Das Auto – Eine Bestandsaufnahme der Umweltauswirkungen III

Brennstoffzelle – warum erst jetzt?

Neuentdeckung einer recht alten Erfindung

Was glaubt Ihr, wann die Brennstoffzelle erfunden wurde?

Im Jahre 1838! [1]

Schon seit längerem frage ich mich, warum sich die Automobilindustrie, obwohl sie nun doch bereit dazu ist, ein wenig innovativer zu werden, samt und sonders auf den Elektroantrieb eingeschossen haben. Schon im Jahr 2002 wurde von BMW ein Modell 7 mit Ottomotor produziert, der sowohl mit Benzin als auch Wasserstoff betankt werden konnte. [2] Natürlich ist das ein Oberklassenfahrzeug, welches nur einen kleinen Kundenkreis anspricht, Innovation ist jedoch meist aus diesem Segment hervor gegangen. Zumindest war das lange Jahre weit verbreitete Meinung. [3] Bei besagtem 7er wurde stark bemängelt, dass sowohl Benzin- als auch Wasserstoffverbrauch enorm hoch sind und Wasserstoff eine Mangelware und teuer herzustellen ist. Standpunkt damals: „Eine klimaschonende Produktion im großen Stil setzt schieren Überfluss an Ökostrom voraus.“ Sowohl die Herstellung des Wasserstoffs, welche damals ausschließlich mittels Öl und Gas stattfand als auch die Problematik der Kühlung und der Flüchtigkeit des Wasserstoffs stellte die technische Umsetzung vor große Probleme. [4] 2009 hat BMW seine Forschung an diesem Konzept vorläufig auf Eis gelegt. [5]

Technischer Aufbau von Wasserstoffantrieben

Was mir dann erst im Laufe der Recherchen – peinlicherweise – klar geworden ist: Ein Auto mit Wasserstoffantrieb ist nicht gleichzusetzen mit einer Brennstoffzelle.
Wasserstoffantrieb ist vielmehr der Überbegriff für viele verschiedene technische Umsetzungen zum Antrieb eines Fahrzeugs mit Wasserstoff. In Bezug auf den motorisierten Individualverkehr (Pkw und Lkw) sind hier aktuell zwei Möglichkeiten von besonderem Interesse:
Die Brennstoffzelle (siehe Abbildung 1) erzeugt Strom durch einen Brennstoff als Energieträger und ein Oxidationsmittel (siehe Abbildung 2). Die Antriebsart für ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle wäre somit ein Elektromotor. [6]

Abbildung 1 – Brennstoffzelle für Kfz – Quelle: www.sueddeutsche.de
Abbildung 2 – Funktionsweise Brennstoffzelle – Quelle: www.energie-experten.org

Der Wasserstoffverbrennungsmotor arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie ein Ottomotor. Der einzige große Unterschied besteht darin, dass der Wasserstoff per Knallgasreaktion Energie freisetzt und nicht wie Benzin verbrannt wird. [7] Das benötigte Volumen an Wasserstoff um die gleiche Energie freizusetzen wie Benzin, ist jedoch um ein vielfaches höher als das von Benzin. [4] Hergestellt wird der Wasserstoff idealerweise über die sogenannte „Power-to-Liquid“-Technologie (siehe Abbildung 3). [8]

Abbildung 3 – Fischer-Tropsch-Verfahren – Quelle: www.welt.de

Auch wenn nun der Wasserstoffantrieb mittels Ottomotor die nächsten – sagen wir einmal – 30 Jahre nicht effizient wird, so lohnt es sich meiner Meinung nach umso mehr, die Brennstoffzelle etwas näher unter die Lupe zu nehmen.

Vergleich der Wirkungsgrade sowie Stärken und Schwächen der technischen Besonderheiten

Die Verbrennungsmotoren hatten in ihrer Anfangszeit ebenfalls einen nicht vertretbaren Energieverlust durch Abwärme – und haben es streng genommen noch immer. Abbildung 4 zeigt die Wirkungsgradkette eines modernen Ottomotors.

Abbildung 4 – Wirkungsgradkette moderner Ottomotor – Quelle: www.schaeffler.com

Der VCÖ sieht bei einem Vergleich von Wasserstoffantrieben und batteriebetriebenen Fahrzeugen den Wasserstoff klar im Nachteil. Dort ist man der Ansicht, dass Wasserstoffanstriebe zwar eine wichtige Rolle spielen werden, um von fossilen Energietrögern weg zu kommen, allerdings sollte dies nicht rechtfertigen eine Forcierung des batteriebetriebenen E-Autos aufzuschieben.
Erzeugung, Verarbeitung und Umwandlung von Wasserstoff senkt auch bei einem hohen Ökostromanteil den Wirkungsgrad zu stark ab. [9] Abbildung 5 zeigt den Vergleich der Wirkungsgrade von batteriebetriebenen und wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen.

