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Erdgas: Die verkannte Alternative 28.09.2018

Während die Welt auf Elektro- und Wasserstoffautos wartet, fristet eine schlaue Alternative seit Jahrzehnten ein Schattendasein. Erdgas hat unschlagbare Vorteile, dennoch handelt es sich dabei nicht ausschließlich um ein Gas heller Freude.


Das große Problem mit den zwei bekannten alternativen Antriebsformen: Sowohl Wasserstoff als auch Elektro klingen in der Theorie sensationell. In der Praxis bleiben aber ein paar schlanke Fragen offen: Wo soll der Rohstoff herkommen? Wo tankt man? Und solange die Gewinnung des Kraftstoffs nicht weniger Energie verbraucht, ist die Gesamtenergiebilanz im Vergleich zu Benzin und Diesel hoffnungslos im roten Bereich. Im Gegensatz zu einer anderen Alternative, die seit über 20 Jahren im Angebot ist, aber konsequent übersehen wird: Erdgas. Doch warum eigentlich? Schließlich ist allein die Gewinnung einfacher als bei allen anderen Kraftstoffarten. Das Gas trifft man in unterirdischen Kammern gemeinsam mit Erdöl an und muss lediglich getrocknet und komprimiert werden, ehe man es verwenden kann. Daher auch sein Name: Compressed Natural Gas, abgekürzt mit „CNG”. Wie sehr dieser Stoff missverstanden wird, bemerkt man allein an der Tatsache, dass es oft als störendes Nebenprodukt der Erdölgewinnung empfunden und gleich an Ort und Stelle abfackelt wird. Dabei handelt es sich dabei um eine äußerst dichte Ansammlung von Energie.


CNG besteht fast ausschließlich aus Methan, je nach Herkunftsort aus bis zu 99 Prozent. Der Rest setzt sich zusammen aus Propan, Butan, Ethan und Pentanen. Lediglich die in geringen Teilen vorkommenden Schwefelwasserstoffe und Kohlenstoffdioxid müssen herausgefiltert werden. Und mehr noch: Man kann Erdgas auch ziemlich einfach künstlich herstellen, indem man Biomethan oder synthetische Reproduktionen verwendet, die eine klimaneutrale Mobilität ermöglichen.


Biogas. So lässt sich etwa aus organischen Abfällen (Gülle, Klärschlamm, alte Lebensmittel,...)  CNG gewinnen. Die zuvor übel riechende Biomasse kann in speiellen Anlagen in Bio-CNG „verwandelt” werden.
Und selbst die Windkraft kann dazu verwendet werden: Windräder erzeugen Strom, wenn der Wind weht. Doch nicht immer kann dieser Strom in die Netze eingespeist werden, die Speicherung von Strom ist ein nach wie vor schwieriges Problem. Die Lösung: Man erzeugt aus überschüssigem Strom Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse. Danach entsteht in einer weiteren chemischen Reaktion Methan. Dieses ist problemlos speicherbar und kann zum Beispiel Fahrzeuge antreiben.


Sauber. Optimale Voraussetzungen natürlich für die Anwendung im Auto: Da Erdgas bereits gasförmig ist und nicht erst mühsam durch Einspritzdüsen zerstäubt werden muss, verbrennt es deutlich sauberer als Benzin oder Diesel. Somit entstehen 23 Prozent weniger CO2, 50 Prozent weniger Staub und praktisch überhaupt keine Stickoxide, einzig aufgrund der Tatsache, dass dieses Gas eine sehr hohe Klopffestigkeit aufweist. Während Benzin kaum über 100 Oktan hinaus kommt, bewegt sich Erdgas bei rund 134. Ein mit diesem Stoff betriebener Motor kann also mit einer wesentlich höheren Verdichtung betrieben werden, wodurch der Wirkungsgrad deutlich höher liegt. Kombiniert mit dem höheren Energiegehalt von 35 Prozent ergibt das ein wahres Wundermittel. Für die gleiche Strecke benötigt man somit nicht nur 35 Prozent weniger Kraftstoff, man produziert dabei auch noch gut 35 Prozent weniger Abgase. Aber wie ist das nur möglich?


Das Geheimnis liegt tief drin im chemischen Aufbau: So weisen die Molekülketten je Wasserstoffatom nur halb so viele Kohlenstoffatome auf wie bei Benzin oder Diesel. Dadurch entsteht bei der Verbrennung also hauptsächlich Wasser, aber so gut wie kein CO2 oder Ruß. Und Stickodixe? Kommen praktisch gar nicht vor. Dass der gute alte Diesel in der Gesamtenergiebilanz dennoch um eine Nasenlänge voraus liegt, hat lediglich mit dem Transport zu tun: Erdgas verflüchtigt sich in Pipelines immer ein wenig, der flüssige Diesel hingegen nicht. Und hier fangen die Schwierigkeiten mit CNG erst an.


Volumen und Reichweite. Grundsätzlich kann jeder Benzinmotor entsprechend modifiziert werden, um mit diesem Gas betrieben zu werden. Man benötigt vor allem einen speziellen Tank aus Verbundwerkstoff, da Erdgas nur unter einem Druck von 200 bar gespeichert werden kann. Dazu passende Leitungen, Druckventile und Druckwandler, da der Einspritzdruck auf 7 bar abgesenkt werden muss.
Ein großes Problem besteht allerdings im Verhältnis von der Energiemenge zum Volumen. Anders gesagt: Erdgas benötigt trotz hoher Kompression einfach sehr viel Platz, und den gibt es in einem Auto leider nur sehr beschränkt. Die Reichweite ist also stark beschränkt, weswegen die Idee des bivalenten Antriebs aufgekommen ist. Gemeint sind damit Fahrzeuge, die neben dem Gas- auch ein Benzinreservoir an Bord haben. Ist das Gas aufgebraucht, schaltet die Elektronik automatisch auf den zweiten Kraftstoff um, und schon geht es weiter. Theoretisch eine clevere Lösung.


