05.12.2018

Globale Erwärmung: EU-Staaten wollen CO2-Ausstoß bei Pkws reduzieren

In Katowice beraten Weltklimaexperten über die globale Erwärmung und den Ausstoß von Kohlendioxid (CO2). Deutschland hat seine Hausaufgaben dafür nicht gemacht. Die EU-Staaten wollen jetzt den CO2-Ausstoß bei Pkws begrenzen.

Die EU-Staaten wollen jetzt handeln und den CO2-Ausstoß von Pkws reduzieren.

Warnungen vor massiver Erderwärmung

Mittlerweile mehren sich die Warnungen, aber auch die Anzeichen: Es droht eine massive globale Erwärmung. Darüber beraten jetzt Experten in Katowice auf dem UN-Klimagipfel. Sie machen Vorschläge, wie man das Treibhausgas CO2 begrenzen kann.

Die USA sind einer der größten Verursacher von Treibhausgasen, haben sich aber von den Zielen zu deren Begrenzung verabschiedet. Polen ist Gastgeber der Weltklimakonferenz (COP24). Ausgerechnet hier wird immer noch extrem viel Kohle verheizt.

Guterres: Frage von Leben und Tod

Mit einem dramatischen Appell zum Kampf gegen die Erderhitzung hat UN-Generalsekretär António Guterres die Weltklimakonferenz in Polen offiziell eröffnet. Schon jetzt sei der Klimawandel für viele Menschen und auch ganze Staaten eine „Frage von Leben und Tod“. Dies sagte er dem „Tagesspiegel“ zufolge am Montag vor Vertretern von knapp 200 Staaten, die dort zwei Wochen lang verhandeln.

Es gehe darum, ein „globales Klima-Chaos“ abzuwenden. Wenn die Staatengemeinschaft versage, würden Arktis und Antarktis weiter schmelzen, die Korallen sterben und die Meeresspiegel steigen. Dann würden mehr Menschen an Luftverschmutzung sterben und an Wasserknappheit leiden.

„Wir brauchen mehr Taten und mehr Ehrgeiz“, mahnt Guterres.

Müller: vom Reden zum Handeln zu kommen!

Dem schloss sich Bundesentwicklungsminister Gerd Müller (CSU) an. Zusammen mit Umweltministerin Svenja Schulze (SPD) vertrat er bei der Eröffnungszeremonie Bundeskanzlerin Angela Merkel (CDU). Müller nannte den Kampf gegen die Erderhitzung eine Überlebensfrage der Menschheit.

„Kattowitz muss die Trendwende sein, vom Reden zum Handeln zu kommen“, zitiert der „Tagesspiegel“ den CSU-Politiker.

Die Emissionen von Treibhausgasen seien auf einem Rekordhoch und stiegen weiter. Es sei zu wenig passiert seit der Konferenz in Paris. Die dort vereinbarten Etappenziele erfüllten zurzeit nur 17 Staaten. Auch Deutschland verfehle sein selbstgestecktes Ziel, 2020 mindestens 40 Prozent weniger Treibhausgase auszustoßen als 1990.

Müller erinnerte zugleich an Deutschlands jüngste Ankündigung, seinen Beitrag zum Grünen Klimafonds der Vereinten Nationen ab 2019 auf 1,5 Milliarden Euro zu verdoppeln. In den wichtigsten UN-Klimatopf zahlen wohlhabendere Länder ein, finanziert werden Klimaschutzprojekte in Schwellen- und Entwicklungsländern. Dies solle „Signal und Anstoß“ sein für andere Staaten, diesen Schritt mitzugehen, sagte Müller.

Globale Erwärmung auf anderthalb Grad begrenzen

Der Weltklimarat hat errechnet, wie stark die Reduzierung der Emissionen in den kommenden Jahrzehnten ausfallen muss, damit die Erderwärmung auf anderthalb Grad im Vergleich zum Beginn des Industriezeitalters begrenzt werden kann. Danach sollte der Ausstoß bis 2050 auf Null reduziert werden.

Bislang ist es noch nicht einmal gelungen, den Anstieg der Emissionen zu stoppen.

Der Weltklimarat hat bekannt gegeben, um wie viele Mrd. Tonnen der CO2-Ausstoß reduziert werden müsste.
Wie schnell die Welt den CO2-Ausstoß reduzieren muss – eine Empfehlung des Weltklimarats

Das Emirat Katar hat laut International Energy Agency mit rund 31 Tonnen CO2-Emissionen den höchsten Kohlendioxid-Ausstoß pro Kopf der Welt. Grund dafür ist vor allem die Gas-Industrie: Katar ist weltweit der größte Produzent von verflüssigtem Erdgas, eine Technologie mit hohem CO2-Ausstoß. Dagegen ist das Emirat ein vergleichsweise kleiner Produzent von Erdöl, weswegen es jetzt auch aus der Gemeinschaft erdölproduzierender Länder (OPEC) ausgetreten ist.

