Biokraftstoffe - Bio-LNG soll Transporte „grün“ machen

Flüssiges Bioerdgas gilt als wichtige klimaschonende Alternative zum Diesel im Schwerlastverkehr – auch für Bau- und Landmaschinen. Es gibt viele Gründe, warum der Kraftstoff schon heute bei Speditionen sehr beliebt ist. 2.000 Biogasanlagen könnten auf Biomethanproduktion umgerüstet werden.

Biokraftstoffe: Bio-LNG soll Transporte „grün“ machen

Bis Ende 2020 hatten Flottenbetreiber über 4000 Anträge zur Förderung eines LNG-Lkw gestellt.

Biokraftstoffe: Bio-LNG soll Transporte „grün“ machen

Heute gibt es 50 LNG-Tankstellen in Deutschland, die Zahl wächst stetig.

Elektroantrieb, Biosprit, Wasserstoff: Für die Energiewende im Verkehr werden derzeit viele Lösungen diskutiert. Doch alle haben Vor- und Nachteile in Bezug auf Kosten, Klimabilanz oder Praxisreife (siehe Kasten). Dazu kommt: Anders als beim fossilen Diesel gibt es bei den Alternativen große Unterschiede in der Eignung für Pkw und Lkw.

Aktuell besonders beliebt bei Speditionen ist der Kraftstoff „Bio-LNG“. LNG steht für Liquefied Natural Gas und wird bislang aus Erdgas hergestellt. Neu ist der Ansatz, aufbereitetes Biogas (Biomethan, auch „Bioerdgas“ genannt) zu verwenden. Das Gas wird bei –162 °C verflüssigt und kann in Lkw und Schiffen eingesetzt werden. Es bietet laut niedersächsischem Umweltministerium eine nachhaltige Alternative zu fossilen Kraftstoffen für Verkehrsträger, für die keine anderen marktreifen Lösungen vorhanden sind. Als Nebeneffekt zeichnen sich LNG-Lkw durch einen deutlich leiseren Betrieb und geringere Feinstaubemissionen aus und sind daher auch für die innerstädtische Warenauslieferung und kommunale Tätigkeiten von Interesse. „Wir brauchen zur Umstellung des Verkehrs auf alternative Treibstoffe jede Möglichkeit. Dazu zählt auch Bio-LNG, das im Schwerlastverkehr sowie in Bussen zum Einsatz kommen soll“, sagt Dr. Magnus Buhlert vom Niedersächsischen Ministerium für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz. „Außerdem ist LNG kompatibel zu anderen synthetischen Flüssiggasen, die wir künftig auch importieren werden“, nennt er einen weiteren Vorteil.

Die Vorteile von Bio-LNG

Schon die fossile LNG-Variante bringt gegenüber Diesel nicht nur 15 bis 20 % CO₂-Einsparung, sondern verursacht auch weniger Feinstaub und 85 % weniger Stickoxide. „Für viele Kunden ist es wichtig, dass die Ware möglichst CO₂-arm transportiert wird“, unterstreicht Buhlert. Das spricht für Bio-LNG als nachhaltige Alternative zum flüssigen LNG.

Außerdem verringert Bio-LNG die Import- abhängigkeit: Denn fossiles LNG für den deutschen Markt kommt bislang aus Terminals in Zeebrügge (Belgien), Rotterdam (Niederlande) und Swinemünde (Polen). In Deutschland dagegen gibt es kein Terminal für die Anlandung des flüssigen Gases. Hierfür sind vier Standorte für den Flüssiggasimport im Gespräch: Wilhelmshaven, Brunsbüttel, Stade und Rostock. Die German LNG Terminal GmbH beispielsweise hat Ende Juni 2021 den Antrag auf Planfeststellung für die Errichtung eines Hafens zum Umschlag von LNG am Standort Brunsbüttel abgegeben. Antragsgegenstand ist unter anderem ein Schiffsanleger mit zwei Anlegemöglichkeiten für Schiffe bis zur QMax-Größe sowie Anlagen zur Verteilung des LNG per Tankkraftwagen, Eisenbahnkesselwagen und kleineren Schiffen. Bio-LNG bietet dagegen nach Ansicht des Umweltministeriums die Möglichkeit einer nachhaltigen Versorgung und mehr Unabhängigkeit von Importen.

Kaufprämie für Gas-Lkw

Aus Sicht der Speditionen ein weiteres Plus: Das Bundesverkehrsministerium zahlte bis Ende März 2021 eine Kaufprämie von 12.000 Euro für einen LNG-Lkw. Von den insgesamt bis Ende 2020 beantragten 5.034 Fahrzeugen im Programm „Energieeffiziente und/oder CO₂-arme schwere Nutzfahrzeuge“ hatten 4.355 einen LNG-Antrieb. Dies entspricht 87 Prozent aller Förderanträge. Weitere 12 Prozent entfielen auf CNG-Nutzfahrzeuge (602). 99 Prozent der Förderanträge betrafen also Gas-Lkw, Fahrzeuge mit Elektromotor spielen im Schwerlastbereich praktisch keine Rolle.

