Strategien für die Zukunft

Ein nachhaltiges Verkehrskonzept

Der Verkehr verursacht alleine in Deutschland mehr als 5.000 Tote im Jahr, auf ihn gehen 28 Prozent unseres Energieverbrauches zurück, ein Viertel unseres Kohlendioxid-Ausstoßes, und er verursacht einen erheblichen Anteil der Luftverschmutzung, vor allem an Stickoxiden und Feinstaub. Die Situation ließe sich durch eine konsequente Verbesserung von Bussen und Bahnen und eine Abkehr von übermotorisierten Hochgeschwindigkeits-Autos wesentlich verbessern.

Energieverbrauch im Personenverkehr

Energieverbrauch im Güterverkehr

Kohlendioxid-Emissionen im Personenverkehr

Kohlendioxid-Emissionen im Güterverkehr
Nur zwei der Auswirkungen des Verkehrs: Energie- verbrauch und Kohlendioxid-Emissionen im Personen- und Güterverkehr. Berechnet pro Personenkilometer bzw. Tonnenkilometer (Fahrleistung multipliziert mit Zahl der beförderten Personen bzw. Tonnen) unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Auslastung, z.B. 1,4 Personen/Auto und 48 Prozent bei der Bahn. Nach Allianz pro Schiene e.V., “Umweltschonend mobil”, 2003.

Wie wenig effizient unser Verkehr ist, kann man rund um jede Großstadt an jedem Arbeitstag selber sehen: Tausende von Menschen fahren, meist alleine im Auto, in dieselbe Richtung (und am Abend wieder zurück). Ein durchschnittlicher Autofahrer soll sechs Monate seines Lebens im Stau stehen... Technisch ist ein nachhaltiges Verkehrskonzept längst möglich; die Hindernisse sind hauptsächlich psychologischer Art: Das Auto ist des Deutschen liebstes Kind (und ein Blick über die Landesgrenzen zeigt, nicht nur des Deutschen). Es gilt - den sechs Monaten im Stau zum Trotz - als Symbol der Freiheit; “freie Fahrt für freie Bürger” hieß das Motto einer Kampagne gegen Geschwindigkeitsbeschränkungen auf Autobahnen. Was Freiheit verspricht, wird gekauft, und wenn der Geländewagen auch noch “Explorer” oder “Touareg” heißt - umso besser. Mit Bussen und Bahnen zu fahren, gilt dagegen als Zeichen von sozialer Ausgeschlossenheit; akzeptiert allenfalls bei Pendlern und Geschäftsreisenden im ICE. Jedenfalls hat das Auto heute einen Anteil von über 80 Prozent an der gesamten (motorisierten) Personenverkehrsleistung, Busse liegen etwa über 7 Prozent und die Bahn knapp darunter (dazu kommt der Flugverkehr mit einem Anteil von 4,1 Prozent). Bei Berücksichtigung von Fahrrad- und Fußgängerverkehr kommt das Auto immer noch auf einen Anteil von 77,1 Prozent.

Hierin liegt eine Herausforderung. Gerade sind Chinesen und Inder dabei, den Motorisierungsgrad der reichen Industrieländer anzustreben, und entweder werden die schwindenden Ölvorräte (>> hier) ein Umdenken erzwingen oder der Klimawandel (>> hier). Angesichts des großen Unterschiedes in Treibstoffverbrauch und Kohlendioxidemissionen wäre es hilfreich, könnten Fußgänger- und Fahrradverkehr sowie Busse und Bahnen mehr als ihren heutigen Anteil von knapp 20 Prozent erobern.

