrakte getrennt eingeblasen, um eine optimale Verbrennung zu gewährleisten. Im Ottomotor wird das Erdgas mit der Ansaugluft verwirbelt, und das Gemisch verbrennt im Zylinder wie bei einem konventionellen Benzinmotor. Die Tankgrößen bei Serienmodellen liegen zwischen 12 und 26 kg Erdgas.

Die Verdichtung kann bei Erdgasmotoren aufgrund der hohen Oktanzahl von 134 im Vergleich zu 95 bis 98 bei bleifreiem Superbenzin höher gewählt werden und erzielt dann einen höheren Wirkungsgrad in Ottomotoren. Erste TNG-Prototypen (Turbo Natural Gas) nutzen die Turboaufladung, um die Effizienz und Leistung weiter zu steigern. Diese Technik erlaubt auch einen bivalenten Betrieb mit Benzin, durch Reduzierung des Ladedrucks. Im Nutzfahrzeugbereich werden Dieselmotoren so umgerüstet, dass sie mit Erdgas als Kraftstoff fahren können. Diese Innovation ist die Grundlage des DING-Motors (Direct Injection Natural Gas), einen hocheffizienten, schadstoffarmen und damit umweltfreundlichen Fahrzeugantrieb. Zurzeit wird der DING-Motor im Alltagsbetrieb im Hinblick auf eine künftige Serienanwendung getestet. Die Entwicklung des DING-Motors wird stark durch die kanadische Firma Westport Innovations Inc, auch zusammen mit renommierten deutschen Unternehmen vorangetrieben.

Technik bei umgerüsteten Fahrzeugen

Fast alle Kraftfahrzeuge mit Ottomotoren können theoretisch für den alternativen Betrieb mit Erdgas umgerüstet werden. Hier liegt auch der Vorteil des Kraftstoffes, da auf ausgereifte Motorentechnik und Motorenentwicklung der Automobilindustrie zurückgegriffen werden kann, da am Motor selbst nur wenige Veränderungen vorgenommen werden müssen. Diese betreffen insbesondere den Ventiltrieb, der sich aufgrund des andersartigen Verbrennungsverhaltens von Erdgas als Schwachstelle bei herkömmlichen Benzinmotoren herausgestellt hat. Ohne diese notwendigen Verbesserungen der Basismotoren muss eine Dauerhaltbarkeit bei den meisten Aggregaten in Frage gestellt werden.

Nur ein Erdgastank (Stahlflaschen, Kompositflaschen oder moderne EU-genormte Kunststoffflaschen), ein Zuleitungssystem zum Saugrohr und entsprechende Motoren-Managementsysteme müssen integriert und angepasst werden. Außerdem ist in der Regel ein Platzverlust im Kofferraum zu verzeichnen, da die Tanks nur selten wie bei Serienfahrzeugen unterflurig angeordnet werden. Entsprechende Fachbetriebe (ca. 65 Firmen in Deutschland) können diese Umrüstung nach der europäischen ECE-R 115-Richtlinie hinsichtlich technischer Ausstattung vornehmen und die Gasanlage muss in den Kraftfahrzeugbrief und Kraftfahrzeugschein eingetragen sein, sonst erlischt die Betriebserlaubnis des Fahrzeugs.

Eine Nachrüstung von Benzinfahrzeugen kostet zwischen 3.200 und 4.500 Euro je nach Autotyp und amortisiert sich durch Einsparung der höheren Kraftstoffkosten nach ca. 40.000 - 50.000 km (abhängig vom Verbrauch des KFZ und den aktuellen Benzin- und Erdgaskosten). Die Anschaffung von neuen Serienfahrzeugen oder jüngeren Gebrauchtwagen ist meistens rentabler.

