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04.02.2014 | Gasmotor | Im Fokus | Onlineartikel

Sauberer Gas geben

Autor:
Christiane Brünglinghaus

Weltweit verfügbar, geringe CO2-Emissionen, hohe Klopffestigkeit: Erdgas als Kraftstoff hat viele Vorteile. Und liegt im Trend. Denn immer mehr Autofahrer geben Gas mit Gas. Warum ein Erdgasantrieb Sinn macht.

Im vergangenen Jahr ist die Zahl der neuzugelassenen Erdgas (CNG)-Pkw in Deutschland um rund 50 Prozent gestiegen. Insgesamt wurden mehr als 7800 Neuwagen mit Erdgasantrieb verkauft. Das sind rund 2600 mehr als im Vorjahr, berichtet erdgas mobil unter Berufung auf Zahlen des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA).

Steigende Absatzzahlen auch in 2014

Nach Ansicht von erdgas mobil wird sich dieser Trend weiter fortsetzen. Grund sei zum einen die im Koalitionsvertrag festgehaltene Fortschreibung der Steuervergünstigung für Erdgas als Kraftstoff über 2018 hinaus. Das mache den Kraftstoff langfristig wirtschaftlich interessant. Zum anderen sei die Erdgastechnik mittlerweile alltagstauglich und praxiserprobt. Experten würden daher mit weiter steigenden Absatzzahlen in 2014 rechnen.

Vor allem der Volkswagen-Konzern setzt im Bereich Erdgas Impulse. Der VW Eco Up hat einen eigens entwickelten Erdgasmotor. Beim Scirocco R-Cup messen sich Fahrer im Volkswagen Scirocco R mit Erdgasantrieb. Mit der Markteinführung des VW Golf TGI und des Audi A3 G-tron sind Volumenmodelle mit CNG-Antrieb erhältlich.

Rund 25 Prozent weniger CO2 als ein Benzinmotor

Für den verstärkten Einsatz von Erdgas sprechen viele Argumente. Erdgas ist weltweit verfügbar und erfordert nach der Förderung nur einen relativ geringen Aufwand zur Aufbereitung, wie die Springer-Autoren im Kapitel (Seite 85 f) "Alternative Kraftstoffe" aus dem Buch Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe erläutern.

Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht zudem weniger CO2 und mehr H2O als bei Benzin, da Erdgas einen geringeren Kohlenstoffanteil aufweist. Ein auf Erdgas umgestellter Ottomotor emittiert bereits ohne weitere Optimierung rund 25 Prozent weniger CO2 als ein Benzinmotor - unter Annahme eines vergleichbaren Fahrzeug-Wirkungsgrads. Zudem ist das Abgas eines Erdgasmotors sehr sauber. Der Anteil an giftigen Kohlenwasserstoffen ist gegenüber Benzin deutlich verringert. Darüber hinaus werden bei der Verbrennung praktisch keine Rußemissionen erzeugt, ein Partikelfilter ist demnach nicht erforderlich.

Lesen Sie mehr zu den Themen Downsizing mit einem Zweizylinder-Erdgasmotor, Erdgas-Diesel-Hybridmotor und Tankkonzepte auf Seite 2.

Downsizing mit Zweizylinder-Erdgasmotor

Erdgas ist zudem ein sehr guter Kraftstoff für aufgeladene Motoren. Die hohe Klopffestigkeit des kohlenstoffarmen Kraftstoffs harmoniert mit dem Downsizing der Verbrennungsmotoren. Beispielsweise haben die Meta Motoren- und Energie-Technik, das Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen sowie die Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen Aachen gemeinsam ein neues Downsizing-Antriebskonzept für Kleinst- und Kleinwagen entwickelt. Motorseitig wird dabei ein Zweizylindermotor im Erdgasbetrieb mit einem innovativen Hubkolbenlader und einem neuentwickelten, aktiven System zur Beruhigung des Antriebsstrangs kombiniert, wie im Artikel "Downsizing-Konzept mit Zweizylinder-Erdgasmotor" aus der MTZ 9-2013 erläutert wird.

Erdgas-Diesel-Hybridmotor

Auch eine Kurzstudie für das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) unterstreicht, dass sich durch den Einsatz von Erdgas-Autos die CO2-Emissionen reduzieren lassen. Das zeigen auch Untersuchungen von Wissenschaftlern am Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich. Die Forscher haben einen Erdgas-Diesel-Hybridmotor entwickelt, der pro Kilometer in einem Fahrzeug der Golf-Klasse 56 Gramm CO2 emittiert. Die BMVBS-Analyse hat neben den Potenzial von CNG (Erdgas) auch das von LPG (Autogas) für den Verkehrssektor untersucht. Dabei kommen die Studie zu dem Ergebnis, dass beide alternativen Kraftstoffe den CO2-Ausstoß im Verkehr reduzieren können. Darüber hinaus bietet Erdgas jedoch zusätzlich die Möglichkeit der Integration erneuerbarer Energien und neuer Technik im Verkehr.

Tankkonzepte

Jedoch erfordert Erdgas spezielle Tankkonzepte, um die gasförmigen Kraftstoffe energieeffizient zu speichern. Besondere Herausforderungen bei der Industrialisierung der Technik sind die hohen Anforderungen an die Bauteile bezüglich Werkstoffwahl, Verarbeitungsqualität und Fertigungstoleranzen, geht aus dem Artikel "Entwicklungen bei Tanksystemen" aus der ATZ 2-2012 hervor. Crashtests haben aber gezeigt, dass die Erdgastanks eine weitaus größere Stabilität haben als Benzin- oder Dieseltanks.

Mit Erdgasfahrzeugen werden derzeit Reichweiten von circa 350 bis 450 km erreicht, schreiben die Springer-Autoren im Kapitel (Seite 87) "Alternative Kraftstoffe" aus dem Buch Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe erläutern. Ziel sei es, durch weitere Optimierung der Tankkonzepte Reichweiten von circa 600 km zu ermöglichen.

Ausbau der Erdgastankstellen

Bei allen Vorteilen des Erdgasantriebs, ist der höhere Kaufpreis eines Erdgasautos noch nachteilig. Die Kunden zahlen zunächst einen Aufpreis und setzen auf die Zukunft, in der sich ihre Ausgabe amortisieren soll - bei Vielfahrern kann das recht schnell der Fall sein. Die nun fortgeschriebene Steuervergünstigung für Erdgas als Kraftstoff über 2018 hinaus kann hier positive Impulse geben. Der alternative Kraftstoff kann so über 2018 hinaus mit seiner hohen Wirtschaftlichkeit punkten und dazu beitragen, dass sich Erdgasfahrzeuge schneller amortisieren. Größter Nachteil für die Erdgasmobilität bleibt die noch unzureichende Infrastruktur. Derzeit gibt es bundesweit nur knapp über 900 Stationen. Beim Ausbau des Erdgastankstellennetzes muss sich also noch etwas tun, damit der Erdgasantrieb beim Kunden weiter auf Akzeptanz stößt.

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01.02.2012 | Entwicklung Tanksysteme | Ausgabe 2/2012

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