Uwe Albrecht ist Geschäftsführer der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST), einem international tätigen Beratungsunternehmen für nachhaltige Energie und Mobilität in München. Bis 2008 arbeitete Albrecht für Siemens.
In der öffentlichen Kommunikation wird der Blick auf die Verkehrslösungen der Zukunft mittlerweile vielschichtiger – so haben in den vergangenen Wochen fast alle großen Automobilhersteller neue Pläne zu alternativen Antrieben veröffentlicht:
- Volkswagen hat auf der Los Angeles Auto Show drei Serienfahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb gezeigt – Golf, Passat und Audi A7 Sportback.
- BMW arbeitet an einem i5 mit Brennstoffzelle.
- Honda wird Ende 2016 mit einem Brennstoffzellenfahrzeug auf den Markt kommen.
- Bereits im Sommer hat Toyota den brennstoffzellenbetriebenen Mirai vorgestellt, der in Japan schon verkauft wird und auch bei uns ab dem nächsten Jahr in kleinen Stückzahlen zu haben ist.
- Wasserstoffbetriebene Modelle von Mercedes sind für 2017 angekündigt.
- Der ix35 von Hyundai ist ebenfalls bereits erhältlich.
Selbstverständlich geht auch die Entwicklung batteriebetriebener Modelle weiter. Im Gegensatz zu diesen sind Brennstoffzellenfahrzeuge allerdings grundsätzlich auch für Langstrecken sehr gut geeignet und können wie heutige Autos in wenigen Minuten aufgetankt werden.
Zusätzlich hat Honda angekündigt, 13,8 Millionen US-Dollar in das Unternehmen FirstElement Fuel zu investieren, das in Kalifornien ein Netz von Wasserstofftankstellen errichten und im Sommer bereits eine ähnlich große Investition von Toyota verkünden konnte. Das Netz solcher Tankstellen soll weiter ausgebaut werden - bis Ende kommenden Jahres soll es bundesweit 50 davon geben. Dort wird vor allem erneuerbar produzierter Wasserstoff erhältlich sein.
Nicht bei Stromversorgung halt machenAll dies sind erfreuliche Zeichen. Um den Ausstoß von Treibhausgasen auf den international vereinbarten Rahmen zu begrenzen, darf die Energiewende nicht bei der Stromversorgung halt machen. Damit die Emissionen bis zum Jahr 2050 um die erforderlichen 80 bis 90 Prozent bezogen auf den Stand von 1990 verringert werden können, muss auch der Verkehrssektor zwingend einen signifikanten Beitrag leisten.
Mit den herkömmlichen Technologien ist das allerdings nicht zu schaffen. Eine aktuelle Studie für das Bundesverkehrsministerium zeigt, dass die Emissionen von benzin- und dieselbetriebenen Autos selbst bei hohen Effizienzverbesserungen nur um weniger als 25 Prozent vermindert werden können. Eine weitergehende Emissionsminderung ist nur durch den Einsatz neuer und nahezu emissionsfreier Kraftstoffe möglich.
Bisher wurden hierfür hauptsächlich Biokraftstoffe genutzt. Allerdings sind deren sinnvoll nutzbare Potenziale weltweit begrenzt. Zudem sind je nach Herstellungsweg auch mit Biokraftstoffen zum Teil noch erhebliche Treibhausgasemissionen verbunden. Eine weitere unerwünschte Nebenwirkung von Biokraftstoffen ist die Rodung von Waldflächen für den Anbau von Nahrungsmitteln, weil die ursprünglich genutzten Anbauflächen mit Energiepflanzen belegt sind. Es ist also wichtig, Umweltwirkungen aus Anbau und Produktion von Biokraftstoffen weiter zu senken.
Mehr LNG aus erneuerbaren EnergienEin weiterer Ansatz ist die effiziente Nutzung elektrischer Energie in Fahrzeugen. Mehrere batterieelektrische Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller sind bereits am Markt und kommen insbesondere im Kurzstreckenverkehr und in städtischen Ballungsräumen zum Einsatz.