Erdgas-Serienfahrzeuge (CNG)

 
Opel Zafira A
 
Volvo V70 taxi in Bremen
 
Fiat Multipla Natural Power Graz
 
Iveco Dayli metano 5terre

Mitsubishi Motors Deutschland GmbH bietet keine Erdgasfahrzeuge ab Werk an, bietet aber eine nachträgliche Umrüstung auf Erdgas an. Der Umbau ist für alle Benzinmotoren außer GDI- und 2,4 l MIVEC-Motoren freigegeben. Mitsubishi Motors Deutschland GmbH empfiehlt ihren Vertragspartnern die Firma Tartarini Deutschland GmbH.

Vergleichende Bewertung

Wirtschaftlichkeit

Die Vorteile von Erdgasfahrzeugen sind einerseits die im Vergleich zu anderen Kraftstoffen niedrigeren Kraftstoffkosten und der ebenfalls geringere Steuersatz für den Kraftstoff, andererseits die Erfüllung strenger Abgasnormen, die regelmäßig zu einer günstigen Einstufung hinsichtlich der Kraftfahrzeugsteuer führt.

Für den Kraftstoff Erdgas senkte die deutsche Bundesregierung durch das „Gesetz zur Fortentwicklung der ökologischen Steuerreform“ aus dem Jahre 2002 den Steuersatz auf Erdgas für alle Fahrzeuge im öffentlichen Straßenverkehr bis zum 31. Dezember 2020 auf 13,90 Euro pro MWh. Am 29. Juni 2006 hat die Bundesregierung mit dem Energiesteuergesetz die Begünstigung von Erdgas für alle Fahrzeuge im öffentlichen Straßenverkehr bis zum 31. Dezember 2018 beschlossen. Damit wurde die Steuervergünstigung um 2 Jahre reduziert. Umgerechnet auf den Heizwertvergleich ergibt sich bei Erdgas eine 80prozentige steuerliche Vergünstigung gegenüber den Kraftstoff Superbenzin und gegenüber Diesel um ca. 70 Prozent. Preislich bedeutet dies zurzeit in Deutschland auch einen über 60 Cent günstigeren Kraftstoff je Liter gegenüber bleifreiem Benzin.

Die Kraftfahrzeugsteuer in Deutschland, die sich u. a. nach den Emissionsverhalten der Fahrzeuge richtet, wird bei Erdgasfahrzeugen fast immer nach Klasse D4/Euro 3 oder Euro 4-Abgasnorm bemessen. Je nach Automodell sind einige Fahrzeuge noch steuerbefreit. In der Schweiz soll es 2006/2007 eine Steuerreduktion der Automobilsteuer für Erdgasfahrzeuge geben und eine Steuerbefreiung für Biogas.

Einige Versicherungsgesellschaften (u.a. RheinLand Versicherungen) bieten außerdem Sonderrabatte von bis zu 30 % für Erdgasfahrzeuge an. Stadtwerke und Gasversorger subventionieren zudem den Neukauf von serienmäßigen Erdgasfahrzeugen, die in der Regel nicht älter als drei Jahre sein dürfen, mit Tankguthaben von 500 bis 1.000 kg. Beispielsweise E.ON Mitte AG in Deutschland mit 1.000 kg Kraftstoff und bis Herbst 2007 in der Schweiz im Versorgungsraum Zürich auch mit 1.000 kg vom Gasversorger.

Der Grund für diese Förderung durch die Gasversorgungsunternehmen liegt darin, dass Autos gleichmäßig über das ganze Jahr Treibstoff benötigen. Die Gasversorgungsnetze werden durch diese neuen Verbraucher sehr gleichmäßig beansprucht – ganz im Gegenteil zu den Heizungskunden, die vor allem an kalten Wintertagen Gas benötigen. Die Vergleichmäßigung des Verbrauchs ist für die Gasversorger bares Geld wert – viel mehr, als die Förderung ausmacht. (Die gleiche Logik liegt im Strombereich der Förderung von Nachtspeicherheizungen zugrunde, die ebenfalls für eine Vergleichmäßigung der Stromnachfrage rund um die Uhr sorgen.)