Attraktive Busse und Bahnen

Kernpunkt eines nachhaltigen Verkehrskonzeptes sind daher attraktive Busse und Bahnen. Erst wenn diese nicht mehr als “Auffangbecken” für alle gelten, die sich kein Auto leisten können, wird sich die Verteilung der Verkehrsträger dauerhaft ändern. Ein Weg dahin sind kurze Taktzeiten - im besten Fall muss man keinen Fahrplan mehr kennen, da ohnehin alle 10 bis 15 Minuten oder sogar noch öfter ein Bus oder Zug in die gewünschte Richtung fährt. Dieses lohnt sich, wenn deutlich mehr Menschen Busse und Bahnen benutzten. Nach den Vorstellungen des englischen Ökonomen Alan Storkey könnte man die Fahrzeiten deutlich verkürzen, indem man Spuren für Busse freihält - nicht nur in den Städten, sondern auch auf Autobahnen. Da ein mit 35 Personen besetzter Bus 25 Autos ersetzt, würde sich ab einer bestimmten Busfrequenz die Situation für die Autos trotzdem nicht verschlechtern, die Transportkapazität unserer Straßen insgesamt würde sich sogar erhöhen. Damit würden aber die Fahrzeiten von Bussen und Bahnen auch in den Städten mit denen der Autos vergleichbar.

Natürlich hätten Busse und Bahnen nach wie vor Nachteile gegenüber dem Auto, eine Reise ohne Umsteigen mit allem Gepäck im Kofferraum wäre nach wie vor nicht möglich; aber dafür kann man während der Fahrt im Zug lesen, arbeiten oder ein Bier trinken - hier ist das Auto klar im Nachteil. Mit einem optimal ausgebauten System an Bussen und Bahnen könnten etwa 80 Prozent des Autoverkehrs ersetzt werden.

Güter auf die Schiene - und viel weniger Transporte

Beim Güterverkehr beträgt der Anteil der Straße an der Verkehrsleistung 70,2 Prozent, der Anteil der Eisenbahn 15,4 Prozent und jener der Schifffahrt 11,3 Prozent (dazu kommt ein Anteil von 3 Prozent durch Pipelines). Aufgrund seines pro Tonnenkilometer höheren Energieverbrauchs und seiner höheren Kohlendioxid-Emissionen verbraucht der Güterverkehr auf der Straße 90 Prozent der Energie des gesamten Güterverkehrs, und verursacht 93,5 Prozent der Kohlendioxid-Emissionen. Könnte die Hälfte des Straßentransports auf Schiene und Schifffahrt verlagert werden, würde der gesamte Energieverbrauch des Güterverkehrs und seine Kohlendioxid-Emissionen um 38 Prozent zurückgehen. Dieses wäre allerdings kaum ohne gewaltige Investitionen zu bewältigen; wir werden daher um eine massive Verkürzung der Transportwege nicht herumkommen.

Für den internationalen Seetransport gibt es bereits Ansätze, zukünftig die Windkraft wieder zu nutzen - für den Transport schwerer Güter werden in Holland bereits wieder Segelschiffe (mit Hilfsmotor) gebaut; eine Hamburger Firma erprobt zur Zeit Flugdrachen als Zusatzantrieb (>> Spiegel online). “Wir werden eine Renaissance der Windnutzung als Zusatzantrieb erleben”, sagt laut ZEIT 32/2008 auch der Geschäftsführer des Verbandes für Schiffbau und Meerestechnik.

Sparsame Autos

Auch wenn Busse und Bahnen massiv ausgebaut werden; etwa 20 Prozent der Personenverkehrsleistung werden auch langfristig Autos übernehmen: Vor allem auf dem Land, aber auch für den Transport kranker Menschen oder von Menschen mit Behinderungen. Die Nutzung von Autos müsste nicht unbedingt mit ihrem Besitz verbunden sein: Nach einer Anfahrt mit Bussen oder Bahnen könnte man in regionalen Mobilitätszentren ein Auto zur Weiterfahrt auf das Land erhalten.

