Verkehr & EURO6

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Der große EURO 6 Betrug

Der große EURO 6 Betrug

Jetzt ist es soweit. Seit dem 1. September dieses Jahres müssen alle neuen Dieselfahrzeuge die in der Europäischen Union verkauft werden den EURO 6 Standard einhalten. EURO 6 ist bei weitem die strengste Begrenzung schädlicher Substanzen die beim Auspuff eines Fahrzeuges herauskommen dürfen in der EU und er stellt auch einen neuen Weltstandard dar.

Niemals vorher waren Fahrzeuge so sauber und haben die menschliche Gesundheit derart wenig in Mitleidenschaft gezogen. Wir sollten feiern aber halt – warum will einfach keine Feierlaune aufkommen?

Weil wie so oft die Worte und der Geist der neuen Regeln nicht gerade übereinstimmen.

EURO 6 hat die Grenzwerte für Stickoxide (NOx) noch einmal stark abgesenkt und für einige Fahrzeugtypen auch jene für Feinstaubemissionen (PM). Dieselmotoren erzeugen aber von Natur aus sehr viel von eben diesen Substanzen. EURO 6 will uns also einen Dieselmotor verkaufen der sich nicht wie ein Diesel verhalten soll.

Das ist in etwa wie wenn man einen Hund möchte der nicht bellt, nicht mit dem Schwanz wedelt und auch nicht hechelt. Ganz genau. Sowas ist nicht wirklich möglich und wenn man nichts von all dem möchte, dann sollte man sich eher nach einem anderen Tier umsehen.

Ja, ich bin ein Tiger Baby ...
Ja, ich bin ein Tiger Baby …

Bis jetzt haben sich die Motorenbauer darauf verlassen, dass die Emissionsgrenzen nur unter sehr genau geregelten Laborbedingungen kontrolliert werden. Sie nahmen an, dass es reicht den EURO 6 Dieselmotor auf diese künstlichen Parameter einzustellen um von den EU Behörden durch-gewunken zu werden.

EURO 6 war aber weder verhandelt noch geschrieben worden damit die Regeln in einem Labor hingebogen werden. Diese Regeln sollen das Leben der Menschen besser machen. Wenn Motoren diese Grenzwerte nicht im normalen Tagesbetrieb einhalten müssen, dann sind sie auch nichts wert.

Deswegen werden in der EU ab 1. September 2017 sogenannte „rolling tests“ unter Realbedingungen durchgeführt bei denen festgestellt werden soll, ob die Grenzwerte auch wirklich halten. Und ab da wird es spannend.

Motorenbauer auf der ganzen Welt sind sich nämlich über eines im Klaren. Man kann den Dieselmotor in Wahrheit gar nicht sauber machen. Zumindest nicht ohne ihn dabei unwirtschaftlich zu machen. Es wurde schon soviel Technologie in den Dieselmotor gesteckt, dass die komplette Filteranlage vor dem Auspuff schon am Rande des Funktionskollapses steht.

Auch die Untersysteme sind heute an einem Punkt angelangt an dem einfach keine Verbesserungen mehr drin sind, zumindest nicht ohne ein Haufen schlimme Nebenwirkungen zu erzeugen. Egal welchen Parameter man verändert, am anderen Ende werden etliche andere Messwerte laut aufschreien. Die Katze beißt sich sozusagen bei jeder Veränderung in den Schwanz.

Aber immer noch glauben Motorenbauer, dass sie nur ein wenig weiter an den Parametern drehen müssen, damit sie im Teststand wieder einmal durch die Schlingen schlüpfen können. Schon bevor die „rolling tests“ beschlossen wurden war klar, dass der Dieselmotor EURO 7 (was auch immer da drin sein mag) nicht überleben wird.

Heute schon durchgeführte Tests unter Realbelastung zeigen deutlich, dass zwar die NOx Belastungen von EURO 5 und EURO 6 gesunken sind, aber im Durchschnitt immer noch um das etwa 5- fache über den erlaubten Grenzwerten liegen. Da wir uns aber schon jetzt in technologischen Grenzbereichen bewegen, gibt es ernsthafte Zweifel, ob die Grenzwerte überhaupt mit heutiger Technik erreicht werden können. Wenn die Hersteller auch weitere 50% Reduktion schaffen, so reicht das immer noch nicht. Aber gibt es bei einer Maschine in der über 100 Jahre Optimierung steckt überhaupt noch etwas zum optimieren?

Irgendwann müssen selbst die härtesten Dieselfans erkennen, dass wir in einer Sackgasse stecken.

Aber es wird noch schlimmer. Damit Feinstaubgrenzwerte eingehalten werden können, haben die EURO 6 Motorenbauer Druck und Temperatur im Motor ständig erhöht. Eine heißere Verbrennung unter höherem Druck produziert mehr von den wirklich kleinen Partikeln und viel weniger von den Größeren. Mit kleineren Partikeln meine ich alles was unter 2500 Nanometern Durchmesser ist.

Das ist die Untergrenze für Feinstaub und unter dieser Grenze wird nicht mehr sehr viel gemessen und auch noch viel weniger kontrolliert. So mancher Experte meint, dass aufgrund zu grober heutiger Messmethoden alles unter 500 Nanometern schwierig festzustellen ist und unter 60 Nanometern eine echte Herausforderung wird.

Aber es sind genau diese ultrakleinen Partikel die am gefährlichsten sind. Man kann durchaus sagen, dass moderne Umweltgesetze Motorenbauer dazu brachte vom gefährlichen Mikrostaub auf den extrem gefährlichen Ultrastaub umzuschalten.Ich habe schon über die Gefahren bei Ultrastaub geschrieben.

Jeder einzelne Partikel des Nanostaubs ist nicht nur viel gefährlicher als ein einzelner Partikel des Mikrostaubs. Es sind auch sehr viel mehr davon da womit sich das Problem potenziert. Wenn man größere Partikel in kleinere zertrümmert (nichts anderes geschieht im EURO 6 Dieselmotor) gibt es einfach mehr davon.

Warum macht man so etwas Wahnsinniges? Einfach – der sehr feine Staub kann nicht ordentlich gemessen werden und deswegen erscheint es so, als ob weniger Feinstaub da wäre. Außerdem werden die sehr kleinen Partikel nicht mehr nach Anzahl sondern nach Gesamtmasse des Staubes gemessen, was die Motorenbauer so leichter unter der Höchstgrenze durchschlüpfen lässt. Wir vergleichen außerdem Äpfel mit Orangen, weil der feinere Staub ja ungleich gefährlicher ist. EURO 6 macht hier keinen Unterschied.

Nicht genug damit, lesen Sie von meinem Freund Henrik Domanovszky:

So gehts das mit dem Feinstaub ihr Umweltschützer ...
So geht das mit dem Feinstaub ihr Umweltschützer …
Rudolf, wie du weißt, gefährlicher 2,5 Mikrometer Feinstaub ist nur eines von vielen Problemen. Die sehr komplizierte 
und teure Diesel Technologie braucht immer mehr Treibstoff um zu funktionieren und stößt damit mehr CO2, Ammoniak und 
der Anteil der sehr gefährlichen N2O im NOx wird immer höher. Das ist eine schlechte Nachricht für die Erderwärmung da es mit einem Faktor 300 zu den Treibhausgasen zählt. Fahrzeughalter werden allerdings die sehr stark ansteigenden 
Wartungskosten Sorgen machen. Wir sollten schnellstens auf LNG/LCNG/CNG umsteigen!

Die Formel für Motorenbauer ist also, „Hack es in Stücke“. Alles wird dadurch sehr viel schädlicher, aber ist auch sehr schwierig zu messen. Es ist eine sehr perfide Methode unter EURO 6 zu schlüpfen und wird uns am Ende umbringen, aber die Motorenbauer sind an dem Zustand nicht die wahren Schuldigen.

Sie versuchen sich nur aus der Todesumarmung der Umweltschützer zu befreien und geben dem Markt was er will. Eine Ausrede die Politikern erlaubt so zu tun als, ob sie wirklich etwas tun würden um uns vor tödlichen Abgasen zu schützen, der Logistikindustrie erlaubt ohne Unterbrechung weiter zu machen und die Bevölkerung die Todeswolken sanft vergessen lässt.

Wir dürfen uns noch selbst beruhigen und weitermachen wie immer. So muss es zumindest den meisten von uns vorkommen da ich niemanden kenne der die Zeit vor Verbrennungsmotoren noch gesehen hat. Mein Vater hat dieses Jahr seinen 80. Geburtstag gefeiert und auch er kannte Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren als Kind. Das ist eine alte Geschichte.

Der Dieselmotor hatte seine Zeit gehabt und wir müssen uns an den Gedanken gewöhnen, dass wir uns in Zukunft auf andere, saubere Technologien stützen müssen. Es ist das 21. Jahrhundert und wir sollten diese Maschinen des 19. Jahrhunderts hinter uns lassen. Es ist Zeit für LNG vor den Vorhang zu kommen da es nahezu alle oben genannten Probleme aus der Welt schafft.

Und wir können LNG jetzt umsetzen ohne extra dafür zahlen zu müssen. Wie ernst ist uns EURO 6 wirklich?

Fahrverbote wegen Feinstaub – was ist das eigentlich?

Fahrverbote wegen Feinstaub – was ist das eigentlich?
Ab in die Lungen, ins Blut, ins Hirn ...
Ab in die Lungen, ins Blut, ins Hirn …

In der französischen Hauptstadt sowie in mehreren anderen französischen Städten wurden Fahrverbote verhängt. Abwechselnd dürfen Fahrzeuge mit geraden und ungeraden Nummern in der Stadt selbst und in den umliegenden Gemeinden nicht fahren. Lokales französisches Fernsehen zeigt pausenlos Bilder des Eiffelturms der nur noch durch einen milchig gelben Schleier zu sehen ist und die Umweltorganisationen freuen sich. Kraftfahrervereinigungen protestieren lautstark, aber das will niemand mehr hören.

http://derstandard.at/1392688376299/Fahrverbote-in-Paris-wegen-Feinstaub-Belastung

http://www.spiegel.de/auto/aktuell/fahrverbote-in-paris-hauptstadt-reagiert-auf-feinstaubbelastung-a-958912.html

Nur Elektrofahrzeuge, Gasfahrzeuge (ja auch LNG) und Hybridfahrzeuge dürfen immer fahren. Vor allem die Elektro- und die Gasfahrzeuge erzeugen ja bekannterweise keinen Feinstaub und der ist auch der Grund für diese Fahrverbote.

Nach all den Umweltzonen in Deutschland und etlichen anderen ähnlichen Maßnahmen in Norwegen ist das nun der nächste Schlag der Bürger gegen die immer schlimmere Belastung durch diese hochgiftige Substanz. Und es wird bei Gott nicht die Letzte sein. In Norwegen wird schon seit einiger Zeit mit lokalen Fahrverboten für Dieselfahrzeuge experimentiert und auch die deutschen Umweltzonen machen deutschen Frächtern das Leben immer schwerer.

Aber warum gerade Fahrverbote? Wir alle kennen die Statistiken über die Feinstaubproduktion. Verkehr scheint nicht gerade als der größte Gesamtverursacher auf. Das stimmt, aber die Verbrennung von Diesel und Benzin produziert mit Abstand die gefährlichsten aller Partikel.

Warum ist das so?

Die meisten kennen den Ausdruck Feinstaub. Die meisten wissen auch, dass dieser nicht sehr gut für uns ist. Weniger bekannt ist, dass Feinstaub sich in mehrere verschiedene Gattungen unterteilt, von denen einige fast schon harmlos und andere zu den stärksten Giften zählen die der Mensch kennt. Während man Pollen ganz beruhigt einatmen kann (außer man ist Allergiker), genügen schon wenige Mikrogramm gewisser Substanzen um einen groß gewachsenen Mann auf der Stelle zu töten.

Oberflächlich kann man groben Feinstaub von ultra-feinem Feinstaub unterscheiden. Allgemein wird gesagt, dass Partikel von 10 Mikrometern (ein Mikrometer ist ein tausendstel Millimeter) oder größer zum Feinstaub, während jene unter 2,5 Mikrometern zum Ultra-Feinstaub gehören. Die Unterscheidung ist wichtig, weil unter 2,5 Mikrometern die Partikelgröße für die Abgasmessungen nicht mehr relevant ist.