Bei einem Vergleichstest der Fernsehsendung WiSo des deutschen Fernsehsenders ZDF im Sommer 2005 ermittelte das Wirtschaftsmagazin, dass ein Erdgasfahrzeug, in diesem Fall der Fahrzeugtyp Opel Combo CNG, mit über 535 km über Land- und Stadtstraßen sowie Autobahnen rund 30 bis 60 Prozent weniger Treibstoffkosten verursacht, als ein Fahrzeug mit Benzin-, Diesel-, Hybrid- oder Autogas-Antrieb. Fahrzeugtypen im Verbrauchstest war ein Opel Combo CNG (1. Platz), ein Peugeot 307 1.6 HDI Diesel (2. Platz), ein Hyundai Matrix mit Autogas (3. Platz), ein Toyota Prius 1.5 mit Hybrid-Antrieb (4. Platz) und ein Volkswagen Golf V 1.6 mit Benzinmotor (letzter Platz). Der Vergleichstest bestätigte auch das Ergebnis eines Vergleichs zwischen alternativen Antriebsarten in bfp, dem Fachmagazin für Fuhrparkbetreiber. Im Mai 2004 trat dort der Opel Astra Caravan CNG gegen den Toyota Prius und Honda Civic IMA mit Hybrid-Antrieb an und das Erdgasfahrzeug lag bei den Treibstoffkosten 50 Prozent unter denen der Hybridfahrzeuge.

Umweltaspekte

Datei:Molekulareraufbau.png
Molekularaufbau Erdgas (Methan) und Diesel

Erdgas verbrennt im Motor mit niedrigen Emissionen an Kohlenmonoxid (CO), Stickoxiden (NOx) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) sowie fast ohne Partikel. Die bei der Verbrennung beispielsweise im Dieselmotor entstehenden krebserzeugenden Rußpartikel und die stark riechenden Aldehyde und Acroleine entstehen bei einem Erdgasfahrzeug nicht. Das Erdgas, dessen Hauptbestandteil Methan ist, ist der kohlenstoffärmste Brennstoff und verbrennt daher auch praktisch geruchsfrei, auch wenn odoriertes Erdgas verwendet wird. Zudem ist die Nutzung von veredeltem Biogas, in der Schweiz auch Kompogas genannt, als Treibstoff für Erdgasfahrzeuge möglich.

  • Erdgasfahrzeug (H-Gas) im Vergleich zum Benzinfahrzeug
  • Erdgasfahrzeug (H-Gas) im Vergleich zum modernen Dieselfahrzeug
    • bis zu 5 % weniger Kohlendioxid (CO2)
    • bis zu 50 % weniger Kohlenmonoxid (CO)
    • bis zu 80 % weniger reaktive Kohlenwasserstoffe (HC)
    • bis zu 70 % weniger Stickoxide (NOx)
    • bis zu 99 % weniger Rußpartikel bzw. Feistaubemmission

Aus diesen Gründen gibt es in Berlin eine Initiative TUT- tausend Umweltaxis für Berlin (mehr...).

In Deutschland erhalten ab 1. März 2007 Erdgasfahrzeuge, die gemäß der Verordnung zur Kennzeichnung emissionsarmer Kraftfahrzeuge durch eine Feinstaubplakette gekennzeichnet sind, die Genehmigung, im Falle von erhöhten Feinstaubemissionen in Innenstädten, die sogenannten „Umweltzonen“ oder „Sperrzonen“ zu befahren.

Vergleich der Kraftstoffarten

In Deutschland ist die Zusammensetzung des Kraftstoff Erdgas im Rahmen der novellierten 10. Bundes-Imissionsschutzverordnung (BlmSchV) aus dem Jahr 2005 nach DVGW-Arbeitsblatt G260 festgeschrieben worden. Entsprechende Plaketten zeichnen die Erdgastankstellen aus.