Das schlägt sich in der Neuzulassungsstatistik des Kraftfahrt-Bundesamts nieder: Mit fast 1.400 neu zugelassenen Erdgas-Fahrzeugen hat das Segment der Zugmaschinen im Jahr 2020 einen Rekord verzeichnet. Erdgas-Zugmaschinen verbuchen gegenüber dem Vorjahr Zuwächse von über 80 Prozent. Auch bei den Gas-Lkw über 12 Tonnen stiegen die Neuzulassungen um 31 Prozent stark an.

Biokraftstoffe: Bio-LNG soll Transporte „grün“ machen

So soll der LNG-Hafen in Brunsbüttel aussehen.

Befreiung von der Maut

Nach einer Entscheidung des Deutschen Bundestags im Mai 2020 bleiben Lkw mit Erdgasantrieb (CNG und LNG) noch bis Ende 2023 von der Maut befreit. „Neben dem umweltfreundlichen Image und der Einsparung von Harnstoff (Ad Blue) bringen allein Mautbefreiung und geringere Kraftstoffkosten im Vergleich zu Diesel-Einsparungen von 30.000 Euro pro Fahrzeug im Jahr“, rechnet Jens Pawlowski vom Bundesverband Güterkraftverkehr, Logistik und Entsorgung (BGL) vor. Die Vorteile scheinen die Nachteile von LNG zu übersteigen: Eine Tankfüllung reicht für 900 bis 1400 km und ist damit vergleichbar mit der Reichweite beim Diesel. Als emissionsarmer Kraftstoff ist Erdgas schon heute bei Logistikern sehr beliebt. So verdreifachte sich die Absatzmenge von flüssigem Erdgas (LNG) an den deutschen LNG-Tankstellen im Jahr 2020 gegenüber dem Vorjahr. Das geht aus einer Erhebung der Brancheninitiative „Zukunft Gas“ hervor.

Immer mehr Tankstellen

Zudem wächst das Tankstellennetz: In Langenhagen bei Hannover wurde im März 2021 die fünfzigste LNG-Tankstelle Deutschlands eröffnet. Betreiber ist das Unternehmen Liqvis, ein Mitglied der LNG-Taskforce. Diese Organisation wurde 2015 von der Deutschen Energieagentur (dena), dem Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVGW) und der Initiative „Zukunft Gas“ gegründet. Mit der Eröffnung wurde das Etappenziel der Taskforce erreicht, 50 LNG-Tankstellen in Deutschland aufzubauen. Das nächste Ziel ist, bis Ende 2025 ein umfassendes Versorgungsnetz mit 200 LNG-Tankstellen zu schaffen.

Biokraftstoffe: Bio-LNG soll Transporte „grün“ machen

Biomethananlagen könnten künftig das Gas nicht mehr nur ins Erdgasnetz einspeisen, sondern auch verflüssigen und als Kraftstoff „Bio-LNG“ anbieten.

Biokraftstoffe: Bio-LNG soll Transporte „grün“ machen

Der Tankvorgang bei LNG ist anders als beim Diesel. Die Lkw benötigen unter anderem gekühlte Tanks.

Modellprojekt in Niedersachsen

Um den Markt anzukurbeln, fördert das niedersächsische Umweltministerium ein auf zwei Jahre angelegtes Pilotprojekt zu Bio-LNG mit 254.000 Euro. Projektkoordinator ist das 3N Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie in Werlte. Zum Projektkonsortium gehören die Alternoil GmbH, die Liquind 24/7 GmbH und die GasCom Equipment GmbH.

Das Projekt läuft bis September 2022. Die Ziele sind aus Sicht des Umweltministeriums:

■ Etablieren von Biogas als Kraftstoff im Schwerlastverkehr,

■ Unterstützung von Biogasanlagen bei Erschließung neuer Handlungsfelder,

■ Beitrag zum Aufbau einer neuen Infrastruktur,

■ Schaffen regionaler Erzeuger-Nutzer-Beziehungen.

„Wir werden mit Verflüssigungsversuchen an Biogasanlagen und dem Aufbau von zwei Tankstellenstandorten sowohl bei der Erzeugung als auch beim Verbrauch ansetzen“, erläutert 3N-Geschäftsführerin Dr. Marie-Luise Rottmann-Meyer das Vorhaben. Interessierte Biogasanlagen und Betreiber von Lkw-Flotten werden von 3N bei den Realisierungsschritten unterstützt.Geplant sind zwei Verflüssigungsanlagen an bestehenden Biomethananlagen. Diese liefert der Projektpartner GasCom. Sie haben eine Kapazität von 6 t LNG pro Tag und setzen flüssigen Stickstoff als Kältemittel ein. „Wir docken an bestehenden Aufbereitungsanlagen an. Das zu verflüssigende Biomethan sollte Netzgasqualität mit maximal 3 Prozent CO₂ haben“, erläuterte Dr. Can Kreuz von der GasCom Equipment GmbH.