Abbildung 5 – Wirkungsgrad von drei Antriebsarten – Quelle: www.vcoe.at

Deutlich zu erkennen ist, dass die Batterie massiv besser als beide Wasserstoff-Lösungen abschneidet. Auch wenn dies hier nicht Thema ist, möchte ich jedoch gleich darauf hinweisen, dass das batteriebetriebene E-Auto trotz dem hohen Wirkungsgrad des Antriebs, zunächst ca. 240.000 km zurücklegen muss (bei einer Lebensdauer der Batterie von mindestens 10 Jahren), bis sich die ressourcenintensive und teure Herstellung der Batterie egalisiert hat (vgl. Teil 2, Abbildung 3 und auch [10]).
Nüchtern betrachtet sind das alles nicht besonders ermutigende Zahlen und Aussagen – aber ist nicht aller Anfang schwer?

Aktuelle Entwicklungen

Das Argument, dass die Technik noch nicht ausgereift genug ist, kann man als allgemein gültige Aussage so nicht stehen lassen. Das gilt vielleicht bedingt für Fahrzeuge, in Japan haben Brennstoffzellen aber bereits seit 2009 als Heizungen in Wohnungen und Häuser Einzug gehalten (siehe Abbildung 6). Inzwischen sind bereits 200.000 Haushalte mit einer Brennstoffzelle ausgerüstet. [11] In Europa stellt man sich berechtigterweise die Frage, ob man den Trend hier nicht verschläft. In Asien läuft die Forschung bereits auf Hochtouren. [12]

Abbildung 6 – Brennstoffzellenheizung – Quelle: www.haustechnik-nowak.de


Derzeit ist das kanadische Unternehmen Ballard Power Weltmarktführer in Sachen Brennstoffzelle. Ihre Flotto von Brennstoffzellen-Hybridbussen, die 2019 auf 20.000 Fahrzeuge ausgebaut werden soll, fährt bereits jetzt weltweit. Dabei sind die Kosten der Brennstoffzelle in Relation zu den Gesamtkosten des Fahrzeugs von 50% auf 18% gesunken. 10% werden in Zukunft angepeilt. Inzwischen ist auch der Treibstoffverbrauch auf weniger als 7 kg/100 km gesunken. [13] Laut Quelle [4] müsste 1 kg Wasserstoff ca 21 l entsprechen, d.h. ein Bus mit Brennstoffzelle benötigt heutzutage bereits weniger als die Hälfte Treibstoff als der Wasserstoff-BMW von 2002 mit Ottomotor (ca. 50 l). Das könnte man als deutlichen Fortschritt interpretieren.
Zahlreiche Städte in Europa haben bereits solche Busse bestellt. Siemens kooperiert seit 2018 im Bereich Schienenfahrzeuge mit Ballard Power. Ebenso wie der weltgrößte Schienenfahrzeugkonzern CRRC. [13]
Und nun drängt endlich mit Bosch ein weiterer wichtiger europäischer Player auf den Markt. [14] Auch Mercedes hat Anfang 2019 bekannt gegeben, dass die Brennstoffzelle mit mehreren Fahrzeugen neben Verbrennungsmotor und batteriebetriebenem Fahrzeug ebenfalls in den Fokus rückt. [15] BMW koopereriert mit Toyota und plant, demnächst einen i3 mit Wasserstoff-Hybrid-Antrieb auf den Markt zu bringen. [16]
Auch auf kommunaler Ebene wird die Nachfrage stärker, wird jedoch immer wieder gebremst vom immer noch dürftigen Angebot. [17]
Allerdings gibt es der Brennstoffzelle gegenüber teils auch sehr kritische Stimmen. Bemängelt wird die gegen Verunreinigung und gefrierendes Wasser sehr anfällige Technik sowie der prognostizierte dahinschmelzende Zeitvorteil gegenüber dem Laden von Batterien. [18] Was sich mir nicht ganz erschließt, ist, warum eine geringe Reichweite des Wasserstoffvorrats und eine geringe Reichweite der Zusatzbatterie bemängelt wird, wenn man dabei schon die Vorteile einer Kombination von beiden Techniken auf der Hand hat. Welche Technik in Zukunft effizienter sein wird und ob der Trend eher in Richtung großer Wasserstofftank oder große (Feststoff)Batterie gehen wird lässt sich schwer sagen. Näheres zur Kombination von Batterie und Brennstoffzelle siehe Kapitel „Zukunft – was nun?“

Realitätscheck?!

Doch auch wenn es nun technisch immer bessere Ansätze und neue Fortschritte gibt, darf man eines nicht vergessen: gegenwärtige wirtschaftliche Abhängigkeiten und Machtstrukturen.
Mineralölkonzerne haben, falls sie beim Öl und Gas als Kerngeschäft bleiben möchten, natürlich ein geringes Interesse alternative Energieträger zu forcieren. [19]
Der Bottleneck werden vermutlich wie beim batteriebetriebenen E-Auto die Versorgungsdichte (Tankstellen) sowie die Herstellungsart und der Preis des Wasserstoffs sein. Projekte wie die Mercedes-Benz B-Klasse F-CELL sind so wieder in der Versenkung verschwunden, bzw. erst gar nicht in der breiten Bevölkerung angekommen. [20]

Zukunft – was nun?

