Für und Wider den Verbrennungsmotor
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Geht es nach der Bundesregierung, leben und wirtschaften wir ab 2050 in Deutschland weitgehend treibhausgasneutral. Was bedeutet das für den Verkehrssektor? Ein Beispiel: Die durchschnittliche Lebensdauer eines PKW beträgt 18 Jahre. Ab 2030 neuzugelassene Fahrzeuge dürfen also kaum noch klimaschädliches Kohlendioxid ausstoßen. Der Bundesrat, die Bundestagsfraktion Bündnis 90/Die Grünen sowie einige Wissenschaftler haben deshalb vorgeschlagen, ab den 2030er Jahren Autos mit Verbrennungsmotoren schlicht nicht mehr zuzulassen. Macht ein solches Verbot Sinn? Der Sozialwissenschaftler Weert Canzler und der Chemiker Robert Schlögl sind unterschiedlicher Meinung.
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„Wer an der alten Technik festhält, verspielt seine Chancen“
Am 6. Dezember 2016 war in Paris die Luft so schlecht, dass nur Autos fahren durften, deren Nummern mit geraden Ziffern endeten. Mexiko-Stadt, Paris, Athen und Madrid wollen in den kommenden zehn Jahren alle Dieselfahrzeuge verbieten. China will Autobauern durch ein Quotensystem einen Mindestanteil von Elektroautos an ihren Flotten vorschreiben, wenn sie auf dem chinesischen Markt verkaufen wollen.
Diese Länder und Kommunen ergreifen derartige Schritte, weil die Entwicklung des Straßenverkehrs alle Effizienzfortschritte der jüngeren Vergangenheit zunichte gemacht hat: Motorleistungen und Personenkilometer steigen ständig weiter an und inzwischen ist die Technik des Verbrennungsmotors auch ausgereizt. Der Dieselgate-Skandal hat gezeigt: In der Praxis werden Grenzwerte eher manipuliert als eingehalten. Hinzu kommt der Druck, zum Klimaschutz beizutragen: Elektromotoren erreichen höhere Wirkungsgrade als Diesel- oder Ottomotoren.
Weil die automobile Wärmekraftmaschine keineswegs alternativlos ist, Freiwilligkeit aber nicht zum Ziel führt, muss der Gesetzgeber Regelungen treffen. Als Konsequenz fordert der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) in seinem Gutachten 2016, es „müssten in der Automobilindustrie Verbrennungsmotoren durch emissionsfreie Antriebstechnologien ersetzt werden, […] weit bevor das maximale Effizienzverbesserungspotenzial von Verbrennungsmotoren ausgeschöpft worden ist, was unter anderem entsprechende Infrastruktur (zum Beispiel Stromtankstellen) erfordert.“ Und weiter: „Bis 2030 sollten alle Länder die Zulassung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren auslaufen lassen.“
- Weert Canzler
- Innovationszentrum für Mobilität und gesellschaftlichen Wandel (InnoZ)
Weert Canzler ist Sozialwissenschaftler und arbeitet beim Innovationszentrum für Mobilität und gesellschaftlichen Wandel (InnoZ) sowie beim Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung (WZB). Im Akademienprojekt ESYS engagiert er sich als Mitglied der Arbeitsgruppe "Pfadabhängigkeiten im Verkehrssektor".
Das ist in der Tat zwingend. Allerdings müssen Elektroautos mit Strom aus erneuerbaren Energien fahren, denn sonst ist ihre CO2-Bilanz nicht besser als die effizienter Verbrenner. Elektrische Mietautos, als Carsharing-Fahrzeuge ständig in Betrieb, sind im Übrigen sinnvoller als Privatvehikel, die 23 Stunden am Tag nicht genutzt werden. Carsharing wird absehbar auch ökonomisch attraktiv, denn die E-Mobile werden immer preiswerter. Das teuerste Teil, die Batterie, wird in einigen Jahren nur noch einen Bruchteil gegenüber heute kosten. Ein weiterer Vorteil der Elektromobilität: Elektroautos im Flottenbetrieb können intelligent vernetzt und ihre Batterien netzstabilisierend eingesetzt werden. Bidirektional ladende Fahrzeuge werden dadurch zum wichtigen Element von Smart Grids.