Paradoxerweise wird die Situation mit der Einführung neuer und sauberer Dieselmotoren noch einmal schlimmer, weil sich die offiziellen Messungen um den ultra-feinen Staub gar nicht kümmern. Der meiste und gefährlichste Feinstaub entsteht im 10 – 100 Nanometer-bereich und da sind wir sehr weit unter dem Partikel-Grenzwert von 2500 Nanometern oder 2,5 Mikrometern. Die gängigen Messgeräte können die feineren Partikel noch nicht einmal messen, weil diese nur die Rauchtrübung der Luft erfassen und ultra-feine Partikel Aerosole sind die die Luft nicht trüben.

Diese ultra-kleinen Partikel sind allerdings extrem gefährlich, einerseits weil sie alle Verteidigungssysteme des Körpers einfach umgehen und so schnell und mühelos alle Zellen unseres Körpers erreichen, und andererseits auch weil sie neben Krebs noch eine ganze Anzahl anderer schwerer Krankheiten wie Asthma, Gehirnschlag, Herzinfarkt oder Alzheimer auslösen verschlimmern oder gar auslösen. Wie genau das geht wird in Folgeartikeln näher beschrieben.

Diesel, go to hell ...
Diesel, go to hell …

Jetzt könnte man sehr schnell sagen, dass es zu Benzin und Diesel keine Alternative gibt – zumindest keine leistbare. Wir alle wissen, dass das nicht stimmt. CNG (also Methangas unter Druck) ist eine, bei kleineren Fahrzeugen und Lieferwagen, sehr ausgereifte und etablierte Lösung. Für alles was ein wenig größer ist (Lkws, Busse oder schweres Gerät) gibt es LNG (also super-kaltes und deswegen flüssiges Methangas ohne Druck).

Wie ich schon unzählige Male geschrieben hatte – die Tage des Dieselmotors sind gezählt. Und auch jene des Benziners. Wir eröffnen eine neue Ära des Transports auf jeder Ebene und LNG wird einer der Superstars sein. Vor allem weil es so sauber verbrennt und weil es auch so sicher und technisch ausgereift ist. Vergessen wir nicht, dass mancherorts bereits seit Jahrzehnten mit LNG gefahren wird.

Und damit gehören sowohl die Feinstaub Thematik und die Schwefeloxide (erinnert sich noch wer an den sauren Regen?) endgültig der Vergangenheit an und mit ein wenig Arbeit an Biogas- sowie Stickoxid-Eliminierung kriegen wir das CNG/LNG Vehikel auch noch Emissions-frei. Ja, Sie lesen richtig. Ein Fahrzeug das sich tankt und fährt wie alles was Sie bis dato kannten wird auf einmal Emissions-frei.

Sie fragen sicher – aber das kommt doch alles zu einem Preis. Wahrscheinlich sind die Fahrzeuge so teuer, dass sie keiner zahlen kann. Nicht mehr. Die extrem komplexe Filtertechnik (die nebenbei gar nicht funktioniert, aber dazu mehr in einem anderen Artikel) hat beim Diesel eben auch ihren Preis und die Gas-Vehikel sind nur deswegen teurer weil sie in extrem kleinen Serien gebaut werden.

Mit größeren Serien geht auch der Preis runter. Langsam schließt sich die Schere und nicht mehr lang, dann ist der Gaswagen auch in der Anschaffung ein billigeres Fahrzeug. In der Haltung ist er es heute schon.

Desweiteren ist der Treibstoff deutlich billiger. Hoch-reines LNG in Österreich verflüssigt, muss nicht mehr kosten als Diesel und langfristig wird es wohl billiger. Wie es in den USA heute schon der Fall ist.

Und vergesst nicht – mit einem Gasfahrzeug seht Ihr das nächste Fahrverbot ganz locker. Vielleicht genießt Ihr es gar, weil dann nicht mehr so viele Autos unterwegs sind und Ihr weniger Staus habt und auch das hat seinen Preis, aber das ist eine andere Story.

Verflüssigtes Biomethan – wir werden das neue Saudi Arabien

Verflüssigtes Biomethan – wir werden das neue Saudi Arabien

Alle interessierten Beobachter der Transportszene haben sicher die immer stärker werdende Angst und damit die rundherum stattfindende Debatte um EURO 6 mitbekommen. Ist schon eine Steilvorlage. Das Leben wird sehr viel härter werden in Zukunft für die Diesel-Süchtigen.

Aber, wie man aus informierten Kreisen hört, nichts was man mit Technologie nicht schaffen würde. Schlaues Motordesign und ausgeklügelte Filtertechnik schaffen es den hochgiftigen Diesel-Abgas-Strahl zu einem lauen Lüftchen verkommen zu lassen.

Geht nicht gibt's nicht ...
Geht nicht gibt’s nicht …

Das technologische Gleichgewicht ist zerbrechlich. Die Maßnahmen sind so umfangreich, dass sich die Katze oft in den Schwanz beißt. Ein Beispiel, erhöht man die Brenntemperatur indem man mehr Sauerstoff zuführt, verringern sich die Partikel (immerhin zu einem Großteil unverbrannte Kohlenwasserstoffe) ganz wesentlich. Leider steigt dann aber die Stickoxid-Produktion ungemein an. Was also? Teufel oder Teufel?

Ähnlich verhält es sich mit CO2. Die gebündelten Maßnahmen – um EURO 6 zu erfüllen – stellen ein neues, sehr zerbrechliches und mehr schlecht als recht funktionierendes Gleichgewicht dar. Hier noch mit CO2-Vermeidung oder Filterung einzugreifen wird zur Harakiri-Mission. Schon bei EURO 6 stehen Logistikern die Haare zu Berge weil sie mit erheblichen Fahrzeugausfällen rechnen müssen.

Die neue Mess- und Regeltechnik drosselt das Fahrzeug auf 20 Stundenkilometer, wenn die gemessenen Werte einmal gewisse Normen nicht mehr erfüllen und diese Messungen finden jetzt 24/24 und 7/7 statt. Das ist lückenlose Überwachung.

Das freut nur Mechaniker, weil dann das Fahrzeug sehr viel öfter zur Wartung muss und das schlägt sich entsprechend auf die Geldbörse.

Wie schon gesagt ist das die Situation die uns ab 2014 um die Ohren fliegt. Das ist EURO6. Wenn das also schon eine Art Mini GAU für Frächter darstellt, was soll man dann erst von EURO 7 halten?

Es kann nur noch gegen CO2 gehen und hier stoßen wir die Tür zu einer völlig neuen Dimension auf. Wenn man sich einmal den Abgasstrahl aus einem Dieselmotor ansieht, wird man schnell merken, dass mehr als die Hälfte davon harmloser Stickstoff ist. Nennen wir das einmal das Trägermedium. Ein anderer gewichtiger Bestandteil ist CO2. Verglichen mit diesen beiden machen sich Partikel, NOx und andere Schadstoffe wie Spurenelemente aus. Das heißt, wenn man beginnt CO2 zu filtern, dann fallen dabei raue Mengen an.

Das wird zum technologischen Super GAU. Und wie sollte man es speichern?

Die Lösung ist das CO2 gar nicht erst entstehen zu lassen. Das geht nur auf zwei Arten. Entweder der Treibstoff enthält von Anfang an keinen Kohlenstoff – hier fällt mir nur Wasserstoff ein und dabei gibt es alle Probleme die der Wasserstoff eben so mit sich bringt. Oder man benutzt einen Treibstoff der kürzlich erst der Natur Kohlenstoff entzogen hat und man es ihr durch die Verbrennung einfach wieder zurückgibt.

Das sind in der Regel Biotreibstoffe und vor allem Biomethan, aber seit neuestem auch synthetisches Methan. Biomethan entsteht auf eine Vielzahl von Arten. Alle (außer einige sehr exotische Syntheseverfahren) haben Sie gemein, dass das Methanmolekül von Mikroben bei der sogenannten Methanogenese gebildet wird.

Das kann in einem Fermentiertank geschehen. Das kann in einer Güllelagune geschehen. Das kann aber auch genauso gut in Kläranlagen oder in Mülldeponien geschehen und es geschieht auch auf ganz natürliche Weise in den Därmen der meisten Tiere und natürlich auch des Menschen.

Unter dem Mikroskop betrachtet gleicht das Innere des menschlichen Darms eher dem Amazonas-Urwald als der Wüste Gobi. Eine noch immer nicht vollständig erforschte Mikrobenwelt lebt dort in einer Art Symbiose und hilft dem Menschen Nährstoffe in für ihn verwertbare Produkte zu verwandeln.

Man beginnt gerade erst einmal den unvorstellbaren Umfang der mikrobialen Vielfalt zu verstehen. Nur um die Phantasie anzuregen – alle Lebewesen auf der Erde gehören in eine von drei Gruppen.

Prokaryoten oder Bakterien, Eukaryoten oder Lebewesen mit komplexen Zellstrukturen und Archaea. Alle Prokaryoten und Archaeen sind Einzeller, bei den Eukaryoten gibt es sehr viele Einzeller, aber alles andere mit einem Zellkern wie Seegurken, Fichten, die Haselmaus, Quallen, Schleimpilze und der Mensch um nur einige zu nennen gehören auch dazu.

Alles Leben das die meisten Menschen plastisch erleben ist nur eine winzige Gruppe aus der unglaublichen Vielfalt der Organismen. Wir beginnen gerade eine vage Idee zu entwickeln was es eigentlich noch alles gibt in der Domäne Leben. Außerdem läuft bei Einzellern die Evolution sehr viel schneller als bei uns Menschen, weil in sehr kurzen Zeiträumen sehr viele Generationen desselben Stammes kommen und gehen und sich Mutationen schneller verbreiten oder sterben.

Ich könnte über das Thema Wochenlang reden, aber hier endet der Ausflug in die Wissenschaft. Was ich damit sagen will ist, dass wir gerade erst an der Oberfläche dessen, was die Methanogenese eigentlich wirklich ist, kratzen. Machen Sie sich auf umwälzenden Entdeckungen gefasst.

Es geht aber nicht einmal um den Einsatz der richtigen Bakterienstämme, sondern um die richtige Futter-/Einzeller-Kombination, sowie das intelligente Zusammenleben dieser verschiedenen Lebewesen, um optimale Bedingungen für Methanproduktion zu gewährleisten.

Das ist in etwa wie bei einer Patchwork-Familie. Der richtige Mix ist das Geheimnis. Manche Bakterien produzieren Substanzen die für andere schädlich oder tödlich sind. Andere wieder verhalten sich anders je nach Temperatur oder Lichteinfall.

Besser als Mais ...
Besser als Mais …

Und damit der Spaß ja nur nicht zu einfach wird kommen auch noch Einzeller als Biomasse-Quelle ins Spiel. Verschiedene einzellige Algenarten haben ungeheures Potential die Biomasseausbeute pro Hektar um bis zum 30 fachen zu steigern. Das sind noch Laborwerte, aber wenn auch nur die Hälfte davon im operationalen Betrieb ankommt, ist das eine Minirevolution.

Diese Algen bieten sich dem Menschen als grüne Suppe, die sich aber auch sehr leicht in Plexiglassröhren züchten lässt. Und es spielt auch eine Rolle welche Mikroalgen verwendet werden. Je höher die Lipidproduktion (Fett), desto höher die Biomethanproduktion.
Auch im Fermentierer selbst kommt es zu immer neuen, immer effektiveren Kombinationen bestehender Stämme mit teilweise neuen Stämmen, teilweise Stämmen die die Methanogene in ihrer Arbeit unterstützen. Das Leben im Fermentierer gleicht einer Patchwork Familie wo sich teilweise sehr fremde Organismen einen Lebensraum teilen. Man kann gegeneinander arbeiten oder sich gegenseitig im besten Fall unterstützen.

Auch hier ist noch viel zu erwarten um die Biomethanausbeute pro Tonne Biomasse zu verbessern.