Der VCÖ empfiehlt Wasserstoffantriebe dort einzusetzen, wo andere Techniken an ihre Grenzen stoßen (z.B. Schwerverkehr, Baumaschinen, Flugverkehr, aber etwa auch Schienenfahrzeuge auf nicht-elektrifizierten Bahnstrecken). Im Energiemix werden sie als sinnvolle Ergänzung gesehen. Aufgrund des raschen Handlungsbedarfs im Sinne einer Flottenerneuerung von Pkw wird jedoch das batteriebetriebene E-Auto im Vorteil gesehen, da es schon weiter entwickelt ist. [9]

Auch Dr. Otmar Scharrer, Vice President Corporate Research and Advanced Engineering von Mahle teilt die Meinung, dass die Brennstoffzelle für individuelle Mobilitätsbedürfnisse gut geeignet ist. [21] Beim Preis für eine Brennstoffzelle ist der VW-Konzern optimistisch, dass sich die Kosten auf ein Drittel bis auf ein Viertel reduzieren lassen. [22] In einem Artikel der FAZ von 2010 war man sich damals sogar sicher, dass das batteriebetriebene E-Auto bald am Ende sein wird, da der Autor die Batterie und deren Gewicht und Herstellung als Kernproblem vermerkte und Wasserstoff als einzig logisch Alternative sah. [10]

Ich denke jedoch, dass die Vielzahl der heutigen Ansätze zu kurz gedacht sind.

Der Elektroantrieb ist, entgegen der derzeitigen Suggestion durch die Mehrheit der Presse, nicht der Weisheit letzter Schluss. Die Verlustleistung bei kalten Temperaturen, die ressourcenaufwändige und teure Herstellung und die problematische Entsorgung der Batterien sind große Probleme, die vermutlich so schnell nicht gelöst werden. Ebenso ist die Brennstoffzelle noch nicht so weit entwickelt, wie sie sein könnte. Verlustleistung ist hier das größte Problem, ebenso wie die Wasserstoffherstellung durch nichterneuerbare Energien.
Glücklicherweise bin ich mit der Meinung nicht alleine, dass es sinnvoll ist diese beiden technischen Ansätze zu kombinieren. [23]
So schlagen kluge Köpfe folgende Kombination vor:
– Elektromotor
– kleinere Batterie zum rein elektrischen Betrieb von 50-100km
– Brennstoffzelle zur Stromerzeugung (verträglich auf Wasserstoff und andere Brennbaren Gase
– Die Außenflächen des Autos ausgestattet mit Solarzellen
– Antrieb des Motors sowie Elektrolyse durch den an Bord erzeugten Solarstrom

Dasselbe Prinzip kann auch für eine Wohnung oder ein Haus betrieben werden, um zum einen das Haus mit Energie zu versorgen oder den erhöhten Bedarf des Pkw zu decken (siehe Abbildung 7). Des Weiteren kann bei Personen, die genügend Platz zur Verfügung haben, zusätzlich über eine Biogasanlage Wasserstoff erzeugt werden und im Haushalt oder im Pkw verwendet werden.

Abbildung 7 – Schema Photovoltaik-Brennstoffzelle-Kombination – Quelle: www.dlr-innospace.de


Die TU Graz wurde mit dem Staatspreis Mobilität 2017 ausgezeichnet für die Forschung an dezentraler Erzeugung von Wasserstoff mittels Biogas und Einsatz von klimaneutralen, am Prozess beteiligten Stoffen . [24] Vor allem mit einem notwendigen massivem Ausbau von Ökostrom sehe ich die Gewinnung von Wasserstoff überhaupt nicht mehr problematisch. So kann man beispielsweise mit Ökostrom die Stromspitzen (z.B. nachts bei Pumpspeicherkraftwerken) zur Elektrolyse nutzen. Auch sind zur Erzeugung der Brennstoffzelle im Gegensatz zur Batterie nur wenige seltene, teure oder giftige Rohstoffe nötig. Auch die Entsorgung verbrauchter Brennstoffzellen ist verhältnismäßig unproblematisch. [12]

Fazit

In Kombination mit einiger insgesamt sinkenden Mobilität und anderen Antriebsarten hat die Brennstoffzelle absolut ihre Daseinsberechtigung und wird in Zukunft eine wichtige, wenn nicht gar entscheidende Rolle spielen können. Denkt man den Gedanken konsequent zu Ende, so kann man enorme Vorteile aus der Kombination Brennstoffzelle, Batterie, Elektromotor und dezentrale Stromerzeugung im selben Fahrzeug ziehen und Synergien schaffen. Das funktioniert freilich nur, wenn auf allen Ebenen innovativ gedacht wird und alte Strukturen hinsichtlich Energieversorgung und technischer Entwicklung aufbrechen.
Politik und Wirtschaft müssen gewillt sein mitzuziehen und Innovation zu fördern.
Derzeit haben sowohl batteriebetriebenen E-Auto als auch Fahrzeuge mit Brennstoffzellen teils gravierende Nachteile. Mein Eindruck hinsichtlich batteriebetriebenen E-Autos ist, dass sie eine ländliche Infrastruktur zum Laden (Garage, Starkstromanschluss) brauchen, aber städtisches Mobilitätsverhalten (Kurzstrecken, viele Lastwechsel) ansprechen. Fahrzeuge mit Brennstoffzelle haben noch eine zu hohe Verlustleistung und die Distribution und Herstellung von Wasserstoff ist noch zu umständlich. Zudem ist die Industrie in Europa erst seit ein bis zwei Jahren dabei diese Technik voranzutreiben. Aus Asien dürfte jedoch in Kürze mit brauchbaren und erschwinglichen Lösungen zu rechnen sein.

