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24. 04. 2011
Gert Latzel
Tom's Networking Guide

Streit um Energiedichte von Treibstoffen

EU plant gehaltsabhängige Treibstoff-Besteuerung

Die Europäische Union nimmt zunehmend Einfluss auf die Energiepolitik ihrer Länder. Stichworte für eher schlecht kommunizierte Projekte sind "E10" und der EU-Vorschlag zur Besteuerung der Treibstoffe nach Energiedichte. Was genau ist die Energiedichte?
.

Der Streit um die Energiedichte bei Treibstoffen

Die Verwirrung über den EU-Vorschlag Diesel nach seiner Energiedichte in etwa der Besteuerung von Superbenzin anzugleichen wird wohl für Deutschland nach Meinung von Experten kein großes Problem werden. Allerdings geht dabei möglicherweise eine vor langer Zeit bewusst eingeführte staatliche Förderung des LKW-Verkehrs verloren; und das wird sicher Ärger verursachen. Dass auf dieser Förderwelle der mehr privat ausgerichtete PKW-Verkehr und die beruflichen Vielfahrer mitschwimmen konnten lag eigentlich daran, dass es schwierig und schlecht vermittelbar erschien, ein zweigeteiltes Diesel-Tankstellennetz aufzubauen. Beim Heizöl hatte man dagegen relativ schnell eine Lösung gefunden die unterbinden sollte, dass das steuerbegünstigte Heizöl als Treibstoff missbraucht werden konnte.

Von fachlichen Gesichtspunkten aus erscheint der EU-Vorschlag durchaus durchdacht, wird der Öffentlichkeit jedoch ähnlich schlecht vermittelt wie die E10-Einführung. Aber nun das Problem einfach über die Angleichung der Literpreise zu lösen, wäre die Holzhackermethode. Alle bisher veröffentlichten Aussagen sind windelweich und unpräzise wie die gesamte bisherige Energiepolitik im Treibstoffsektor, in dem man bisher ohne das nötige Fachwissen und ohne ein fundiertes Konzept vor allem die Lobby der Autohersteller und die Lobby Treibstoff-Produzenten befriedigt hat, anstatt ernsthaft eine zukunftsweisende, ökologisch ausgerichtete Lösung im Focus zu haben, die der Gesamtheit zugutekommt und nicht nur wenigen potenten Interessengruppen.

Was genau steckt hinter dem Begriff der Energiedichte eines Treibstoffes?

Der Chemiker würde diese Frage am einfachsten damit beantworten, dass er den Energieinhalt, d.h. die potenziell freisetzbare Enthalpie (sprich vereinfacht Energie) des Treibstoffs bezogen auf ein Gramm berechnet (siehe nachfolgende Tabelle). Allerdings wird in Deutschland bisher nur ein einziger Treibstoff nach Kilogramm (Masse bzw. umgangssprachlich nicht ganz korrekt Gewicht) verkauft, und zwar Erdgas, das vor allem aus Methan besteht. Alle anderen Treibstoffe einschließlich Autogas (auch LPG genanntes Flüssiggas, das nicht mit Erdgas verwechselt werden sollte!) werden durch Volumenmessung, also in Liter verkauft. Dadurch spielt die Dichte des betreffenden Treibstoffs eine Rolle, wenn man Treibstoffe bezüglich ihrer Energiedichte vergleichen will. Das heißt für Super und Diesel, dass 1 Liter Super nur 0,72 kg ? 0,75 kg Treibstoff entspricht, während 1 Liter Diesel etwa 0,83 kg ? 0,88 kg Treibstoff enthält.

Alle Treibstoffgemische bestehen im Wesentlichen aus vergleichbar zusammengesetzten Kohlenwasserstoffen; daher wird ihre Energie vor allem aus der Verbrennung der enthaltenen Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff freigesetzt. Auf die Treibstoff-Komponenten Biodiesel und Bioethanol wird hier nicht näher eingegangen. Der Unterschied in der Energiedichte bei Diesel und Superbenzin besteht nur, wenn sie per Liter verkauft werden. Wenn ihr Energieinhalt auf Kilogramm umgerechnet wird, liegen beide im selben Schwankungsbereich. Noch krasser ist übrigens der Vergleich bei Autogas, wo nur ca. 0,5 kg ? 0,55 kg Treibstoff pro Liter Autogas in den Tank gelangen. Solche Unterschiede beeinflussen aber letzten Endes vor allem die Reichweite einer Tankfüllung. Das Betanken mit Bioethanol oder Biodiesel führt beispielsweise zu einer Verringerung der Reichweite.

Enthalpie-Werte pro Gramm Treibstoff in Kilojoule pro Gramm

Wasserstoff (H2)

121,08

Methan (CH4)

50,35

Dichte-Werte in kg/L

Autogas (Propan/Butan)

46,02

0,5 ? 0,55

Vergaserkraftstoff (Ottomotor)

41,06 - 44

0,72 ? 0,75

Dieselkraftstoff

42,70 - 43

0,83 - 0,88

Ethanol (C2H5OH)

29,68

0,79

Wie viel des potenziellen Energieinhaltes wirklich vom Motor umgesetzt wird zeigt vor allem der Kohlenstoffdioxidausstoß an. Das Wasser wird als umweltneutral angesehen und daher nicht in den relevanten Abgasdaten genannt. Mir zugängliche Fahrzeugdaten aus den Jahren 2004/2005 zeigen auf, dass Erdgas beispielsweise deutlich weniger Treibhausgas (CO2) pro km freisetzt als Superbenzin. Aber ein Dieselmotor hat gegenüber einem Ottomotor ebenfalls einen etwas geringeren CO2-Ausstoß (siehe folgende Tabelle).