Die veränderte Nutzung des Autos könnte auch andere Autos hervorbringen: Wenn diese nicht mehr für Spitzengeschwindigkeiten auf der Autobahn getrimmt werden müssten, könnten die Effizienzfortschritte dem Spritverbrauch zu Gute kommen. Autos, die für Landstraßen und die dort erlaubten 100 Stundenkilometer ausgelegt wären, könnten schon mit heutiger Technik mit 3 Liter/100 km auskommen. Aber wir dürfen sicher sein: Wenn die Kreativität unserer Ingenieure erst einmal in diese Richtung gelenkt wird, sind auch beim Treibstoffverbrauch noch enorme Fortschritte möglich: Der klassische Verbrennungsmotor ist noch nicht ausgereizt, was das Einsparpotential angeht - zur Zeit werden die Motoren wieder kleiner, bleiben aber dank Turboaufladung leistungsstark (“downsizing”). Die FAZ berichtet am 20.6.2009 vom beginnenden Testlauf des Scuderi-Motors, der nach dem Split-Cycle-Prinzip läuft (die vier Arbeitstakte sind auf zwei Zylinderpaare verteilt) und Wirkungsgrade von fast 50 Prozent erreicht - bei gleicher Leistung also sparsamer ist. Dieser soll auch als “integrierter Hybridantrieb” angeboten werden: Mit der Bremsenergie wird Luft verdichtet, die den Zylinder bei der Verdichtung “arbeitslos” macht. Hybridantriebe der zweiten Generation (der Verbrennungsmotor dient nur noch dazu, die Batterien aufzuladen, wie beim geplanten Opel Ampera) und Leichtbau werden ebenfalls Treibstoff einsparen. An den Batterien hakt noch die Umsetzung des reinen Elektroautos, ansonsten ein wichtiger Schritt in Richtung “sparsame Autos”: Elektromotoren arbeiten fast verlustfrei, und sind damit dem Verbrennungsmotor grundsätzlich überlegen. Die Fortschritte in der Batterietechnik werden wohl auch über die Zukunft der Brennstoffzelle entscheiden, die den Strom aus Wasserstoff erzeugt (>> mehr). Ein großes Hindernis auf dem Weg zum sparsamen Auto ist jedoch die PS-Protzerei der Automobilindustrie, die damit ihre Zukunft zu verspielen droht (>> Die Zukunft des Autos).

Das Auto von Morgen: weg vom Öl

 

Antriebskonzept Verbrauch CO2-Ausstoß
Hybridantrieb (heute schon erhältlich) 3,9 l/100 km 89 g/km
Elektroantrieb mit Li-Ionen-Batterie und Verbrennungsmotor 1,6 l/100 km 40 g/km*
Brennstoffzelle, Wasserstofferzeugung mit herkömml. Strom 0 l/100 km 196 g/km**
Brennstoffzelle, Wasserstofferzeugung mit erneuerb. Strom 0 l/100 km 8,5 g/km**

Bei Verbrauch ist nur der Benzin bzw. Dieselverbrauch angegeben; Grundlage ist ein Auto etwa der Größe eines VW Golf mit einer Höchstgeschwindigkeit von 160 bis 180 km/h. Die Werte für Kohlendioxid sind nicht direkt vergleichbar, denn die nach ECE-Zyklen berechneten ersten beiden Werten beziehen sich nur auf den Kohlendioxidausstoß (* bei gemischtem Betrieb) durch den Verbrennungsmotor; die Kohlendioxid- Emissionen durch den Stromverbrauch sind nicht berücksichtigt. ** Hier sind die Emissionen bei der Energieerzeugung und beim Energietransport berücksichtigt - deutlich wird, wie sehr diese von der Stromerzeugung abhängen. Quellen: DIE ZEIT Nr. 28/2008 und eigene Recherchen.

Leichtbau kann auch den Energieverbrauch von Lieferwagen, Bussen und Lastwagen sowie Zügen senken, wenn auch nicht so deutlich wie beim Auto, da bei ihnen das Verhältnis Leergewicht zu Nutzlast ohnehin nicht ganz so ungünstig ist.

Biokraftstoffe

Politik und Automobilindustrie setzen große Hoffnung in Biokraftstoffe zur künftigen Energieversorgung unserer Fahrzeuge. Bestehende Biokraftstoffe haben jedoch eine schlechte Ausbeute und Umweltbilanz (>> mehr); selbst Biokraftstoffe der zweiten Generation sind gegenüber Elektroautos in der Energieeffizienz weit unterlegen (siehe Abbildung). Biomasse wird wirksamer in Heizungen und zur Stromerzeugung eingesetzt. Siehe auch die Seite >> Bioenergie.