Politik und Wirtschaft müssen gewillt sein mitzuziehen und Innovation zu fördern.
Derzeit haben sowohl batteriebetriebenen E-Auto als auch Fahrzeuge mit Brennstoffzellen teils gravierende Nachteile. Mein Eindruck hinsichtlich batteriebetriebener E-Autos ist, dass sie, während sie eine ländliche Infrastruktur zum Laden (Garage, Starkstromanschluss) brauchen, städtisches Mobilitätsverhalten (Kurzstrecken, viele Lastwechsel) ansprechen. Fahrzeuge mit Brennstoffzelle haben derzeit eine zu hohe Verlustleistung und die Distribution und Herstellung von Wasserstoff ist noch zu umständlich. Zudem ist die Industrie in Europa erst seit ein bis zwei Jahren dabei, diese Technik voranzutreiben. Aus Asien dürfte jedoch in Kürze mit brauchbaren und erschwinglichen Lösungen zu rechnen sein.

[1] https://books.google.de/books?id=PpAOAAAAIAAJ&pg=PA430&lpg=PA430#v=onepage&q&f=false
[2] https://www.autobild.de/artikel/das-0-liter-auto-36299.html
[3] https://www.azonline.de/Welt/Ratgeber/Auto/2114629-Auto-Technik-Innovationen-nicht-immer-erst-in-der-Oberklasse
[4] https://www.spiegel.de/spiegel/print/d-49533683.html
[5] https://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/autohersteller-bmw-verliert-glauben-an-den-wasserstoffantrieb/3320432.html
[6] https://de.wikipedia.org/wiki/Brennstoffzelle
[7] https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
[8] https://de.wikipedia.org/wiki/Power-to-Liquid
[9] https://www.vcoe.at/service/fragen-und-antworten/Warum-nicht-auf-brennstoffzelle-oder-treibstoffe-aus-wasserstoff-warten
[10] https://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-mehr/brennstoffzellen-am-ende-bleibt-der-wasserstoff-1909624.html
[11] https://www.viessmann-aktuell.de/in-japan-heizen-bereits-200-000-brennstoffzellen
[12] https://www.swr.de/swr1/rp/die-loesung-unserer-umweltprobleme-zukunftsenergie-wasserstoff/-/id=233366/did=22943830/nid=233366/1yyq87/index.html
[13] https://www.welt.de/wirtschaft/bilanz/article174365145/Alternativer-Antrieb-Die-Brennstoffzelle-erobert-den-Massentransport.html
[14] https://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/kooperation-mit-powercell-bosch-steigt-in-die-serienfertigung-von-brennstoffzellen-ein-/24267426.html?ticket=ST-1416481-oUlHQaOcE9hORWfVjZxU-ap3
[15] https://ecomento.de/2019/01/03/daimler-das-potenzial-der-brennstoffzellen-technologie-steht-ausser-frage/
[16] https://www.trendsderzukunft.de/bmw-elektroauto-mit-wasserstoffantrieb-wird-2020-erscheinen/
[17] https://www.springerprofessional.de/brennstoffzelle/antriebsstrang/neuer-schwung-fuer-die-brennstoffzelle-/16348898
[18] https://www.sueddeutsche.de/auto/alternative-antriebe-die-brennstoffzelle-ist-ein-milliardengrab-fuer-autohersteller-1.3922234
[19] https://www.focus.de/auto/elektroauto/brennstoffzelle-und-wasserstoff-autos-zwischen-wahn-und-wirklichkeit-wird-das-noch-was-mit-der-brennstoffzelle_id_4792765.html
[20] https://www.heise.de/autos/artikel/Mercedes-B-Klasse-F-Cell-auf-Weltreise-1180273.html?seite=2
[21] https://www.springerprofessional.de/springerprofessional-de/fuer-individuelle-mobilitaetsbeduerfnisse-gibt-es-individuelle-l/16344652
[22] https://www.springerprofessional.de/brennstoffzelle/antriebsstrang/-der-preis-fuer-eine-brennstoffzelle-laesst-sich-auf-ein-knappes/15982170
[23] https://www.welt.de/wirtschaft/bilanz/article172713241/Brennstoffzellen-Ist-Wasserstoff-besser-als-Batterie.html
[24] https://infothek.bmvit.gv.at/staatspreis-mobilitaet-2017-die-gewinner/

Ebenfalls interessant: Faktencheck E-Mobilität vom VCÖ
https://faktencheck-energiewende.at/faktencheck/e-mobilitaet/

Das Auto – Eine Bestandsaufnahme der Umweltauswirkungen II

Die Kosten

Worum geht es?

