Emissionsexperte: "Der Vorteil des Diesel kommt nicht an"

Gegenüber den 1990er-Jahren hat sich die Luftqualität stark verbessert. Jedoch nicht genug, um die immer strengeren Luftgütevorgaben der EU zu erfüllen. Günther Lichtblau, Emissionsexperte im Umweltbundesamt, erklärt im Motor-KURIER-Interview die wichtigsten Eckpunkte.

KURIER: Wie ernst ist die Lage?

Günther Lichtblau: Wir messen nach wie vor Überschreitungen der Luftgütevorgaben in Städten. Allerdings gibt es Verschiebungen: Gab es in den 1990er-Jahren eher Feinstaub-Probleme, so geht es bei den derzeit betroffenen Regionen meist um zu hohe NO2-Belastung (Anm. NO2 steht für Stickstoffdioxid, das im Immissionsschutzgesetz-Luft IG-L limitiert ist, während die Emissionsgrenzwerte der EU für Fahrzeuge NOx, Stickoxide generell, betreffen). Die Belastung durch Feinstaub wurde durch die Einführung von Partikelfiltern in Diesel-Pkw spürbar verbessert. Der Großteil der Stickoxide stammt aus dem Straßenverkehr, vor allem von Dieselfahrzeugen. Die Abgas-Tricksereien bei Dieselfahrzeugen tragen massiv dazu bei.

Drohen EU-Strafen?

Es wird Vertragsverletzungsverfahren geben, auch weil der Druck, die Luftgüte zu verbessern, steigt, und Österreich ist nicht das einzige Land, dem so ein Verfahren droht. Die Strafen werden hoch sein. Außer wir schaffen kurzfristig massive Verbesserungen in Städten. Das geht kurzfristig nur mit drastischen Maßnahmen wie Fahrverboten oder -beschränkungen. Nachdem selbst neue Euro 6 Fahrzeuge großteils hohe Stickoxid-Emissionen aufweisen, ist ein Umstieg auf neue Dieselfahrzeuge leider keine Option. Die Fahrzeughersteller haben es verabsäumt, saubere Fahrzeuge auf den Markt zu bringen und sich so selbst unter Druck gesetzt. Übrig bleibt der Kunde, der für die vermeintlich saubere Technologie bezahlt hat und zudem mit allen anderen unter der schlechten Luft leidet. Bei dem Preis, den die Hersteller für neue Autos verlangen, wäre eine funktionierende Abgasbehandlung bei allen durchaus möglich. Bei Euro 6 Fahrzeugen macht der Unterschied zwischen einem schmutzigen und einem sauberen Fahrzeug wenige hundert Euro aus.

Was ist von Nachrüstungen für alte Diesel-Pkw zu halten?

Das ist technologisch komplex und zudem wird in alte Fahrzeuge investiert. In der Vergangenheit haben Nachrüstsysteme teils bei der Effizienz und bei der Haltbarkeit nur teilweise das gebracht, was man sich von ihnen versprochen hat. Problematisch ist auch, dass die Systeme gut in das Motormanagement integriert sein müssen und vielfach ist kein Platz für sie.

Ist der Diesel mit seinem CO₂-Vorteil nicht unverzichtbar für die Einhaltung der Flottenverbrauchsziele von 95 g/km CO₂ bis 2020?

Nein. Der CO₂-Vorteil ist zwar verbrennungstechnisch gegeben, kommt aber nicht auf der Straße an, weil der Vorteil für leistungsstärkere Antriebe und schwerere Fahrzeuge genützt wird. Den SUV-Boom hätte es ohne Diesel nie gegeben.

Einige Hersteller scheinen nie in der Dieseldiskussion auf. Zu Recht?

Laut internationaler Abgasmessungen gibt es keinen Hersteller, der nur saubere Dieselmotoren hätte. In der Vergangenheit wurde leider viel Innovationskraft in die Optimierung der Systeme auf den Testzyklus investiert statt in die Entwicklung zukunftsfähiger Technologien wie Batterien. Damit zeichnet sich ab, dass sich europäische Kernkompetenzen und Produktionskapazitäten in die USA und nach China verschieben.

Machen nur Diesel Probleme?

Benzinfahrzeuge sind tatsächlich sehr sauber, allerdings bekommen wir mit dem Benzindirekteinspritzer eine zusätzliche Schadstoffquelle. Dort geht es vorrangig um Partikel. Diese Motoren werden zukünftig auch Rußfilter erhalten, damit sollte dieses Problem gelöst sein.

Lkw gelten als großes Vorbild punkto Sauberkeit dank flächendeckender Ausstattung mit SCR-Entstickung. Aber es werden immer mehr Betrügereien bekannt, wo SCR-Systeme nicht nur in Osteuropa deaktiviert werden, was die EU offiziell erlaubt, sondern auch inoffiziell in Westeuropa. Diese Betrüger belasten die Luft und profitieren zudem von der niedrigeren Maut für saubere Lkw im Westen.

