HYDROGEIT - Der Wasserstoff-Guide

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Umrüstung
In Deutschland bieten mehrere verschiedene Automobilhersteller Erdgasfahrzeuge an, die bisher vornehmlich auf Ottomotoren zurückgreifen. Zum Teil dienen dabei zwar Dieselmotoren als Basisaggregate. Diese werden jedoch zumeist so modifiziert, dass die Gemischaufbereitung nach dem Ottoprinzip arbeitet. Die Anschaffungskosten für derart umgerüstete Modelle liegen je nach Fabrikat etwa ähnlich hoch wie bei vergleichbaren Dieselfahrzeugen.

Volkswagen bietet seit der zweiten Jahreshälfte 2001 den Golf Variant BI Fuel mit Gasantrieb ab Werk an. Bei dem Motor handelt es sich um ein 85 Kilowatt starkes 2-l-Aggregat. Der Tank aus speziellem Composite-Material fasst 90 Liter Erdgas und ist platzsparend unter der Ladefläche angebracht, so dass das Ladevolumen nicht reduziert wird. Das Gas reicht für etwa 260 Kilometer und ist zusätzlich zum Benzintank eingebaut. Als Aufpreis werden etwa 3.500 Euro angesetzt.

Der Fiat Multipla Bluepower ist ein monovalentes Fahrzeug. Das heißt, es fährt ausschließlich mit Erdgas und verfügt über keinen zusätzlichen Benzintank. Der Motor ist dementsprechend für Erdgas optimiert, wodurch ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird und keinerlei Leistungseinbußen mehr zu verzeichnen sind. Die Reichweite mit so einem Fahrzeug liegt bei etwa 450 Kilometern. Ende 2003 erweiterte Fiat das CNG-Angebot mit einem bivalenten Punto Natural Power (Stadtauto), der über 2 Gasflaschen im Kofferraum verfügt und im Gasbetrieb mit seinem 1,2-l-Triebwerk 38 Kilowatt leistet (Spitzengeschwindigkeit 145 km/h). Der Preis liegt bei 13.450 Euro.

Bei Ford gibt es einen Ford Transit mit zwei 80-Liter-Gasflaschen sowie einem 80-Liter-Benzintank. Die Reichweite im Gasbetrieb beträgt rund 300 Kilometer. Das entspricht einem Durchschnittsverbrauch von 8,9 Kilogramm Erdgas auf 100 Kilometern.

Opel präsentierte im Rahmen des Bonner Klimagipfels im Juli 2001 einen Zaphira 1,6 CNG, der auf die Methannutzung abgestimmt war. Der Compact Van verfügte über einen 16V ECOTEC-Ottomotor mit 71 Kilowatt. Obwohl das Auto von Opel als monovalentes Fahrzeug deklariert wird, verfügt dieses Modell zusätzlich zu den 4 Unterflur-Gastanks über einen 14 Liter fassenden Reservetank für Benzin. Eine Umschaltung bei Gasmangel ist damit im Notfall möglich. Die Gesamtreichweite erhöht sich damit von rund 350 im reinen Gasbetrieb auf durchschnittlich 500 Kilometer. Die platzsparende Unterflurbauweise der Tankanlage sorgt dafür, dass das variable Sitzsystem uneingeschränkt weiterhin genutzt werden kann. Die Serienproduktion findet seit Juli 2001 in Rüsselsheim bei der Opel Tochtergesellschaft OSV (Opel Special Vehicles) statt. Die Mehrkosten im Vergleich zum Standardmodell belaufen sich auf etwa 2.500 Euro. Seit dem Frühjahr 2003 bietet Opel auch den Astra Caravan mit Erdgasantrieb an, der ebenfalls über das so genannte Monovalentplus-Konzept verfügt.

Mercedes beabsichtigte, im Frühjahr 2004 eine Limousine mit Erdgasantrieb herauszubringen. Der Mercedes E 200 NGT erzielt mit Benzin (65-l-Tank) und Erdgas (18-kg-Behälter) eine Gesamtreichweite von 1.000 Kilometern, davon 300 mit Erdgas. Er verfügt über 120 Kilowatt und schafft 225 Stundenkilometer.