Das Dilemma ist nun aber, dass man einen Motor nur auf eine Kraftstoffart hintrimmen kann: Belässt man es bei der hohen Verdichtung, mit der Erdgas effizient arbeitet, würde beim Betrieb mit Benzin die Maschine sofort zum klingeln anfangen, zu heiß verbrennen und sich sehr schnell selbst zerstören. Senkt man die Verdichtung, damit genau das nicht passiert, verbrennt das Gas nicht wirklich effektiv, und das merkt man beim Fahren deutlich an zäher Beschleunigung und schlechter Gasannahme. Ein Kompromiss, der sich trotz aufwändiger Technik und Turboaufladung nicht wegkonstruieren lässt.


Zahlen. Jetzt geht es natürlich ans Rechnen. Grob gesagt, kostet ein 
Kilogramm Erdgas rund 30 Cent weniger als ein Liter Benzin oder Diesel. Da man aber mit diesem Kilo aufgrund der höheren Energiedichte so weit kommt wie mit 1,5 Litern Euro Super, ergibt das eine Differenz von annähernd 50 Cent. In der Praxis kann man sein Auto also um rund 20 bis 30 Euro volltanken. Für Vielfahrer natürlich ein wichtiger Punkt, wäre da nicht die geringe Reichweite und ein dünner werdendes Tankstellennetz. So gibt es mittlerweile nur mehr 160 Zapfmöglichkeiten (Stand August 2018; im Jahre 2016 waren es noch 172) im Bundesgebiet, Tendenz weiter fallend. In Anbetracht sich daraus ergebender möglicher Umwege wird die Kostenrechnung natürlich immer brutaler. Schließlich kostet zum Beispiel ein Seat Ibiza TGI mit 90 PS um 1500 Euro mehr als ein 95-PS-Ibiza mit dem gleichen Dreizylinder-Turbomotor. Und das muss einem diese Alternative einfach Wert sein.
Abschließender Zusatz für Kostenrechner: Für Erdgasautos ist laut Versandbehälterverordnung alle zwei bzw.drei Jahre (modellabhängig) ein spezieller Dichtheits-Check vorgeschrieben, alle zehn Jahre eine Überprüfung des Druckbehälters. Was sich auf die Servicekosten schlägt.   

 

 

Erdgas in Österreich: Zart im Aufwind

Obwohl Erdgas zu einem der saubersten Antriebsformen beim Pkw zählt, so führen Erdgasautos am heimischen Markt noch immer ein Schattendasein. Doch seit heuer kommt etwas Bewegung in den Markt. So wurden im Zeitraum Jänner bis Juni 2018 insgesamt 523 Erdgasautos (Pkw und leichte Nutzfahrzeuge N1, Erdgas und bivalent Benzin/Erdgas) neu zugelassen, schon deutlich mehr als im selben Zeitraum im Vorjahr (229 Einheiten). Das ist im Vergleich zu Benzinern und Diesel zwar weiterhin nur ein Bruchteil, dennoch bedeutet das ein Plus von 228 Prozent.
Auf der Homepage des Fachverbandes Gas Wärme (FGW), www.erdgasautos.at , finden Sie zahlreiche weitere Informationen zum Thema Erdgas-autos. Unter anderem mit Kostenrechner, Übersicht der Förderungen, CNG-App und Erdgastankstellen-Übersicht.

 

 

Übersicht Erdgasautos in Österreich:

Audi
A3 Sportback g-tron: ab E 28.340,- (81 kW/110 PS)
A4 avant g-tron: Preise offen; (125 kW/170 PS)
A5 Sportback g-tron: Preise offen; (125 kW/170 PS)
Audi-Modelle ab Frühjahr 2019 verfügbar

Fiat
Doblò 1.4 Natural Power: ab E 23.990,- (88 kW/120 PS)
Panda TwinAir Natural Power: ab E 14.890,- (59 kW/80 PS)
Qubo 1.4 Natural Power: ab E 17.500,- (51 kW/70 PS)

Opel
Astra 1.4 CNG Erdgas: ab E 24.740,- (81 kW/110 PS)
Astra Sports Tourer 1.4 CNG: ab E 25.640,- (81 kW/110 PS)

Seat
Mii Ecofuel: ab E 13.090,- (68 PS)          
Ibiza TGI: Preis offen, ab Jahresende*; (90 PS)
Arona TGI: Preis offen, ab Jahresende*; (90 PS)
Leon TGI: Preis offen, ab Jahresende*; (130 PS)
Leon ST TGI: Preis offen, ab Jahresende*; (130 PS**)

Skoda
Citigo G-TEC: ab Oktober E 12.740,- (68 PS)
Octavia G-TEC Combi: Anfang 2019 (130 PS)

VW
EcoUp!: ab E 13.350,- (50 kW/68 PS)
Polo TGI: ab Frühjahr 2019
Golf TGI: ab Frühjahr 2019
Caddy 1.4 TGI BlueMotion: ab E 22.069,- (81 kW/110 PS)
Caddy Maxi TGI BlueMotion: ab E 25.357,- (81 kW/110 PS)

 

*) Derzeit werden die Modelle Ibiza und Leon auf monovalent umgestellt (der Arona kommt bereits so auf den Markt). Das heißt, sie bekommen einen/mehrere deutliche größere Erdgastanks und einen kleinen Benzin-Nottank. Daher gibt es aktuell noch keine Preise.
**) Der Leon erhält den neuen 1.5-l-Motor mit 130 PS statt 1.4 mit 110 PS.