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Padam Mobility

Antriebsformen der Zukunft – welche Alternativen für Benzin und Diesel im ÖPNV?

technologies de propulsion

Ein wichtiger Grundsatz von geteilter Mobilität ist es, so viel Individualverkehr wie möglich von der Straße wegzubekommen, denn immer mehr Autos bedeuten gleichzeitig auch immer mehr CO2-Emissionen, die Gleichung ist simple.

Autos sind ein zentraler Grund für die Luftverschmutzung in Europa und machen ganze 60,7 % der gesamten CO2-Emissionen des europäischen Straßenverkehrs aus.

Das liegt natürlich besonders daran, dass Autos immer noch weitverbreitet mit Verbrennungsmotoren fahren. Doch der Anteil an der Verteilung von Kraftstoffarten innerhalb der Europäischen Union von Benzinern (2018 etwa ca. 52 %) und Dieselantrieben (2018 etwa ca. 40 %) nimmt stetig ab. Mit ca. 60 % (Benziner + Diesel) zu 40 % (Elektroantrieb) im Jahre 2021 haben Elektroantriebe und andere alternative Kraftstoffe deutlich aufgeholt.

Zeit also, sich diese Entwicklung einmal genauer anzugucken und zu fragen: Welche alternativen Antriebsformen gibt es eigentlich, besonders für den öffentlichen Personennahverkehr, was sind die Vorteile und welche Herausforderungen bestehen (noch)?

 

Antriebsformen der Zukunft: Der Elektroantrieb

Längst haben wir uns daran gewöhnt, dass Elektroautos auf unseren Straßen unterwegs sind. Die meisten Autohersteller haben erkannt, dass sie sie ihr Portfolio dem technologischen und gesellschaftlichen Wandel anpassen müssen und bieten inzwischen recht erschwingliche Elektrowagen an.

Ein unterm Strich positiver Trend, denn Elektroautos bieten gegenüber den bislang verbreiteten Verbrennungsmotoren entscheidende Vorteile: sie stoßen keine direkten Schadstoffe aus und vermeiden so besonders in Großstädten Smog. Zudem fahren sie sich leiser, was besonders für Anwohner und Anwohnerinnen von vielbefahrenen Straßen eine echt Wohltat sein dürfte.

Auto bleibt allerdings Auto und auch wenn Elektroautos den Weg zu einem weniger emissionslastigen Straßenverkehr ebnen können, so gibt es dennoch Kritikpunkte, die erkennen lassen, dass Elektroautos nicht das Allheilmittel sind. Zwar werben Entwickler damit, dass die Autos keine direkten Schadstoffe ausstoßen, bei der Stromerzeugung sowie bei der Herstellung der Batterien ist dies aber keineswegs so.

Hier sind die Autobauer in der Verantwortung, die dafür sorgen müssen, dass die Batterieproduktion die Ökobilanz nicht herunterzieht. Tatsächlich sind die Unterschiede von Herstellungsland zu Herstellungsland erheblich, weswegen keine allgemeingültige Aussage über die CO2-Bilanz von Batterien getroffen werden kann.  

 

Eine weitere Alternative: Erdgas-Antriebe

Eine ebenfalls deutlich umweltfreundlichere Diesel- und Benzinalternative sind Fahrzeuge, die mit CNG (Compressed Natural Gas) angetrieben werden. Im Vergleich zu Verbrennungsmotoren sparen Fahrzeuge, die mit Erdgas betankt werden bis zu 77 % an CO2-Emissionen ein. Der Ausstoß von schädlichen Stickoxiden und Feinstaub ist zudem fast vollständig reduziert.

Verfechter von Erdgasantrieben sehen auch für den ÖPNV eine große Chance und behaupten, dass die verfügbaren Mengen an nachhaltig erzeugtem Erdgas schon jetzt ausreichen, um „alle Busse des ÖPNV“ (bezogen auf Deutschland) zu betreiben. Die Erzeugung des Stroms hingegen sei nicht so ausgereift und wesentlich umweltschädlicher als Bio-Erdgas.  