Neue Euro VI Lkw sind tatsächlich sehr sauber. Ein voll beladener 40-Tonner emittiert auf der Autobahn weniger NO2 als ein Diesel-Pkw. Die SCR-Deaktivierung bei Lkw ist aber ein großes Thema und sehr schwer zu kontrollieren. Das wird zukünftig verschärfte Überwachung auf EU-Ebene erfordern.

Für Pkw gelten seit Herbst schärfere Abgastests (siehe Zusatzartikel). Werden damit die Tricksereien der Hersteller beendet?

Die neuen Tests werden die Situation mittelfristig verbessern. Der Pferdefuß dabei: Die Fahrzeughersteller können ihre Fahrzeuge auf jeden Test programmieren. Außerdem kann sich z. B. immer noch jeder Hersteller die technischen Dienste und das Land für die Zertifizierung neuer Modelle aussuchen. Daher brauchen wir auch EU-weite Feldmessungen auf Straßen von unabhängigen Instituten, die den Herstellern vorher nicht angekündigt werden.

Für das große Klimaziel 2050 scheint eine Abkehr von Erdöl-basierten Kraftstoffen für den Straßenverkehr unabdingbar. Aber es zeigt sich, dass nur in wenigen Staaten E-Autos sauberer als Diesel-Pkw sind, wenn man die Stromerzeugung miteinbezieht.Das Problem ist: Bei fossilem Benzin und Diesel wird man nie von der Schadstoffbelastung wegkommen. Beim Strom hingegen gibt es die Möglichkeit, diesen aus erneuerbaren Quellen herzustellen.

Viele meinen, dass die komplette Umstellung auf E-Mobilität viel länger als bis 2050 dauere und forcieren als Zwischenlösung synthetische Kraftstoffe, mit denen auch alte Fahrzeuge sofort sauber unterwegs wären.Das würde zum einen eine neue Versorgungsinfrastruktur bedingen, zum anderen damit der Wirkungsgrad wieder nur halb so gut sein wie beim E-Antrieb. Im Vergleich mit den Fortschritten bei der Batterietechnologie ist die Entwicklung in diesem Bereich auch zu langsam, um wettbewerbsfähig zu sein. Diese Kraftstoffe, dazu zählt auch Wasserstoff, könnten jedoch attraktiv sein als Speicher überschüssigen Ökostroms und für Flugzeuge, Schiffe, Offroad-Fahrzeuge eingesetzt werden. Bei Biokraftstoffen steht sofort der Vorwurf im Raum, dass diese zu Lasten der Nahrungsmittelherstellung produziert werden. Regional und in Nischen wie z. B. als Flugzeugkraftstoff kann dies aber eine interessante Alternative sein. Auch ohne Gas bzw. Biogas wird man nicht auskommen. Es gibt jedoch interessantere Anwendungen dafür als den Verkehr, z.B. einige Hochtemperatur-Anwendungen in der Industrie.

Der Straßenverkehr und seine Herausforderungen

Klimaziel Beim Pariser Klimagipfel 2015 wurde das Senken des weltweiten CO₂-Ausstoßes auf rund 12 Gt pro Jahr beschlossen – auf ein Drittel gegenüber 2015. Damit soll der durch den Klimawandel erwartete Temperaturanstieg auf 2 Grad C begrenzt werden. Pro Grad C Temperaturanstieg wird mit einem Anstieg des Meeresspiegels um mehr als 2 Meter gerechnet.

Verkehr Der Transport ist mit 16 % weltweit der zweitgrößte Treibhausgaserzeuger, mehr als die Hälfte davon entfällt auf den Straßenverkehr. Für das 2-Grad-Ziel soll bis 2050 der Treibhaus- gasausstoß des Verkehrs weltweit um ca. 70 % gegenüber 1990 reduziert werden. Gleichzeitig wird ein weiteres Verkehrswachs- tum erwartet, in Städten soll sich der Verkehr bis 2050 verdrei- fachen, auch wegen des immer beliebteren Online-Handels.

Verbrauch Die Autohersteller haben sich in der EU zu einem Flot- tenmittel ihrer Neuwagen von 95 g/km CO₂ bis 2020 verpflichtet. Das entspricht 3,8 l Benzin bzw. 3,3 l/100 km Diesel. Für 2030 wird eine weitere CO₂-Reduktion um 20 % oder mehr von den Herstellern vorgeschlagen – wenn genug E-Autos gekauft werden.

Normtests Seit Herbst 2017 hat die EU neue Testverfahren: Der WLTP, ein Rollenprüfstandstest, löst den NEFZ ab, der RDE-Test, der nach genauem Plan auf der Straße ermittelt wird, kommt dazu.

