Kraftstoffe – Arten, Eigenschaften und Umweltauswirkungen

Kraftstoffe sind für den Antrieb von Autos und anderen motorisierten Fahrzeugen erforderlich. Die Wahl des richtigen Kraftstoffs beeinflusst nicht nur die Leistung und Effizienz des Motors, sondern hat auch Auswirkungen auf die Umwelt.

Arten von Kraftstoffen

Autos können mit unterschiedlichen Kraftstoffen betrieben werden. Dazu gehören flüssige und gasförmige Brennstoffe. Weiterhin gibt es die alternativen Kraftstoffe, bei denen die Forschung immer neue Varianten entwickelt. Ein Überblick über die gängigsten Treibstoffe für Fahrzeuge:

• Benzin
• Diesel
• Erdgas und Autogas
• Biodiesel und (Bio-)Ethanol
• Elektrizität
• E-Fuels / synthetische Kraftstoffe
• Wasserstoff

Benzin

Benzin, auch als Ottokraftstoff bekannt, ist der am häufigsten verwendete Kraftstoff für Autos. Es zeichnet sich durch eine hohe Energiedichte und schnelle Verbrennung aus. Benzin wird in einer breiten Palette von Fahrzeugen verwendet, von Kleinwagen bis zu Hochleistungsfahrzeugen. Es eignet sich für den alltäglichen Gebrauch und bietet eine gute Beschleunigung. Benzin ist ideal für Fahrer, die eine schnelle und reaktionsfreudige Motorleistung schätzen. Die breite Verfügbarkeit und die Weiterentwicklung von Benzinmotoren machen diesen Kraftstoff zur bevorzugten Wahl für viele Fahrzeughalter.

Diesel

Dieselkraftstoff hat eine höhere Energiedichte als Benzin und bietet daher eine bessere Kraftstoffeffizienz. Dieselmotoren zeichnen sich durch hohes Drehmoment und gute Langstreckentauglichkeit aus. Diesel wird häufig in Nutzfahrzeugen, Lastwagen und großen SUVs eingesetzt. Es ist besonders effizient für Langstreckenfahrten und schwere Lasten. Diesel ist besonders vorteilhaft für Fahrer, die häufig lange Strecken zurücklegen oder schwere Lasten transportieren. Die Effizienz von Dieselmotoren macht diesen Kraftstoff wirtschaftlich attraktiv.

Erdgas und Autogas

Bei den gasförmigen Kraftstoffen gibt es zwei weitverbreitete Varianten. Beide unterscheiden sich grundlegend und sind nicht miteinander kompatibel. Fahrzeuge für Autogas fahren mit LPG (Liquefied Petroleum Gas), einer Mischung aus Butan und Propan. Erdgasfahrzeuge hingegen fahren mit CNG (Compressed Natural Gas) oder LNG (Liquefied Natural Gas). Die beiden Kraftstoffe weisen im Fahrbetrieb unterschiedliche Emissionseigenschaften auf. Bei Autogas (LPG) sind die Stickoxid-Emissionen und der Ausstoß unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Vergleich zu Benzin geringer – die genauen Werte hängen vom jeweiligen Fahrzeug, Motortyp und Testverfahren ab. Bei CNG sind die CO_2-Emissionen im Fahrbetrieb geringer als bei Benzin. Emissionen, die bei Förderung, Transport und Verarbeitung des Erdgases entstehen, sind in dieser Betrachtung nicht enthalten.

Biokraftstoffe

Biokraftstoffe werden aus erneuerbaren Ressourcen wie Pflanzenöl, Algen oder Biomasse hergestellt und kommen zunehmend in herkömmlichen Fahrzeugen sowie in Flexfuel- und Hybridfahrzeugen zum Einsatz – sowohl als Diesel- als auch als Benzinersatz. E10-Benzin enthält einen Anteil von bis zu zehn Prozent Ethanol.Bestimmte Biokraftstoffe – etwa HVO aus Abfall- und Reststoffen – können die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu fossilem Kraftstoff über den gesamten Lebenszyklus reduzieren. Die tatsächliche Einsparung hängt vom Rohstoff und Herstellungsverfahren ab und ist in den Vorgaben der EU-Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED III) geregelt. Je nach Kraftstofftyp und Beimischungsanteil lässt sich so der Anteil fossiler Brennstoffe im Kraftstoffmix verringern.

Wasserstoff

Wasserstoff kann als Kraftstoff in Fahrzeugen genutzt werden. Moderne Brennstoffzellenfahrzeuge stoßen dabei im Fahrbetrieb nur Wasserdampf aus – also keine Abgase direkt am Fahrzeug. Bei Fahrzeugen, die Wasserstoff in einem herkömmlichen Verbrennungsmotor verbrennen, können dagegen geringe Mengen Stickoxide entstehen.

Wasserstoff enthält auf gleichem Gewicht deutlich mehr Energie als viele andere Kraftstoffe. Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb befinden sich aktuell noch in der Entwicklung und sind bisher kaum auf dem Markt verfügbar.

Wie umweltfreundlich Wasserstoff tatsächlich ist, hängt vor allem davon ab, wie er hergestellt wird: Wird er mit Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind oder Sonne produziert, sind die Treibhausgasemissionen über die gesamte Kette deutlich geringer als bei herkömmlichen Kraftstoffen. Wird er hingegen aus Erdgas gewonnen, fällt die Klimabilanz deutlich schlechter aus.

E-Fuels und synthetische Kraftstoffe

E-Fuels sind künstlich hergestellte Kraftstoffe, die mithilfe von Strom produziert werden – sie basieren nicht auf Erdöl oder Erdgas. Da sie chemisch herkömmlichen Kraftstoffen ähneln, können sie Benzin oder Diesel in bestehenden Verbrennungsmotoren ersetzen. Aufgrund der derzeit noch hohen Herstellungskosten spielen E-Fuels heute nur eine untergeordnete Rolle.

Wie gut die Klimabilanz ausfällt, hängt entscheidend von der Stromquelle ab: Kommt der Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind oder Sonne, können die Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus deutlich geringer ausfallen als bei fossilen Kraftstoffen. Wird hingegen Strom aus fossilen Quellen genutzt, verbessert sich die Klimabilanz kaum.

Umweltauswirkungen

Die Wahl des Kraftstoffs beeinflusst, welche Emissionen im Fahrbetrieb entstehen. Benzin und Diesel stoßen beim Verbrennen CO_2 sowie weitere Abgase aus, die zur Luftbelastung beitragen können.

Elektrofahrzeuge verursachen im Betrieb keine direkten Abgasemissionen – ihre Gesamtbilanz hängt jedoch davon ab, mit welchem Strom sie geladen werden. Ähnliches gilt für Wasserstofffahrzeuge: Entscheidend ist, ob der Wasserstoff mit erneuerbarem Strom hergestellt wurde.

Bestimmte Biokraftstoffe – etwa HVO aus Abfall- und Reststoffen – können Treibhausgasemissionen im Vergleich zu fossilem Kraftstoff reduzieren. Die tatsächliche Einsparung hängt vom Rohstoff und Herstellungsverfahren ab.