Darüber hinaus rücken Kraftstoffe, die aus erneuerbarem Strom hergestellt werden, in den Fokus. Der einfachste dieser Kraftstoffe ist mit Hilfe der Elektrolyse von Wasser erzeugter Wasserstoff, der direkt in brennstoffzellenbetriebenen Elektrofahrzeugen eingesetzt werden kann. Aus Wasserstoff können bei Bedarf Methan oder flüssige Kohlenwasserstoffe für den Einsatz in Verbrennungsmotoren synthetisiert werden. So ist verflüssigtes Methan (LNG – Liquefied Natural Gas) ein möglicher Kraftstoff für den Schwerlast- und Schiffsverkehr, der stark auf flüssige Kraftstoffe mit hoher Energiedichte angewiesen ist. Wie ein aktuelles White Paper der Deutschen Energie-Agentur (dena) zeigt, kann der Ausstoß von Klimagasen verringert werden, indem steigende Anteile des LNG aus erneuerbaren Energien erzeugt werden. Insgesamt können mit Kraftstoffen aus erneuerbaren Energien signifikante Verringerungen der verkehrsbedingten Klimagasemissionen erreicht werden, die je nach gewähltem Szenario und Energiemix mehr als 70 Prozent betragen können.
Schlüsseltechnologien für CO2-freien VerkehrAlle genannten Alternativen sind allerdings heute noch teurer als die bestehende Technologie. Die Kosten sowohl für Kraftstoffe als auch für erforderliche Infrastruktur und Antriebstechnologien werden aber weiter sinken. Wann sie tatsächlich wettbewerbsfähig zu Benzin und Diesel in klassischen Verbrennungsmotoren werden, hängt insbesondere davon ab, wie sich die Preise fossiler Kraftstoffe entwickeln, in welcher Höhe Treibhausgasemissionen zukünftig bepreist werden und welche Anreize für einen emissionsarmen Verkehr geschaffen werden.
Die für die Dekarbonisierung des Verkehrs erforderlichen Schlüsseltechnologien stehen bereits zur Verfügung:
- In mehreren Pilotprojekten wurde die industrielle Reife der Erzeugung von Wasserstoff oder Methan aus Strom bereits nachgewiesen. Ein gutes Dutzend dieser Projekte steht in Deutschland.
- Die Industrie entwickelt bereits Fahrzeuge mit geeigneten Antrieben – die eingangs genannten Beispiele machen das für wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge deutlich.
- Verflüssigtes Erdgas wird international schon in Schiffen eingesetzt. Auch Lkw mit entsprechenden Motoren fahren bereits.
- Parallel dazu arbeiten Regierungen und die Industrie daran, die nötigten Infrastrukturen für Versorgung und Betankung zu schaffen. So entstehen beispielsweise in Deutschland, Japan und Kalifornien flächendeckende Tankstellennetze für Wasserstoff und europaweit werden Tankstellen und Terminals für LNG aufgebaut. Die gerade endgültig verabschiedete europäische Richtlinie über den Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe setzt dafür die erforderlichen Rahmenbedingungen.
Strombasierte Kraftstoffe ermöglichen das Zusammenwachsen der Energiesektoren. Insbesondere die Kombination des Elektrizitäts- und Verkehrssektors eröffnet viele neue Chancen:
- Die Schlüsseltechnologien (Elektrolyse, Speicherung und Transport, Brennstoffzellen) bieten den führenden Industrieunternehmen globale Expansionspotenziale.
- Es entstehen neue Geschäftsmodelle entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
- Die Wandlungsmöglichkeit von Strom zu Gas sorgt für eine weitere Verknüpfung der entsprechenden Netzinfrastrukturen. Die Rolle des Gasnetzes für Energietransport und -speicherung wird aufgewertet.
- Für die Integration witterungsabhängig generierten Wind- und Solarstroms in die Energiesysteme wird der Verkehrssektor zukünftig eine entscheidende Rolle spielen.
Auch aus industriepolitischen Gründen müssen wir den neuen alternativen Kraftstoffen den Weg ebnen. Der gezielte Einsatz strombasierter erneuerbarer Kraftstoffe im Verkehr wird nicht nur die Treibhausgas- und Umweltwirkungen des Verkehrs senken. Er ist darüber hinaus ein entscheidender Baustein für die Umgestaltung unseres gesamten Energiesystems, was mit dem zunehmenden Anteil von Wind- und Solarenergie einhergeht. Die Energiewende wird nur gelingen, wenn sie um eine "Verkehrswende" ergänzt wird.
Das damit verbundene Zusammenwachsen der Energiesektoren und die Erschließung dieser neuen Synergien erfordert Zeit, Weitsicht und ausreichenden Vorlauf. Für die Erweiterung der Energiewende um eine Verkehrswende müssen bereits heute die Weichen durch Industrie und Politik gestellt werden.
