Zukunft voller Abgase? Nicht mit Erd- und Autogas

Wird über alternative Antriebe diskutiert, geht es heutzutage meist nur um Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Dabei beweisen sich Erd- und Autogasantriebe schon seit einigen Jahren als valide Alternativen.


Unsere Themenreihe “Alternative Antriebe”: 

  1. Alternative Antriebe – Wege in die Zukunft der Mobilität
  2. Elektro- und Hybridmotoren summen die Zukunftsmusik
  3. Zukunft voller Abgase? Nicht mit Erd- und Autogas
  4. Hightech-Antrieb Brennstoffzelle 
  5. Alternativ Fahren – aber wie? Unser Fazit 

Grafische Darstellung von Antriebsalternativen, Gasantriebe hervorgehoben


Mit Gasantrieb Treibhausgase reduzieren

In Zeiten drohender Fahrverbote und politisch geforderter Reduktion von Schadstoffausstößen auf deutschen Straßen ist das brisante Thema der alternativen Antriebe vieldiskutiert. Dabei sind Elektro- und Hybridmotoren längst nicht die einzigen Alternativen. Es lohnt sich, zu wissen, welche weiteren Möglichkeiten abseits der konventionellen Antriebsarten bestehen.

In unserer Reihe “Alternative Antriebe” möchten wir Ihnen einen Überblick verschaffen und die einzelnen Technologien vorstellen. In dieser Woche geht es um Erd- und Autogasmotoren.

Schon seit einigen Jahren bewähren sich Erd- und Autogas-betriebene Fahrzeuge und sind bei ihren Fahrenden beliebt, da sie im Verbrauch sparsamer und günstiger sind als die konventionellen Verbrenner.

Eine Seltenheit auf deutschen Straßen

Als eine Alternative zum normalen Benzin- oder Dieselauto sind Antriebe mit Autogas (LPG) oder Erdgas (CNG) im Hype um Elektroautos und Hybriden in den Hintergrund geraten. Und das, obwohl sie allgemein als “sauberer” und nachhaltiger als die herkömmlichen Verbrenner gelten. Dieser Vorteil resultiert vor allem aus den zugrundeliegenden Rohstoffen, bei deren Verbrennung weniger Stickoxid, Kohlenmonoxid so­wie CO2 entstehen als bei Benzinern und Dieseln. 

Im Vergleich zu Dieselautos fällt der Stickoxid-Ausstoß bei Autogas-Motoren bis zu 51 mal niedriger aus. Feinstaub-Partikel werden sogar im Vergleich zu Benzinern um annähernd 99% gesenkt.

Grafische Gegenüberstellung von Erdgasantrieb gegenüber Diesel und Benzin

Autogas, oder LPG (Liquified Petroleum Gas), ist ein Gemisch aus Propan und Butan, welches ein Nebenprodukt aus der Erdölraffinerie ist. Es wird bei einem Druck von fünf bis zehn Bar flüssig in kleinen Tanks gespeichert.
Erdgas, oder CNG (Compressed Natural Gas), ist ein fossiler Brennstoff, bei dem jedoch ein gewisser Teil Biogas aus organischen Abfällen und land­wirtschaftlichen Rest­stoffen oder synthetisches Gas beigemischt werden kann. Dadurch lässt sich die Ökobilanz verbessern. In Deutschland liegt der beigemischte Anteil von Biomethan bei 14,5%. CNG wird unter sehr hohem Druck (rund 200 Bar) gasförmig gespeichert. Die Tanks müssen daher stabiler und größer sein als für LPG. 

Fast alle LPG- und CNG-Autos sind bivalente Fahrzeuge. Das heißt, dass sie zwei Tanks verbaut haben: einen für das Gas und einen zusätzlichen für Benzin, da der Motor zum Starten immer noch Benzin benötigt. Nach einigen Minuten schaltet er sich dann aber in Gasbetrieb. Der Vorteil hierin liegt in der deutlichen Steigerung der Reichweite. In Sachen Fahrverhalten ändert sich im Großen und Ganzen nichts. Jedoch laufen einige der Motoren im Gasbetrieb geringfügig rauer. 

