Kann Polen Erdgas im Automobilsektor nutzen?
Beginnen wir mit einer kurzen Beschreibung des Zustands der polnischen Automobilindustrie: Polen ist das am meisten motorisierte Land Europas. Überrascht? Schauen wir uns also die Daten an. Bis Ende 2022 waren in Polen 34,860 Millionen Kraftfahrzeuge (Personenwagen, Lastwagen und Motorräder) registriert. Dies platziert unser Land auf Platz 1 in der Europäischen Union, was den Motorisierungsindex angeht (Anzahl der Personenkraftwagen pro 1000 Einwohner) – 687. Wir übertreffen sogar das wohlhabende Deutschland – 583. Doch das Durchschnittsalter der Autos in Polen beträgt über 14 Jahre, in Deutschland 10 Jahre. Größere Liebhaber alter Autos sind die Griechen und Esten, deren Fahrzeuge durchschnittlich 17 Jahre alt sind.
Im ersten Teil des Artikels beschrieb ich, welche Maßnahmen die Europäische Union zusammen mit unserer Regierung zur Reduzierung der Emission von Treibhausgasen und giftigen chemischen Verbindungen in die Luft unternimmt. Daher könnte die Anzahl der Fahrzeuge, die möglicherweise stillgelegt werden, enorm sein. Wenn Methangas die Chance hat, uns zu helfen, fast eine 20 Millionen alte Autoflotte vor der Verschrottung zu retten, dann schauen wir es uns näher an.
Beginnen wir mit der Tatsache, dass
Methan – ein seit langem bekannter Kraftstoff
Die Verwendung von Methan in Form von Erdgas im Automobilbereich ist nichts Neues. Bereits in den 1930er Jahren wurde diese Antriebsart in England, Russland und Italien weit verbreitet verwendet. In Polen wurden in den 1950er Jahren mehrere Erdgastankstellen gebaut. Sie befanden sich in Rzeszów, Tarnów, Mysłowice und Krosno. Damals fuhren etwa 4.000 sogenannte technische Autos in Polen. Die 1960er und 70er Jahre waren ein völliger Rückschritt in diesem Bereich. Erneut wurde die erste CNG-Tankstelle 1988 an der Erdgasmine Przemyśl-West eröffnet. Seitdem wird CNG in Einzelfällen bei institutionellen Transportfahrzeugen, wie z.B. städtischen Bussen, verwendet. Derzeit gibt es in Polen 56 CNG-Tankstellen mit 140 Tankpunkten (Daten von Januar 2024).
Für Anfänger in diesem Bereich beginnen wir mit einer Erklärung der Begriffe, d.h.:
Wie unterscheiden sich CNG, LNG und LPG?
CNG (Compressed Natural Gas) besteht zu 97% aus Methan, das auf einen Druck von 20–25 MPa komprimiert wird. Seine Oktanzahl beträgt 110–120. Im Verarbeitungsprozess benötigt es keine Raffination, sondern nur Trocknung und Filterung.
LNG (Liquefied Natural Gas) ist verflüssigtes Erdgas, das auf Temperaturen unter -162°C gekühlt wird. Durch die Änderung des Aggregatzustandes in flüssig verringert sich sein Volumen um das 630-fache. Es wird hauptsächlich im Langstrecken-Straßentransport verwendet, auch für den Antrieb von Bussen, einschließlich des Stadtverkehrs. Es wird auch als Kraftstoff für Binnenschiffe und Seeschiffe verwendet.
LPG (Liquefied Petroleum Gas) – ist eine Mischung aus den Gasen Propan und Butan, komprimiert auf 2 MPa. Es wird als Nebenprodukt bei der Erdölraffination gewonnen. Die Oktanzahl von LPG reicht bis 130. Zum Starten des Motors ist Benzin erforderlich, erst nach Erreichen der richtigen Betriebstemperatur erfolgt der Wechsel zu Gasbetrieb.
Lassen Sie uns zu den Details übergehen und die Vorteile der Verwendung von Methangas im Vergleich zu erdölbasierten Kraftstoffen betrachten.
