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Alternative Antriebe: Für wen eignet sich was?

Jahrelang haben Benzin- und Dieselmotoren die Pkw-Zulassungen dominiert, doch das ändert sich gerade; denn Der Anteil von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben steigt kontinuierlich, allen voran von Plug-in-Hybriden und Elektroautos. Doch auch Autogas spielt noch immer eine Rolle. Und wie ist das eigentlich mit Wasserstoff, E-Fuels und synthetischen Kraftstoffen wie C.A.R.E.-Diesel?

Autoantriebe in Deutschland

Trends, Kosten und Klimabilanz

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Vor- und Nachteile der alternativen Antriebe

Welcher Antrieb eignet sich für welche Nutzung? Was passt zu mittleren und langen Distanzen und was für kurze Strecken? Wir haben Ihnen die Vor- und Nachteile der alternativen Antriebe von Elektro und synthetischen Kraftstoffen über Hybrid bis Wasserstoff zusammengestellt.

E-Auto an Ladestation im Wohngebiet
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Das Elektroauto: Die Alternative mit der höchsten Effizienz

Elektroautos gibt es schon über 100 Jahre, doch erst mit modernen Akku-Technologien sind die Fahrzeuge wirklich alltagstauglich geworden. In der Batterie wird die Energie gespeichert, Elektromotoren wandeln diese in Bewegungsenergie um.

Laden lässt sich das E-Auto an Haushaltssteckdosen, Wallboxen und öffentlichen Ladesäulen. Aktuelle Fahrzeuge bieten über 500 Kilometer Reichweite, bevor sie nachgeladen werden müssen.

Vorteil: Kein Ärger mit Stickoxiden (NOx), weniger Probleme mit Feinstaub und lokalem CO2-Ausstoß sowie höchster Wirkungsgrad von allen alternativen Antriebsformen. Richtig rund wird es, wenn der Strom aus regenerativer Erzeugung kommt.

Darüber hinaus fallen die Betriebskosten der Stromer deutlich niedriger aus als bei Verbrennern. Zudem sind Besitzer eines Elektroautos bei Erstzulassung bisEnde 2025 bis zu zehn Jahre von der Kfz-Steuer befreit. Darüber hinaus gibt es Förderungen beim Kauf von E-Autos und der Installation von Wallboxen

Nachteil: Die Autos sind trotz Kaufprämie noch immer teuer und die Reichweite nicht so groß wie bei Benzinern oder Dieseln. Jedoch wachsen die Reichweite der Fahrzeuge und das Netz an Ladesäulen schnell. Mit der aktuellen Batterie- und Ladetechnik verlieren auch Langstrecken ihren Schrecken.

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Wasserstoffauto: Eine Alternative - die ihren Preis hat

Aktuelle Wasserstoffautos sind eigentlich ebenfalls Elektroautos. Sie tanken Wasserstoff und wandeln diesen in einer Brennstoffzelle in Elektrizität um. Dieser Strom treibt einen oder mehrere Elektromotoren an. Eine kleine Batterie dient als Zwischenspeicher und deckt Lastspitzen (beispielsweise beim Beschleunigen) ab. Parallel dazu gab und gibt es Forschung und Entwicklung am Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Dabei wird flüssiger Wasserstoff direkt in einem modifizierten Benzinmotor verbrannt. Dieses Konzept konnte sich jedoch nicht durchsetzen, weil die Effizienz deutlich unter der der Brennstoffzelle liegt.

Vorteil: Wasserstoff kann innerhalb von drei bis fünf Minuten getankt werden und ermöglicht so Reisedistanzen von 1.000 Kilometern oder mehr ohne lange Lade- oder Tankstopps. Es entsteht lokal weder CO2, noch treten Stickoxide oder andere Umweltgifte aus, sondern nur Wasserdampf.

Nachteil: Hoher Preis für die Fahrzeuge, den Kraftstoff und die Tankstellen. Auch ist die Auswahl an Modellen sehr begrenzt. In Deutschland gibt es nur knapp 100 Wasserstofftankstellen. Zudem kommt Wasserstoff in der Natur nicht in reiner Form vor. Er muss zunächst teuer aus Wasser und Erdgas oder Strom hergestellt werden, was, zusätzlich zum Transport und zur Lagerung, einen hohen Energieverbrauch bedeutet. Bei der Wasserstoff-Gewinnung werden auch häufig fossile Brennstoffe eingesetzt und CO2 ausgestoßen. Wasserstoffautos sind somit nur sauber, wenn regenerativer Strom zum Einsatz kommt. Für Privatpersonen sind Wasserstoffantriebe in absehbarer Zeit daher keine Alternative. Doch es gibt Anwendungsfälle, bei denen die Brennstoffzelle ihre Vorteile gegenüber rein elektrischen Antrieben perfekt ausspielen kann, zum Beispiel bei Lkw, Bussen und Bahnen.

