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Treibhausgasemissionen im Straßengüterverkehr

Erstellt am: 03.11.2023 | Stand des Wissens: 29.12.2023
Synthesebericht gehört zu:

Der Verkehrssektor hat im Jahr 2020 mit fast 20 Prozent (circa 146 Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2)) einen wesentlichen Anteil an den gesamten Treibhausgas-Emissionen in Deutschland. Innerhalb des Verkehrssektors verursacht der Straßengüterverkehr etwa ein Drittel der CO2-Emissionen [BMDV22l]. Die Entwicklung der Treibhausgasemissionen des Straßengüterverkehrs wird im Wesentlichen von der Entwicklung der Fahrleistung (ermittelt in Fahrzeugkilometer), der Transportleistung (ermittelt in Tonnenkilometer) und der Entwicklung der eingesetzten Energieträger und Fahrzeugtechnik bestimmt.
Der Güterverkehr auf der Straße ist seit Jahrzehnten neben der noch stärker wachsenden, aber hinsichtlich seines Transportaufkommens um Größenordnungen kleineren Luftfracht das am stärksten wachsende Verkehrssegment. Er erreichte im Jahr 2019 einen Anteil von rund 67 Prozent an der Transportleistung und rund 71 Prozent am Transportaufkommen (in Tonnen) [Stat22g]. Die größten Zuwächse erzielte der Straßengüterverkehr (103 Prozent) [UBA23b]. Diesem Zuwachs stehen Rückgänge bei den klimaschonenden Verkehrsmitteln Bahn und Binnenschiff gegenüber, deren Anteil von 1991 bis 2019 von 34,5 Prozent auf rund 26 Prozent sank [UBA23b]. Szenarien (beispielsweise der Verkehrsverflechtungsprognose 2030) gehen seit vielen Jahren von weiteren Zunahmen des Straßengüterverkehrs aus [Schu14a; Schu15; HoNa12; Ifmo10c]. Wesentliche Treiber sind die wirtschaftliche Entwicklung, Globalisierung und Digitalisierung [UBA19u].
Der Primärenergieverbrauch des Verkehrssektors betrug im Jahr 2018 etwa 3.703 Petajoule (PJ) und damit rund ein Viertel des gesamten Primärenergieverbrauchs in Deutschland. Der Primärenergieverbrauch des Verkehrssektors stieg seit 1995 kontinuierlich an, aufgrund der Pandemie lagen die Werte in den Jahren 2020 und 2021 etwas unter den Werten der Vorjahre [UBA23d]. Der Güterverkehr aller Verkehrsträger benötigte im Jahr 2018 rund 33 Prozent des gesamten verkehrsbedingten Primärenergieverbrauchs. Zu diesem Zeitpunkt betrug der Anteil des Straßengüterverkehrs fast 86 Prozent. Der Primärenergieverbrauch des Güterverkehrs war zwischen 1995 und 2018 um rund 42 Prozent angestiegen. Die anteilig stärksten Zuwächse des Primärenergieverbrauchs wurden im Straßengüterverkehr verzeichnet, während er im Schienengüterverkehr und in der Binnenschifffahrt abnahm [UBA23d].
Der spezifische Energieverbrauch pro Transportleistung (ermittelt in Megajoule pro Tonnenkilometer (MJ/tkm)) beschreibt die Gesamtenergie (inklusive Vorkette), die notwendig ist, um Güter einer bestimmten Menge über eine bestimmte Stecke zu transportieren. Dieser sank von 1995 bis 2018 in fast allen Bereichen des Güterverkehrs (siehe Abbildung 1). Die größten Einsparungen erzielte der Schienengüterverkehr: Bei Güterzügen sank der spezifische Energieverbrauch um 54,6 Prozent, bei Lkw um 17 Prozent und bei Binnenschiffen um 7,5 Prozent [UBA23d]. Die Rückgänge im spezifischen Energieverbrauch sind vor allem auf technische Verbesserungen an den Fahrzeugen zurückzuführen.
Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs
Abb. 1: Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs im Güterverkehr [UBA23d] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Die spezifischen CO2-Emissionen des Straßengüterverkehrs sanken von 1995 bis 2018 um rund 33 Prozent (siehe Abbildung 2). In Bezug auf die CO2-Emissionen des Straßengüterverkehrs zeigt sich jedoch, dass die fahrzeugseitigen technischen Verbesserungen beim Energieverbrauch durch die gestiegene Transportleistung überkompensiert wurden. Die absoluten CO2-Emissionen im Betrieb des Straßengüterverkehrs erhöhten sich zwischen den Jahren 1995 und 2019 trotz technischer Verbesserungen von 39,3 auf 47,4 Millionen Tonnen um 21 Prozent. [UBA22o]
Spezifische Emissionen Lkw.pngAbb. 2: Spezifische Emissionen von Lkw [UBA22o] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Im Straßengüterverkehr kommt fast ausschließlich Dieselkraftstoff zum Einsatz, welcher in Raffinerien aus dem Primärenergieträger Erdöl hergestellt wird. Rund 94 Prozent der Lkw-Flotte Deutschlands nutzen einen Dieselantrieb. Erdgas (CNG und LNG), biogene Treibstoffe und elektrische Energie erreichen hingegen nur marginale Anteile. Der Dieselantrieb erreicht zwar einen hohen energetischen Wirkungsgrad, jedoch ist der Kohlenstoffanteil des Dieselkraftstoffs hoch, was die Emissionen des Straßengüterverkehrs bedingt.