Nicht zuletzt sind die Erwartungen bei der Roh-Biomethanaufbereitung am höchsten. Rohes Biomethan enthält ein Sammelsurium an verschiedenen Stoffen die erst aus dem Gas entfernt werden müssen, ganz besonders wenn man daraus verflüssigtes Biomethan herstellen möchte.

Der größte Teil dieser unerwünschten Stoffe ist CO2 selbst. Es muss gefiltert und gelagert werden. Einerseits kann man es zwar schon sehr gut zur Zucht von Mikroalgen verwenden – die lieben pures CO2, andererseits erfordert das aber immer noch den lästigen Filtervorgang. Besser ist es wenn man den Roh-Biomethan-Strahl durch einen Prozess leiten könnte, der das im Strahl befindliche CO2 gleich in Methan umwandelt.

tatsächlich geht das heute mit Hilfe von Archaeen – einzelligen Lebewesen die der dritten Domäne des Lebens angehören.
Warum erzähle ich euch das alles. Ganz einfach. Die Methanogenese oder die Herstellung von Methan, ob durch biologische oder durch synthetische Prozesse, steckt in ihren Kinderschuhen. Wir haben bis dato das genutzt was wir an der Oberfläche ohne große Mühe als nutzbar erkennen konnten. Die unglaubliche Vielfalt an Möglichkeiten und das unerhörte Entwicklungspotential werden langsam verstanden.

Dies wird uns billigere, bessere und nettere Biomasse zur Methanherstellung geben. Es wird wesentlich leistungsfähigere Prozesse und Fermentationsmethoden geben die Methanausbeuten um ein Vielfaches verbessern und Kosten signifikant nach unten drücken werden. Daraus ergeben sich Methoden mit denen man Roh-Biomethan in hochreines Methan umwandeln wird können, bei denen CO2 kein Thema mehr ist, weil es in einem synthetischen Kreislauf verarbeitet wird.

Kosten werden sinken, die Ausbeute wird steigen. Und das alles CO2 neutral. Und die Technologie, um es sinnvoll zu nutzen, muss noch nicht einmal entwickelt werden. Alles ist schon da.

Billiges Biomethan geht nicht. Nur in den Köpfen derer die heute noch nicht einmal in Höhlen leben würden, hätten sich nicht Spinner gefunden die diese als tolle Behausungen entdeckt hatten.

Was wir heute von der Methanogenese wissen gleicht dem was wir vom menschlichen Genom noch vor dem Jahr 2000 wussten. Gar nicht so lange her, nicht? Aber damals galt es noch als nahezu unmöglich das menschliche Genom in seiner Gesamtheit zu entschlüsseln. Genauso ist das heute auch bei der Methanogenese.

Fast schon täglich wird der Mikrobenzoo noch ein wenig größer. Die Vielfalt des Lebens auf der Erde ist schier unendlich – etwa so wie die Zahl der Galaxien im Universum. Wir gehen dem was existiert gerade erst auf den Grund und das Resultat wird eine Biomethanerzeugung, frei von Subventionen und so effizient, dass es sich eines Tages nicht mehr auszahlen wird, Methan oder auch Öl aus der Erde zu fördern.
Jetzt kommt’s – das geht nicht weil ….. blablabla. Ich hab es so oft gehört, mir brummt der Kopf davon. Aber ich hab auch gesehen wie oft die Zweifler Recht hatten.

Noch 2007 wurde Schiefergas in den USA als Spinnerei abgetan. Jetzt ist es die Henne die goldene Eier legt. Vor 10 Jahren waren die Explorationskosten für ein mmBTU Schiefergas bei geschätzten 30 USD. Heute sind sie bei geschätzten 4 USD. Unmöglich, hörte ich die Leute 2009 in Bezug auf Schiefergas sagen. Seit 2011 hörte ich das Wort Unmöglich auch immer wieder im Zusammenhang mit Methanhydraten. Und sonst noch Tausend Mal in meinem Leben.

Gestimmt hat es noch ganz selten. Die Spinner hatten sich durchgesetzt.

Denn ohne Spinner, kein Fortschritt. Ohne Fortschritt kein Handy, kein Facebook, keine Tiefkühlpizza. Denkt einmal darüber nach.

 

„Jenseits der Donnerkuppel“ – Schweinegülle und LNG

„Jenseits der Donnerkuppel“ – Schweinegülle und LNG

Nur sehr wenige Filme haben mich so tief geprägt wie die Sage von Mad Max. Ein einsamer Krieger der die Wüste einer Zivilisation nach einem Atomkrieg (oder was davon übrig war) durchstreift.

Ich mochte die Action, aber der dritte Teil der Saga war vor allem wegen seiner Seen aus Schweinegülle etwas Besonderes. Eine Armee von Schweinen lebt unter Bartertown, dem letzten Außenposten der Zivilisation in „Jenseits der Donnerkuppel“. Die Schweinegülle erzeugt Methan, das der Stadt brennende Lichter und Treibstoff sichert.

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Keine Scheiße – Energie

Die meisten erinnern sich sicher an den Slogan „Zwei gehen rein, nur einer kommt raus“. Die riesige Schweineherde aber ist der Moment an den man sich wirklich erinnern muss, weil hier wahre Innovation gelebt wird. Vergessen Sie Windräder und Solarstrom. In Zukunft werden wir unseren Treibstoff auch aus Schweinegülle erzeugen.

So, jetzt aber zurück zur harten Realität. Wie realistisch ist die Methanproduktion aus Schweineexkrementen denn wirklich? Das Ganze ist ziemlich flüssig und wir wissen alle aus der Biogasproduktion, dass je dicker der Morast ist, desto mehr Biogas es pro Volumseinheit Biomasse gibt.

Schweinemist erzeugt genauso viel Methan wie andere Tierabfälle. Zwischen 0,1 und 0,4 m3 CH4/kg VS erzeugt Schweinegülle, und das hängt im Großen und Ganzen davon ab wie frisch die Gülle ist und was die Schweine gefressen haben. Rindermist erzeugt generell weniger pro Volumseinheit. Allgemein ist der wichtigste Faktor was die Tiere fressen und Schweine sind unglaublich effiziente Futterverwerter.

Das Problem ist der extrem hohe Flüssigkeitsgehalt der Schweinegülle. Damit kann man wirtschaftlich im Fermentierer nur sehr schwer umgehen. Manche Güllesorten haben nicht mehr als 2,5% Festanteil – nicht wirklich etwas das man gerne schaufelt.  Rindermist hat typischerweise etwa 12% Feststoffanteil.

Unser wahres Problem ist nicht, dass Schweinegülle schlechtes Methanpotential aufweisen würde, sondern eher weil wir sie lieber im hochflüssigen Zustand verarbeiten da es einfacher ist. Hier handeln wir uns aufgrund unserer Bequemlichkeit ein anderes Problem ein.

Es muss auch nicht überraschen, dass die meisten Schweinegülle-Vergaser nichts anderes als abgedeckte Güllelagunen sind. Man kann natürlich jederzeit auf die technisch sehr viel potenteren Fermentierer umsteigen, aber die sind immer teuer und auch nicht wirklich sehr einfach zu bedienen.

Hier kommen Co-Fermentationsprodukte ins Bild. Weil wenn man einfach etwas festere Exkremente von anderen Nutztieren oder andere Biomasse zufügt, die Methanausbeute steil in die Höhe geht. Auf diese Art und Weise lässt sich der Fermentierer sehr viel effizienter betreiben. Ein Co-Fermentationsprodukt ist etwas, dass man dem Fermentierer zusätzlich beigibt um die Gasproduktion anzutreiben. Das kann Rindermist, Schlachthausabfälle, Hühnermist, Kartoffelschalen bzw. sonstige Essensreste, Getreidehülsen und Abfälle oder sogar Sägespäne sein. Diese dicke Mischung wird im Fermentierer für eine Menge zusätzliches Gas sorgen.

Sei lieb zu mir, ich könnte dein Auto betanken ...
Sei lieb zu mir, ich könnte dein Auto betanken …

Altfette aus dem Restaurantbetrieb sind ein extrem potentes Co-Fermentationsprodukt. Nur 10% zusätzliches Fett zur Schweinegülle treibt die Gasproduktion auf das Sechsfache des Normalwerts.

Aber die richtige Dosierung ist das Geheimnis. Größere Mengen an Co-Fermentationsprodukten können toxisch wirken. Man sollte niemals vergessen, dass da drinnen Bakterien leben und so wie das mit lebenden Organismen halt ist, hängt ihre Effizienz und auch ihr Überleben von einer ganzen Reihe von Faktoren ab.

Manche Bakterien gedeihen unter extrem sauren Bedingungen, die ein Mensch unmöglich überleben würde. Andere wiederum leben von Schwefelschleim, auch nicht des Menschen beliebtester Nachmittags-Snack.

So wie der ganze Rest des Biogasgeschäfts, beginnen wir gerade erst die komplexen Vorgänge im Fermentierer richtig zu verstehen. Und wir werden jeden Tag besser. Vergessen wir nicht – das heute geförderte Erdgas wurde vor Jahrmillionen von Bakterien aus sich zersetzender Biomasse, die sich in Kohlenwasserstoffe verwandelt hat erzeugt. Ein sehr ähnlicher Prozess wie im Fermentierer, bloß, dass wir keine Jahrmillionen warten möchten.

Die Natur brauchte so lange. Der Mensch und Schweine sind viel schneller und ich gehe jede Wette ein, dass es eine Menge Schweinebauern gibt, die gerne den saubersten Treibstoff den man in ein Fahrzeug füllen kann herstellen würden. Und das aus etwas, was ihnen immer Probleme verursacht hatte.

Schweinegülle war Abfall – bis jetzt. Und sie loszuwerden war teuer. Nun könnte es unser Haus warm halten und unser Auto antreiben.

Zudem 100% CO2 neutral und auch sonst mit nur sehr niedrigen Emissionen.

In Mad Max 3 wurde das Umzubringen eines Schweines fast mit dem Tod bestraft. Es hat einem zumindest lebenslang bei den Schweinen eingebracht. So weit werden wir wohl nicht gehen, aber vielleicht sehen wir bald Schweineausscheidungen mit anderen Augen.

LNG ist kein Flüssiggas – und das ist auch gut so

LNG ist kein Flüssiggas – und das ist auch gut so

Es ist kaum zu glauben wie missverstanden LNG in der breiten Öffentlichkeit wird. Auch Verkehrsprofis und etliche sogenannte Energie-Experten verwechseln flüssiges Methan immer noch mit Flüssiggas. Räumen wir ein für allemal damit auf – und mit einigen anderen Vorurteilen auch gleich.

Flüssiggas ist ein Kohlenwasserstoff-Mix der grundsätzlich aus verschiedenen Substanzen besteht. Hauptsächlich findet man darin Ethan, Propan und Butan. Ethan – also C2H6 bzw. eine Kohlenwasserstoffkette von zwei Kohlenstoffatomen und sechs Wasserstoffatomen – ist das kürzeste von den Dreien.

Ja ja ...
Ja ja …

Propan ist das nächst längere. Es besteht aus einer Kette von drei Kohlenstoffatomen und entsprechend 8 Wasserstoffatomen rundherum, also C3H8. Zuletzt noch Butan. Ihr habt es erraten – hier reihen sich 4 Kohlenstoffatome aneinander und sind von 10 Wasserstoffatomen umgeben. Im Prinzip geht’s bei den Kohlenwasserstoffen so weiter, aber dann sind wir beim Benzin, dann Kerosin und weiter zum Diesel bis irgendwann auch der Asphalt kommt.

Alle drei Stoffe – Ethan, Propan und Butan – werden in verschiedenen Mischungsverhältnissen zueinander verkauft. In der Gasflasche für den Griller findet man mehr Propan, im Autogas wieder mehr Butan und so weiter. Jede Mischung enthält auch noch Spuren anderer Stoffe wie Wasser, Dreck oder Methan, aber das sind ungewollte Verunreinigungen des Gases.

