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Gasförmige Kraftstoffe - Überblick

Erstellt am: 28.03.2010 | Stand des Wissens: 22.02.2023
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Gasförmige Kraftstoffe können ebenfalls eine Option zur Dekarbonisierung des Straßenverkehrs sowie zur Schadstoffreduktion bieten. Die wichtigsten konventionellen Vertreter sind Erdgas, Autogas sowie Wasserstoff. Da Wasserstoff neben der heute vorherrschenden fossil-basierten Produktion auch regenerativ hergestellt werden kann, bietet er das größte Kohlenstoffdioxid-Minderungspotential.

Vor allem Autogas und Erdgas sind etablierte Technologien, die heute über ein ausreichend großes Vertriebsnetz verfügen [ErdInf10]. Der Einsatz von Wasserstoff im Straßenverkehr wird unter anderem durch die vergleichsweise geringe Energieeffizienz und hohe Kosten erschwert. [Hand19a; Fraun22a]. Generell erfordern gasförmige Kraftstoffe ein modifiziertes Motoren- und Tankkonzept. Aufgrund der oftmals sehr geringen Energiedichte bezogen auf das Volumen unter Normbedingungen erfolgt die Speicherung meist unter Druck, bei bis zu 350 bar (bei Wasserstoff bis zu 700 bar [H2Mo22]). Dies erfordert entweder eine Umrüstung ab Werk oder eine nachträgliche Umrüstung konventioneller Fahrzeuge. Die damit verbundenen höheren Kosten amortisieren sich oftmals durch niedrigere Kraftstoffkosten und niedrigere Abgaben. Ein großes Problem besteht jedoch in der Bereitstellung der Tankstelleninfrastruktur. Gasförmige Kraftstoffe lassen sich nicht in jedem Fall ökonomisch auf der Straße transportieren. Ein entsprechendes großes Pipelinenetzwerk steht derzeit nur für Erdgas zur Verfügung und müsste bei einer Umstellung auf Wasserstoff zu hohen Kosten errichtet oder das bestehende Netzwerk umgerüstet werden. Im Netzentwicklungsplan Gas 2020-2030 wurde von den Erdgasnetzbetreibern eine mögliche Umrüstung von etwa 500 Kilometern bis 2025 spezifiziert. [FFE21]
Die hier hinterlegten Syntheseberichte stellen die genannten gasförmigen Kraftstoffe vor und gehen auf technische, ökonomische und ökologische Aspekte ein.
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Andere gasförmige Kraftstoffe (Stand des Wissens: 15.03.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?304352
Literatur
[ErdInf10] Erdgasfahrzeuge.de Erdgas Informationsportal, 2010
[FFE21] Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FFE) (Hrsg.) Beitragsreihe Wasserstoff: Wie wird Wasserstoff transportiert?, 2021/07/05
[Fraun22a] Plötz, Patrick , Wietschel, Martin, Döscher, Henning , Thielmann, Axel Status Quo und Zukunft von Wasserstoff im Verkehrssektor, 2022/02/25
[H2Mo22] H2 MOBILITY (Hrsg.) H2 tanken: Wasserstoffmobilität beginnt jetzt, 2022
[Hand19a] Hommen, Mario Warum das Wasserstoffauto noch keine Alternative ist, 2019/10/04
Glossar
LPG = Liquified Petroleum Gas. Flüssiggas (Propan, Butan und deren Gemische) ist ein Kohlenwasserstoff, der unter relativ geringem Druck verflüssigt und dann nur etwa 1/260 seines gasförmigen Volumens einnimmt.
H2 Wasserstoff ("H2" = grch.-lat. für hydrogenium "Wassererzeuger") ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 1. Wasserstoff stellt sowohl bezogen auf die Masse (75%) als auch bezogen auf die Zahl der Teilchen (91%) das häufigste aller im All vorkommenden Elemente dar. Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas welches in der Natur aufgrund der hohen Reaktivität nicht in seiner elementaren Form vorkommt. Wasserstoff liegt gebunden in Form von Erdöl und Erdgas, in Mineralien, in Biomasse, aber vorwiegend in Form von Wasser vor. Wasserstoff ist somit ein Sekundärenergieträger (Energiespeicher)und muss erst aus den oben genannten fossilen oder nicht fossilen Primärenergieträgern unter Einsatz von zusätzlicher Energie hergestellt werden.

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?303806

Gedruckt am Montag, 29. April 2024 11:57:00