 

Höherer Verschleiß bei höheren Drehzahlen

Es kursiert die Annahme, dass ein gasbetriebenes Auto keine hohen Drehzahlen vertrage. Jedoch entstammt diese Annahme lediglich Einzelfällen und kann nicht auf alle Modelle generalisiert werden. Ein gasfester Motor heutiger Entwicklungsstandards verträgt genauso höhere Drehzahlen, wie sie beispielsweise auf der Autobahn fällig werden. Es kann allerdings sein, dass der Verschleiß einiger Motorbestandteile unwesentlich höher ausfällt, als bei Benzinbetrieb. Um den Verschleiß möglichst gering zu halten, sind daher manche Gasantriebe so programmiert, dass sie ab einer bestimmten Drehzahl automatisch in den Benzinbetrieb schalten.

Während die Neuzulassungen von Dieselautos 2018 um ca. 225.650 Fahrzeuge geringer ausfielen als im Vorjahr, wurden 2018 10.804 CNG-Autos neu zugelassen und damit 7.081 mehr als im Jahr davor.

Große Unterschiede im Tankstellennetz

Einen großen Unterschied zwischen den beiden Gas-Antrieben gibt es in Bezug auf das Tankstellennetz in Deutschland: Erdgas ist lediglich an ca. 900 Tankstellen verfügbar, während es bundesweit mittlerweile bereits über 7000 LPG-Tankstellen gibt. Jedoch hat der VW Konzern angekündigt, bis 2025 das CNG-Tankstellennetz zu verdoppeln, sprich auf 2.000 Tankstationen. Ziel dieser Offensive ist, den Verkauf von Erdgasautos anzukurbeln.
Unabhängig davon können die meisten Gasmotoren jedoch zur Reserve auf den Benzinbetrieb umgestellt werden, wenn keine Tankstelle in der Nähe ist. Generell ist es bei längeren Fahrten trotzdem von Vorteil, sich im Vorhinein online zu informieren, wo es entsprechende Tankstellen gibt. So lässt sich das Liegenbleiben vermeiden und es muss nicht in den Benzinbetrieb geschaltet werden. Denn jedes Mal, wenn in den Benzinbetrieb umgeschaltet wird, resultiert dies in höheren Schadstoffausstößen und höherem Verbrauch. 

Sowohl die wesentlich höhere Tankstellendichte in Deutschland für LPG-Tankende, als auch der Preis mit ca. 55c/l, wirken auf den ersten Blick vorteilhafter gegenüber dem CNG-Betrieb. CNG kostet durchschnittlich ca. 1,066€/kg. Jedoch hat ein Kilogramm Erdgas einen Energiegehalt von ca. 13,16 kWh/kg und damit einen gut doppelt so hohen Energiegehalt wie ein Liter LPG (1 Liter LPG hat einen durchschnittlichen Energiegehalt von 6,7 kW/l). Das bedeutet, dass damit mindestens zwei Mal so weite Strecken zurückgelegt werden können wie mit Autogas und zusätzlich ca. 50% weitere Strecken als mit einem Liter Benzin. Der Energiegehalt von 1 kg Erdgas/CNG entspricht rund 1,5 Liter Super bzw. 1,33 Liter Diesel.

 

Grafische Darstellung unterschiedlicher Reichweiten bei Diesel, Benzin und Erdgas mit einer Krafstoffinvestition von 20 Euro

 

Steuervorteile für Gasantriebe

Wie die Bundesregierung kürzlich beschloss, profitieren beide Alternativkraftstoffe durch das Energiesteuergesetz weiterhin von einem reduzierten Mineralölsteuersatz: Autogas bis Ende 2022 (Steuervorteile reduzieren sich um ca. 3 ct/l ab 2019, ab 2023 wird es dann insgesamt etwa 12,4 ct/l teurer), Erdgas bis Ende 2026 (Steuervorteile reduzieren sich marginal ab 2024).