Alle haben sie gemeinsam, dass sie:

  • als Abfallprodukt bei der Raffinierung von Erdöl anfallen und deswegen auch Flüssige Ölgase – oder Liquid Petroleum Gases (LPG) – genannt werden;
  • bei für uns angenehmen Temperaturen und Druckverhältnissen – Gase sind (befinden sich im gasförmigen Aggregatzustand) und sie werden unter wenig Druck flüssig, sodass man sie leicht in Flaschen füllen kann;
  • im gasförmigen Zustand schwerer als Luft sind und sich am Boden sammeln wenn sie austreten;
  • hochexplosiv, aber nicht giftig sind;

LNG auf der anderen Seite ist in der Regel eine Reinsubstanz. Das heißt, dass es im Prinzip nur aus Methan – C1H4 oder ein einzelnes Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatome rundherum – besteht. Andere Stoffe im Methan wie Spuren von Ethan, Propan, Butan oder Stickstoff sind ungewollt und daher Verunreinigungen.

Methan wird nur unter astronomischen Druck flüssig, weshalb eine Verflüssigung mittels Druck nicht wirtschaftlich ist und daher Science Fiction bleibt. Aber so wie alle Substanzen wird auch Methan ab einer gewissen Temperatur – minus 161 Grad Celsius – auch bei atmosphärischem Druck flüssig. LNG wird daher durch Abkühlung hergestellt und nicht durch Druck. Deshalb wird LNG auch bei atmosphärischem Druck gelagert – keine Druckflaschen notwendig also.

Methan ist außerdem als Gas leichter als Luft (so wie Benzindämpfe übrigens) und verflüchtigt sich beim Austritt aus dem Tank in der Atmosphäre ohne sich am Boden zu sammeln. Zu guter Letzt ist Methan nicht explosiv, sondern nur brennbar und auch nicht giftig.

Fassen wir zusammen. LPG wird in schweren Stahlflaschen bei normaler Umgebungstemperatur gelagert und explodiert leicht. Methan wird in Cryotanks bei Normaldruck gelagert und brennt noch nicht einmal leicht.

Trotzdem wird LNG sehr oft mit Flüssiggas verwechselt. Gar so sehr, dass es in den meisten Ländern noch nicht einmal eigene Reglements für die Verwendung von LNG als Treibstoff gibt. Mit Flüssiggas darf man in keine Tiefgarage. Klar, wenn was rauskommt sammelt es sich und irgendwann macht’s Bumm! Das Parkhausverbot ist also nur zu gerechtfertigt.

Aber bei LNG passiert das alles nicht. Es ist leichter als Luft und wird beim Austritt durch die Deckenlüftung abgesaugt – so wie Benzindämpfe. Kein Bumm! Nach den Reglements allerdings darf auch das LNG-Auto nicht ins Parkhaus – weil es sich ja um verflüssigtes Gas handelt. Und da kannte man wohl nur Flüssiggas – bis jetzt halt.

Wie wäre es mit verflüssigtem Sauerstoff? Darf der dann auch nicht ins Parkhaus? Ist ja auch ein verflüssigtes Gas und das geht also nicht. Das ist offensichtlich Unsinn, aber so sind die Regeln.

LNG ist dem Diesel oder dem Benzin sehr viel ähnlicher als es dem Flüssiggas wäre, außer eben dass Benzin explosiv ist und LNG nicht. Außerdem sind Benzin und Diesel giftige Flüssigkeiten – das ist LNG nicht.

Eigentlich ein tolles Zeug, dieses LNG. Es ist nur sehr kalt. Und da räumen wir gleich mit noch einem Vorurteil auf. LNG ist eine kochende Flüssigkeit und so wie jede kochende Flüssigkeit, erzeugt es auch eine Art Dampf. Im Fall von LNG ist der Dampf sehr kaltes Methan in gasförmiger Form. Der weiße Rauch den man rund um offen gelagertem LNG herumwabern sieht, ist kondensierte Luftfeuchtigkeit. Methan ist farblos und geruchlos und kann daher nicht gesehen oder gerochen werden.

Hab's geschnallt ...
Hab’s geschnallt …

Beim Abkochen steigt unweigerlich der Druck im Tank. Bevor man LNG in einen Fahrzeugtank pumpt, setzt man es daher unter 8 Bar Druck. Das senkt die Abkochtemperatur (erinnern wir uns, dass die bei 1 Bar Druck bei minus 161 Grad Celsius ist). Damit ist der Abkocheffekt auf ganz wesentlich unter ein Prozent des Tankvolumens pro Tag gesunken.

Das heißt aber auch, dass der Druck im Tank nur sehr langsam steigt. Ein modernes LNG-Fahrzeug kann man ruhig einmal eine Woche mit vollem Tank stehen lassen ohne es zu bewegen und gar nichts passiert. Der Druck steigt langsam an, aber das hält der Tank noch sehr viel länger aus.

Und auch wenn der unwahrscheinliche Fall eintritt, dass ein LKW oder ein Bus wirklich einmal vier Wochen stehen bleibt ohne bewegt zu werden, dann lässt ein Sicherheitsventil das Gas harmlos entweichen. Jedes Mal wenn sich das Fahrzeug bewegt, baut sich allerdings wieder Druck ab. Daher ist das Druckproblem auch nur ein theoretisches, weil Fahrzeuge eigentlich nie so lange stehen. Und da LNG ohnehin nur auf Flottenfahrzeuge abzielt, kommt es zu nahezu gar keinen Stehzeiten.

Wie man sieht ist LNG sehr gut und einfach zu handhaben und außerdem sehr sicher. Beim Tankvorgang ist es etwa wie Diesel oder Benzin. Stutzen ran und fließen lassen. Es dauert auch ähnlich lange wie Diesel.

In unwahrscheinlichen Fällen kann ein Tropfen LNG auf die Haut spritzen (das ist mir schon passiert, aber das war Absicht weil ich es probieren wollte). Deswegen haben jene die LNG tanken Handschuhe an und oft diese Visierhelme.

Das ist zwar extrem übertrieben, aber Sicherheit ist wichtig also wollen wir es ernst nehmen. Aber was passiert jetzt wenn LNG auf Ihre Haut kommt?

Ein einzelner Tropfen verdampft so schnell, dass man es vermutlich gar nicht merken würde. Es tut nicht weh, da die Kälte die Nerven lähmt, und falls einmal mehr als nur ein Tropfen auf die Haut kommt, gibt das eine Brandblase. Ist wie eine Verbrennung. Die heilt auch gut wieder ab, weil LNG eben vollkommen ungiftig und nicht ätzend ist.

Aber wie wahrscheinlich ist es, dass Sie sich unabsichtlich beim Tanken Benzin in den Mund gießen? LNG jemals selbst abzubekommen ist wesentlich unwahrscheinlicher als das.

LNG als Treibstoff – ein Segen für Österreichs Bauern

LNG als Treibstoff – ein Segen für Österreichs Bauern

Die österreichische Biogas-Wirtschaft steckt in einer ernsten Krise. Trotz der momentan sehr starken Subventions-Levels schaffen es die meisten Biogas-Erzeuger nicht, Geld zu verdienen. Güssing ist nur das bekannteste Beispiel in einer langen Reihe von Projekten und Unternehmen die ums Überleben kämpfen.

Die Gründe sind sehr schnell ausgemacht. Einerseits kostet die Bereitstellung von Biomasse sehr viel Geld. Die meisten österreichischen Anlagen werden mit Maissilage betrieben und der Maisanbau ist nicht sehr billig.

Außerdem wird vor allem der vermeintlich niedrige Gaspreis hauptverantwortlich gemacht. Erdgas kostet heute am CEGH rund 26 Euro pro Megawattstunde. Kein Biogas-Produzent kann zu diesem Level produzieren. Noch nicht.

Das geht auch, aber ...
Das geht auch, aber …

Dabei wäre Biogas der ideale Treibstoff für Fahrzeuge, da er einerseits vollkommen erneuerbar ist und somit Energieimporte reduziert, und ganz nebenbei auch völlig CO2 neutral ist, was diese Art der Emissionen de facto eliminiert.

Aber Biogas hat dasselbe Problem wie Erdgas im Transportwesen. CNG Tanks sind schwer, weil sehr viel Stahl gebraucht wird um Methan mit 200 bar zu halten. Darüber hinaus dauert das Tanken selbst relativ lange (zumindest gemessen am Diesel) und zuletzt ist auch noch die Reichweite mit einem CNG Fahrzeug noch sehr begrenzt.

Alles Gründe warum der Schwerverkehr bis dato nicht wirklich sehr auf Methan als Treibstoff setzt. Aber es gibt eine Lösung.

energy Austria 2020 ist eine Initiative die es sich zum Ziel gemacht hat LNG in Österreich als Treibstoff zu realisieren. LNG ist nichts anderes als durch Abkühlen verflüssigtes Methangas, welches sich dadurch um das etwa 600 fache komprimiert.

Damit wird es zu einer hochenergetischen, relativ einfach zu verwendenden Flüssigkeit –  etwa wie Diesel. Auch der Tankvorgang dauert ähnlich lang. Tanks sind nicht sehr viel größer und vor allem auch nicht schwerer als Dieseltanks weil kaum Druck aufgebaut wird. Und die Reichweite eines modernen LNG-Fahrzeuges steht einem Dieselfahrzeug um nichts nach.

Aber LNG ist wesentlich sauberer und erreicht EURO6 Grenzwerte, welche ab nächstes Jahr verpflichtend in Österreich werden, mit lediglich einem normalen Drei-Wege-Katalysator. Noch wichtiger ist allerdings die Debatte zu EURO7 oder das was es eines Tages sein soll. Experten sind sich einig, dass nur CO2 das Ziel von einem möglichen EURO7 Standard sein kann, weil alle anderen Werte bereits so niedrig sind und weitere Verringerungen technisch kaum noch machbar wären. Zumindest solange man Diesel als Kraftstoff verwendet.

Aber auch eine Verringerung des CO2-Ausstoßes ist nur mit Hilfe von gewaltigen technologischen Anstrengungen möglich und die kosten Unmengen an Geld. Die meisten Experten sind sich einig, dass wir einen Punkt erreicht haben, wo jede weitere Verschärfung einen Paradigmenwechsel verlangt, und mit einfacher linearer Weiterentwicklung dessen was wir haben nicht mehr funktioniert.

LNG ist eine solche Lösung und ganz besonders Bio-LNG. Was ist Bio-LNG genau? Im Prinzip reden wir hier von einer Methangasmischung die erst kürzlich durch den Einsatz von biologischen Prozessen hergestellt worden ist. Bei klassischem BioGas wird Biomasse (meistens Maissilage) in einem Fermentierer mit Bakterienstämmen verarbeitet um das Methangas, das diese Bakterien als Ausscheidungsprodukt erzeugen, zu sammeln. Diese Bakterien haben also der Luft vorher CO2 (von dem sie sich ernähren) entnommen, um daraus das Abfallprodukt Methan zu erzeugen.

Bei der Verbrennung dieses Methangases führt man der Natur also lediglich das zurück, was vorher entnommen wurde. Verwendet man Erdgas, führt man der Natur CO2 zu das vorher nicht in der Natur sondern tief in der Erde seit Jahrmillionen gespeichert war.

Biogas kann auch in Mülldeponien als Deponiegas oder in Kläranlagen als Klärgas anfallen. Oder aber es ist das Resultat eines synthetischen Prozesses, bei dem direkt aus der Luft CO2 in Methan verwandelt wird. In all diesen Fällen haben wir CO2 neutrales Biogas.

Biomasse, oder was ...
Biomasse, oder was …

Zurück zu unseren Bauern. Heute ist die Biogasproduktion noch teurer als die Erdgasproduktion weshalb sie auch gestützt wird. Aber wir sind auch noch am Anfang einer recht langen Entwicklung. Vor allem bei der Beschaffung der Biomasse lässt sich noch einiges tun. In Amerika wird mit Algenarten gearbeitet die pro Hektar Fläche eine bis zu 30 fache Biomasse Produktion aufweisen.

Außerdem funktioniert die Methanproduktion besser, wenn der Fettgehalt der Pflanzen höher ist. Manche Algen sind sehr fett und eignen sich daher besser als andere.

Aber auch die Mikrobenforschung ist erst an ihrem Anfang. Im Fermentierer leben mehrere Mikrobenstämme in einer Symbiose zusammen. Je problemloser diese Symbiose funktioniert, desto höher die Methanproduktion gemessen an der eingesetzten Biomasse.

