Der neue VW eco up! soll auf 100 Kilometern lediglich 2,9 kg Erdgas (CNG = Compressed Natural Gas) verbrauchen; dieser Wert entspricht einer CO2-Emission von nur noch 79 g/km. Die skizzierten 100 Kilometer sollen mit dem als Zwei- und Viertürer lieferbaren eco up! in Deutschland knapp über 3,– Euro kosten.
Einer der größten Vorteile von Erdgasautos wie dem VW eco up! ist jedoch die Tatsache, dass sich diese Modelle nicht nur mit Erdgas, sondern auch mit alternativen Kraftstoffen wie zum Beispiel regenerativem Biomethan fahren lassen. Aus pflanzlichen Reststoffen gewonnen, steht Biomethan nicht im Wettbewerb zu Nahrungsmitteln; zudem ist es CO2-neutral, da nur die Menge an Kohlendioxid bei der Verbrennung abgegeben wird, die zuvor beim Wachstum der Pflanze aufgenommen wurde. Zudem gilt: Neue Verfahren zur Herstellung von Biomethan – etwa die Gewinnung aus Stroh – werden die Abhängigkeit von klassischem Erdgas weiter verringern. Ein Beispiel: Allein in Deutschland, so eine Studie des Deutschen Biomasseforschungszentrums in Leipzig, bleiben jährlich bis zu 13 Millionen Tonnen Stroh ungenutzt. Mit dieser Biomasse könnten theoretisch vier Millionen Erdgasfahrzeuge betrieben werden. Eine erste Anlage zur Gewinnung von Biomethan aus Stroh ist seit Februar 2012 in Deutschland in Betrieb genommen worden.
Gas eröffnet zudem die Chance, Strom aus regenerativen Quellen wie Windkraft zu speichern. Via Elektrolyse wird dabei Wasserstoff hergestellt, der zum Betrieb künftiger Brennstoffzellen-Fahrzeuge genutzt werden kann. Bis zum großflächigen Debüt dieser aufwendigen und teuren Antriebstechnologie lässt sich in einem zweiten Schritt der Prozesskette jedoch auch Methan herstellen, das wiederum als Kraftstoff für Automobile wie den neuen eco up! genutzt werden kann. Die Welt der Kraftstoffgewinnung und Antriebsverfahren steht damit vor einem Umbruch. Zudem können mit diesem synthetisch hergestellten Erdgas auch Gaskraftwerke zu einem beliebigen Zeitpunkt selbst große Mengen Strom herstellen. Somit kann Wind-Gas als „Akku“ für die Windkraft genutzt werden.
Erdgas weist gegenüber Benzin und Diesel eine deutlich höhere Energiemenge auf: 1,0 kg Erdgas entsprechen 1,3 Litern Diesel respektive 1,5 Litern Benzin. Der Energiegehalt von 1,0 kg Erdgas beträgt 11,69 kWh; die entsprechende Menge Diesel ergibt 9,86 kWh, beim Benzin sind es 8,77 kWh. Darüber hinaus bietet Gas den Vorteil, dass es alternativ aus nachwachsenden Rohstoffen CO2-neutral gewonnen und verbrannt werden kann: Bei der Verbrennung des industriell erzeugen Biomethans etwa – es besitzt chemisch die gleiche Struktur wie Erdgas – werden nur die Mengen an CO2 freigesetzt, die zuvor beim Wachstum der Pflanze aufgenommen wurden. Entscheidend dabei ist allerdings die Tatsache, dass Biomethan aus pflanzlichen Reststoffen und nicht aus der Pflanzenfrucht gewonnen wird, um so auf jeden Fall einen Wettbewerb zur Nahrungskette auszuschließen.
Immer mehr an Bedeutung gewinnt dank seiner umweltfreundlichen Eigenschaften und der Möglichkeit einer industriellen Herstellung im Verbraucherland das Biomethan, häufig auch als BioErdgas bezeichnet. Bereits beim Betrieb mit „natürlichem“ Erdgas ergeben sich gegenüber Benzinmotoren um 24 Prozent reduzierte CO2-Emissionen. Noch idealer sieht die Bilanz der CO2-Emissionen aus, wenn Biomethan zum Einsatz kommt: Werden dem Erdgas an der Tankstelle 20 Prozent Biomethan beigemischt, reduzieren sich die CO2-Emissionen schon um 39 Prozent. Wird reines Biomethan getankt, erzeugen die Autos bis zu 97 weniger CO2! Damit wären die CO2-Emissionen – in der Well-to-Wheel-Betrachtung (von der Rohstoffquelle bis zum Antrieb) „mit denen der Brennstoffzellentechnologie oder von rein batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen vergleichbar – vorausgesetzt, Strom und Wasserstoff werden regenerativ erzeugt“, so die Deutsche Energie-Agentur (dena).
Bis Mitte 2011 gab es bereits 57 Biomethananlagen in Deutschland, die stündlich 64.000 Normkubikmeter (Nm3/h) in das Erdgasnetz einspeisen. An jeder vierten der in Deutschland verfügbaren Erdgastankstellen wird heute bereits Biomethan beigemischt; zudem bieten schon nahezu 100 Tankstellen reines Biomethan an. In keinem Land der Welt ist dieser Wert höher. Als einer der technisch führenden deutschen Erzeuger von nachhaltig gewonnenem Biomethan gilt die Verbio AG (Leipzig). Das Unternehmen ist darauf spezialisiert, Biomethan aus Stoffen wie Mist, Gülle, Bioabfällen und Stroh zu gewinnen – erneuerbare Quellen, die nicht in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln stehen. Das Unternehmen hat eine neuartige Bioraffinerie entwickelt, die Biomethan ausschließlich aus der Schlempe, einem Abfallprodukt der Bioethanol-Produktion und Stroh erzeugt. Eine weitere Art der Gasgewinnung aus regenerativen Stoffen wird erst seit dem Frühjahr 2012 praktiziert: die Biomethan-Produktion aus nichts anderem als Stroh. Die Verbio AG ist das erste Unternehmen weltweit, dem dies gelingt.
Eine weitere Ausbaustufe bietet das sogenannte E-Gas, auch Power-to-Gas genannt. Wie eingangs geschildert, wird dabei via Elektrolyse Strom in Wasserstoff und in einem zweiten Schritt in Methan umgewandelt. Der Volkswagen Konzern realisiert hier gemeinsam mit verschiedenen Projektpartnern wie der SolarFuel GmbH und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (beide Stuttgart), dem Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (Kassel) sowie der EWE Energie AG (Oldenburg) erstmals einen Weg, Überkapazitäten aus regenerativen Strom – beispielsweise aus Windkrafträdern oder Solaranlagen – im großen Stil zu speichern. Umgekehrt lässt sich das gespeicherte Gas wiederum zum Betrieb von Kraftwerken verwenden. Der Strom kann damit einerseits für den Antrieb von Elektroautos – also für Fahrten über kürzere Distanzen –, anderseits aber eben auch als Kraftstoff für Gas- und Brennstoffzellenfahrzeuge – und damit für Fahrten über lange Distanzen – genutzt werden. Im Hinblick auf die Elektrolyse von Wasserstoff zu Methan ergibt sich zudem ein weiterer positiver Nebeneffekt: Die Umwandlung geschieht unter Einsatz von CO2, das so nicht mehr als Treibhausgas in die Atmosphäre gelangt – dieses Methan wird Autos wie den eco up! also noch sauberer machen!
Foto: Volkswagen
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