Peugeot hat mit einem bivalenten Kastenwagen für den Lieferverkehr nachgezogen, der über einen 80 Liter fassenden Gasbehälter verfügt und für einen Einstiegspreis von 16.800 Euro zu erstehen ist.

Volvo bietet den V70 sowie den S80 für 2.450 Euro Aufpreis als Bi-Fuel-Variante mit 90 Kilowatt an (Spitzen-Geschwindigkeit: 205 Stundenkilometer).

Dies ist nur eine äußerst grobe Auflistung, der auf dem Markt vorhandener Gasfahrzeuge, ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Umrüstunternehmen, die individuelle Umbauten von Gebraucht- und Neuwagen vornehmen. Eine derartige Umrüstung bringt allerdings Investitionskosten mit sich, die 2.000 bis 3.800 Euro betragen, bei Nutzfahrzeugen etwa 12.000 Euro. Diese zusätzlichen Kosten amortisieren sich je nach Nutzungsintensität nach 2 bis 3 Jahren (bei etwa 20.000 Kilometern Fahrleistung pro Jahr), da die Kraftstoffkosten im Vergleich zu Benzin relativ niedrig ausfallen.


Technik
Damit die positiven Eigenschaften von Dieselmotoren (geringerer Verbrauch und höhere Leistung) auch für Erdgasautos genutzt werden können, wird derzeit am Erdgaseinsatz in Dieselmotoren gearbeitet. Durch geringe Veränderungen während der Produktion sollen künftig Dieselmotoren auch mit Erdgas betrieben werden können.

Durch Austausch der Diesel-Einspritztechnik gegen eine entsprechende Erdgas-Einspritztechnik wird das Erdgas direkt in den Brennraum des Motors eingebracht. Dieses Verfahren, das vom Fachbereich Maschinenbau an der Dortmunder Fachhochschule entwickelt wurde, nennt sich DING-Technik (Direct Injection Natural Gas) und ist speziell zum Eindüsen des Erdgases entwickelt worden. Im Jahr 2004 soll ein Motor mit der eigenen DI-Erdgastechnik für schwere Nutzfahrzeuge in Nordamerika auf den Markt kommen.

Da der Motor so viel Energie verbraucht wie ein vergleichbarer Diesel-Lkw, Erdgas aber wegen der Steuerbefreiung bis 2020 rund 25 Prozent billiger ist als Dieselkraftstoff, würden die Mehrkosten bei der Anschaffung je nach Kilometerleistung innerhalb von 2 bis 3 Jahren eingefahren. Modellrechnungen haben ergeben, dass Betreiber zum Beispiel von Stadtbussen mit der neuen Technik insgesamt bis zu 15 Prozent der Betriebskosten eines Fahrzeuges einsparen können.

Ein großer Vorteil von Gasmotoren gegenüber Motoren mit flüssigen Kraftstoffen ist die gleichmäßige Gemischverteilung bei der Kraftstoffaufbereitung. Da der Kraftstoff bereits gasförmig vorliegt, vermischt er sich sehr gut mit der angesaugten Luft. Das homogene Gemisch bewirkt eine gleichmäßige Verbrennung, so dass weniger Verbrennungsrückstände entstehen, dadurch weniger Ablagerungen im Brennraum auftreten und das Schmieröl nicht so sehr belastet wird.

Ein weiterer Pluspunkt für Gas sind die reduzierten Geräuschemissionen. Da der Druckanstieg in der Brennkammer von Erdgasmotoren nicht so stark ist, laufen sie im Vergleich zu Benzinmotoren leiser. Daher werden Erdgasfahrzeuge unter anderem gerne bei der Stadtreinigung in dicht bewohnten Gebieten eingesetzt. Negativ zu bewerten sind jedoch die Leistungseinbußen, die mit dieser Technik verbunden sind.

Die Speichersysteme für Erdgas-Fahrzeuge weisen im Vergleich zu konventionellen flüssigen Kraftstoffen eine niedrigere Energiedichten auf. Damit trotzdem ausreichende Energiereserven mitgeführt werden können, sind hohe Drücke notwendig. Dementsprechend groß und schwer sind die Tanks. Mit etwa 60 Liter Erdgas liegt die Reichweite von derartigen Fahrzeugen bei etwa 250 Kilometer.

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Weitere Informationen in den beiden Büchern:
Erneuerbare Energien sowie Alternative Kraftstoffe.

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