Energieeffizienz von Biotreibstoffen und direkt erzeugtem Strom als Autoantrieb

Energieeffizienz verschiedener Systeme zum Antrieb von Autos: Elektromotoren setzen 80 Prozent der im Strom enthaltenen Energie in Antrieb um; bei direkt erzeugtem Strom (>> hier) liegt die Gesamteffizienz des Systems bei über 75 Prozent. Bei einem Verbrennungsmotor werden nur 20 Prozent der Energie im Treibstoff in Antriebsenergie umgesetzt; aufgrund weiterer Verluste bei der Herstellung von Biotreibstoffen liegt die Effizienz des Gesamtsystems bei 6 bis 10 Prozent. Aus diesem Grund sieht etwa der Sachverständigenrat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen die Zukunft im Verkehrssektor in der Elektromobilität. Eigene Abbildung nach >> WBGU, Zukunftsfähige Bioenergie.

Brennstoffzellen-Autos?

Der (hoffentlich) sinkende Energiebedarf künftiger Autos erleichtert auch den Einsatz alternativer Antriebskonzepte. Die Brennstoffzelle nutzt Wasserstoff, um Strom zu erzeugen. Durch höhere Umwandlungsverluste bei der Wasserstofferzeugung und einem Wirkungsgrad der Brennstoffzelle von 60 Prozent ist die Energieeffizienz schlechter als bei Nutzung von Batterien; nur bei Nutzung erneuerbarer Stromquellen wäre diese Technologie wirklich sauber (siehe Tabelle oben). Allerdings: Wasserstoff-Autos waren uns schon für 2005 versprochen, inzwischen glauben nur wenige Optimisten an einen Markteintritt vor 2015/2020. Zuvor wird die Technik wohl als Kleinkraftwerk in Haushalten Einzug halten (>> Eine mögliche Energiezukunft); erst danach als Antrieb für Autos zum Einsatz kommen.

Und was ist mit dem Luftverkehr?

Moderne Flugzeuge haben auf 100 km pro Passagier einen geringeren Treibstoffverbrauch als ein durchschnittlich besetztes modernes Auto - aber sie haben dennoch enorme Auswirkungen auf den Klimawandel. Erstens: Wir fliegen wesentlich längere Strecken, als wir in Autos fahren. Ein einziger Flug nach New York überschreitet das nachhaltige Pro-Kopf-Budget an Treibhausgasen von 1,1 Tonnen/Kopf (mehr zu diesem Budget >> hier). Zweitens: Flugzeuge geben Abgase und Treibhausgase in großen Höhen ab, in denen die Atmosphäre besonders empfindlich ist. Dadurch ist der Treibhauseffekt 2,7mal höher, als es der reinen Kohlendioxid-Menge entspräche - und pro Passagierkilometer nicht niedriger als beim Auto.

Technische Alternativen gibt es beim Flugzeug kaum. Zum einen ist die Luftfahrt mit Neuerungen vorsichtig (was aus Sicherheitsgründen auch gut so ist); zum anderen gilt sie als “reif” - große technische Durchbrücke sind nicht in Sicht. Moderne Flugzeuge wie der Airbus A 380 oder Boeings “Dreamliner” senken den Treibstoffverbrauch um 12 bis 15 Prozent, aber niemand hat eine Idee, wie der Treibhauseffekt des Flugverkehrs um eine Größenordnung gesenkt werden kann. (Ab und zu geistern fantasievolle Visionen von sparsamen Nurflüglern durch die Presse, die etwa ein Viertel weniger verbrauchen sollen - aber ein grundlegend neues Flugzeugdesign kann kaum vor 2030 auf dem Markt gelangen. Die Nurflügler etwa leiden noch unter instabilem Flugverhalten. Ebenso wenig stellt Wasserstoff eine Lösung für den Luftverkehr dar: Der erhöhte Treibhauseffekt der Flugzeuge beruht im Wesentlichen auf den Kondensstreifen, die in großer Höhe die Wärmeabstrahlung der Erde behindern. Mit Wasser als Abgas würde dieser Effekt noch verstärkt.)