In Deutschland lag der Ausstoß je Bundesbürger im Jahr 2016 im Schnitt bei rund neun Tonnen Kohlenstoffdioxid.

30,8 Tonnen CO2-Ausstoß pro Kopf im Jahr 2016: Katar weltweit an der Spitze.
Katar hat die höchsten Pro-Kopf-CO2-Emissionen weltweit.

EU-Staaten legen schärfere Grenzwerte fest

Die EU-Staaten haben schärfere Grenzwerte für den CO2-Ausstoß von neu zugelassenen Pkw festgelegt. Die Grafik unten zeigt die durchschnittlichen Kohlenstoffdioxid-Emissionen der in Europa verkauften neuen Pkw ausgewählter Marken im Jahr 2017 und die Differenz zum Grenzwert von 61,8 g/km, der ab 2030 gilt.

Die größten Anstrengungen zur Erreichung des neuen Grenzwerts müssen Mazda, Mercedes und Audi unternehmen. Alle Hersteller müssen in den kommenden zwölf Jahren mehr Fahrzeuge mit geringen oder keinen Emissionen verkaufen, um ihren Schnitt insgesamt zu senken.

In dieser Aufstellung sehen Sie den durchschnittlichen CO2-Ausstoß verschiedener Pkw-Marken im Vergleich.
Am meisten CO2-Ausstoß 2017 hatte Mazda, am wenigsten Toyota.

Um die Klimaschutzziele der Europäischen Union zu erreichen, müssen die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 80 Prozent im Vergleich zu 1990 reduziert werden.

Im Straßenverkehr, der heute noch nahezu vollständig auf konventionellen Kraftstoffen und Verbrennungsmotoren basiert, sollen die CO2-Emissionen bis 2050 um 60 Prozent sinken. Ein Lösungsweg könnte sein, fossile Kraftstoffe nach und nach zu ersetzen durch:

  • Elektromobilität auf Kurzstrecken
  • CO2-arme, flüssige, biobasierte Kraftstoffe der zweiten Generation zur Sicherung der Mobilität über große Distanzen

Biomasse nicht in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln oder Anbauflächen

Die eingesetzte Biomasse darf weder eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion noch zu deren Anbauflächen bilden. In dem neuen EU-Projekt „Redifuel“ soll die erforderliche Forschungsarbeit für Herstellung und Einführung solcher Biokraftstoffe einen entscheidenden Schritt vorangebracht werden. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die nachhaltige Nutzung verschiedener biogener Rohstoffe zur Herstellung eines erneuerbaren Diesel-Biokraftstoffs, der in jedem Mischungsverhältnis mit herkömmlichen Kraftstoffen kompatibel ist. Dazu benötigt man neue Technologien für die Herstellung erneuerbarer Kraftstoffe.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung eines kompakten und hocheffizienten Fischer-Tropsch-Prozesses zur Umwandlung von biogenem Synthesegas in ein flüssiges Rohprodukt. Zu dessen Weiterverarbeitung zu einem qualitativ hochwertigen Kraftstoff wird im Projekt ein effizienter Hydroformulierungsprozess entwickelt.

Für diesen Produktionsprozess vom Synthesegas bis zum diesel-kompatiblen, normgerechten Biokraftstoff (EN 590) ist ein Design zum Aufbau einer kleinen und einer mittelgroßen Produktionsanlage zu erarbeiten.

Wettbewerbsfähig mit konventionellen Kraftstoffen

Die Produktionskosten sollen sich zwischen 0,90 und 1,00 Euro pro Liter bewegen. Damit wären sie wettbewerbsfähig mit konventionellen. Neben einer hohen Energiedichte soll sich ein Biokraftstoff durch niedrige Emissionswerte auszeichnen. In einem umfassenden Biomass-to-Wheel-Leistungscheck werden die entwickelten Technologien geprüft.

An dem Forschungsprojekt arbeiten zwölf internationale sowie kleine und mittelständische Partner-Unternehmen von Forschungsinstituten, Hochschulen und aus der Mineralölwirtschaft.

Aufrechterhaltung der hohen Betriebssicherheit

Für die Einführung eines erneuerbaren Kraftstoffs müssen die verschiedene Schritte untersucht werden: von der Produktion bis zum Endverbraucher. Tests und Analysen dienen laut einer Pressemitteilung der beteiligten Unternehmen dazu, eine hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer der technischen Komponenten von Fahrzeugen zu erreichen.