Aber das Wichtigste ist, dass wenn man dieses Biogas dann in LNG verwandelt und als Treibstoff für Schwerfahrzeuge verwendet, man einen fast emissionslosen Treibstoff hat (fast so gut wie Strom oder Wasserstoff) weil ja kein Feinstaub entsteht und das bisschen Stickoxid leicht gefiltert werden kann. Wenn der Sprit auch noch CO2-neutral ist, dann kommt hinten fast nichts mehr raus was vorher nicht in der Natur gewesen wäre. Toll, oder?

Österreichs Biogas-Bauern könnten somit zu den Rettern der Transportwirtschaft und der Wirtschaft im Allgemeinen zählen, denn wenn man ein wenig an den Kosten arbeitet und auch noch in den Spritmarkt mit seinen hohen Margen reingeht, dann rechnet sich die Sache mit dem Biogas-Bauern wieder. Eines Tages mit Sicherheit ganz ohne Subventionen, aber so weit wollen wir jetzt nicht gehen.

Daher, liebe Regierung, wenn es Euch ernst ist mit Umweltschutz und einer Verbesserung der Lebensbedingungen der Österreicher und auch ernst ist mit einer Aufwertung der österreichischen Bauern, sodass diese zu Treibstoffproduzenten werden, dann unterstützt LNG.

LNG für Schwerfahrzeuge – vom Konzept zur Realität

LNG für Schwerfahrzeuge – vom Konzept zur Realität

Ab 2014 tritt die EURO6 Norm für alle neu zugelassenen Schwerfahrzeuge in Österreich in Kraft. Das bringt neue Grenzwerte für Feinstaub und Stickoxid die im Dieselbetrieb nur durch den Einsatz sehr teurer Technologie erreicht werden können.

Im Besonderen ist diesmal die Anwendung  einer Harnstoff-Anlage unerlässlich. Damit kostet das Fahrzeug (H-Fahrzeug?) künftig nicht nur noch mehr, sondern es muss auch noch AdBlue (der kommerzielle Name von Harnstoff) getankt werden. Dies lässt die Betriebskosten weiter anschwellen . Zudem gibt es Harnstoff nicht überall zu tanken, was insbesondere Frächter vor eigene Probleme stellen dürfte.

Des Weiteren lassen die entsprechenden europäischen Behörden schon durchklingen, dass bei der Kontrolle der Grenzwerte scharf geprüftund diese Limits nicht nur in der Servicebox, sondern auch im vollen Fahrbetrieb und über die volle Einsatzdauer erreicht werden sollen. Motorenbauer geben auch bereits zu, dass ihre Dieselmodelle damit wohl ein Problem haben würden.

Zu guter Letzt wird bereits ein mögliches EURO7 diskutiert, wobei dann die CO2- Grenzwerte deutlich gesenkt werden sollen. Man ist sich heute schon einig, dass EURO6 wohl die letzte mit Technologie beherrschbare Verschärfung  (wenn auch zu einem sehr hohen Preis) sein würde. Bei EURO7 muss definitiv etwas anderes her.

LNG bis jetzt

LNG so wie es immer war ...
LNG so wie es immer war …

LNG ist laut Europäischer Union eine der bevorzugten Lösungen. Die Technologie ist absolut ausgereift, der Treibstoff schafft EURO6 mit einem einfachen Dreiwegkatalysator und ist bestens gerüstet auch mit EURO7 ohne große technologische Anstrengungen spielend fertig zu werden.

Big LNG, wie ich es gerne nenne, war lediglich eine Methode um große Mengen Erdgas zu komprimieren, damit sie besser auf einem Schiff transportiert werden konnten. Die berühmten Anlagen in Qatar, in Trinidad oder Nigeria kühlen Erdgas dabei auf minus 162 Grad Celsius herunter sodass es flüssig wird und verschiffen es dann in die ganze Welt.

Am meisten LNG wird seit jeher in Japan verbraucht, da aufgrund der Insellage Erdgas nicht durch Pipelines befördert werden kann. Zudem ist Japan Erdbebengebiet weshalb man auch kein ausgedehntes Pipeline- Netz aufbaute, sondern eher LNG mit kleineren Schiffen auf kleinere Terminals umverteilte was bei den LNG Experten Bulk Break genannt wird.

Die erste LNG Export Anlage wurde übrigens 1964 in Algerien in Betrieb genommen. Die sogenannte Camel Plant ist (sie produziert heute noch LNG) für den Export in den UK gedacht gewesen. Dann wurde aber Erdgas in der Nordsee entdeckt und die Exportbestrebungen in den UK waren Geschichte.

Trotz der mittlerweile enormen Mengen an LNG die international transportiert und manchmal auch gehandelt werden ist LNG immer noch ein Nischenprodukt. Wollte man den gesamten internationalen Schiffsverkehr auf LNG als Treibstoff umstellen, bräuchte man nur dafür die doppelte auf dem Planeten verfügbare Verflüssigungskapazität um das  abdecken zu können. LNG als Treibstoff hat einen nahezu unbegrenzt großen Markt in dem es sehr lange Zeit wachsen kann ohne auch nur annähernd auf Grenzen zu stoßen.

LNG als Treibstoff

Doch LNG war bis dato eher eine logistische Lösung für Gastransport über Ozeane. Es wurde zwar schon seit etlichen Jahrzehnten als Treibstoff eingesetzt, aber das waren eher Nischenanwendungen wo es vordergründig um Umweltschutz ging. Die DART (Dallas Authority for Regional Transport) beispielsweise hatte LNG in ihren Bussen schon seit etwa 25 Jahren im Einsatz. Die Stadt Philadelphia stellte etwa zum selben Zeitpunkt ihre Müllabfuhr auf aus der Mülldeponie hergestelltem LNG um.

Vor etwas über 10 Jahren beschloss die chinesische Volksrepublik auf LNG als Treibstoff zu setzen, um die extrem schlechte Luft in chinesischen Städten zu verbessern. Heute sind in China über 20.000 Schwerfahrzeuge (hauptsächlich Busse) mit LNG unterwegs und die chinesischen Behörden denken, dass bis 2015 die 50.000 Marke überschritten werden wird. Wenn man sich die jüngsten Bestellungen chinesischer Firmen und Städte ansieht, dann gilt diese Zahl als realistisch.

Seit einigen Jahren rollt aber, vor allem über die USA, eine unglaubliche Welle der LNGfizierung des Schwerverkehrs. Keine Woche ohne neue große Bestellung von LNG LKWs, LNG Bussen, LNG Schwerfahrzeugen anderer Art. Die USA hat heute ein durchgehendes Netz von LNG Tankstellen realisiert und somit kann überall in den Staaten LNG getankt werden. Das Henne- Ei- Problem gehört damit der Vergangenheit an. Dort wird in großen Schüben das komplette Transportwesen auf LNG umgestellt und damit ist alles gemeint. Dieselloks, DieselLKW’s, Dieselbusse, mit Diesel betriebene Binnen- sowie Küstenschiffe sind alle betroffen. Es wird sogar über den Einsatz von LNG in Flugzeugen nachgedacht.

Die mächtige EPA (Environmental Protection Agency) schätzt, dass bis 2020 20% des Schwerverkehrs der mächtigsten Transportnationen der Welt auf LNG als Treibstoff umgestellt haben wird. Anders als bei allen anderen Umstellungen die vornehmlich aus Umweltschutzgründen geschahen, sind US Frächter einzig und allein am billigeren LNG interessiert. Umweltschutz ist eine nette Begleiterscheinung die man sich gerne auf die Brust heftet, wenn es nichts kostet.

Es muss auch erwähnt werden, dass beinahe alles LNG das als Treibstoff verwendet , eigens dazu hergestellt wird und nicht aus den großen Monsteranlagen stammt, die LNG mit Schiffen über die Weltmeere schicken. Spanien macht hier wahrscheinlich die einzige nennenswerte Ausnahme.

Auch in Indien fängt LNG als Treibstoff langsam zu greifen an.

Direkter Vergleich mit Diesel

LNG ist sauberer als Diesel. Die Verbrennung von LNG (eigentlich nichts anderes als Methangas) erzeugt keinen Feinstaub womit auch keine Partikelfilter notwendig sind. Außerdem ist LNG absolut Schwefelfrei, weshalb auch keine Schwefeloxid- Emissionen entstehen können.

LNG erzeugt überdies etwa 85% weniger Stickoxide als Diesel, weshalb auch keine Harnstoff-Anlage mehr notwendig ist. Ein einfacher Drei-Wege-Katalysator reicht um EURO 6 Grenzwerte spielend zu erreichen.

Auch CO2 wird weniger produziert (etwa 20%), wobei das aber nicht für EURO 7 reichen wird. Jedoch kann LNG, anders als Diesel, in besserer Qualität als das aus der Erde geförderte Produkt  hergestellt werden. Dieses Biomethan oder synthetisches Methan ist dann 100% CO2 neutral. Die künftigen EURO7 Grenzwerte für CO2 können dann so niedrig sein wie sie wollen, weil LNG in dem Fall gar kein CO2 mehr produziert.

Mit LNG betriebene Motoren sind allerdings auch sehr viel wartungsärmer als Dieselmotoren, weil einerseits die zum Einsatz kommende Technologie sehr ausgereift und einfach ist und andererseits die große Reinheit des LNG hier zum Tragen kommt,  da bei einer Wartung die wichtigsten und teuersten Arbeiten dazu dienen, die Motor- und Nebenaggregate vom Dieselruß zu befreien.

LNG Fahrzeuge fahren aber auch etwa 70% leiser als Dieselfahrzeuge weshalb der LNG- LKW oder auch -Bus sehr gut für den innerstädtischen Betrieb geeignet ist. Vor allem in den Ruhezonen macht sich das bezahlt, weil der LKW nicht mehr aufwendig und teuer auf Flüster-LKW umgerüstet werden muss.

Bei der Reichweite muss man bei LNG keine Einbußen hinnehmen. In der großen Tankausstattung fährt man mit einem LNG- LKW aus der Serienfertigung bis zu 1200 km ohne nachzutanken.

Vor allem aber erzeugt man mit dem leisen sauberen Fahrzeug ein tolles Kundenimage, das sich alle heute schon aktiven LNG- Frächter, sehr gerne aufs Banner schreiben.

LNG ist in jeder Hinsicht dem Diesel zumindest ebenbürtig – in den meisten Fällen sogar überlegen. Der Diesel trumpft heute nur noch mit einem besseren Tankstellennetz und stärkeren Serienfertigungseffekten. Das ändert sich aber auch zusehends.

Warum 2030 der Großteil der Fahrzeuge mit LNG fahren wird

Die momentane LNG- Welle in den USA nährt sich ausschließlich aus dem Preisunterschied zwischen Diesel und LNG. UPS hat in seinem letzten Sustainability Report bekannt gegeben, dass durch die Umstellung auf LNG eine Spritersparnis von bis zu 40% realisiert wird. UPS hat sich deshalb LNG auf die Fahnen geschrieben und möchte seine gesamte Flotte auf LNG umstellen.

Die anderen Paketauslieferer mussten sehr schnell nachziehen, weil sich UPS durch die niedrigeren Spritkosten einen Marktvorteil verschafft hatte der seinen Konkurrenten arg zu schaffen machte. Alle Paketauslieferer in Nordamerika stellen momentan auf LNG um. Das sind dann keine Pilotprojekte, sondern die Basisflotte wird umgestellt.

Man nennt das den Springbock Effekt. Wenn der erste springt müssen die anderen wohl oder übel mitziehen, weil sie sonst im Wettbewerb nicht mehr bestehen können. Dasselbe findet heute auch bei Supermarktauslieferern, Minen, Shuttlediensten, Großbaustellen und im Busbetrieb statt. Sobald ein Großer den Schritt wagt, folgen alle anderen alsbald nach. In den USA ist diese Welle nicht mehr zu stoppen.

Aufgrund der sehr hohen Nachfrage in Nordamerika hat Cummins Westport zum ersten Mal in seiner Unternehmensgeschichte zwei Motorenmodelle exklusiv für den Betrieb mit Erdgas entwickelt. Bisherige Erdgasmotoren waren immer Adaptationen an die Diesel Version. Nun gibt es eigene , optimierte Baureihen. Die anderen Hersteller müssen mitziehen oder riskieren den Verlust von Marktanteilen.