Im Allgemeinen ist zu beachten: wer sich für einen Gasmotor ab Werk entscheidet, der muss mit höheren Kosten gegenüber dem konventionellen Benzin- oder Dieselantrieb rechnen. Ein Gasauto ist in der Anschaffung etwa 2.000€ – 4.000€ teurer. Mehreren Berechnungen nach amortisiert sich der Kauf erst ab ca. 40.000 km – 60.000 km Laufleistung, eingerechnet sind hier auch Kfz-Steuern und Unterhalts-/Wartungskosten. Einige Autokonzerne bieten jedoch beim Kauf interessante Umweltprämien, so zum Beispiel der VW Konzern, der eine „Zukunftsprämie“ für CNG-angetriebene Fahrzeuge gewährt. Zusätzlich offerieren einige Versicherungen besonders günstige Prämien für Gasantriebe.

Außerdem sollte man im Hinterkopf behalten, dass Fachgrößen damit rechnen, dass tatsächliche Werte des Schadstoffausstoßes in Zukunft für die Berechnung der Kfz-Steuer zugrunde gelegt werden soll. Dies kann dazu führen, dass Diesel- und Benzinautos zukünftig mit höheren Steuerzahlungen belegt werden, während LPG und insbesondere CNG mit wesentlich geringerem Schadstoffausstoß preiswerter in der Besteuerung ausfallen werden.
Dementsprechend kann sich die Anschaffung auch schon früher finanziell lohnen, zusätzlich zur wesentlich verbesserten Ökobilanz.

Tabellarische Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile von Gasantrieben

Unter Hochdruck zusammengefasst

Gasbetriebene Autos sind aktuell – insbesondere im Hinblick auf Diskussionen um Luftreinhaltung, urbane Luftverschmutzung und politisch angestrebter lokaler Treibhausgasneutralität – in jedem Fall eine geeignete Alternative zu konventionellen Antrieben. Das gilt nicht nur für Diesel- und Benzin-Pkw, sondern auch zu den noch nicht vollständig ausgereiften Elektroantriebe. Auch wenn insbesondere LPG kurzfristig nicht zur Minderung der Erdölförderung beiträgt  und langfristig an die Vorkommen fossiler Rohstoffe geknüpft ist, und CNG ebenfalls größtenteils eine fossile Ressource ist und lediglich zum Teil aus Biomethan, sind sie vor Allem durch ihre Energiedichte gegenüber Benzin und Diesel vorteilhaft und zumindest im Verbrauch günstiger. 

Politisch motiviert investiert die Autobranche zur Zeit fokussiert in die Forschung und Entwicklung des Bereiches Elektromobilität, wodurch diese sich allgemein hoher Beliebtheit erfreuen und für Diskussionsstoff sorgen. Doch um den Zielen der Treibhausgasneutralität näher zu kommen, wäre ein wichtiger Schritt, die Anschaffung und den Betrieb gasbetriebener Fahrzeuge fortlaufend attraktiv zu gestalten, die Infrastruktur auszubauen und auch in diesem Bereich die Antriebsforschung und -Entwicklung zu fördern. Derzeit ist die Infrastruktur für den Erdgastransport, sprich das Rohrleitungsnetz in Deutschland, sehr gut ausgebaut. Das Netz der Stromtrassen ist weit entfernt davon, so viel Energiegehalt zu transportieren, wie es zur Zeit in Form von Gas durch diese Leitungen möglich ist. 

Insbesondere bei drohenden Fahrverboten in Städten ist der Gasbetrieb für Vielfahrer und die gewerbliche Nutzung eine bereits jetzt verfügbare Umstiegsmöglichkeit, während reine Elektroautos mit Superbatterien noch eher zu den visionären Zukunftstechniken zählen.
Nach der brisanten Dieselgate-Geschichte lässt sich bereits an den Zahlen der Neuzulassungen in Deutschland ablesen, dass das Vertrauen in konventionelle Antriebe einen Knick erhalten hat, insbesondere in Diesel-Fahrzeuge. Während die Neuzulassungen von Dieselautos in 2018 um ca. 225.650 Fahrzeuge geringer ausfielen als im Vorjahr 2017, gab es in 2018 10.804 Neuzulassungen von CNG-Autos, 7.081 mehr als im Jahr davor.

Grafische Darstellung der Neuzulassungen von Diesel und Erdgasautos

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Besonders angetan sind wir von dem Audi A3 Sportback g-tron mit Erdgasantrieb. Mit 131 PS erreicht er eine Maximalgeschwindigkeit von 211 km/h ohne Probleme. Er beweist, dass sich sportliches und effizientes Fahren nicht ausschließen.