Die Hoffnungen der Fluggesellschaften liegen daher kurzfristig in organisatorischen Maßnahmen (weniger “Staus” im Luftraum) und im Emissionsausgleich: Mit dem Ticketkauf bezahlt man eine Summe, die die Einsparung der verursachten Emissionen an anderer Stelle ermöglicht (einige Fluggesellschaften bieten dieses gleich bei der Ticketbuchung an). Werden die erlaubten Emissionen auf ein nachhaltiges Maß gesenkt, wird der Preis für diesen Emissionsausgleich allerdings enorm ansteigen. Der britische Journalist George Monbiot, der in seinem Buch “Hitze” (zur >> Buchbesprechung) nach Lösungen für den Klimawandel suchte, fand überall Ansätze für eine Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen um 90 Prozent - nur beim Luftverkehr nicht. Begrenzte Abhilfe könnte kurz- bis mittelfristig vor allem der Einsatz von Biotreibstoff der zweiten Generation schaffen; der allerdings bei Heizungen und zur Stromerzeugung wirksamer eingesetzt werden kann. Dort gibt es jedoch Alternativen; wieviel Flüge wir uns in Zukunft noch leisten werden, dürften daher eine politische Entscheidung sein. Allem Anschein nach werden es aber wesentlich weniger als heute sein, dafür wird schon der Treibstoffpreis sorgen - die Zeit der Billigflüge geht wohl dem Ende entgegen.

Webtipps

Für eine zukunftsfähige Verkehrspolitik, attraktive Busse und Bahnen und eine Verlagerung des Güterverkehrs auf die Schiene setzt sich ein: >> Verkehrsclub Deutschland e.V. (VCD)

Sparsame Autos: Über das Hypercar berichtet das >> Rocky Mountain Institute mit Links zu weiteren Informationen (englischsprachig).

Mit den Umweltfolgen des Flugverkehrs beschäftigt sich >> Germanwatch (hier über > Klimaschutz und > Klima und Verkehr zu > Flugverkehr.

Weiter mit:
>> Saubere Energie

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© Jürgen Paeger 2006 - 2010

Der Energieverbrauch eines durchschnittlichen deutschen Autofahrers beträgt etwa 31,6 kWh am Tag (>> hier), entspricht also etwa 8 “Energiesklaven” (>> mehr). Die gleiche Strecke in der Bahn entspräche 4 “Energie- sklaven”.
Ein einziger Lang- streckenflug (hin und zurück) im Jahr entspricht ungefähr dem Jahresverbrauch des Autofahrers, also auch 8 “Energiesklaven”. Ein Mittelstreckenflug, etwa Düsseldorf - Málaga, im Jahr entspricht gut 3 kWh/Tag (einem drei- viertel-Energiesklaven).

Lithium-Ionen-Akkus sind die Hoffnung der Autoindustrie für das Elektroauto. Dazu müssen sich aber Preis, Sicherheit und Lebensdauer verbessern: Ein Akku für 16 Kilowattstunden (etwa 100 Kilometer Autofahrt) kostet noch 16.000 Euro. Auch wenn der Preis wie erhofft auf 5.000 Euro sinkt, mit Elektronik und Elektromotoren kosten eine solches Auto wohl 10.000 Euro mehr. Die Brandgefahr soll etwa durch neue Keramik- Membranen gebändigt werden (>> mehr); die Lebensdauer im Auto ist noch unsicher. Hybrid- Pionier Toyota erklärte unlängst, seine Entwickler seien “noch nicht zufrieden”, und arbeiteten bereits “an einer leistungsfähigeren Alternative” (SPIEGEL 31/2008, “Fahren ohne Feuer”).

Die Rückkehr der Ozeanliner wäre auch kein Beitrag zur Energieeinsparung: Ein Schiff wie die Queen Elizabeth II braucht pro Personenkilometer mehr als vier Mal soviel Energie wie ein Jumbo; weniger luxuriöse Schiffe immer noch doppelt soviel.