Die Europäische Union sieht in LNG die einzige realistisch durchführbare Lösung um ihre Klimaziele zu erreichen. Es wird zur Zeit an Modellen gearbeitet die den Umstieg auf LNG fördern und Diesel immer mehr bestrafen.

Der Dieselmotor ist auch am Ende dessen, was technisch möglich  und wirtschaftlich noch sinnvoll ist, angekommen. Schon EURO6 ist ein gewaltiger Spagat. EURO7 wird vollkommen unmöglich und die Kosten in die Höhe schnellen.

Ich denke, dass bis 2030 mehr als 20% aller Schwerfahrzeuge in der EU auf LNG umgestellt haben werden und um 2040 Diesel zu einem Randprodukt wird.

BioLNG und EURO7

Treibstoff, kein Müll ...
Treibstoff, kein Müll …

Weiter oben wurde das EURO7 Problem schon angesprochen. Momentan ist alles Spekulation, weil EURO7 noch nicht ausverhandelt ist. Als sicher gilt allerdings, dass es uns vor 2020 treffen soll. Und da die Grenzwerte für alles andere bereits sehr niedrig sind und dort eigentlich nichts mehr zu holen ist, bleibt nur noch CO und CO2 als Ziel.

Das ist an sich problematisch weil noch weitere Reduktionen, nach Ansicht von Experten, zu schädlichen Nebeneffekten führen würden. Die mit EURO6 getroffenen Maßnahmen sind als eine Art Gesamtheit zu verstehen. Jede Veränderung führt fast zwangsläufig zu Problemen in einem anderen Bereich.

Außerdem müssen alle diese Aggregate  vom Motor mitbetrieben werden, was den Treibstoffkonsum auch noch einmal erhöht. Ein deutscher Experte meinte einmal, dass sich irgendwann die Katze in den Schwanz beißt. Es muss was besseres her, als immer nur Dieselabgase zu filtern.

Sobald bei der LNG- Herstellung, statt normalem Erdgas, BioMethan oder synthetisches Methan verwendet wird, fährt man allerdings CO2 neutral.  Bei der Treibstoffherstellung  wird der Natur CO2 entnommen und das wird im Motor durch die Verbrennung lediglich an die Natur rückgeführt.

Viele Experten sehen allein aus diesem Grund das Ende des Diesel gekommen, weil die Technologie an ihre Grenzen stößt.

LNG in anderen EU Ländern

In Europa wird LNG als Kraftstoff vor allem in Spanien, im UK und in den Niederlanden eingesetzt. Spanien bezieht den Großteil seines LNG- Kraftstoffes aus Küstenterminals (eine Eigenheit des Landes), aber im UK und in den Niederlanden wird das LNG vornehmlich direkt  entweder aus Pipeline- Gas oder immer öfter aus Biogas hergestellt.

In den Niederlanden gibt es heute schon 7 LNG Tankstellen im Vollbetrieb und 2 weitere sind in Bau. Die niederländische Regierung hat mit der Wirtschaft eine Allianz für LNG geschlossen und treibt den Ausbau, sowie die Umstellung des Schwerverkehrs in Holland zügig voran. Die österreichische Firma SPAR betreibt in den Niederlanden auch bereits 4 Ausliefer- LKWs im LNG- Betrieb.

Und Österreich

Es gibt bereits einige Initiativen in Österreich. Die Salzburg AG betreibt einen mobilen Dispenser mit dem LNG betankt werden kann. In Oberösterreich gibt es ein Forschungsprojekt zum Thema LNG das vom Land gefördert wird. An diesem Projekt arbeiten das Logistikum in Steyr, die Linz AG und die VOEST unter anderem.

Flottenfahrzeuge als Marktentwickler

Das größte Problem ist Henne- Ei. Solange kein Tankstellennetz ur Verfügung steht, wollen die Frächter nicht umstellen, und solange es keine Kundenbasis gibt, wollen die Tankstellen nicht aufrüsten. Ein Problem das am besten durch eine Einführung über Flottenfahrzeuge gelöst wird.

Flottenfahrzeuge kehren jeden Tag in die Basis zurück und können von dort aus leicht betankt werden. Damit reduziert sich die Betankungsinfrastruktur auf eine Zapfsäule in der Betriebsbasis des Flottenfahrzeuges was die Anfangsinvestition leichter berechenbar macht.

Mit der Zeit würde sich dann ein loses System an verschiedenen Betriebstankstellen entwickeln das nach einiger Zeit einen gewissen Netzwerkeffekt ergibt. Folglich kann gezielt durch Debottlenecking das Netzwerk durch weitere Tankstellen gestärkt werden. Außerdem würden sich bald Tankstellenbetreiber finden die den neu entstehenden Markt bedienen möchten.

Die Ambitionen der EU

Die Europäische Union hilft bei Finanzierungen und der Abdeckung der Handelsrisiken, aber wie schon gesagt muss ein erster Schritt getan werden und der muss im Flottensegment geschehen, weil die Auslastung hier am vorhersehbarsten ist.

Am 24.01.2013 hat Kommissar Siim Kallas das Alternative Fuel Paket vorgestellt welches in eine Direktive münden soll. Der LNG Teil dieser neuen Direktive sieht vor, dass auf dem TEN-T core network im Abstand von maximal 400 km bis 2025 LNG Betankungsinfrastruktur geschaffen werden muss. In Österreich existiert noch gar nichts dazu also herrscht Handlungsbedarf.

Allgemein möchte die EU den Umstieg auf Alternative, saubere Antriebsmethoden forcieren allein schon ihre Klimaziele 2020 zu erreichen.

LNG auf Bahn, Wasser und bei Sonderanwendungen

LNG kann im Prinzip alles was auch Diesel kann. Jeglicher LKW oder Bus, aber auch Baumaschinen, Minenfahrzeuge oder Dieselloks können mit LNG betrieben werden und sie alle geniessen die selben Vorteile.

Bei der Binnenschifffahrt kommt noch hinzu, dass LNG ein ausgezeichnetes Transportgut darstellt das sich nicht einfach in Pipelines transportieren lässt. Das schafft der Binnenschifffahrt eine neue Einnahmequelle, welche ihr hilft endlich von Subventionen loszukommen.

Verfügbare LKW- und Busmodelle

In Europa stellt nahezu jeder LKW Hersteller auch LNG- Modelle zur Verfügung. Die meisten davon allerdings im Dual Fuel Verfahren. Das heißt, dass dabei Diesel und Erdgas aus LNG in einem gewissen Verhältnis gemischt werden. Diese Fahrzeuge können auch nur mit Diesel fahren, was praktisch ist wenn einmal kein LNG zur Verfügung steht.

Allerdings sind diese Fahrzeuge auch recht teuer und ganz nebenbei schafft die zusätzliche Dieseleinspritzung mehr Probleme als sie löst. Die Emissionswerte sind nicht annähernd so gut wie im reinen LNG- Betrieb, die LKWs sind nicht so leise und die Wartung ist auch relativ aufwendig. Wenigstens entfällt AdBlue und die restlichen Emissionen sinken auch sehr stark.

Die bessere Alternative ist in Europa der Iveco Stralis. Er ist heute der einzige in Europa in Einsatz stehende rein LNG- LKW. Der Stralis- LNG entspricht bei der Ausstattung dem Dieselmodell und ist zur Zeit noch ein wenig teurer als Diesel. Mit EURO 6 gehen wir davon aus, dass dieser Nachteil der Anschaffungskosten planiert sein wird.

Alle in den USA anbietenden Marken haben LNG Modelle im Sortiment. China baut die meisten seiner LKWs selber und hat eigene LNG Reihen entwickelt.

Bei Bussen ist die Auswahl ein wenig dürftiger (zumindest in Europa). Nur Solbus stellt ein reines LNG Modell her. Busmotoren müssen eigens gebaut sein, weil sie schräg verbaut werden. Solbus verwendet eine Cummins Erdgas Maschine.

Die meisten LNG Busse sind heute in China im Einsatz.

Fahrzeuganschaffung Preisentwicklungen Diesel/LNG Vergleich

Heute ist das vergleichbare LNG- Modell eines LKWs oder Busses immer noch teurer als das Diesel Modell. Das ist aber nicht so infolge einer komplizierten oder komplexen Technologie, sondern weil Erdgasfahrzeuge in wesentlich kleineren Serien gefertigt werden, die diese dann teurer macht. Im Prinzip sind Erdgasfahrzeuge eher simpel ausgelegt ,was sie aller Logik nach eigentlich billiger als Dieselfahrzeuge machen müsste.

Die Serien werden allerdings jetzt größer und es werden auch eigene LNG- Serien entwickelt , die den Anschaffungspreis in den nächsten 3-4 Jahren empfindlich drücken sollte.

Zugleich treibt die Umstellung auf EURO 6 den Anschaffungspreis von Neu-LKWs in die Höhe. Die zusätzliche Technologie zur Dieselabgasfilterung und- aufbereitung kostet sehr viel Geld. Ein Techniker sagte einmal, dass alleine die Harnstoff- Anlage noch einmal soviel kostet wie der gesamte restliche Motor zusammen.

Da sich also der LNG- Fahrzeugpreis runter  und der Diesel- Fahrzeugpreis hinauf bewegt, werden sich beide Preise bald kreuzen. Schon jetzt kosten der Stralis-LNG und der Mercedes Econic Diesel EURO 6 in etwa gleich viel.

Betriebskosten Preisentwicklung Diesel/LNG Vergleich

Beginnen wir beim Treibstoff selbst. Momentan kann eine Preisersparnis von 10% auf den gefahrenen Kilometer garantiert werden. UPS realisiert in den USA eine fast 40%ige Ersparnis. In den Niederlanden stellt man etwa 15% Ersparnis fest. Wer viel fährt, spart viel.

Dazu kommt aber noch, dass der LNG- LKW wesentlich weniger wartungsanfällig ist und daher auch hier Ersparnisse bringt. Zuletzt braucht man bei LNG auch kein AdBlue tanken das auch pro Liter mit einem halben EURO zu Buche schlägt.

Das LNG- Fahrzeug gewinnt diesen Vergleich haushoch.

Forderungen an die Regierung

Um die Einführung von LNG in Österreich zu erleichtern fordert energy Austria 2020 folgendes von der nächsten Bundesregierung:

  • Schaffung einer Tarifgruppe A+ bei der Lkw-Bemautung mit einem 10%igen Abschlag gegenüber der Tarifgruppe A für „Go-Box“ pflichtige mit Methangas betriebene Fahrzeuge
  • Festlegung, dass bis 2025 keine Mineralölsteuer oder ähnliche Abgaben auf Erdgas als Treibstoff eingeführt werden. Das bedeutet auch eine Nichtanwendung der Energieabgabe für “LNG als Treibstoff“ Erzeugung
  • Regelwerk für LNG als Treibstoff sowie als Transportgut, sowohl für die Straße, die Schiene und den Wasserweg, mit einem klaren Bekenntnis der Bundesregierung zu Erdgas als Treibstoff, ein deutliches Zeichen für die österreichische Wirtschaft und damit die Bevölkerung.

Der Dieselmotor – eine fahrende Müllverbrennungsanlage

Der Dieselmotor – eine fahrende Müllverbrennungsanlage

Der Dieselmotor ist das Rückgrat unserer Transportwirtschaft. Diesel ist ein verlässlicher Treibstoff, den man sehr einfach in einen Tank füllen kann, wo er geduldig wartet bis man ihn braucht. Er funktioniert sozusagen immer und ist sehr energetisch, was soviel heißt wie – du brauchst nicht viel davon um weit zu kommen. Zumindest scheint es so. In der Realität ist das nicht immer ganz einfach wie Lastwagenfahrer oft zu berichten wissen.

Diesel ist Abfall. Es ist ein sehr schmutziger Treibstoff der eine ganze Reihe schädlicher Abgase produziert. Sie schaden alle unserer Gesundheit.

Der Geruch von Diesel ...
Der Geruch von Diesel …

Für alle Neulinge im Ölgeschäft – hier ein kleiner Abriss was in einer Raffinerie passiert.