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Hybridauto: Alternative für den Übergang in die Elektromobilität

Beim Hybridauto werden verschiedene Antriebsarten kombiniert – im Alltag handelt es sich vor allem um Benzin-Elektro-Hybride. Diese gibt es in verschiedenen Ausführungen:

  • Der Micro-Hybrid ist im Wesentlichen ein Auto mit Start-Stopp-System, das jedoch nicht rein elektrisch fahren kann.
  • Beim Mild-Hybrid wird eine neue Art von Anlasser- bzw. Lichtmaschinen verbaut, die Energie zurückgewinnen und damit den Motor später unterstützen kann.
  • Erst Voll-Hybride haben einen vollwertigen Elektromotor und können kurze Strecke rein elektrisch fahren.

Alle Varianten helfen dabei, den Kraftstoffausstoß zu verringern. Das größte Potenzial dazu hat der Voll-Hybrid, die Technik ist jedoch auch die teuerste der drei Varianten.

Vorteil: Die Hybridtechnik ist ausgereift und bewährt, Anwendung und Bedienung sind simpel, mit deutlichem Sparpotenzial vor allem im Stadtverkehr, beim Anfahren und Beschleunigen. Beim Verbrauch sparen Voll-Hybride bis zu 25 Prozent. Hybrid-Fahrzeuge stoßen dadurch weniger Treibhausgas-Emissionen aus als rein fossil betriebene Diesel und Benziner.

Nachteil: Seine Effizienzvorteile kann der Hybrid nicht überall ausnutzen. Bei konstant schneller Fahrt, zum Beispiel auf der Autobahn, hat er durch das Mehrgewicht von Batterie und E-Antrieb Nachteile gegenüber einem konventionellen Verbrenner. Außerdem können mehr Bauteile kaputt gehen, nämlich die ganze Technik eines elektrischen Antriebs sowie die Bauteile eines Verbrennungsmotors.

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Plug-in-Hybrid: Hybrid mit Steckdosenanschluss

Plug-in-Hybride lassen sich an einer Steckdose oder Wallbox aufladen und können auch rein elektrisch fahren, was konventionelle Hybride nur bei sehr kurzen Strecken und niedrigen Geschwindigkeiten schaffen.

Die reinelektrische Reichweite ist in den vergangenen Jahren gestiegen und liegt heute in der Regel um die 50 Kilometer, es gibt aber bereits Modelle mit über 100 Kilometern rein-elektrischer Reichweite.

Vorteil: Plug-ins verbinden rein elektrische Reichweite für Kurz- und Mittelstrecken mit der Verbrenner-Technologie für Langstrecken. Damit sind die Fahrzeuge uneingeschränkt langstreckentauglich, zum Beispiel bei einer Urlaubsreise, können im Alltag aber die meisten Strecken rein elektrisch absolvieren.

Der Fahrer oder die Fahrerin kann zumeist eigenständig den Modus zum rein elektrischen Fahren aktivieren und so lokale Emissionen, beispielsweise im Wohngebiet, vollständig vermeiden. Zudem bietet der Doppelantrieb aus E-Motor und Verbrenner oft sehr dynamische Fahrleistungen.

Nachteil: Plug-in-Hybride haben, wie alle Hybridautos, im Grunde immer einen Motor zu viel an Bord. Ihre Normverbrauchswerte gelten nicht nur deswegen als unrealistisch. Zudem sind die Anschaffungskosten in Relation zu dem in der Praxis geringen Einsparpotenzial sehr hoch.

Auch beim Plug-in können theoretisch mehr Bauteile kaputt gehen, da sowohl die komplette Technik eines konventionellen Verbrenners als auch die Hochvolttechnik und Batterie eines E-Autos verbaut sind. Das zeigt sich zum Beispiel auch an hohen Wartungskosten

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Autogas: Alternative für Vielfahrer – die Zukunft ist offen

Autogas ist ein Flüssiggas-Gemisch aus Butan und Propan, mit dem sich Verbrennungsmotoren betreiben lassen. Notwendig dafür ist einerseits ein Gastank, andererseits müssen verschiedene Komponenten „gasfest“ gemacht werden.

Viele ältere Fahrzeuge lassen sich umrüsten, doch da kaum noch Neufahrzeuge angeboten werden, geht der Marktanteil von Autogas zurück.

Vorteil: Autogas (LPG) ist günstiger als Diesel oder Benzin und an etwa jeder zweiten Tankstelle in Deutschland verfügbar. Auch europaweit ist die Versorgung gewährleistet. CO2- und NOx-Ausstoß sind niedriger als bei konventionellen Verbrennern:

Der CO2-Vorteil gegenüber Benziner beträgt ca. 15 Prozent. Stickoxide sinken gegenüber einem Benziner um 20 Prozent und im Vergleich zu einem Dieselmotor um über 95 Prozent. Allerdings ist die Gesamtumweltbilanz aufgrund der LPG-Produktionsbedingungen umstritten.

Nachteil: Nicht jeder Motor lässt sich umrüsten – bei Diesel ist es sehr aufwendig, moderne Benziner machen ebenfalls Probleme. Dazu kommen geringfügige Leistungseinbußen im Gas-Betrieb und der Platzbedarf für den zusätzlichen Tank, der meist die Reserveradmulde füllt. Der Kraftstoff LPG fällt als Nebenprodukt bei der Förderung und Verarbeitung von Rohöl an.