CO2-Ausstoß verschiedener, etwa vergleichbarer Opel Zafira Varianten

1.6 CNG (Erdgas)

136 g/km

5,4 kg/100 km, äquivalent 8,1 L Super/100 km1)

1.6 Superbenzin

180 g/km

7,6 L/100 km

2.0 DTI

168 g/km

6,3 L/100 km, äquivalent 4,85 kg Methan/100 km1)

Anmerkung 1): Der etwas höhere Verbrauch des Erdgasfahrzeugs ist wohl weitgehend auf die größere Masse der massiven Druckgasflaschen zurückzuführen.

Solche chemischen Hintergründe haben bisher bei der Energiepolitik der Treibstoffe kaum eine Rolle gespielt. Wegen des Fehlens einer ausreichenden Begründung der Vorschläge gehen daher sehr schnell Emotionen hoch, wie momentan vor allem bei Super E 10 oder neuerdings bei Diesel.

Der Autor klammert ganz bewusst die Erörterung der Vor- und Nachteile von Diesel- und Ottomotoren aus, sowie ihre unterschiedliche steuerliche Behandlung. Hierzu sollten sich andere kompetente Institutionen äußern.

Leserkommentar

Gert Latzel, Mon, 23. May. 2011 - 12:45:
Leider muss der Autor das Lob zur Eröffnung einer neuen Erdgastankstelle durch die Stadtwerke München (SWM)einschränken. Die SWM liefern das Erd- und Biogas (Methan)und setzen auch den Preis pro kg fest. Unverständlicherweise haben die SWM den Preis pro kg in unverschämter Weise angehoben und sind damit wohl der teuerste Anbieter für Erdgas in Deutschland geworden. Der Autor konnte bei seiner kürzlichen Fahrt von München nach Breslau feststellen, dass z.B. zwischen der Tankstelle in Münchberg in Oberfranken und den Tankstellen der SWM ein Preisunterschied von 23 Cent pro kg besteht. Mit dieser Preispolitik kann man wohl nicht vor Ort für eine neue Treibstofftechnologie werben. Dies ist umso bedauerlicher, da München sogar einen grünen Umweltreferenten besitzt. Es ist auch schwer verständlich, dass der zweite Anbieter in München, die Aral-Tankstelle in der Schenkendorfstraße billigeres Erdgas anbietet als die SWM! Damit reihen sich die verantwortlichen Entscheidungsträger der SWM in die dominierende Phalanx der großen Gasanbieter(RWE, EON)ein, welche eigentlich keine Umstellung der bisherigen Treibstoffbereitstellung wünschen, was sie dadurch demonstrieren, dass sie in der Regel teurere Erdgastreibstoffanbieter sind als die regionalen kleineren Gasversorger, die noch nicht den Kontakt zu ihren Bürgern verloren haben. Letztere handeln wohl eher im Sinne der in ihrer Stadt wohnenden Bürger und haben mehr Verständnis für eine unbelastetere Luft in ihren Städten. Der Autor ist sehr überrascht, dass ein grüner Umweltreferent in München sich solche Eskapaden von Lobbyisten bieten lässt. Es ist nur zu hoffen, dass die Verantwortlichen der Stadtwerke München zusammen mit dem durchaus sehr beliebten Oberbürgermeister zu einer umweltfreundlicheren Energiepolitik zurückfinden werden. Man kann nicht über die hohen Belastungen z.B. in der Landshuter Allee jammern und gleichzeitig umweltfeindliche Fahrzeuge favorisieren, nur weil u.a. bayerische Fahrzeughersteller sonst rebellieren würden. Natürlich wäre sehr wichtig, dass sich viele umweltbewusste Fahrzeughalter möglichst bald für umweltfreundlichere Antriebe entscheiden würden, wozu nach Ansicht des Autors momentan nicht die Elektroautos zu zählen sind. Der Elektroantrieb wird sich erst dann durchsetzen, wenn man ausreichend Wasserstoff für den Tank eines mobilen Fahrzeugs bereitstellen kann und die Brennstoffzellentechnologieeinsetzbar ist. Bis dahin kann man schon viele Etappenziele durch einen vermehrten Einsatz von Erdgasfahrzeugen erreichen, wobei durchaus die eigenen Stadtwerke bei ihrem Fuhrpark den Vorreiter spielen sollten. Genauso sollten aber Dienstleister mit einem größeren Fahrzeugpark ebenso eine Vorreiterrolle einnehmen. Vielleicht siegt in München doch noch die Einsicht, dass man sich nicht nur für den größeren Profit eines städtischen Großbetriebes einsetzen sollte, sondern auch das Wohl der Bürger der Stadt im Focus hat.

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