Im Grunde wird Rohöl in einem großen Kessel gekocht. Die verschiedenen Bestandteile des Öls verdampfen. Was im Kessel zurückbleibt nennt man dann Residual Oil. Davon gibt es verschiedenste Grade, die vor allem nach ihrer Viskosität und ihrem Schwefelgehalt unterschieden werden.

Die Dämpfe steigen in einen Kondensator-Turm auf. Ganz oben kondensieren die sehr leichten und reinen Öle wie Nafta und Leichtbenzin. Diese Produkte werden Leichtdestillate genannt. Das sind die besten und reinsten Treibstoffe die bei Zimmertemperatur flüssig sind. Sie verdampfen bei ein wenig mehr als 100 Grad Celsius. Man nennt sie auch oft den „Sweet cut“.

Ethan, Propan und Butan (die Flüssiggase) entweichen durch einen Abzug in der Decke. Das sind bei für uns angenehmen Verhältnissen (Zimmertemperatur und atmosphärischer Druck) Gase, die sich aber unter wenig Druck oder ein wenig Kälte, leicht verflüssigen lassen.

Unter den Leichtdestillaten und über dem was im Kessel zurückbleibt sind die sogenannten Mitteldestillate. Das leichtere davon – Kerosin – kommt in veränderter Form (Jp54 oder Jet Fuel) in der Luftfahrt zum Einsatz. Kerosin ist eine ölige Flüssigkeit und bleibt auch flüssig bis etwa 200 Grad Celsius.

Unter Kerosin kommt als letztes Produkt der Destillate Diesel, der bis etwa 300 Grad Celsius flüssig bleibt. Hier handelt es sich um ein schweres Öl, das sich nicht von selbst entzündet, wenn es einer Flamme ausgesetzt ist. Man muss es mit viel Technologie in die Brennkammer eines Motors einsprayen, damit man für sehr kurze Zeit eine nebelige Luft-Diesel Mischung erhält, die sich unter Druck entzündet. Es ist das schwerste Destillat und wurde ursprünglich nur als Heizöl oder als Ofenöl eingesetzt. Der Dieselmotor war ein technologisches Meisterwerk, aber er kam uns sehr teuer zu stehen.

Hier ein wenig Wikipedia: „aus Erdöl hergestellter Diesel besteht aus etwa 75% gesättigten Kohlenwasserstoffen (in erster Linie Paraffine einschließlich n, iso und Cycloparaffine), und 25% aromatische Kohlenwasserstoffe (einschließlich Naphthalene und Alkylbenzene). Die durchschnittliche chemische Formel für normalen Diesel ist C12H23 wobei der Bogen von C10H20 bis C15H28 reicht.“

In menschlicher Sprache ist Diesel ein wilder Cocktail von etlichen, eher sehr langen Kohlenwasserstoffketten, was dann auch einen sehr hohen Kohlenstoffanteil ergibt. Das ist schlecht, weil dabei auch mehr CO und CO2 pro Kilometer bei der Verbrennung anfällt. Diesel ist die Substanz im Turm die gerade noch verdampft, aber ganz unten sofort wieder kondensiert – weil er eben so schwer ist.

Kann man schwere Maschinen und Fahrzeuge nur mit Dieselmotoren betreiben? Natürlich nicht. Vor Jahrzehnten wurden auch Lastwagen mit Benzin betankt. Der Dieselmotor war immer schon eher ein Technologie- Abenteuer, also scheute man sich lange Zeit davor.

Warum hat sich Diesel dann so durchgesetzt? Zum einen gibt es davon so viel mehr als vom Benzin. Je schwerer das Öl wird, und je länger die Kohlenwasserstoffketten werden, desto mehr ist anteilig davon in einem Fass Rohöl enthalten. Abhängig davon, woher es kommt und welche Sorte Rohöl man hat, bekommt man am Ende mehr oder weniger leichte Produkte. Wie dem auch sei ist der größte Teil des Öls immer noch Schweröl und der größte Teil der Destillate ist immer noch Diesel.

Aber Diesel ist auch sehr energiereicher Treibstoff und eignet sich daher sehr gut für Langstreckentransport oder schwere Maschinen. Diesel erzeugt großartiges Drehmoment, was diese Motoren wirklich stark macht. Sie haben nur einen Nachteil – sie sind unglaubliche Dreckschleudern.

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Und das treibt mein Auto an …

Unter dem Mikroskop gesehen ist Diesel keine glatte Flüssigkeit, wie zum beispiel Wasser. Es sieht aus wie ein Haufen Tröpfchen oder Perlen die zwischen 80 und 120 Nanometer groß sind. Die Tröpfchen sind nur sehr schwer zu zerstäuben, wenn sie in die Brennkammer gelangen, weswegen die Dieselverbrennung grundsätzlich immer inkomplett ist. Der Treibstoff brennt an der Oberfläche des Tröpfchens in konzentrischen Kreisen ab (das hatte ich in einem anderen Beitrag ausführlicher beschrieben – Englisch).

Dabei werden feine Partikel gebildet, da bei dem konzentrischen Abbrennvorgang ein Körnchen aus Staub und toxischen Substanzen übrig bleibt. Feinstaub ist geboren. Dieses Körnchen wird dann durch den Auspuff direkt in unsere Lungen geblasen, wo es Krebs und eine Menge anderer schwerer Krankheiten auslöst. Da Diesel auch sehr heiß verbrennt, werden auch sehr viele Stickoxide erzeugt, die der menschlichen Gesundheit auch nicht unbedingt zuträglich sind. Auch Schwefel verbindet sich mit Sauerstoff und bildet Schwefeloxide, die in der Luft mit Wasser den sauren Regen bilden.

Ganz nebenbei findet man in Diesel noch viele andere Substanzen wie Schwermetalle und eben auch Schwefel. All diese Substanzen finden sich dann im Feinstaub wieder.

Sie werden jetzt sagen, dass moderne Dieselmotoren ohnehin mit Partikelfiltern ausgestattet sind, weswegen wir uns darum nicht mehr kümmern müssen. Fast richtig, aber die Partikel bleiben eben im Filter – der auch einmal entsorgt werden muss. Außerdem filtern sie keine Nanopartikel und die sind fast noch die schlimmsten.

Diesel ist – wenn man es streng betrachtet – Raffineriemüll. Wir wollten mehr von den leichten Substanzen, weil diese sauberer und leichter sind, aber davon gibt es eben nicht so viel, und deswegen haben wir uns an den Diesel angepasst. Und zu unserer Überraschung haben wir uns derart an den Diesel gewöhnt, dass wir flugs etliche kleine Vorteile gefunden haben die uns den Diesel wie einen alten Freund erscheinen lassen. Eine Zeit lang war Diesel verbrennen richtig cool.

Aber ein Treibstoff der aus so vielen Giften und anderen Krankheitserregern besteht, und der noch sehr viel mehr davon produziert wenn er verbrannt wird, ist giftiger Sondermüll. Diesel ist für uns wertvoll geworden, weil wir uns so daran gewöhnt haben. Illegale Drogen sind auch teuer und man bekommt sie nicht so leicht, aber nicht weil sie so toll für uns sind. Wir brauchen große Mengen Diesel und sein Rohstoff – Rohöl – ist auch immer schwieriger zu produzieren, weshalb er auch so teuer ist.

Wir verbrennen Diesel weil er früher einmal billiger war. Jetzt ist er teuer weil er immer noch ein Öl-Produkt ist und diese Preisrevolution mitmacht. Aber es ist immer noch Müll und es wird Zeit, dass wir ihn als solchen sehen. Wir müssen ein System entwickeln, dass die Nutzung von Diesel wirtschaftlich uninteressant macht. Saubere Alternativen wie Methan oder verflüssigtes Methan (LNG) sollten gefördert werden.

Diesel und LNG werden oft verglichen, aber der Vergleich ist eine Beleidigung für LNG da beide sehr verschieden sind. Methan ist ein Gas das keinen Feinstaub produziert (auch keinen Nano-Feinstaub) und auch keine Schwefeloxide. Es gibt keine Schwermetalle oder andere Gifte zu filtern, da diese einfach nicht entstehen. Und alles andere kann mit ein wenig Hausverstand und sehr wenig Technologie fast auf Null gebracht werden. Dabei werden keine Riesenmengen Giftmüll erzeugt das sich Jahrmillionen nicht mehr abbaut. Und im heutigen Ölpreis-Szenario ist es auch billiger den Müll nicht mehr zu verbrennen.

Methan ist das Produkt eines biologischen Prozesses. Es kann in sehr reiner Form hergestellt werden. Das kannst du nicht mit Diesel.

Es ist an der Zeit die fahrende Müllverbrennung zu stoppen und dorthin zu verlegen wo sie hingehört – in geschlossene  Anlagen vor der Stadt wo man sie noch nicht einmal sieht.

Wasserstoff ist Käse – probier mal Biogas

Wasserstoff ist Käse – probier mal Biogas

Wasserstoff wird als die endgültige Lösung für das Spritproblem angesehen. Es produziert kein CO2 und ist somit der Darling der Umweltschützer. Ganz so einfach ist die Sache allerdings nicht, weil erstens die Bilanz nicht ganz so rosig ist und zweitens alles eine Stange Geld kostet.

Egal woher du kommst und was du tust – der Umweltschutz-Propaganda gewisser Organisationen entkommst du nicht. Ich will jetzt nicht auf alle Grünen Mythen eingehen. Nur auf einen. Den Mythos, dass Wasserstoff angeblich sauberer und besser sein soll als alles andere, um ein Auto anzutreiben und dass es mit Wasserstoff gar keine Umwelt-Thematik gibt ,weil bei der Verbrennung ja nur Wasser entsteht.

Theoretisch ist da nichts Falsches dran. Wasserstoff hat nun einmal keinen Kohlenstoffanteil und kann daher auch kein CO2 (ergo kein Treibhausgas) produzieren. Bei der Verbrennung im Motor verbindet sich Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft. Was entsteht ist reines Wasser. Toll.

Schwer zu lagern ...
Schwer zu lagern …

So weit, so gut. Wasserstoff ist allerdings auch ein Gas und wie alle Gase gibt es das Problem, dass es sich sehr schwer wirtschaftlich speichern lässt. Wie auch beim Erdgas kann man es verflüssigen, um das Volumen zu reduzieren. Das ist aber schon einmal sehr viel teurer als mit Erdgas, weil der Taupunkt von Wasserstoff bei etwa minus 252 Grad Celsius liegt, fast hundert Grad Celsius kälter als Methan (bleiben wir doch bei dieser Bezeichnung für Erdgas für diesen Beitrag).

Schwer zu lagern ist es immer noch. Das Wasserstoffatom ist das kleinste Atom überhaupt und durchdringt fast jedes Material mit der Zeit. Auch in seiner molekularen Form H2 ist er immer noch extrem klein und verursacht daher sehr hohe Permeationsraten. Wasserstoff diffundiert sogar durch Polyethylen und durch glühendes Quarzglas. Dabei dringen die kleinen Wasserstoffmoleküle in Tankwände sowie Leitungen ein. Das macht jedes Material brüchig (Wasserstoffversprödung) und manchmal auch giftig, was nicht unbedingt toll ist, wenn du dein Auto verschrotten willst.

Außerdem muss Wasserstoff erst noch hergestellt werden, weil er so wie wir ihn fürs Auto brauchen in der Natur nicht vorkommt. Er ist daher keine primäre Energiequelle, sondern ein Energieträger den man erst aus einer primären Energiequelle herstellen muss. Das heißt, dass es Energie – also Geld – kostet um ihn herzustellen, und es kostet noch mehr Geld ihn in seiner puren Form zu erhalten.

Meistens verwendet man dazu ohnehin Kohlenwasserstoffe (Methangas) als Grundstock. Das allseits bekannte Verfahren der Elektrolyse von Wasser ist sehr alt, ineffizient und daher teuer und wird außer in der Schule oder in Museen nicht mehr angewandt.

Damit sind wir ohnehin wieder beim guten alten Methan angelangt. Warum sollten wir dann aber Methan-Energie verwenden um Treibstoff überhaupt erst herzustellen, wenn Methan selbst der Treibstoff sein könnte?