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Alternative Antriebe als Klimaschutzmaßnahme im Straßengüterverkehr (Stand des Wissens: 20.11.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?577534
Literatur
[BMDV22l] Bundesministerium für Digitales und Verkehr (Hrsg.) Klimaschutz im Verkehr - Nutzfahrzeuge mit alternativen Antrieben, 2022/07/07
[HoNa12] Michael Holzhey, René Naumann, Felix Berschin, Ingo Kühl, Thomas Petersen Schienengüterverkehr 2050 - Szenarien für einen nachhaltigen Güterverkehr, 2012/09
[Ifmo10c] Institut für Mobilitätsforschung (Hrsg.) Zukunft der Mobilität: Szenarien für das Jahr 2030 (Zweite Fortschreibung), 2010
[Schu14a] Markus Schubert Verkehrsverflechtungsprognose 2030: Zusammenfassung der Ergebnisse, 2014/06/11
[Schu15] Markus Schubert Verkehrsverflechtungsprognose 2030 - Netzumlegungen: Belastungskarten Straße, Schiene, Wasserstraße (Lose 4-6), 2015/08/31
[Stat22g] Statistisches Bundesamt (Hrsg.) Beförderungsmenge und Beförderungsleistung nach Verkehrsträgern, 2022/10/17
[UBA19u] Umweltbundesamt (Hrsg.) Güterverkehr, 2019/09/13
[UBA22o] Umweltbundesamt (Hrsg.) Spezifische Emissionen des Straßenverkehrs, 2022/09/14
[UBA23b] Umweltbundesamt (Hrsg.) Fahrleistungen, Verkehrsleistung und Modal Split in Deutschland, 2023/03/15
[UBA23d] Umweltbundesamt (Hrsg.) Energieverbrauch und Kraftstoffe, 2023/04/27
Glossar
CNG Compressed natural gas = komprimiertes Erdgas (CH4) wie es zum Beispiel in Fahrzeugen getankt werden kann. Durch die Kompression auf ca. 200 bar erhöht sich der Energiegehalt bezogen auf das Volumen und somit z.B. die Reichweite eines Fahrzeuges bei gleichem Tankvolumen.
LNG
Liquified natural gas = Flüssigerdgas (CH4) wie es zum Beispiel in Fahrzeugen getankt werden kann. Durch Abkühlen auf -164 Grad Celsius schrumpft das Volumen auf ein sechshundertstel des Normvolumens. Damit erhöht sich der Energiegehalt bezogen auf das Volumen und somit zum Beispiel die Reichweite eines Fahrzeuges bei gleichem Tankvolumen. Für die aufwendige Verflüssigung werden circa 10 bis 25 Prozent der im Erdgas gespeicherten Energie aufgewendet, daher findet man im Straßenverkehr hauptsächlich compressed natural gas = komprimiertes Erdgas (CNG).
Schienengüterverkehr
Unter Schienengüterverkehr (SGV) wird der Transport von Gütern mit der Eisenbahn verstanden. Diese werden in Güterzügen unter Verwendung (spezieller) Güterwagen befördert. Diese Verkehre können entweder auf gesonderten Güterverkehrsstrecken oder im Mischverkehr, auf gemeinsam durch den Güter- und Personenverkehr genutzten Strecken, realisiert werden. Leistungen des Schienengüterverkehrs werden häufig als Teil einer Logistikkette in logistische Gesamtkonzepte eingebunden.
Lkw Lastkraftwagen (Lkw) sind Kraftfahrzeuge, die laut Richtlinie 1997/27/EG überwiegend oder sogar ausschließlich für die Beförderung von Gütern und Waren bestimmt sind. Oftmals handelt es sich dabei um Fahrzeuge mit einer zulässigen Gesamtmasse zwischen 3,5 und 12 Tonnen. In Einzelfällen kann die zulässige Gesamtmasse diese Werte jedoch auch unter- beziehungsweise überschreiten, sofern das Kriterium der Güterbeförderung gegeben ist. Lastkraftwagen können auch einen Anhänger ziehen.
tkm tkm = Tonnenkilometer Die Einheit Tonnenkilometer [tkm] beschreibt die im Rahmen einer Güterbeförderung erbrachte Verkehrsarbeit. Diese definiert sich als Produkt der Gütermenge (Summe der beförderten Güter in Tonnen) und der von dieser dabei zurückgelegten Wegstrecke in km. Verkehrsarbeit [tkm] = Gütermenge [t] * Wegstrecke [km]
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der zugeführten Energie bei einer Umwandlung in die gewünschte Energieform umgewandelt wird, und beschreibt damit die Effizienz beispielsweise einer technischen Anlage.
Szenarien Ein Szenario ist ein Bild der Zukunft, das sich aus einer bestimmten Kombination von relevanten Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen entwickelt. Das grundsätzliche Anliegen von Szenarien besteht darin, verschiedene Handlungsoptionen zu verdeutlichen und ihre Folgewirkungen transparent zu machen.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?576192

Gedruckt am Dienstag, 28. Mai 2024 18:21:06