Wiener Motorensymposium 2020: Der Schlüssel für eine klimaneutrale Mobilität

„Der Schlüssel zukünftiger Antriebslösungen liegt in der Bereitstellung der richtigen Antriebseinheit für die richtige Anwendung am richtigen Ort und unter Nutzung des richtigen nachhaltigen Energieträgers.“ So lautet die Strategie von Honda auf dem Weg zur klimaneutralen Mobilität bis 2050.

Wichtig dabei sei, dass die Fahrzeuge für Kunden leistbar bleiben. Die Kraftstoffkosten werden dabei eine wesentliche Rolle spielen. Honda rechnet 2050 für synthetische Kraftstoffe auf erneuerbarer Basis mit einem Netto-Preis von zwei Euro pro Liter, für „grünen“ Strom mit 17 Eurocent pro Kilowattstunde. Bei einer mittleren Nutzungsdauer von rund 120.000 Kilometer wäre unter diesen Bedingungen ein Vollhybridauto, das synthetischen Kraftstoff tankt, das preisgünstigste CO2-Sparpaket für Kunden. In diesem Fall sind zwar die Spritkosten hoch, jedoch fallen keine hohen Batteriepreise wie für reine Elektroautos an.

Um eine möglichst gute Vergleichbarkeit zwischen einzelnen Antrieben zu erlauben, fordern Experten jedoch seit Langem zusätzlich, dass die Umweltbilanz, die aktuell nur den Weg des Kraftstoffs vom Tank bis zum Auspuff abdeckt, auf den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs samt der dafür nötigen Energieproduktion ausgedehnt wird. Der britische Zulieferer Ricardo berichtet auf dem Motorensymposium, dass vor Ende 2026 ein Vorschlag für so eine Lebenszyklus-Bilanz dem EU-Parlament vorgelegt werden soll. Dies wird „signifikante Auswirkungen auf Materialbeschaffung, -herkunft und -recycling haben und die Auswahl von Antriebssystemen sowie die Treibstoffe und Energiegewinnung für den Straßenverkehr der Zukunft beeinflussen.“ So manches Null-Emissions-Fahrzeug wird sich dann unter Berücksichtigung des europäischen Strommixes als kaum besser als ein modernes Dieselfahrzeug entpuppen. Anderseits können Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren unter Verwendung von CO2-neutralem synthetischen Kraftstoff das Zertifikat „Umweltneutral“ erhalten. Ricardo wurde von der Europäischen Kommission beauftragt, an einem Regelwerk für eine Lebenszyklusanalyse mitzuarbeiten.

Viel wurde in den vergangenen Jahren jedoch auch bei den konventionellen Verbrennungsmotoren erreicht. „Die gesetzlichen Partikelbelastungen werden inzwischen in ganz Europa und Nordamerika eingehalten“, erklärt Dr. Stefan Hartung, Geschäftsführer und Vorsitzender des Unternehmensbereichs Mobility Solutions bei Bosch, in seinem Schlussbeitrag beim Symposium. Auch bei Stickoxiden seien große Verbesserungen erreicht worden. Das Beispiel Deutschland zeige dies deutlich: „Während 2018 nach offiziellen Quellen noch 56 Städte über dem Grenzwert für Stickoxide lagen, sind es 2019 weniger als 30 Städte mit weiter fallender Tendenz.“

Dennoch bleibt, so Hartung, enorm viel zu tun, um das Ziel zu erreichen, den Transportsektor bis 2050 klimaneutral zu machen. Umso mehr, als im Personenverkehr weltweit bis dahin mit einer Verdoppelung der Personenkilometer gegenüber 2015 gerechnet wird, im Güterverkehr sogar mit einer mehr als Verdreifachung auf 351.500 Milliarden Tonnenkilometer.

Bosch arbeitet sowohl an der Optimierung von Verbrennungsmotoren wie an der Elektrifizierung mit Batterien und Brennstoffzellen. Bereits konventionelle Verbrennungsmotoren ohne Elektrifizierung können die zukünftigen Schadstoffvorgaben deutlich unterschreiten. Weiteres Potenzial bietet eine Hybridisierung. Schon mit einem 48-V-Mikrohybrid lässt sich ein CO2-Vorteil von bis zu 15 Prozent einfahren.

Batterieelektrische Antriebe sieht Hartung als Schlüsseltechnologie im innerstädtischen Bereich. Der Brennstoffzellenantrieb dagegen werde vor allem für Nutzfahrzeuge immer interessanter. Bei einem Wasserstoffpreis von fünf Euro pro Kilogramm, mit einer Kaufpreissubvention und einer Mautbefreiung könnten Brennstoffzellen-Lkw bereits 2025 wettbewerbsfähig gegenüber anderen Antrieben sein.

Um die Industrialisierung der Brennstoffzelle zu beschleunigen, arbeitet Bosch mit der schwedischen Firma PowerCell zusammen. Bosch ist jedoch auch an Projekten beteiligt, die Wasserstoff im Verbrennungsmotor für Lkw untersuchen. Man könne dabei vergleichbare Wirkungsgrade („tank to wheel“) erzielen wie mit Brennstoffzellensystemen.

Beachtlich schätzt Hartung das Potenzial synthetischer Kraftstoffe ein, um Emissionen zu senken. Als Erstes werden sie beigemengt werden. Bis zu 33 Prozent sind hier bei entsprechender Kraftstoffqualität ohne Änderungen am Motor möglich, wie auch eine Flotte von VW-TDI zeigt, die damit eine CO2-Minderung von 20 Prozent erreicht. Insgesamt ist laut Hartung „das CO2-Senkungspotenzial erneuerbarer Kraftstoffe vergleichbar zum kompletten Effekt aus Digitalisierung und starker Verkehrsverlagerung sowohl im Personen- wie auch im Güterverkehr.“

Entscheidend ist der Energiemix, nicht der Antriebsstrang, so die Kernaussage von Hartung.

Ausblick:
„Es zeigt sich, dass noch immer viel Potenzial in bewährten Lösungen existiert. Gerade auch dann, wenn das Anforderungsdreieck Funktionalität/Anwendernutzen – Schnelle Umsetzbarkeit – Leistbarkeit betrachtet wird. Neue Werkstoffe, Technologien und die Entwicklungsmethodik können auch für komplizierteste Anforderungen Lösungen in kurzer Zeit bereitstellen“, fasst Univ.-Prof. Dr. Bernhard Geringer, Vorsitzender des ÖVK, des Österreichischen Vereins für Kraftfahrzeugtechnik, der das Motorensymposium organisiert, zusammen.

Das nächste Symposium, das dann wieder real in der Wiener Hofburg stattfinden soll, ist vom 28. bis 30. April 2021 geplant.

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