Erdgas als Kraftstoff - CNG

Eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen

Erdgas wird als Kraftstoff in Europa in hochkomprimierter Form verwendet und in der Fachsprache als CNG (Compressed Natural Gas) bezeichnet. Es befindet sich bei bis zu 250 bar in zusätzlichen Druckspeichern im Fahrzeug.

Erdgas wird aufgrund der unterschiedlichen Qualitäten der natürlichen Lagerstätten in den zwei Qualitäten H (‚High’, Heizwerte: 46 – 53 MJ/kg) und L (‚Low’, 39 – 46 MJ/kg) angeboten, was sich entsprechend in der erzielbaren Reichweite und im Preis auswirkt.

CNG besteht überwiegend aus Methan (CH4), jedoch sind je nach dem Ort der Gewinnung (Provenienz) auch höhere Anteile von Stickstoff (bis ~12%) und höhere Alkane (bis mehrere %) enthalten.

Die Qualität und exakte Bezeichnung ist spezifiziert in Arbeitsblättern nach DVGW G260. Derzeit wird an einer europäischen Anforderungsnorm gearbeitet.

CNG besitzt eine sehr hohe Oktanzahl

Ein grundsätzlicher Vorteil von CNG ist die hohe Klopffestigkeit (Oktanzahl), weil dann bei höheren Verdichtungen entsprechend höhere thermodynamische Umwandlungsgrade erreichbar sind – ähnlich dem Unterschied zwischen einem Normalbenzin-Motor und einem höher verdichtenden Aggregat mit SuperPlus bzw ultimate-Betrieb.

Reines Methan hat eine Oktanzahl von über 130 und ist damit deutlich höher verdichtbar als OK (ultimate 100 : OZ ~ 101). Ein Verbrauchsvorteil kann jedoch nur realisiert werden, wenn diese höhere Komprimierbarkeit auch in speziell mechanisch angepassten Motoren genutzt wird. Der geringere Verbrauch bedeutet dann neben der verbesserten Wirtschaftlichkeit eine größere Reichweite und eine verbesserte CO2-Bilanz!

Die Treibhausgas-Bilanz von Erdgas

Die Treibhausgas-Bilanz eines Erdgasfahrzeuges muss nicht unbedingt besser sein als die bei flüssigen Kraftstoffen: Zunächst besitzt Erdgas, das vorwiegend aus CH4 (Methan) besteht, bekanntermaßen ein etwa 25 % besseres H:C – Verhältnis als Flüssigkraftstoffe.

Der Transport von gasförmigen Stoffen per Pipeline, bedingt durch die erforderliche wiederholte Komprimierung, verursacht jedoch einen Energieverlust. Im Grenzfall liegt dieser immerhin bei einem Drittel der Nutzenergie, wenn beispielsweise von Sibirien (7000 km) bis nach Mitteleuropa transportiert werden soll. Dies schlägt sich natürlich negativ bei der Ökobilanzierung nieder.

Wird außerdem ein herkömmliches Erdgasfahrzeug, welches bei OK-Betrieb im Wesentlichen lediglich Druckgasflaschen zugeflanscht bekommen hat, als ein sog. bivalentes Erdgasfahrzeug verwendet, kann das volle Potenzial der Klopffestigkeit nicht ausgenutzt werden und erreicht unter Umständen nicht die vollen Leistungsdaten des OK-Betriebes!

Bei neueren Erdgasmotorkonzepten, die eine Kompression von etwa 1:12,5 vorsehen, verbleibt dagegen neben der Reduzierung der sog. limitierten Schadstoffe NOx, Partikel und CO auch eine Verbesserung bei der CO2-Gesamtbilanz. Die Erdgas-Vorräte verteilen sich im Vergleich zum Rohöl weitaus gleichmäßiger auf verschiedene Erdregionen. Die noch vorhandene Verfügbarkeit der Ressourcen ist tendenziell etwas größer.

Aral ist Marktführer bei den Erdgastankstellen

Aral ist mit etwa 190 von derzeit 900 öffentlich zugänglichen Erdgastankstellen in Deutschland eindeutig Marktführer! Erdgasfahrzeuge spielen allerdings entgegen den öffentlichen Erklärungen bislang auf dem deutschen Automarkt nur eine geringe Rolle: Lediglich ca. 100.000 CNG Pkw und Lkw fahren bislang auf Deutschlands Straßen.

Insbesondere die Verfügbarkeit von CNG im Ausland wird von Kunden nach wie vor skeptisch beurteilt.

Außerdem bietet die Autoindustrie bisher nur eine begrenzte, jedoch langsam anwachsende Modellauswahl von Erdgasfahrzeugen an. Die steuerliche Förderung von CNG liegt bei etwa 85% des Mineralölsteuersatzes des Ottokraftstoffs (OK, auf Energiebasis verglichen) und ist bis Ende 2018 garantiert.

Die Verwendung von Erdgas in verflüssigter Form (LNG, Liquified Natural Gas) hat eine schlechtere Gesamtenergiebilanz, da die energetischen Aufwendungen zur Verflüssigung nicht zurück gewonnen werden können. Als Kraftstoff kommt LNG eine insgesamt nur geringe Bedeutung zu, es gibt in Deutschland nur eine Tankstelle. Vorteile sind jedoch die im Vergleich zu CNG geringeren Transport-Energieverluste.