Nach dem Eichgesetz darf Erdgas nicht in nach Volumen (Liter) oder Kilowattstunde, sondern nur nach Masse (Kilogramm) verkauft werden. Ein in den Zapfsäulen eingebautes Messinstrumment, ein Coriolis-Massendurchflussmesser misst die durchströmende Masse und wird auf die Masse vom Eichamt geeicht.

Kraftstoffsorten im Vergleich:

  • Erdgas H-Gas (CNG): Dichte 0,81 kg/m³ gasförmig, Heizwert 13,0 kWh/kg, 1 kg H-Gas entspricht ca. 1,5 Liter Benzin, ca. 1,3 Liter Diesel oder 1,6 Liter Autogas
  • Erdgas L-Gas (CNG): Dichte 0,82 kg/m³ gasförmig, Heizwert 11,3 kWh/kg, 1 kg L-Gas entspricht ca. 1,3 Liter Benzin, ca. 1,1 Liter Diesel oder 1,4 Liter Autogas
  • Autogas (LPG): Dichte 540 kg/m³ flüssig, Heizwert 12,8 kWh/kg
  • Superbenzin: Dichte 740 kg/m³ flüssig, Heizwert 12,0 kWh/kg
  • Diesel: Dichte 830 kg/m³ flüssig, Heizwert 11,8 kWh/kg

Reichweitenvergleich bei einer Kraftstoffbefüllung von 20,00 Euro mit einem Fahrzeug vom Typ Opel Zafira CNG:

  • Erdgasfahrzeug – 392 km (vorausgesetzt es ist ausreichend Fassungsvermögen verhanden)
  • Autogasfahrzeug – 351 km
  • Dieselfahrzeug – 291 km
  • Superbenzin-Fahrzeug – 220 km

Berechnungsgrundlagen: 1 Liter Superbenzin für 1,209 € (Verbrauch: 7,5 l/100 km), 1 Liter Autogas (LPG) für 0,60 € (Verbrauch 9,5 l/100 km), 1 Liter Dieselkraftstoff für 1,089 € (Verbrauch: 6,3 l/100 km) und 1 kg Erdgas (CNG) für 0,85 € (Verbrauch: 6,0 kg/100 km).

Kraftstoffpreise weltweit (Auswahl) in Euro 2006

Land 1 l Super
in Euro 		1 l Diesel
in Euro 		1 kg CNG-Erdgas
in Euro
Argentinien 1,44 1,12 0,53
Bolivien 0,50 0,38 0,17
Brasilien 0,92 0,61 0,37
Chile 0,54 0,33 0,21
Deutschland 1,34 1,10 0,89
Frankreich 1,21 1,03 k.A.
Italien 1,30 1,14 k.A.
Kanada 0,38 0,29 0,19
Kolumbien 0,50 0,25 0,21
Mexiko 0,46 0,33 0,19
Niederlande 1,42 1,03 k.A.
Österreich 1,11 0,94 0,89
Portugal 1,28 1,00 k.A.
Spanien 1,06 0,90 k.A.
USA 0,57 0,58 0,43
Venezuela 0,09 0,05 0,002

1 kg Erdgas entspricht ca. 1,5 Liter Super, ca. 1,3 Liter Diesel

Quelle: www.iru.org (Datenstand: März 2007), www.ngvgroup.com (CNG-Preise, Datenstand Dezember 2006), Umrechnungskurs US-Dollar in Euro am 8. März 2007

Tankstellennetz für Erdgasfahrzeuge

An Tankstellen ist komprimiertes Erdgas (CNG) in der Qualität als H-Gas (High Gas) und/oder L-Gas (Low Gas) erhältlich:

  • H-Gas kommt aus Russland, Großbritannien, Norwegen, Niederlande und Dänemark nach Deutschland und hat einen Methan-Anteil von 87 bis 99,1 Vol. Prozent liegt. Der Heizwert liegt zwischen ca. 10,0 und 11,1 kWh/m3 und damit höher als beim L-Gas,
  • L-Gas wird in Norddeutschland mit einem Methangehalt von 79,8 bis 87 Vol. Prozent gefördert und hat einen Heizwert von 8,2 bis 8,9 kWh/m3.