Dies betrifft beispielsweise die Lagerstabilität des neuen Kraftstoffs und seiner Mischungen mit konventionellen Dieselkraftstoffen, seine möglichen Wechselwirkungen mit kraftstoffführenden Bauteilen und ihren Materialien in Fahrzeugen sowie eventuelle Interaktionen des Kraftstoffs mit dem Motoröl.

Umweltschützer Wasserstoff

Einen noch umweltfreundlicheren Ansatz verspricht das Konzept der Wasserstoffnutzung. Wasserstoff ist unbestritten der Energieträger mit der absolut günstigsten Nachhaltigkeitsbilanz – null CO2-, null NOx- und Null-Partikelausstoß. Und: Er ist omnipräsent. Der Haken bisher: Er lässt sich nur zentral unter großem Aufwand verfügbar machen.

Inzwischen gibt es ein neues Verfahren, um genau dies zu vermeiden: ein „Wasserstoff-Ei“ zur dezentralen Verfügbarmachung von Wasserstoff. Er wird darin aus Ausgangsstoffen (Edukten) wie Glucose, Glyzerin, Glykol, Ethanol und Wasser gewonnen. Diese Edukte lassen sich ökologisch herstellen und leicht speichern, lagern und transportieren.

Bei der Umsetzung im Wasserstoff-Ei entsteht neben Wasserstoff lediglich Kohlendioxid. Die Reaktionsbedingungen sind den Angaben zufolge mit < 100 °C und Normaldruck moderat. Dem Verbraucher (z.B. Brennstoffzelle) steht benötigter Wasserstoff sofort zur Verfügung. Auch ist Produktion des Wasserstoffs nach Bedarf regelbar.

Basisinnovation für verschiedene Branchen

Die Wasserstoff-Ei-Technologie ist eine Basisinnovation. Zielgruppen sind neben der Automobilindustrie z.B. Brennstoffzellenhersteller, Laborgerätehersteller, Chemieunternehmen, Energieversorger oder Stadtwerke.

Chancen und Möglichkeiten dieser Technologie liegen in einer dezentralen stationären und mobilen Wasserstofferzeugung für den technischen Bedarf, für die Stromerzeugung, Brennstoffzelle sowie Kraftwärmekopplung und dem Wasserstoffmotor.

Derzeitige Lösungen mit erheblichen Einschränkungen

Die heute angebotenen Lösungen leiden unter entscheidenden Einschränkungen durch geringe Reichweite, hohe Kosten und Gewicht. Wasserstoff steht im Fahrzeugbau in Konkurrenz zu den konventionellen Treibstoffen Benzin und Diesel. Das System Wasserstoff/Brennstoffzelle vermeidet Schadstoffemissionen und emittiert lediglich Wasser und Kohlendioxid.

Beim System Verbrennungsmotor mit Diesel oder Benzin entsteht dagegen neben Kohlendioxid eine Vielzahl von Schadstoffen wie z.B. Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Feinstaub oder Stickoxide. Der Betrieb von Elektrofahrzeugen ist heute noch gekennzeichnet durch beschränkte Reichweite, weitgehend nicht flächendeckendes Tankstellennetz, hohe Kosten für Batterien und ein geringes Angebot auf dem Markt.

Auslaufmodell zentrale Wasserstoffherstellung

Nissan Inc., Japan, entwickelt derzeit einen alternativen Brennstoffzellenantrieb und setzt dabei auf Bioethanol als Treibstoff. Die Brennstoffzelle ist eine Festoxidbrennstoffzelle (englisch Solid Oxide Fuel Cell, SOFC). Das ist eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit Betriebstemperaturen von 400- bis 600 °C bei zusätzlichem technischen Aufwand für Temperaturreduzierung.

Weitere Anbieter von Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb sind Daimler, Ford, GM/Opel, Honda, Hyundai, Toyota, Volkswagen. Omnibusse mit Brennstoffzellenantrieb bieten Daimler Buses und Solaris an.

Diese Anwendungen verlangen abgesehen von der zentralen Wasserstoff-Herstellung mit nachfolgendem Lagerungs- und Speicheraufwand spezielle Betankungstechnik an Tankstelle und im Fahrzeug selbst, mit Tiefsttemperaturen und Druckverhältnissen von 350 bzw. 700 bar, rund 100 bis 120 kW Leistung und Reichweiten von 250 bis ca. 600 km.

Autor: Friedrich Oehlerking (Freier Journalist und Experte für Einkauf, Logistik und Transport)