Heute weiten wir das Schwerpunktthema Auto ein wenig auf drei weitere Verkehrsteilnehmer im Individualverkehr aus. Das Flugzeug wird hier bewusst ignoriert, da dieses durch die internationalen Verflechtung von Kosten, durch die Frage, ob die CO2-Emissionen im Start- oder Zielstaat oder allen überflogenen Staaten angerechnet werden sollen, sowie die fehlende Besteuerung von Kerosin Vergleichsstudien sehr schwer machen. So kann nur ein verzerrtes Bild abgegeben werden. (Unwissenschaftlicher Einschub: Für Inlandsflüge wage ich zu behaupten, dass man die Klimabilanz nicht unbedingt mit anderen Verkehrsmitteln vergleichen muss, um ein mehr als offensichtliches Ergebnis zu erhalten. Wobei man fairerweise dazu sagen muss, dass das Flugzeug besonders für Langstrecken nur unwesentlich schlechter abschneidet als der Pkw. Siehe z.B. https://www.atmosfair.de/de/standards/emissionsberechnung/emissionsrechner/ [1])
Im Folgenden schauen wir uns die Kosten von Pkw, Bus, Bahn und Rad in Österreich, Deutschland und der Schweiz etwas genauer an.

Die externen Kosten für den Steuerzahler

Der Staat Österreich nimmt vom privaten und gewerblichen motorisierten Individualverkehr lediglich knapp über die Hälfte der Realkosten in Form von Steuern, NoVA oder Maut ein. Der Rest wird über „Subventionen“ (externe Kosten) vom allgemeinen Steuerzahler beglichen. Abbildung 1 gibt die Einnahmen mit 8,9 Mrd. € und die Ausgaben mit 15,6 Mrd. € an. Besonders deutlich zu Buche schlagen, neben der Erhaltung der Infrastruktur, die Kosten für Unfälle. Die Kosten für den Klimawandel können freilich nur statistisch berechnet werden, da hier auch Kosten geschätzt werden, welche von zukünftigen Generationen getragen werden müssen. [2]

Abbildung 1 – Keine Kostenwahrheit im Verkehr – Quelle: VCÖ 2017

Änhlich sieht die Sache in Deutschland aus. Hier ist das Verhältnis 50 Mrd. € zu 90 Mrd. €. [3]
Vergleicht man die externen Kosten zwischen Bus, Bahn und Pkw, so wird deutlich, dass der Individualverkehr besonders gegenüber der Bahn überproportional mehr Kosten verursacht (siehe Abbildung 2). [4]

Abbildung 2 – Externe Kosten von Pkw, Reisebus und Bahn – Quelle: VCÖ 2017

Auch der Reisebus schneidet immer noch deutlich schlechter als die Bahn ab und das, obwohl der Bundesverband Deutscher Omnibusunternehmer darüber klagt, dass die Bahn zahlreiche Subventionen erhält und der Fernbusverkehr nicht. [5]
Inwieweit die Daten zwischen Österreich und Deutschland vergleichbar sind, kann ich an dieser Stelle leider nicht sagen, da beide Datenquellen unterschiedliche Schwerpunkte haben und jener der Omnibusunternehmer ein wenig „eingefärbt“ wirkt. Der VCÖ sollte einen neutralen Standpunkt vertreten. Der Effekt, dass in deutschen Berichten der Bus klimafreundlicher abschneidet als die DB und in Österreich die ÖBB besser abschneidet als die Fernbusse, lässt sich auf den hohen Grad an erneuerbaren Energien im ÖBB-Netz zurückführen. Dies hat, wie bereits Abbildung 1 zu entnehmen, auch einen positiven Effekt auf die Kosten, da hier weniger kostenintensive Gegenmaßnahmen initiiert werden müssen.
Anhand der unterschiedlichen Themenschwerpunkte und Herausgeber wird deutlich, dass es immer darauf ankommt, wie man Werte für Klimafreundlichkeit und Kosten/Nutzen berechnet. So kommt es darauf an, welche Energiequellen ein Fahrzeug besitzt (abhängig von Betreiber und regionalem Energienetz). Auch wenn Fernbusse zwar nicht aktiv vom Staat gefördert werden, so dürfen die externen Kosten, die der Busverkehr verursacht, jedoch auch nicht außer Acht gelassen werden.
Für die Schweiz kann man vereinfacht sagen, dass die Zahlen in eine ähnliche Richtung gehen. Sehr schön aufbereitet hat es diese Schweizer Website:
https://www.energie-umwelt.ch/haus/oeffentlicher-verkehr-mobilitaet/oeffentlicher-verkehr [6]

Der Radfahrer als Finanzier des öffentlichen Verkehrs?!