Trotz der guten Umweltbilanz entwickelt sich dieser Markt allerdings nur sehr schleppend weiter. Nachteilig ist vor allem die mangelhafte Infrastruktur an Tankstellen (in Deutschland insgesamt nur etwa 900). 

Zudem gibt es aktuell nur sehr wenige Hersteller, die das Angebot an Erdgas-Fahrzeugen weiter vorantreiben, was einen langfristig flächendeckenden Einsatz im öffentlichen Nahverkehr erschweren dürfte.

 

Wasserstoffantriebe – die Energiequelle der Zukunft? 

Wie Elektrofahrzeuge verfügen Wasserstofffahrzeuge über einen Elektromotor. Der dafür benötige Strom wird allerdings nicht über eine Batterie, sondern mittels Brennstoffzellen direkt an Bord erzeugt. Somit fällt der üblicherweise lange Ladevorgang weg, wobei die CO2-Bilanz, wie bei Elektrofahrzeugen, ebenfalls sehr gut ausfällt. 

Trotz dieser und weiterer Vorteile (z. B. hohe Reichweiten, geräuscharme Fahrweise), sind Wasserstoffantriebe für eine umfangreichen Einsatz im ÖPNV noch nicht bereit. Das liegt besonders an den aufwendigen Kosten. So kostet ein Bus mit Brennstoffzelle etwa 650.000 €, während ein Bus mit Dieselmotor bei rund 200.000 € liegt. Zum Vergleich: Ein Elekro-Bus liegt hier im Mittelfeld mit etwa $ 750,000 (entspricht ca. 635.000 €). 

Zudem ist die Wasserstoffherstellung noch nicht so ausgereift, dass der Kraftstoff massentauglich einsetzbar wäre.

Daher bedarf auch der Wasserstoffantrieb einer umfangreichen finanziellen Förderung und guten Rahmenbedingungen seitens der Politik. Nur so kann es gelingen, alternative Formen der Mobilität in die Mitte der Gesellschaft zu rücken und vor allem für Verkehrsanbieter attraktiv zu machen.

 

Was bedeutet diese Entwicklung für den öffentlichen Nahverkehr?

Der öffentliche Nahverkehr kann von den oben beschrieben Entwicklungen auf jeden Fall profitieren. Auch wenn zur Zeit häufig nur vom Individualverkehr im Zusammenhang mit Elektromobilität gesprochen wird, ist davon auszugehen, dass sie auch für den öffentlichen Nahverkehr zu einem dominierenden Element entwickeln wird. 

So soll beispielsweise bereits in naher Zukunft das Londoner Transportnetz um 68 neue, emissionsfreie Busse ergänzt werden, zudem berichtete das ZeUS-Projekt (Zero Emission Urban Bus System), dass laut eigenen Recherchen, 19 öffentliche Verkehrsbetriebe, die in 25 europäischen Städten aktiv sind, bereits Pläne für ein emissionsfreies Busnetz vorliegen haben.  

Bei allen wichtigen Bemühungen, einen (weitestgehend) emissionsfreien öffentlichen Nahverkehr zu etablieren, wird sicherlich die Frage nach der Finanzierung eine entscheidene Rolle spielen. Eine kürzlich veröffentlichte Studie, die “saubere Technologien” in Abhängigkeit ihrer Kosten verglich, belegt, dass CNG (Compressed Natural Gas) die zur Zeit erschwinglichste Lösung für öffentliche Busnetzwerke ist, weshalb diese Technologie weltweit am häufigsten von Verkehrsbetrieben gewählt wird. Welche Antriebsform sich am Ende in den öffentlichen Verkehrsnetzen durchsetzt, wird aber letztlich von den nationalen und lokalen Gegebenheiten im Energiesektor abhängen, z. B. Besteuerung von Energieträgern.

 

Wo stehen wir jetzt? 

Die stetig voranschreitenden Entwicklungen alternativer Antriebsformen sind sicherlich ein Schritt in die richtige Richtung. Besonders zeigen die vielen Diskussionen um die Verbrennungsmotorsubstitute, dass Menschen grundsätzlich dazu bereit sind, aus Gründen des Umweltschutzes umzusteigen. Ja, vielleicht sogar diesen Umschwung im Mobilitätssektor als Anlass dazu nehmen, sich mehr zu informieren und so immer aufgeschlossener gegenüber anderen Formen der (geteilten) Mobilität zu werden.

