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Klimaschutzmaßnahmen und deren Minderungspotenzial

Erstellt am: 08.11.2023 | Stand des Wissens: 08.11.2023
Synthesebericht gehört zu:

Alternative Antriebsformen sind ein wichtiger Bestandteil für einen klimaneutralen Straßengüterverkehr. Um deren Treibhausgasminderungspotenzial in Bezug auf Ressourcenverbrauch und Treibhausgasemissionen vollständig bewerten zu können, muss die gesamte Energiekette über die Phasen der Energiegewinnung, -verarbeitung, -speicherung, -lieferung und -umsetzung betrachten werden (Well-to-Wheel). Einige alternative Antriebsformen verursachen keine direkten Emissionen während der Energieumsetzung bei der Fahrt (Tank-to-Wheel) und scheinen daher emissionsfrei zu sein, zum Beispiel elektrische Fahrzeuge. Insbesondere bei alternativen Antriebsformen müssen jedoch die vorgelagerten Phasen der Energiekette, wie die Ressourcen- und Energiegewinnung, betrachtet werden. Für batterieelektrische und Wasserstofffahrzeuge ist insbesondere ausschlaggebend, aus welchem Strommix der Kraftstoff hergestellt wird. Sogenannter Grünstrom, also Strom auf erneuerbaren Energien, ist für die Energiebilanz positiv. Graustrom hingegen, also Strom produziert mittels Einsatz von fossilen Brennstoffen, wirkt sich hingegen negativ aus. In der Realität besteht der Strom in Deutschland meist aus einem Mix aus grünem und grauem Strom. Der Anteil des Grünstroms ist dabei mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien in den letzten Jahren konstant steigend.
Trotzdem haben die meisten alternativen Antriebe eine bessere Kohlenstoffdioxid (CO2)-Bilanz als ein Dieselantrieb. Aus der Perspektive einer Well-to-Wheel-Betrachtung weisen Brennstoffzellenfahrzeuge mit 2.332 Gramm CO2 pro Kilowattstunde die höchsten Treibhausgasemissionen auf. Damit liegen diese sogar über der Bilanz der Dieselfahrzeuge. Die geringsten Treibhausgasemissionen werden durch Batterie-betriebene Lkw mit 816 Gramm CO2 pro Kilowattstunde verursacht [Küh18]. Erwähnenswert ist, dass mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien der beschriebene Anteil von Grünstrom am Strommix steigt und sich entsprechend die Energiebilanz strombasierter Antriebstechnologien verbessert. Zur Minderung des Ressourcenverbrauchs und der Reduzierung von Emissionen werden politische Klimamaßnahmen zur Förderung von alternativen Antrieben ergriffen. Durch diese sollen Anreize bei Unternehmen geschaffen werden ihre Fahrzeugflotte auf alternative Antriebsformen umzurüsten. Maßnahmen wie die CO2-differenzierte Lkw-Maut sowie unterschiedliche Förderrichtlinien (zum Beispiel Förderrichtlinie für Batterie-, Brennstoffzellen- und von außen aufladbaren (Oberleitungs-)Hybridelektro-Lkw) sollen zur Zielerreichung eines klimafreundlichen Straßengüterverkehrs beitragen [UBA21z; Now21d].
Um die Antriebskonzepte besser bewerten zu können und Erfahrung zu deren Alltagstauglichkeit zu sammeln, werden Demonstrations- und Forschungsprojekte durchgeführt, die von Bund und Ländern gefördert werden. Diese können eine Grundlage für politische Entscheidungen bilden [FuE23]. Beispiele hierfür sind:
  • Demonstrationsprojekt zum Einsatz von Liquified Natural Gas (LNG) als alternativen Kraftstoff für Lkw [DVGW18]
  • Feldversuch e-Highway Schleswig-Holstein (FESH) [FuE23]
  • Hochleistungsladen im Lkw-Fernverkehr (HoLa) [BMWK21e]
  • Das Reallabor für den Einsatz von Brennstoffzellen-Lkw Hylix B [Kom22]
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Alternative Antriebe als Klimaschutzmaßnahme im Straßengüterverkehr (Stand des Wissens: 20.11.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?577534
Literatur
[BMWK21e] Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (Hrsg.) BMVI bringt Innovationscluster für klimafreundliche Lkw-Antriebstechnologien auf den Weg, 2021/09/08
[DVGW18] Gruber, Heike MOBILITÄT: CNG, LNG & erneuerbare Gase für einen klimafreundlichen Verkehrssektor, veröffentlicht in Themenreihe ewp-kompakt, wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, Bonn, 2018/06
[FuE23] Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH (Hrsg.) e.Highway.SH, 2023
[Kom22] Kommunikationsbüro Ulmer GmbH (Hrsg.) Reallabor Hylix-B, 2022
[Küh18] Kühnel, Sven, Hacker, Florian, Görz, Wolf Oberleitungs-Lkw im Kontext weiterer Antriebs- und Energieversorgungsoptionen für den Straßengüterfernverkehr, 2018/09/13
[Now21d] NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (Hrsg.) BMVI bringt Innovationscluster für klimafreundliche Lkw-Antriebstechnologien auf den Weg, 2021/09/08
[UBA21z] Umweltbundesamt (Hrsg.) Mobilität in die Zukunft steuern: Gerecht, individuell und nachhaltig
, UBA, Dessau-Roßlau, 2021/04, ISBN/ISSN 1862-4804
Glossar
Strommix Der Strommix gibt an, zu welchen Anteilen der Strom aus welchen Energieträgern stammt. Als Energieträger gelten dabei fossile Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas, daneben Kernenergie und auch erneuerbare Energien. Dazu kann eine regionale Abgrenzung vorgenommen werden, z.B. nach deutschem oder europäischem Strommix.
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).
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.
Reallabor
Reallabore sind Experimentierräume in der Wirklichkeit, wie etwa Stadtquartiere, in denen Ideen zur nachhaltigen Stadt- oder Mobilitätsentwicklung konzipiert und in Form von Realexperimenten umgesetzt und ausprobiert werden. Die Maßnahmen werden wissenschaftlich begleitet, ausgewertet und evaluiert, um übertragbare Ergebnisse zu generieren. Im Fokus steht dabei die Einbindung der Zivilgesellschaft, die letztendlich am meisten von den umgesetzten Maßnahmen profitieren soll.
Die begriffe 'Reallabor' und 'Realexperiment' sind nicht synonym zu verwenden. Während das Reallabor den gesamten Prozess sowie sämtliche Untersuchungsräume und Akteure umfasst, handelt es sich bei den Realexperimenten um die konkret im Reallabor umgesetzten Maßnahmen.

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?576592

Gedruckt am Dienstag, 28. Mai 2024 19:47:39