Die technischen Grundlagen für postfossile Mobilität liegen also vor, die politischen und mentalen Hürden dagegen sind noch hoch. Dabei sind die künftigen selbstfahrenden Autos internationaler Digitalunternehmen selbstverständlich elektrische Fahrzeuge; an Verbrennungsmotoren verschwendet dort niemand mehr einen Gedanken. Wer an der alten Technik festhält, verspielt seine Chancen.
„Den Verbrennungsmotor nicht verbieten, sondern klimatauglich machen“
Schon 2014 hat der Europäische Rat angeregt, den Straßenverkehr in den europäischen Emissionshandel aufzunehmen. Dies wäre ein sinnvoller Weg, den Treibhausgasausstoß vergleichsweise kostengünstig zu senken. Bis heute ist der Vorschlag jedoch nicht umgesetzt. Stattdessen den Verbrennungsmotor zu verbieten, wäre kurzsichtig und nicht zielführend. Zwar würde sich in Ballungsgebieten die Luftqualität vor allem durch ein schnelles Aus für den Dieselmotor verbessern. Dem Klimaschutz wäre damit aber weniger gedient. Denn erst, wenn Elektroautos zu 100 Prozent mit Grünstrom laufen, ist eine solche Maßnahme sinnvoll – aber das wird sicher noch länger dauern als bis 2030. So lange, dass wir auch den Verbrennungsmotor weiterentwickeln sollten – und vor allem die Kraftstoffe.
Während an den Motoren nahezu alles technisch Mögliche optimiert wurde, gelten für Benzin und Diesel noch die Normen von vor 100 Jahren. Inzwischen gibt es jedoch auch synthetische Kraftstoffe und Kraftstoffkomponenten. Die meistversprechenden darunter sind für den Dieselmotor Oxymethylenether. Diese Verbindungen aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff sind effizient und nahezu emissionsfrei. Ihr hoher Sauerstoffgehalt unterbindet die Schadstoffbildung bereits während der Verbrennung.
Im BMBF-geförderten Kopernikus-Projekt P2X testen Unternehmen und Forschungseinrichtungen unterschiedliche Möglichkeiten, wie man solche „E-Fuels“ aus Kohlendioxid, Wasser und erneuerbarem Strom herstellen kann. Eine weitere Quelle können Hüttengase sein, wie bei der vor kurzem gestarteten Initiative Carbon2Chem.
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- Robert Schlögl
- Max-Planck-Gesellschaft
Der Chemiker Robert Schlögl ist Direktor des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin und des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr. Als er Vorsitzender des Direktoriums leitet er das Akademienprojekt ESYS.
E-Fuels enthalten zwar auch Kohlenstoff. Da aber zu ihrer Herstellung CO2 verwendet wird, sind sie in der Bilanz klimaneutral: Durch ihren Einsatz wird eine äquivalente Menge fossilen Erdöls eingespart. Eine Kombination optimal entwickelter Verbrennungsmotoren, E-Fuels und einem batterieelektrischen Antrieb vereint also die Vorteile beider Welten: Sie sind lokal emissionsfrei und haben keine Reichweitenprobleme bei moderaten Batteriegrößen.
Schwerlastwagen, Schiffe und Flugzeuge, aber auch Baumaschinen brauchen in jedem Fall weiterhin Verbrennungsmotoren. Hier wird es aber darauf ankommen, was man oben hineintut und was hinten herausrauskommt. Neue Treibstoffe und Verfahren zur Abgasreinigung bieten genügend Möglichkeiten, um allen Anforderungen für Klimaschutz und saubere Luft weitestgehend gerecht zu werden. Also: Den Verbrennungsmotor nicht verbieten, sondern ihn klimatauglich machen! Keine Feindschaften zwischen Elektro- und Verbrennungsmotoren aufbauen, sondern ihre Stärken vernetzen – dies hilft der Einführung eines nachhaltigen Energiesystems mehr als international nicht umsetzbare Forderungen nach Abschaffung bewährter Technologien.
ESYS-Debatte I März 2017