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CNG: Der bessere Gasantrieb – auch für Vielfahrer

Bei Compressed Natural Gas (kurz: CNG) handelt es sich um komprimiertes Erdgas, vor allem Methan. An etwa 1000 Tankstellen in Deutschland kann CNG getankt werden. Der Kraftstoff wird wie Benzin im Motor verbrannt. Allerdings nimmt der zusätzliche Tank etwas mehr Platz ein als bei Autogas-Fahrzeugen, auch ist die Umrüstung komplizier und damit teurer.

Vorteil: Erdgasmotoren vereinen die Vorteile von Dieseln und Benzinern. Sie stoßen durchschnittlich 18 Prozent weniger CO2 aus als Benziner und 90 Prozent weniger Stickoxide als Diesel. Während es sich beim „Autogas“ LPG um einen fossilen Energieträger handelt, lässt sich CNG auch künstlich herstellen, beispielsweise mithilfe erneuerbarer Energien oder aus Reststoffen (zum Beispiel Stroh). Damit ist ein CO2-neutraler Betrieb möglich. Biogas ist deshalb von der CO2-Abgabe befreit. CNG-Fahrzeuge sind bivalent, das heißt, sie können sowohl mit Benzin als auch mit CNG fahren. Die Reichweite der Fahrzeuge ist etwa auf dem Niveau zwischen Benzinern und Dieseln. Zudem ist Erdgas steuerbegünstigt und das mindestens bis zum Jahr 2026.

Nachteil: Wirtschaftlich lassen sich moderne Benziner und Diesel nicht auf CNG umrüsten. Das Angebot an Neuwagen ist gering und der Volkswagen-Konzern, bisher der Anbieter mit der größten Modellvielfalt, hat angekündigt, keine neuen CNG-Fahrzeuge mehr zu entwickeln.Auch ist die Anzahl der CNG-Tankstellen deutlich geringer als das Angebot an Autogas-Tankstellen. Ein weiterer Nachteil: Bei der Produktion, dem Transport und der Verbrennung von CNG entstehen Emissionen wie Stickoxide und es kann das sehr klimaschädliche Gas Methan austreten.

Was sind eigentlich E-Fuels?

Die Abkürzung E-Fuels (engl. Fuel: Kraftstoff) bezeichnet künstlich hergestellte Kraftstoffe. In der Regel werden sie unter Aufwendung von elektrischer Energie produziert, daher der Ausdruck „Elektro-Kraftstoffe“. Einmal hergestellt, können E-Fuels konventionellem Kraftstoff beigemischt oder auch als Reinstoff verbrannt werden – genau wie heute Benzin, Diesel oder Gas. Da die Kraftstoffe mithilfe von Wind- oder Solarstrom hergestellt werden können, fällt im Idealfall kein zusätzliches CO2 an.

Allerdings ist die Produktion sehr energieintensiv: Mit der Energiemenge, die für die Produktion eines Liters E-Benzin notwendig ist, fährt ein batterieelektrisches Auto fast 100 Kilometer. Für die breite Masse an Pkw wären E-Fuels daher eine ziemliche Energie-Verschwendung.

Allerdings können sie in Zukunft eine Ergänzung sein, insbesondere für Spezialanwendungen, für die aus heutiger Sicht (batterie-)elektrische Varianten keine sinnvolle Alternative sein können. Dazu zählen zum Beispiel Zugmaschinen, Oldtimer, Flugzeuge und Schiffe sowie Spezialmaschinen – nicht aber die breite Masse an Pkw.

Was ist eigentlich C.A.R.E. Diesel?

Bei "C.A.R.E.-Diesel" handelt es sich um einen aus Rest- und Abfallstoffen sowie Altspeiseölen und Fettresten hergestellten Kraftstoff.

Die Bezeichnung C.A.R.E. steht für CO2-Reduktion, Arctic Grade (= Kältebeständigkeit), Renewable (= Erneuerbarkeit), Emission Reduction (= Emissionsreduzierung).

Eine Zulassung für diesen Kraftstoff gibt es in Deutschland jedoch nicht, da er die gesetzlichen Anforderungen an Kraftstoffe nicht erfüllt. Allerdings gibt es Alternativen auf dem Markt:

Shell hat zum Beispiel die beiden Sorten R33 Blue Diesel und Blue Gasoline eingeführt. R33 Blue Diesel besteht aus bis zu 33 Prozent nachhaltigen Biokomponenten, vor allem Rest- und Abfallstoffen wie Pflanzenölen und Speisefetten. Die Kraftstoffe entsprechen der Norm für handelsüblichen Diesel- bzw. Otto-Kraftstoff und sind deshalb für alle Pkw und Lkw zugelassen. An einzelnen Tankstellen ist R33 Blue Diesel bereits erhältlich.

CO2-Emissionen

Die EU hat sich vorgenommen, die CO2-Emissionen im Verkehr deutlich zu senken. Alternative Antriebe können dabei helfen.