Für die Stadt Wien wurde von Wissenschaftlern der Wiener Universität für Bodenkultur berechnet, dass Radfahrer den privaten motorisierten Individualverkehr mit knapp 225 Mio. € quersubventionieren, während Pkw die Allgemeinheit mit knapp 190 Mio. € belasten. Dabei ist zu beachten, dass dieses Modell auf den Stadtverkehr zugeschnitten wurde. Das Kostenungleichgewicht lässt sich insbesondere auf die positiven Auswirkungen des Radfahrens im Gesundheitssektor zurückführen. Die Krux an der Sache ist, dass dieser Effekt schwer greifbar ist. Die private Entscheidung Rad zu fahren und die regionalpolitische Entscheidung Radwege auszubauen, hat hauptsächliche für den Bund positive Auswirkungen. Somit gibt es für die Entscheidungsträger wenig Anreize, den Radverkehr auszubauen. Die Großzahl der Radfahrer selbst, die einen Ausbau vermutlich begrüßen würden, verfügen weder über eine starke Lobby noch über politische Entscheidungsgewalt.

Foto 1 – Radfahrer in der Stadt – Quelle: http://www.adfc-blog.de (letzter Zugriff am 07.04.2019)

Weiter findet sich in den Ausführungen der Wissenschaftler eine interessante Gegenüberstellung:
Die selbst zu tragenden Kosten (incl. Betrieb, Unfallwahrscheinlichkeit und ökonomischer Wert der Reisezeit) unterscheiden sich nur geringfügig. Für den Autofahrer sind 94 Cent pro Kilometer aufzubringen, für den Radfahrer 83 Cent pro Kilometer. Als Kosten für die Allgemeinheit (also über die Steuer abgegolten) entstehen beim Autofahrer 4,35 Cent pro Kilometer, der Radfahrer zahlt rechnerisch 81,47 Cent pro Kilometer ein. [7] Als Radfahrer subventioniert man den Staat also noch, indem man sich gesund und fit hält (weniger Kosten für die Krankenkassa) und weil Sachschäden mit dem Rad meist deutlich billiger ausfallen.
Ich wage zu behaupten, dass sich dies mit hoher Wahrscheinlichkeit auch auf vergleichbare Ballungsräume übertragen lässt. Ähnliche Studien wurden auch in Deutschland veranlasst, welche im Kern zum gleichen Ergebnis kommen. [8] [9]
Eine recht plakative eigene Überlegung sollte einen Teil der potenziell einzusparenden Kosten recht greifbar machen: Die Kosten für das Aufbauen und die Erhaltung der Infrastruktur ist für Radwege deutlich niedriger als für motorisierten Verkehr, da ein Radweg schmalere Fahrbahnen aufweist und durch den geringen Auflagedruck auch einen geringeren Verschleiß erfährt.

Umweltfreundlichkeit als Kostenfaktor

Dank der betriebseigenen Speicherkraftwerke ist die ÖBB das umweltfreundlichste Verkehrsmittel Österreichs und konnte trotz stark gestiegener Fahrgastzahlen seit 2006 den CO2-Ausstoß um 35% senken. Interessant sind die angegebenen Verhältnisse des CO2-Ausstoßes je Personenkilometer. Die ÖBB benötigt hier 12-mal weniger als ein PKW und 13-mal weniger als ein Flugzeug. Sowohl der große Unterschied zum PKW als auch der geringe Unterschied von PKW zu Flugzeug überraschen. Leider werden hier keine Quellen zu den Zahlen angegeben. [10]
Zu ähnlichen Ergebnissen kommen zwei weitere Artikel. [11] [12]

Sehr differenziert werden für die Schweiz die Umweltbelastungen verschiedener Verkehrsmittel in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3 – Umweltbelastung verschiedener Verkehrsmittel in der Schweiz – Quelle: http://www.umwelt-schweiz.ch (letzter Zugriff am 07.04.2019)

Besonders erwähnenswert sind die geringen Gesamtbelastungen bei der Bahn. Die vergleichsweise hohen Belastungen für Betrieb und Unterhalt bei Reisebussen bei gleichzeitig geringen Belastungen für Herstellung und Fahrweg sind ebenfalls erwähnenswert. Die exorbitant großen Umweltbelastungen bei der Herstellung von Elektroautos sind ebenso erstaunlich wie die verhältnismäßig hohen Herstellungskosten für Fahrräder. [13]

Abschließend noch interessante Zahlen zur jährlichen Pro-Kopf-Fahrleistung mit Bahn, Bus und städtischen Öffis im jeweils eigenen Land für europäische Staaten. Österreich und die Schweiz an der Spitze, Deutschland weit abgeschlagen. [14]

1. Österreich: 3.405 km
2. Schweiz: 3.335 km
3. Tschechien: 3.245 km
4. Ungarn: 2.885 km
5. Estland: 2.740 km
6. Irland: 2.725 km
7. Italien: 2.670 km
8. Frankreich: 2.630 km
9. Luxemburg: 2.620 km
10. Schweden: 2.545 km
11. Dänemark: 2.405 km
12. Belgien: 2.365 km
13. Griechenland: 2.235 km
14. Finnland: 2.220 km
15. Deutschland: 2.110 km
…….