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VORTEIL |
NACHTEILE |
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UMWELT
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| Geringere Abgasverschmutzung, 20% geringere CO2-Emissionen | |
| Null Emission von komplexen Kohlenwasserstoffen (THC) | |
| Verringerte CO-Emission | |
| 40% NOx-Emission für Zündstrahlmotoren | |
| Keine Emission von Feinstaubpartikeln (PM) | |
| Milderung des Treibhauseffekts | |
| Nutzung von Methan, das in die Atmosphäre entweicht (Minen, Fermenter) | |
| Brückentechnologie zu Hochdrucktechnologien – Wasserstoff | |
| Natürlicher Rohstoff, der nur gefiltert, nicht raffiniert wird | |
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VERFÜGBARKEIT VON ERDGAS – METHAN
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| Gute Verfügbarkeit und breite Diversifikation der Quellen im Vergleich zu Erdöl. Nationale Reserven dokumentiert bei 145 Milliarden m³ | |
| Baltic Pipe Gasleitung von norwegischen Feldern durch Dänemark – mit einer Kapazität von 10 Milliarden m³ pro Jahr | |
| Aus Steinkohlevorkommen 1-2 Milliarden m³/Jahr, Ressourcen 90 Milliarden m³ | |
| Aus Biomasse-Kompostanlagen | |
| Aus dem Gasport – derzeit 6,2 Milliarden m³, nach Ausbau 7,5 Milliarden m³ | |
| Aus der Jamal-Gasleitung – 10 Milliarden m³/Jahr (Gesamtkapazität 33 Milliarden m³/Jahr), derzeit Lieferungen aus politischen Gründen eingestellt | |
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SICHERHEIT
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| Erfordert Lagerung unter hohem Druck (22 MPa) | |
| Leichter als Luft, sammelt sich nicht in Vertiefungen an | |
| Selbstentzündungstemperatur 595°C (Diesel 240°C, Benzin 340°C) | |
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NUTZUNG
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| Erfordert zusätzliche Kontrolle der Installation | |
| Zylindrische Tanks benötigen zusätzlichen Raum | |
| Hohes Eigengewicht der Stahltanks | |
| Oder hoher Preis für Verbundstofftanks | |
| Längere Tankdauer, höherer Lagerdruck (30 MPa) | |
| Anzahl der CNG-Tankstellen 56, Tankpunkte – 140 | |
| Reichweite des Fahrzeugs (um 50% geringer als bei Dieselbetrieb) | |
| Kein Transport zur Tankstelle erforderlich, nur Anschluss an die Pipeline | |
| Möglichkeit der Eigenbetankung aus dem häuslichen Gasnetz | |
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AUSBEUTUNG
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| Rund 10 dB leiserer Motorbetrieb | |
| Geringeres Klopfen beim Verbrennen, Oktanzahl 110–120 | |
| Einfachere Motorkonstruktion | |
| Höchster Energiegehalt 48 MJ/kg | |
| Geeignet für den Einsatz in Zündstrahlmotoren (ZI), Benzin- und Diesel-Zündstrahlmotoren (ZS) ohne wesentliche Änderungen |
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Die oben genannte Zusammenfassung der Vorteile der Nutzung von CNG ist unbestreitbar. Wenn es so gut ist, warum fahren dann so wenige von uns mit CNG? Untersuchungen des Autors zeigen, dass der Faktor, der potenzielle polnische Kunden von der Nutzung dieses Kraftstoffs abhält, hauptsächlich die begrenzte Verfügbarkeit von Tankstellen ist. Erinnern wir uns jedoch an die Erfahrungen mit der Einführung von LPG auf dem Markt. Anfangs gab es in den 1990er Jahren nur wenige Dutzend Stationen in ganz Polen, aber heute ist LPG an den meisten Tankstellen verfügbar.
CNG-Selbstbetankungsstation in Nord-Schweden (Foto: A. Górniak)
Autor: Dr. Adam Górniak – langjähriger Manager in der Automobilbranche, Trainer und Berater
Quellenverzeichnis:
- Z. Stelmasiak: Ausgewählte Probleme bei der Verwendung von Erdgas zur Versorgung von Motoren mit Selbstzündung. In: Archiv für Automobilwesen 1 (2006)
- A. Górniak: Nutzung ausgewählter Methoden und Mittel zur Datenerfassung und -verarbeitung für die Bedürfnisse der vorausschauenden Qualitätsplanung unter Berücksichtigung der Kundenbedürfnisse, als Element der Produktionsvorbereitung in einer ausgewählten Branche. Doktorarbeit. Zabrze 2019
- Materialien von Dual Fuel Systems LTD. – Fuel Fusion 2013
- Gas Review Juni 2017 Nr. 2 (54)
- https://www.cng.auto.pl
- https://www.kobize.pl/
- https://www.pzpm.org.pl/de/Automobilmarkt/Fahrzeugpark-registrierte/Fahrzeugpark-registrierte-in-Polen-1990-2022-xlsx
- https://www.teraz-srodowisko.pl/publikationen/biogas-in-polen-2023
- https://fleet.com.pl/nachrichten/polen-an-erster-stelle-in-europa