Luftgüte Das Feinstaubproblem hat sich dank Rußfilter stark re- duziert. Nun sollen andere Partikelquellen im Auto reduziert wer- den (z.B. Reifen). Beim NO2 dagegen hat sich die Lage durch die Einführung von Oxi-Kat und Rußfilter bei Diesel-Pkw verschärft, weil diese Systeme den NO2-Anteil an den NOx erhöhen. Lösen soll das die flächendeckende Einführung der SCR-Entstickung.

Um das 2015 auf dem Pariser Klimagipfel festgelegte CO₂-Einsparungsziel bis 2050 zu erreichen, muss der Straßenverkehr bis dahin quasi CO₂-neutral sein. Gemeinhin gilt der Elektroantrieb als einzige Lösung. Doch es gibt auch "saubere" Kraftstoffe als Alternative. Diese synthetisch hergestellten Kraftstoffe, aus CO₂ und mit überschüssigem Ökostrom erzeugt, hätten den Vorteil, dass bei ausreichender Verfügbarkeit mit einem Schlag auch alte Autos sauber wären.

Selbst wenn die Kraftstoffe teurer als fossile Kraftstoffe sind, wäre dieser Wechsel für Kunden billiger als der Kauf eines neuen Autos. Die Autos könnten weiter mit Verbrennungsmotor fahren und flüssigen Sprit tanken und müssten nicht mit einer mehrere 100 kg schweren Batterie herumfahren. Es gibt auch keine Konkurrenz zu Lebensmitteln, anders als bei Biosprit. "Der Verbrennungsmotor kann zum CO₂-neutralen Antrieb werden", so Bosch-Chef Volkmar Denner. Bis 2050 könnte etwa laut Bosch "der konsequente Einsatz von synthetischen Kraftstoffen ergänzend zur Elektrifizierung bis zu 2,8 Gigatonnen CO₂ einsparen. Das entspricht der dreifachen Menge des CO₂-Ausstoßes Deutschlands im Jahr 2016."

"Synthetische Kraftstoffe tragen aber nicht nur zur CO₂-neutralen Mobilität bei. OME beispielsweise verbrennt zudem nahezu rußfrei", so Oliver Maiwald, Leiter Technology & Innovation bei Conti Powertrain. OME steht für Oxymethylenether und wurde bei Conti als flüssiger Dieselersatz getestet. Dabei zeigte sich, dass bis zu 15 % OME-Beimischung für heutige Motoren technisch verträglich sind und den CO₂-Ausstoß, aber auch Schadstoffe signifikant senken. In China wird OME bereits im großen Maßstab hergestellt und dort so dem Mangel an fossilem Diesel begegnet.

Oliver Maiwald, Conti, darüber, ...

... warum synthetischer Kraftstoff, über den seit Jahrzehnten diskutiert wird, diesmal den Durchbruch schaffen soll "Der Fokus heutiger Kraftstoffe liegt insbesondere auf der Infrastrukturkompatibilität. Darüber hinaus verfolgen wir in einem ersten Schritt das Ziel, den synthetischen Kraftstoff auch beizumischen, um Modifikationen der Fahrzeugtechnologie zu vermeiden.

... um wie viel synthetischer Diesel teurer ist als normaler Heute sind die Herstellungskosten von z.B. OME ca. zwei bis dreimal so hoch wie die Herstellung herkömmlicher fossiler Diesel-Kraftstoffe.

... die bis 2020 erzielbaren Mengen Wir erwarten eine Einführung als Mischkraftstoff frühestens 2025. Hochrechnungen der "International Energy Agency" gehen davon aus, dass für das 2 Grad Szenario 2030 ca. 30 Mio. Tonnen Öläquivalenz benötigt werden, das wäre ca. ein Zehntel des prognostizierten Gesamtenergieverbrauchs.

... ob synthetische Kraftstoffe auch global interessant wären Synthetische Kraftstoffe sind grundsätzlich für jeden Markt interessant, liefern sie doch die Möglichkeit, den Verkehrssektor nachhaltig zu gestalten. Voraussetzung dafür ist, dass elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen zur Herstellung dieser Kraftstoffe verwendet wird.

... wie aufwendig Motoren für die Beimischung angepasst werden müssen Die Anpassungen bewerten wir Stand heute als gering. 30 % OME-Anteil sind aufgrund heutiger Erkenntnisse denkbar. Erfolgreich getestet haben wir bereits 15 % OME-Beimischung.

... ob Abgasnachbehandlungssysteme für den Diesel dadurch entfallen könnenSynthetische Kraftstoffe auf Basis von erneuerbaren Energien tragen in der Well-to-Wheel-Bilanz (Ökogesamtbilanz) stark zur CO₂-Reduzierung bei. Die Stickoxid-Emissionen werden gesenkt, während die Rußemissionen nahezu verschwinden. Es gibt dennoch keinen Wegfall der Abgasnachbehandlung, allerdings möglicherweise eine Vereinfachung.