Fazit

Wer gesund bleiben möchte und über die körperlichen und infrastrukturellen Bedingungen verfügt, der ist mit dem Hauptverkehrsmittel Fahrrad bestens bedient. Für Wegstrecken unter 10 km in städtischen Räumen ist das Transportmittel äußerst attraktiv, da es zugleich gesund, umweltfreundlich und sparsam für Nutzer und Allgemeinheit ist. Für Langstrecken sind Bus und Bahn unschlagbar. Ob man nun beides nutzt oder sich auf eines der beiden Transportmittel festlegen möchte, kann man neben der persönlichen Präferenz von der Energiequelle der jeweiligen Fahrzeuge und deren Auslastung abhängig machen.

Foto 2 – Sportlich im Alter – Quelle: http://www.berliner-kurier.de (letzter Zugriff am 07.04.2019)

Kostenfreie und klimaneutrale Verkehrsmittel gibt es leider nicht, jede Gelegenheit hat aber vielleicht das für diesen Zweck optimale Verkehrsmittel. Wie bei so vielen Dingen ist man mit einem Konsum mit Maß und Ziel schon auf einem sehr guten Weg, sich selbst und der Allgemeinheit das Leben leichter zu machen.

[1] https://www.atmosfair.de/de/standards/emissionsberechnung/emissionsrechner/
[2] https://www.vcoe.at/service/fragen-und-antworten/welche-kosten-entstehen-fuer-den-steuerzahler-durch-den-verkehr
[3] https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wirtschaftspolitik/studie-autofahrer-verursachen-hoehere-kosten-als-sie-abgaben-zahlen-12085783.html
[4] https://www.vcoe.at/themen/ausgeblendete-kosten-des-verkehrs/download-publikation-ausgeblendete-kosten-des-verkehrs?file=files/vcoe/uploads/Themen/Ausgeblendete%20Kosten%20des%20Verkehrs/VC%C3%96-Publikation%20Ausgeblendete%20Kosten%20des%20Verkehrs.pdf
[5] http://www.bdo.org/uploads/assets/55950ac28c43adbe95000002/original/bdo-Flyer-Der_Fernbus_im_Wettbewerb.pdf?1435830978
[6] https://www.energie-umwelt.ch/haus/oeffentlicher-verkehr-mobilitaet/oeffentlicher-verkehr
[7] https://diepresse.com/home/panorama/wien/633072/Studie_Radler-zahlen-fuer-PkwVerkehr
[8] https://nationaler-radverkehrsplan.de/de/aktuell/nachrichten/fahrrad-hat-gesamtgesellschaftlichen-nutzen-von-30
[9] https://volksentscheid-fahrrad.de/de/2016/09/16/die-wahren-kosten-des-autoverkehrs-2675/
[10] http://blog.oebb.at/pwk-und-flugzeug-glatt-abgehaengt/
[11] https://www.ots.at/presseaussendung/OTS_20091218_OTS0148/oebb-nachhaltigkeit-oekonomisch-oekologisch-und-sozial
[12] https://www.ots.at/presseaussendung/OTS_20100630_OTS0177/oebb-co2-werte-deutlich-verbessert
[13] https://umwelt-schweiz.ch/de/mobilitaet
[14] https://www.vcoe.at/presse/presseaussendungen/detail/vcoe-oesterreich-europas-spitzenreiter-bei-bahn-bus-und-staedtischen-oeffis

Das Auto – Eine Bestandsaufnahme der Umweltauswirkungen I

Der Platz

Auf Instagram gibt es von den „Ökofluencern“ Franzi (@franzischaedel), Janine (@die_wolkenguckerin ) Annemarie (@todayis_de) und @dearheima jeden Montag den  #bewegwasmontag. Dabei stellen sie jede Woche eine neue Frage zum nachhaltigen Leben. Mal gibt es Fragen für ein gutes Bauchgefühl („Was war bzw. ist das Schönste, was du auf deinem nachhaltigen Weg bisher erleben durftest?), aber manchmal eben auch Fragen, bei denen man der eigenen „Eco-Guilt“ ins Auge sehen muss. Letzte Woche also stellten sie folgende Frage in den Raum:

„Gibt es etwas, auf was du nicht verzichten kannst und wider besseren Wissens konsumierst / tust?“


„Mir ist sofort viel zu vieles eingefallen… Beim Heimgehen noch eine Packung Reis aus dem Supermarkt mitgenommen,  konventionelles Gemüse eingekauft, Besitz angehäuft und, my biggest shame: Auto gefahren.
Warum ist das für mich so schlimm? Ich weiß es nicht genau. Alle Punkte, die ich oben genannt habe, sind grundsätzlich vermeidbar, ebenso wie das Autofahren und trotzdem nimmt es für mich einen besonderen Stellenwert ein, weil die Probleme, die das Auto mit sich bringt, so vielfältig sind.“

Auf Instagram habe ich also schon letzte Woche beantwortet, doch pünktlich zum Aschermittwoch und dem viel beachteten Autofasten dachte ich mir, dass ich auf den Punkt Auto noch genauer eingehen will. Und zwar weniger auf die bekannten Probleme (CO2 und Luftverschmutzung), sondern auf ein paar Faktoren, die das Autofahren und –besitzen ebenfalls problematisch machen, aber weniger bekannt sind. Heute geht es mit dem wohl Offensichtlichsten los, nämlich…

Platzbedarf

Wer kennt diese Darstellung aus Münster nicht?!