Es gibt zwei Arten von Tankstutzen (4 und 8 mm Nenndurchmesser) sowie eine separate italienische Variante. Füllkupplungen an den Tankstellen helfen zwischen den Standards zu überbrücken.

Tankstellennetz in Deutschland, Österreich und der Schweiz

Seit Mai 2007 gibt es in Deutschland 752 Erdgastankstellen [3], davon überwiegend mit H-Gas und zu ca. 25 Prozent mit L-Gas. Außerdem gibt es in Deutschland seit Juni 2006 die erste Biogastankstelle in Jameln im Wendland. Aus der Anlage der Raiffeisen-Waren-Genossenschaft (RWG) wird das Roh-Biogas aus der Vergärung von Mais, Getreide, Kleegras mittels einer neu entwickelten Aufbereitungsanlage auf Erdgasqualität der Gruppe H-Gas (Methangehalt über 95 %) veredelt.

Das deutsche Versorgungsnetz wird laufend erweitert. Momentan sind 22 Standorte konkret geplant [4] Bis zum 23.05.2008 sind 800 Tankstellen prognostiziert.[5]

Die E.ON Gas Mobil GmbH, eine Tochtergesellschaft der E.ON Ruhrgas AG, will bis 2008 in Kooperation mit den Minerölgesellschaften bis zu 150 Erdgaszapfsäulen an Autobahnraststätten, Autohöfen und autobahnnahen Tankstellen errichten. Die Standorte sind aber noch nicht bekannt.

Der Kraftstoffpreis für 1 kg Erdgas (H-Gas) betrug im November 2006 in Deutschland und Österreich ca. 0,90 Euro bzw. bei L-Gas ca. 0,78 Euro.

 
Neues Verkehrszeichen 365-54 für Erdgastankstellen an Bundesautobahnen
Bundesland CNG-Tankstellen
Baden-Württemberg 78
Bayern 99
Berlin 13
Brandenburg 41
Bremen 3
Hamburg 8
Hessen 35
Mecklenburg-Vorpommern 23
Niedersachsen 118
Nordrhein-Westfalen 144
Rheinland-Pfalz 33
Saarland 12
Sachsen 29
Sachsen-Anhalt 36
Schleswig-Holstein 24
Thüringen 38
Gesamt 742

Stand: März 2007

Entwicklung des Bestands an Erdgasfahrzeugen und CNG-Tankstellen in Deutschland

Jahr Erdgasfahrzeuge Tankstellen
1995 k.A. 44
1998 k.A. 80
1999 k.A. 100
2000 k.A. 160
2001 k.A. 250
2002 k.A. 340
2003 k.A. 405
2004 19.105 545
2005 27.175 650
2006 38.933 725
2007 54.772 z.Z. 742
  1. ↑ ZfK Zeitung für Kommunale Wirtschaft, Ausgabe 2003, im Pressepiegel der Stadtverkehrsgesellschaft mbh Frankfurt (Oder); http://www.svf-ffo.de am 31.05.2005
  2. ↑ Klimaschonend – Zahl der Erdgasautos stieg um 40 Prozent, Spiegel Online; http://www.spiegel.de/auto/werkstatt/0,1518,472201,00.html am 16.03.2007
  3. ↑ http://www.gas-tankstellen.de
  4. ↑ http://www.gas-tankstellen.de
  5. ↑ http://www.gas-tankstellen.de/menu.php?jump=tankstellen

Erdgasfahrzeuge und Erdgastankstellen weltweit

Autofahrer die eine Erdgastankstelle suchen können sich an entsprechenden Wegweiserkarten orientieren oder einen deutschlandweiten SMS-Service nutzen, der je nach Standort des Fahrers, über die nächstgelegene Tankstelle informiert.