Besonders die Elektromobilität verspricht Chancen auf eine emissionsfreie Beförderung, vorausgesetzt die Produktionsbedingungen des Stroms sind nachhaltig. Zudem zeigen Studien, dass ein elektrisch betriebener öffentlicher Nahverkehr ökonomischer in Bezug auf Instandhaltungskosten ist. Das gesparte Geld könnte schließlich dazu genutzt werden, (noch) mehr für den Umweltschutz zu tun, Geringverdienern ein vergünstigtes ÖPNV-Ticket zu ermöglichen, oder Transport-on-Demand-Projekte zu fördern, die Menschen vor Augen führen, dass es nicht nur attraktive alternative Antriebsformen, sondern auch attraktive Alternativen zum eigenen Pkw gibt.

 

 

 

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Glossar zum Thema Transport und geteilte Mobilität

Lexique du transport

Free Floating, Pooling, virtuelle Linie… Das Transport-Glossar ist bunt und umfangreich! Und weil das Teilen in unserer DNA liegt, stellen wir Ihnen hier einige Definitionen vor, die Ihnen helfen werden, Ihr Wissen über den Mobilitäts- und Transportsektor zu vertiefen.

Lexikon des Transports: Die Zuständigkeiten 

Die Aufgabenträger des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV): “Die Aufgabenträger des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) sind nach dem Regionalisierungsgesetz des Bundes und den Nahverkehrsgesetzen der Länder kreisfreien Städten, Kreisen, Zweckverbänden, Verkehrsverbünden und Bundesländern, die für die Planung, Organisierung und Finanzierung des ÖPNV verantwortlich sind.” – Forschungsinformationssystem ‘Mobilität und Verkehr’ 

Das Personenbeförderungsgesetz (PBefG): Das Personenbeförderungsgesetz regelt – wie bereits der Name verspricht – die Voraussetzungen, unter denen Transportunternehmen (z.B. Betreiber von Bussen, U- oder S-Bahnen oder Taxiunternehmen) Personen befördern dürfen. Details, etwa zu Bestimmungen der Barrierefreiheit, können Sie hier nachlesen. 

Lexikon des Transports: Die Grundlagen 

Geteilte Mobilität (Shared Mobility): umfasst ein Verkehrsmittel, das mehrere Nutzer entweder gleichzeitig nutzen können (Fahrgemeinschaften, Bus, bedarfsorientierter Verkehr…) oder dessen Nutzung individuell geteilt wird, wie z.B. Fahrräder, Motorroller etc.

Intermodalität: bezieht sich auf die Kombination mehrerer Verkehrsmittel, um eine bestimmte Strecke zurückzulegen. Zum Beispiel kann eine Person, die am Stadtrand wohnt, mit dem Bus zum Bahnhof und dann weiter mit dem Zug ins Stadtzentrum fahren.

Strkturierender Verkehr: bezieht sich auf ein öffentliches Verkehrsnetz, dessen Angebot die Organisation und Entwicklung eines Gebiets beeinflusst. Man spricht von einem strukturierenden Netz, wenn es die meisten Transportbedürfnisse einer Bevölkerung erfüllt ( Zeiten, Geschwindigkeit, Kapazität, etc.).

Koventioneller Transport: ist ein Begriff, der im Kontrast zu neuen Transportformen wie Fahrgemeinschaften, DRT, Carsharing etc. verwendet wird.

Nachhaltige Mobilität: bezieht sich auf alle nicht-motorisierten Verkehrsmittel. Dazu gehören Fahrradfahren, zu Fuß gehen, Roller fahren oder jede Art von kollektivem Transport, der keine CO2-Emissionen verursacht.

Erster und letzter Kilometer (oder Meile): bezieht sich auf den ersten oder letzten Abschnitt einer Reise.