Dieses Bild ging vor einigen Jahren um die Welt. Nicht umsonst, denn es zeigt ein gewaltiges Problem auf, das sich in den nächsten Jahren weiter verschärfen kann.

„2019 geht es in der Autobranche wieder bergauf“

titelte die Zeitung Die Welt Ende 2018 freudig. „Die Absatzzahlen in der Automobilindustrie steigen nach dem Dieselskandal wieder. Gerade die Zulieferer könnten von höheren Erwartungen profitieren, nicht zuletzt dank wieder besserer Perspektiven in China.“

Zugleich orakelte allerdings trend.at im Februar, dass „magere Zeiten […] auf die Hersteller zu[kämen]. In Europa lag das Plus bei 0,1 Prozent. In China brachen die Verkäufe gar um vier Prozent ein. Doch 2019 könnte es auch den US-Markt treffen. Frank Schwope, Autoanalyst der deutschen Nord/LB sieht magere Zeiten auf den Automarkt zukommen. In den USA rechnet er mit einem Rückgang der Verkaufszahlen von vier Prozent.“

Egal, ob es mehr oder weniger werden (hoffen wir auf weniger!), Autos verbrauchen enorm viel Platz! Und der Platz pro Auto, der verbraucht wird, der wird erwiesenermaßen immer mehr:

Die Universität Duisburg-Essen hat die Breite von Neuwagen untersucht, bzw.: deren Steigerung. Während 1990 die Durchschnittsbreite eines PKW bei 167,9 cm lag, waren es 2017 180,2 cm. Die Studienautoren rechnen zudem damit, dass es damit nicht zu Ende ist: 2015 sollen es sogar 183 cm sein. Übrigens wurden die Autos auch länger. Deutlich weniger als sie in die Breite wuchsen, doch immerhin um 7,4%. Die Zunahme dieser Größenordnung liegt sowohl an der Zunahme im Durchschnitt, wie auch an der steigenden Zahl der SUV’s und Vans.

Gilt der Golf dann eigentlich noch als Kleinwagen?! Quelle

Dieses Breitenwachstum hat nicht nur für den einzelnen Fahrer Nachteile: Parkplätze sind zu eng, die verengten Fahrspuren bei Baustellen werden zum Hindernis. Alles in allem: noch mehr Platz für ruhenden und fließenden Verkehr. (Bei ohnehin bereits jetzt massiver Flächenversiegelung!) Zu enge Parkplätze mögen jetzt nach Luxusproblem klingen, sind aber für Eltern mit Kindern, beeinträchtigte und alte Menschen ein gewaltiges Hindernis!

Dazu kommt:  Auto stehen nahezu den ganzen Tag. Gerade einmal 1 Stunde am Tag wird ein Privat-PKW im Durchschnitt bewegt. Heißt: das Auto steht 23 Stunden. Aber natürlich verbraucht es auch in der gefahrenen Stunde Platz, keine Frage. Und dieser Platz ist immens: In Österreich werden 2,5% des gesamten Landes als Verkehrsfläche genutzt – klingt recht wenig, ist aber fünfmal die Fläche Wiens! In Wien selbst werden übrigens 14,7% der Fläche für den Verkehr verbraucht.

So könnten Parkplätze nämlich auch aussehen… Quelle

Vor allem in der Stadt ist diese Fläche verhältnismäßig groß, zugleich auch der Nutzungsdruck darauf. Mehr Menschen wollen dieselbe Fläche nutzen. Für mich hat die Parkplatz-Frage immer mehr einen schalen Beigeschmack: Ist das gerecht?

Im Bachelor hatten wir für eine Lehrveranstaltung geplant, Parkplätze in der Wiener Innenstadt zu besetzen und als kurzzeitigen Minipark gestalten – ganze 5 Stück. 😉 Wir wollten testen, was passiert: ob die Freude von Passanten überwiegt oder der Autoverkehr seinen Grant an uns auslässt. Leider kam es dank nicht erfolgter Genehmigung dazu… Aber spätestens seit diesem Tag frage ich mich: Wieso ist es erlaubt, sich einen Teil der öffentlichen Stadtfläche für ein Auto (und einen lächerlich kleinen Beitrag) zu mieten, wenn ich das nicht darf, um mich auf diese Fläche zu setzen, legen oder mein Zeug dort abzustellen?

WEiterführende Links

Falls euch das Thema Auto und Platz weiter interessiert, schaut mal hier vorbei:

https://zurpolitik.com/2012/01/26/wie-viel-platz-brauchen-bus-auto-und-rad-in-der-stadt/

https://www.zukunft-mobilitaet.net/13615/strassenverkehr/parkraum-abloesebetrag-parkgebuehr-23-stunden/

https://www.vcoe.at/news/details/vcoe-verkehr-in-oesterreich-verbraucht-bereits-5-fache-flaeche-wiens