 
Staaten mit Erdgastankstellen für Kraftfahrzeuge
Datei:Volvo B10BLE SBS transit SBS2998J.jpg
Ein Volvo B10BLE Erdgasbus der SBS Transit in Singapur, Juni 2006
Land Erdgasfahrzeuge Tankstellen
2005 2006 2007* 2005 2006 2007*
Ägypten 62.702 69.376 91 103
Algerien 125 3
Argentinien 1.457.118 1.422.106 1.452 1.614 1.630
Armenien 38.100 47.688 60 128
Australien 2.060 127
Bangladesch 42.178 50.783 80.000 122 149
Belgien 300 9
Bolivien 35.810 58.267 59.995 62 88 89
Brasilien 1.011.206 1.253.163 1.325.823 1.338 1.385 1.411
Bulgarien 7.305 12.500 11 17
Chile 5.500 14
China 97.200 127.120 355 415
Deutschland 27.200 54.000 622 720 734
Finnland 86 3
Frankreich 8.400 8.900 10.050 125 125
Großbritannien 543 29
Indien 278.000 334.820 259 325
Indonesien 6.600 1.000 17 12
Iran 63.779 148.392 229.607 96 326 440
Irland 81 2
Irland 81 2
Island 56 1
Italien 382.000 412.550 521 588
Japan 26.569 30.469 292 311
Kanada 20.505 222
Kirgisistan 6.000 6
Kolumbien 72.136 138.000 168 202
Kroatien 100 110 1 1
Lettland 310 4
Liechtenstein 26 1 2
Luxemburg 49 51 4 4
Malaysia 18.000 22.613 39 47
Mazedonien 32 1
Mexiko 3.037 6
Moldawien 5.000 14
Myanmar 4.343 10.900 14 20
Neuseeland 281 12 14
Niederlande 540 550 10 11
Nigeria 60 2
Norwegen 147 4
Österreich 584 873 3.000 71 89 92
Pakistan 700.000 1.000.000 1.200.000 766 965 1.251
Peru 4.656 5.489 3 4
Philippinen 14 36 1 3
Polen 771 28
Portugal 242 5
Russland 41.780 60.000 213 215 218
Schweden 7.897 11.515 62 85 95
Schweiz 1.700 2.081 3.313 61 78 85
Serbien und Montenegro 95 2
Singapur 119 238 1 1
Slowakei 286 7
Spanien 912 978 30 31
Südkorea 8.762 11.578 80 107
Tadschikistan 10.600 53
Thailand 8.500 21.799 29.233 41 76 103
Trinidad und Tobago 4.000 3.500 13 10
Tschechien 455 615 16 24
Türkei 120 520 1 6
Ukraine 67.000 100.000 147 200
Ungarn 110 3
USA 146.876 1.340 1.600
V.A.E 250 2 4
Venezuela 44.146 148
Weißrussland 5.500 24

Angabe der Erdgastankstellen beinhalten CNG und LNG-Stationen die öffentlich, kommunal oder privat betrieben werden. Hausanschlüsse sind nicht miteingerechnet.

Quelle: NGV Group, NGVA, ENGVA, ANGVA

Quellen


Literatur

  • RODT, S. HEINE, P., VOSS, H.-J, WALDEYER,H. (1998), „Country Programs Natural Gas – Experiences in Germany“, NGVs Becoming a Global Reality – Country Programms, 6. International Conference for Natural Gas Vehicles, Köln, May, 26.–28. 1998
  • THERMIE (1997), Das Erdgasbusprojekt Berlin, 5. Zwischenbericht, Band 1: Projektbericht, September 1997 (Berlin: SenBWV, EuroTeam, SenVuB, BVG, InnoTec, IAV, TEWET)
  • WAHL, R. E. (1995), „Konzeption und Kosten von Tankstellen“, Arbeitsgespräch: Gasbetriebene Nutzfahrzeuge in Ballungsräumen, Umweltbundesamt, Berlin, 6. September 1995
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