Lexikon des Transports: Demand-Responsive Transport (DRT) 

Dynamischer Demand-Responsive Transport: Hierbei handelt es sich um einen bedarfsgesteuerten Transport, bei dem die Route in Abhängigkeit von den Reservierungen in Echtzeit festgelegt wird. Diese Form des DRT ermöglicht auch Last-Minute-Buchungen. Dynamischer DRT funktioniert im Allgemeinen dank eines Algorithmus, der es ermöglicht, Reservierungen zu disponieren und Fahrzeiten zu berechnen.

Free Floating: Ein Fahrzeug befindet sich im Free Floating-Modus, wenn es frei in einer Zone zirkuliert, ohne einer genauen Linie zu folgen.

Virtuelle Linie: Hierbei handelt es sich um eine klassische Linie, bei der jedoch nur einige wenige Haltestellen bedient werden, abhängig von den Reservierungen.

Zubringerlinie: Eine Zubringerlinie ist eine Linie, die eine bestimmte Haltestelle zu einer bestimmten Zeit bedient. Beispielsweise, wenn man die Abfahrtszeit an einer Haltestelle mit der Ankunftszeit des Zuges abstimmen möchte.

Tür-zu-Tür: Ein Tür-zu-Tür-Servicemodell bezieht sich auf die Möglichkeit des Aufnehmens und Absetzens an einem beliebigen Punkt innerhalb eines definierten Bereichs. Dieses Modell ist dem Taximodell ähnlich.

Multi-Territorium: Hiermit ist die Möglichkeit gemeint, einen bedarfsgesteuerten Verkehrsdienst in mehreren verschiedenen Gebieten (mit jeweils spezifischen Eigenschaften) auf einer einzigen Buchungsplattform anzubieten.

Triggerschwelle: Dies ist die Buchungsschwelle, unterhalb derer ein DRT-Dienst seine Route nicht starten kann.

Lexikon des Transports: “Let’s Talk about Tech” 

SaaS: steht für “Service as a Software” und bezeichnet eine Software, die nicht auf dem Computer des Anwenders, sondern auf einem entfernten Server installiert wird. Diese Form der Software ermöglicht eine schnelle Bereitstellung sowie Einsparungen bei den Anschaffungs- und Wartungskosten.

Ticketing: bezieht sich auf alle Werkzeuge, die zur Verwaltung von Fahrscheinen verwendet werden.

Trip Planner: ein Tool, mit dem auf Basis von Routenberechnungsalgorithmen mit unterschiedlichen Spezifikationen die geeignetste Route ermittelt wird, um die Reiseplanung zu verbessern.

MaaS: steht für Mobility as a Service und ist ein Konzept, das darauf abzielt, alle Verkehrsträger in einer einzigen Anwendung zusammenzuführen. Dieser Service schließt das persönliche Fahrzeug aus, da das Interesse von MaaS darin besteht, die Nutzung des eigenen Autos so weit wie möglich einzuschränken. Grundsätzlich bietet MaaS einen flüssigen und kohärenten Zugang zur Multimodalität und Intermodalität, egal ob für eine kurze oder lange Fahrstrecke.

Fahrgastinformationssystem: ist ein Werkzeug, das darauf abzielt, den täglichen Betriebsablauf von Verkehrsunternehmen zu erleichtern. Der Schwerpunkt liegt auf der Optimierung der Verbindung zwischen den Betreibern und dem Netzwerk, um das Management und die Taktung des Verkehrs zu verbessern.

Lexikon des Transports: Die Bedeutung von Leistungsindikatoren

Pooling: ist ein Indikator, der die Besetzung von Fahrzeugen mit Fahrgästen misst. Er ist besonders relevant, um sich ein Bild vom Erfolg der geteilten Mobilität zu machen.

Konversionsrate: alle Indikatoren, die sich auf die verschiedenen Konversionsraten zwischen Suchen, Fahrtvorschlägen und getätigten Reservierungen beziehen. Diese Indikatoren geben eine genaue Vorstellung vom Volumen der Suchen, die zu einer Buchung führen, und von der Relevanz der Fahrtvorschläge für die Nutzer.

Servicequalität: Indikatoren, die anhand der Bewertungen, die dem Service und dem Fahrer gegeben werden können, zeigen, wie der Service von den Nutzern wahrgenommen wird.

 

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