Wenn wir das Ganze jetzt einmal mit Methan vergleichen, fällt nur noch ins Gewicht, dass Methan bei der Verbrennung CO2 erzeugt und Wasserstoff nicht. Aber seien wir ehrlich – auch die Herstellung von Wasserstoff erzeugt schon eine beachtliche Menge an CO2 (je nach Prozess) und das muss fairerweise rein in die Kalkulation.

Nur wenn Wasserstoff mit Solarstrom oder Windstrom erzeugt wird (ich beachte jetzt einmal nicht die wahre CO2- Bilanz der Windräder und der Solarzellen) ist er zumindest theoretisch CO2 frei. Dann muss aber noch mit dem sehr unökonomischen Elektrolyseverfahren Wasserstoff aus Wasser gewonnen werden, weil bei der Reformation von Methan auch Kohlenmonoxid in rauen Mengen anfällt.

Aber wenn wir uns den ganzen Aufwand bei der Herstellung und Lagerung von Wasserstoff einmal anschauen, dann sollten wir an einer anderen Quelle denken. Wie wäre es mit Biogas?

Streng genommen wird Biogas hergestellt, indem man organisches Material (Pflanzen, die wuchsen indem sie Kohlendioxid aus der Luft gebunden haben) der Verdauung von Bakterien aussetzt die dann Methan (also Biogas) als Abfallprodukt erzeugen.

Wenn dieses Biogas überdies verbrannt wird, führt man der Luft den durch die Pflanzen vorher entnommenen Kohlenstoff wieder zurück. Das macht aus Biogas im Prinzip einen CO2 neutralen Prozess. Somit ist der angebliche Vorteil des Wasserstoffs beim Teufel.

Wasserstoff at work ...
Wasserstoff at work …

Aber Wasserstoff ist ja auch nur wirklich emmissionsfrei wenn man ihn in einer Brennstoffzelle reformiert und daraus Strom erzeugt, der dann das Auto antreiben soll. Also, noch einmal zum mitschreiben: zuerst erzeugt man Strom (woraus auch immer) um diesen dann unter Verlusten in ein schwer zu lagerndes und hochreaktives, gefährliches Gas zu verwandeln das dann noch einmal unter Verwendung teurer Anlagen und Energie (die auch woher kommen muss) entweder zu verflüssigen, oder aber zu komprimieren damit dieser Wasserstoff dann in ein Auto getankt werden kann, um dort in einer Brennstoffzelle wieder in Strom verwandelt zu werden der dann das Auto antreibt.

Man kann natürlich auch Wasserstoff direkt im Motor mit Umgebungsluft vermischen und so einen klassischeren Verbrennungsmotor antreiben. Dabei entstehen allerdings auch immer Stickoxide (wenn auch nicht viel). Keine Verbrennung läuft perfekt ab und da Stickstoff nun einmal Hauptbestandteil der Umgebungsluft ist und diese als Katalysator bei der Verbrennung genommen wird, gibt es eben Stickoxide. Deswegen ist Wasserstoff dabei nicht emissionsfrei.

Auch Methangas-Verbrennung erzeugt Stickoxide, aber wesentlich weniger als Diesel zum Beispiel. Je nach Verbrennungsart sind es in der Regel etwa 85% weniger als bei Leicht- und Mitteldestillaten. Biogas erzeugt also ohnehin schon sehr wenig Stickoxide.

Wenn man demnach einen Treibstoff hat, der sich CO2-neutral verhält, nur sehr wenig Stickoxide erzeugt wie halt Wasserstoff auch, und gar keinen Feinstaub und Schwefeloxide, dann  verstehe ich nicht warum man sich die technologisch extrem aufwendige und teure Lösung Wasserstoff überhaupt antun sollte.

Jeder Landwirt kann Biogas herstellen. Das ist ein bekannter, sehr gut erprobter und wirtschaftlicher Prozess. Wasserstoff wird normalerweise in einem Dampfreformator unter sehr hohem Druck und sehr hohen Temperaturen hergestellt. Nicht unbedingt der Prozess den man auf einem Bauernhof managen möchte.

Ich will hier nicht als der große Wasserstoff-Spielverderber gelten, aber es wird sehr lange dauern bis die entsprechende Wasserstoff-Infrastruktur existiert. Außerdem kann ich mir nicht vorstellen, dass ein Auto auf Basis einer sehr wenig erprobten Technologie (Brennstoffzelle) billiger sein soll, als auf Basis eines Verbrennungsmotors. Und hier sind wir wieder bei der alten Rechnung – wir machen Umweltschutz, aber alles wird noch einmal ein gutes Stück teurer.

Zu guter Letzt muss man den Wasserstoff unbedingt verflüssigen, wenn man große Fahrzeuge wir zum Beispiel Busse oder Laster damit antreiben will, weil sonst die Energiedichte nicht hoch genug ist. Das schlägt sich auf die Reichweite. Tanks für Wasserstoff unter extrem hohem Druck müssen nicht nur aus exotischen (und teuren) Materialien gebaut werden, sondern auch noch sehr dickwandig sein, was sie extrem schwer macht. Ein Stadtbus wird da schnell einmal zu einem Kampfpanzer, zumindest was das Gewicht anbelangt.

Erdgas (Methan) und LNG (vor allem jenes aus Biogas) sind hier die eindeutig besseren Lösungen. CNG ist eine eingeführte Technologie und mehrere Länder betreiben sehr erfolgreich Verteilerinfrastruktur. LNG ist eine extrem sichere und erprobte Technologie und ist vergleichsweise einfach herzustellen. Keine Chemie, keine Elektrolyse. Es ist hochsauber und als Rohstoff in der Natur verfügbar. Und wir können das jetzt tun und müssen nicht Milliarden investieren ohne zu wissen, ob sich das je rechnen wird.

Die reinigende Kraft des Schmerzes – LNG Einsteiger in Not

Die reinigende Kraft des Schmerzes – LNG Einsteiger in Not

In den letzten Jahren haben einige europäische Firmen den LNG Einstieg gewagt. Üblicherweise tut man das, indem man Regasifizierungskapazitäten bucht. Diese Kapazitäten sind heute eher ein Mühlstein um ihren Hals. Kein Mitleid hier, denn diese Situation ist großteils selbstverschuldet. Not ist aber auch oft ein guter Motivator harte Änderungen am Geschäftsmodell durchzusetzen.

Ich habe eine kleine Schwäche – ich geb’s zu. Irgendwie mag ich Europas Neueinsteiger in LNG. Sie haben teuere Kapazitäten gebucht, sich mit Dingen herumgeschlagen, die sie so gar nicht verstanden haben, weil sich der Markt alle 6 Monate grundlegend änderte und all das ohne auch nur den Hauch von LNG Bezug gesichert zu haben. Sie haben sich einfach darauf verlassen, dass der explodierende Markt das Risiko schon decken würde.

Jetzt nur kein falsches Mitleid. Ich will hier nichts behübschen. Sehr professionell haben sich die Neueinsteiger nun wirklich nicht verhalten. Aber der wahre Fehler war nicht der Einstieg in LNG an und für sich. Auch die Kapazitätsbuchungen auf Spekulation waren nicht Schuld.

Es ist immer mehr als man sieht ...
Es ist immer mehr als man sieht …

Sie haben einfach nur die Aufgabe unterschätzt. Oder besser gesagt, sie haben sich gar keine Gedanken gemacht,was LNG eigentlich wirklich ist. Sie waren nicht auf den Wahnsinn, das Unglaubliche, die schiere Verrücktheit der LNG Welt vorbereitet. Sie dachten wohl, dass alles einfach so weitergehen würde wie bisher, bloß mit ein wenig spezieller Logistik. Ihnen allen hätte klar sein müssen, dass hier der Wunsch der Vater des Gedanken war. Die letzten 10 Jahre waren echt verrückt im LNG. Man musste absichtlich wegschauen um das nicht zu merken.

Und wer denkt die Reise sei zu Ende, irrt gewaltig. Es hat doch gerade erst begonnen spannend zu werden. Die Erdgaswelt verändert sich bis zur Unkenntlichkeit, das klassische Upstream Geschäft ist vollkommen mutiert und Rohöl lungert immer irgendwo in der Nähe von 100 USD pro Fass. Ich glaube nicht, dass man sich die Welt vor 10 Jahren so vorgestellt hat.

Wenn also jemand vollkommen neue Geschäftsfelder attackiert, muss er sich auf einige schlimme Fehlgriffe gefasst machen. Hier allerdings handelt es sich um ein wenig mehr als nur zusätzliches oder neues Geschäft. Wenn man Pandoras Büchse öffnet und zugleich der 3. Weltkrieg an der Heimatfront ausbricht, dann sollte man sich auf einen Paradigmenwechsel einstellen. Und die verlaufen selten sehr geradlinig. Das ist ein bisschen wie mit Lichtgeschwindigkeit durch Erbsensuppe fliegen.

In solch einer Extremsituation braucht man ein etwas – wirksameres – Gegenmittel. Es wird nicht reichen ein paar Abteilungen umzuschichten. Hier muss man an den Kern des Hauptgeschäfts. Man muss einige lieb gewonnene Gewissheiten über Bord werfen. Uralte Dogmas müssen entstaubt und manchmal entsorgt werden. Und du wirst abseits der getretenen Pfade gehen müssen. Gewöhn dich besser daran.

Bestehende Strukturen erlauben so etwas nicht. Darin agierende Mitspieler sind an ihrem Platz weil sie an diese glauben. Sie haben normalerweise einiges investiert und werden alles tun um den Status Quo aufrecht zu erhalten. Und wenn es das Ende der Firma – für die sie arbeiten – bedeutet.

Seit der Mensch denken kann, vertraute er immer eher dem was er meinte zu kennen, und misstraute allem Neuen. Es ist Angst – Angst es könnte alles was bisher investiert wurde – Zeit, Leben, Kinderwunsch, das private Glück – umsonst gewesen sein. Das darf niemals sein.

Außerdem glaubt man immer auf den Erfahrungen der Vergangenheit aufbauen zu müssen. Wirklich kreative Menschen wissen allerdings, dass es ohne Zerstörung des Alten, kein wahres neues Schaffen gibt. Und das ist nicht jedermanns Bier.

LNG sollte eigentlich nur ein weiterer Gasbezugsvertrag mit komplexer Logistik werden. Deswegen haben einige neue Player tolle Logistik-Teams aufgebaut. Sie hätten eher das gesamte Geschäft neu denken sollen, aber wer will das schon? Viele dachten, dass der Tradefloor das Kind schon schaukeln würde und wurden dabei selbst kräftig verschaukelt.

Aber ich schweife ab. Es gibt nämlich einen Silberstreif.

schmerz3
Wie lange muss es noch kochen …

Schmerz hat seine eigenen Gesetzmäßigkeiten. Die meisten großen Umstrukturierungen waren eher die Konsequenz aus einer Notsituation und nicht wirklich geplant oder gewollt.

Not verändert jenen der sie erleidet. Das gilt auch für einen neuen LNG Player. Not zerstört die alte Substanz damit Platz für eine Neue wird. Es muss getan werden, weil es keine Wahl gibt – oder die Firma geht bankrott.

LNG stellt die neuen Mitspieler in Europa vor gewaltige Probleme. Aber richtig angepackt können es gerade diese Probleme sein, die es ihnen erlauben, besser zu werden (falls sie die Medizin überleben). Besser als ihre Konkurrenten im Heimmarkt und das braucht man, wenn alles rundherum zu Cannelloni wird. Die anderen, jene die sich LNG nicht ausgesetzt haben, denken noch ein wenig länger sie könnten sich Untätigkeit leisten. Dem Markt aber – und der Geschichte – entkommt man nicht. Genau dieser Luxus wird ihnen ihre Position und letztendlich oft ihr Leben kosten.

Das gilt übrigens auch für die bereits etablierten LNG Akteure. Nicht LNG macht dich besser. Es ist der Schmerz, die Not die es mit sich bringt.

Das heißt jetzt nicht, dass man sich absichtlich in Not bringen soll um besser zu werden. Andererseits, manchmal würde es tatsächlich nicht schaden.

Aber wenn man schon einmal in Not ist, warum nicht das Beste daraus machen? Schon Churchill sagte: „Wenn du durch die Hölle gehst, mach keine Pause“.