Künftig werden sich in Deutschland aber eher größere Verflüssigungsanlagen durchsetzen, die über 100 t LNG pro Tag herstellen, meint Jürgen Muhle von der Alternoil GmbH, die in Deutschland eine LNG-Logistik sowie ein Tankstellennetz aufbauen will. Auch Christian Schneider von der Liquind 24/7 GmbH erwartet, dass Biomethananlagen LNG nicht selbst herstellen, sondern das Gas ins Netz einspeisen werden. Er hält den Bedarf von Biomethan dafür hierzulande für so groß, dass rund 2.000 Biogasanlagen auf die Biomethanproduktion umgerüstet werden könnten – die zehnfache Menge der heutigen Biomethananlagen. „Wir müssen eine riesige Dieselmenge im Schwerlastverkehr ersetzen, daher ist der Markt sehr groß“, machte er Biogasanlagenbetreibern Mut. Allerdings hält er eine Umstellung des Rohstoffmixes für notwendig: Biomethan auf Basis von Energiepflanzen sei bei den Kunden unerwünscht, gefragt ist dagegen Gas, das aus Reststoffen wie Gülle oder Mist gewonnen wird. Auch entwickeln sich neue Dienstleistungen: Das Unternehmen CM Fluids beispielsweise schließt Partnerschaften mit Biogasanlagenbetreibern ab. Dabei baut und betreibt CM Fluids auf dem Standort der Biogasanlage eine Verflüssigung, um Bio-LNG herzustellen. Hierzu kauft der Dienstleister dem Anlagenbetreiber das Rohgas ab. „Wir wollen dem Betreiber einen Preis von 6 bis 7 ct/kWh für das Rohgas zahlen, aber das ist noch nicht fix“, erklärt Lena Friedmann vom CM Fluids. Das LNG will das Unternehmen dann Kommunen als Kraftstoff für Busse verkaufen. Sollten Biogasanlagen zu klein für eine eigene Biomethanproduktion oder eine Verflüssigung sein, könnten sie sich zusammenschließen: Dabei wird das Rohbiogas in eigenen Leitungen zu einer zentralen Gasaufbereitung geführt. Erste Projekte hierzu sind bereits am Start. Übrigens kann Bio-LNG nicht nur eine Option für den Schiff- und Schwerlastverkehr sein: An der Uni Hohenheim untersuchen Wissenschaftler im Forschungsvorhaben „ProBioLNG“, wie sich biomethanbasierte Kraftstoffe kostengünstig erzeugen lassen. Diese können verflüssigt als Bio-LNG auch im Bau- und Landmaschinenbereich eingesetzt werden.

Energie für Fahrzeuge – Vor- und Nachteile der Kraftstoffoptionen

Strom: Die Lösung scheint im Pkw-Bereich besonders attraktiv zu sein. Der Marktanteil bei den Neuzulassungen wächst stetig und lag im ersten Halbjahr 2021 bei über 10 Prozent. Der Gesamtanteil am Pkw-Markt liegt aber unter 1 Prozent. Größte Kritikpunkte: Begrenzte Reichweite, aktuell noch schlechte Klimabilanz aufgrund der Batterierohstoffe sowie der Stromherkunft: Der Strommix in Deutschland besteht noch zu etwa 50 Prozent aus fossilen Quellen. Für Lkw im Fernverkehr ist der Elektroantrieb wegen der nötigen Batterie-größe und der geringen Reichweite keine Lösung. Es gibt allerdings mehrere Praxisversuche auf Autobahnen zu Oberleitungs-Lkw.

Biokraftstoffe wie Biodiesel oder Bioethanol sind derzeit die wichtigste Klimaschutzlösung im Verkehr. Doch sowohl die EU-Kommission als auch die Bundesregierung haben mit neuen Richtlinien und Gesetzen den möglichen Anteil von Biosprit gedeckelt. Besonders in der Kritik steht der Anbau von Energiepflanzen wie Raps, Getreide oder Zuckerrüben als Rohstoffe. Fortschrittliche Biokraftstoffe wie Biomethan aus Stroh oder Wirtschaftsdünger werden zwar bevorzugt. Sie sollen aber auch nur einen begrenzten Anteil einnehmen.

Wasserstoff als Kraftstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge ist eine Zukunftsoption. Es gibt zwar erste praxisreife Pkw und auch Lösungen für Lkw. Außerdem wächst das Tankstellennetz. Allerdings sind es meist Pilotprojekte. Klimaneutraler „grüner“ Wasserstoff ist derzeit noch sehr teuer: Während „grauer“ Wasserstoff aus Erdgas heute 1,50 Euro/kg kostet, liegen die Kosten für „grünen“ Wasserstoff heute bei über 10 Euro/kg und könnten selbst im Jahr 2030 noch über 3 Euro/kg ausmachen, zeigt eine Analyse des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln (EWI). „Grüner“ Wasserstoff wird mithilfe der Elektrolyse aus Wind- oder Solarstrom hergestellt. Ausreichende Mengen sind in Deutschland zudem nicht vorhanden, weshalb die Bundesregierung stark auf Import setzt. Der Transport von Wasserstoff ist allerdings ebenfalls teuer und laut EWI nur aus sonnenreichen Ländern innerhalb Europas sinnvoll.

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