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Compressed Natural Gas (CNG) - Erdgas als Kraftstoff

Eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen.

Zapfsäule mit Erdgas

Erdgas ist eine Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen. Typischerweise ist Erdgas eine Mischung aus etwa 90 % Methan, dazu Ethan Stickstoff und höheren Alkanen (z.B. Propan und Butan). 
Wenn Gase komprimiert oder stark abgekühlt werden, nehmen sie eine flüssige Form an. Je nach Aufbereitungsart spricht man von CNG (Compressed Natural Gas oder LNG (Liquified Natural Gas). Für den Einsatz im Auto wird Erdgas als CNG auf 200 bar komprimiert oder als LNG bei minus 160°C und 2 bar Druck verflüssigt. Die Praxistauglichkeit von komprimiertem Erdgas (CNG) ist inzwischen hinreichend bewiesen, mit verflüssigtem Erdgas (LNG) liegen jedoch noch wenige Erfahrungswerte vor; Anwendungen im Bereich LKW und Schiffsantrieb werden zurzeit etabliert.

 

Auch wenn Erdgas in flüssiger Form vorliegt (LNG), darf man es nicht mit ebenfalls mit an Aral Tankstellen angebotenem "Autogas" oder "Flüssiggas" verwechseln.

 

Die Autoindustrie bietet weiterhin nur eine begrenzte Modellauswahl von Erdgasfahrzeugen an. Erdgasfahrzeuge unterscheiden sich durch monovalente als oder bivalente Antriebe: Monovalente Fahrzeuge können nur mit Erdgas, Fahrzeuge mit bivalentem Antrieb können mit Erdgas oder Benzin angetrieben werden.
CNG befindet sich dabei bis zu 250 bar in zusätzlichen Druckspeichern (Gastanks) im Fahrzeug.   

 

Auf gar keinen Fall darf ein Flüssiggas-Fahrzeug bzw. Einrichtungen wie ein Propangastank über Adapter an einer Erdgas(CNG)-Tankstelle betankt werden. Flüssiggastanks sind nicht für die Drücke von CNG freigegeben und halten diesen auch nicht stand. Autogas wird mit ca. 15 bar getankt, Erdgas mit ca. 200 bar. Es ist somit verboten Autogas Fahrzeuge bzw. Propangastanks mit CNG zu befüllen, da eine akute Explosionsgefahr besteht.

 

Welche Qualität hat CNG?

Im Allgemeinen wird der Spezifikationsrahmen von Erdgas durch die DIN 51624 geregelt.
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 auf die erzielbaren Reichweiten und den Preis auswirkt.
 

Die Zapfsäulen für CNG an den Aral-Tankstellen sind mit H oder L entsprechend gekennzeichnet.  

 

Reines Methan hat eine Oktanzahl von über 130. Deshalb ist CNG auch unter Berücksichtigung von begleitenden Bestandteilen deutlich klopfresistenter als Ottokraftstoff und kann somit höher verdichtet werden. Durch eine höhere mechanische Verdichtung lässt sich ein besserer thermodynamischer Wirkungsgrad erzielen, ähnlich dem Unterschied zwischen einem Motor, der auf die Verwendung von Super-Benzin (95 Oktan) ausgelegt ist sowie einem höherverdichteten Motor, der ausschließlich auf Super Plus (98 Oktan) oder Ultimate 102 (102 Oktan) ausgelegt wurde. Das volle Potenzial von CNG wird somit nur realisiert, wenn der Motor mechanisch auf die hohe Oktanzahl hin optimiert wird.


Welche Rolle hat CNG im Kraftstoffportfolio?

Das Fahren eines Erdgasfahrzeuges kommt der Umwelt zugute, weil der Schadstoffausstoß gegenüber Otto- oder Dieselkraftstoffen reduziert werden kann. Zudem ist die Verbrennung von Erdgas sehr leise, so dass das Motorengeräusch deutlich geringer ist als das von benzin- und dieselbetriebenen Fahrzeugen. Der geringere Verbrauch bedeutet dann neben der verbesserten Wirtschaftlichkeit eine größere Reichweite und eine verbesserte CO2-Bilanz! Verglichen mit Dieselfahrzeugen und Benzinern stoßen CNG-Fahrzeuge deutlich weniger Stickoxide und fast keinen Feinstaub aus.


Insgesamt stellt die Nutzung von Erdgas einen Beitrag in umwelttechnischen und gesellschaftlichen Diskussionen zur Mobilität dar.

 

Die steuerlichen Vorteile für CNG gegenüber Benzin und Diesel bleiben bis Ende 2024 garantiert.  

 

Aral ist im Jahr 2019 mit etwa 190 von derzeit ungefähr 860 öffentlich zugänglichen Erdgastankstellen in Deutschland weiterhin eindeutig Marktführer. Erdgasfahrzeuge spielen allerdings bislang auf dem deutschen Automarkt nur eine geringe Rolle: Lediglich ca. 95.000 CNG Pkw und Lkw fahren bislang auf Deutschlands Straßen.  


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