Laut Bundesamt für Statistik waren 2022 in der Schweiz 6,4 Millionen Autos angemeldet. Das sind stolze 39 Prozent mehr als noch im Jahr 2000. Fast jeder dritte Haushalt besitzt zwei oder mehr Autos, und der durchschnittliche Schweizer fährt damit täglich 24 Kilometer. Nicht zuletzt durch die steigenden Energiepreise wird da der Griff zum Portemonnaie nach dem Tanken schnell schmerzhaft. Das Bewusstsein steigt zudem zunehmend dafür, dass fossile Brennstoffe massiv umweltschädlich sind. Um aus Diesel und Benzin Energie zu gewinnen, muss dieses verbrannt werden, wobei Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2) und Stickoxide (NO) ausgestossen werden, alles Treiber des Klimawandels. Mobilität trägt dadurch zu einem grossen Teil zum ökologischen Fussabdruck von Privatpersonen bei. Hinzu kommt, dass fossile Energien langsam knapp werden. Ausgehend vom heutigen Verbrauch rechnet das Bundesamt für Statistik damit, dass uns in gut 50 Jahren Erdöl und Erdgas ausgehen.

Im Abkommen von Paris haben sich fast alle Staaten der Welt dazu verpflichtet, ihre CO2-Emissionen zu senken. Die Schweiz strebt die Klimaneutralität bis 2050 an und setzt dabei nebst der Senkung des Verbrauchs auch zunehmend auf erneuerbare Energien. Strom aus Wasserkraft, Solar- und Windenergie sowie Wärme aus Holz, Biomasse, Geothermie und Umgebungswärme haben einen steigenden Anteil an der Energieversorgung. Doch wie sieht es mit Treibstoff aus? Müssen wir längerfristig komplett aufs Autofahren verzichten?

Beschlossenes Aus für Verbrennungsmotoren

Tatsächlich hat das Europäische Parlament beschlossen, dass ab 2035 neu zugelassene PKW keine Treibhausgase mehr ausstossen dürfen. Damit werden Verbrennungsmotoren längerfristig verboten werden, was das Aus für benzin- und dieselbetriebene Fahrzeuge sowie für Hybriden bedeutet. Auch wenn die Schweiz nicht Mitglied der EU ist, wird sich das auf unseren Strassen auswirken. In der Schweiz verkaufte Neuwagen müssen schon heute den EU-Vorschriften entsprechen, auch bezüglich der CO2-Emissionen. Da die meisten Autos aus dem Ausland importiert werden, wird kein europäischer Autohersteller Verbrennungsmotoren extra für die Schweiz produzieren. Der Verkehrsclub der Schweiz plädiert daher dafür, dass in der Schweiz bereits ab 2030 keine benzin- und dieselbetriebenen Fahrzeuge mehr unterwegs sind. An der Climate Change Conference der UN (COP26) 2020 wollte die Schweiz allerdings keine Erklärung unterzeichnen, in der ein Verbot von Neufahrzeugen mit Verbrennungsmotoren ab 2035 gefordert wurde.

Mit Strom zum Ziel

Elektromotoren als Alternativen zum Verbrennungsmotor sind nichts Neues. Tatsächlich waren elektrisch betriebene Fahrzeuge die Vorgänger unserer heutigen Benziner. 1888 kam das erste Elektroauto in Form eines Kutschwagens mit integriertem Elektroantrieb auf den Markt. Davor experimentierten verschiedene Hersteller mit Elektrokutschen und anderen Fahrzeugen. Nur zwei Jahre vorher, 1886, liess Carl Benz das erste Automobil mit Verbrennungsmotor patentieren.Benziner konnten durch das Betätigen eines Anlassers gestartet werden und mussten nicht wie Elektroautos mühsam angekurbelt werden. Entsprechend der menschlichen Bequemlichkeit verdrängten so Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ihre elektrisch betriebenen Konkurrenten allmählich von den Strassen.

Der Markteintritt des Herstellers Tesla 2008 veränderte die Situation massgebend. Tesla-Fahrzeuge zeichneten sich durch eine hohe Fahrleistung und Reichweite aus und wurden durch eigens entwickelte Schnellladestationen zunehmend langstreckentauglich. Heute werden 15 von 100 verkauften Neuwagen in der Schweiz elektrisch betrieben, auf den Strassen machen sie allerdings erst einen geringen Teil von zwei Prozent aus. Laut Prognosen von Swiss eMobility dürften Elektrofahrzeuge bis 2035 einen Marktanteil von 91 bis 99 Prozent erreicht haben. Um die Autos zu betreiben, müssen im Jahr etwa 6700 Gigawattstunden mehr Strom erzeugt werden, rund 10 Prozent mehr als bisher.

Betrachtet man den CO2-Ausstoss, der bei der Produktion von Fahrzeugen erzeugt wird, so schneiden Elektroautos im Schnitt zwar schlechter ab als Autos mit Verbrennungsmotor, unterbieten sie aufgrund ihrer Effizienz und der Umweltfreundlichkeit des Antriebs aber meist schon nach wenigen Tausend Kilometern. In der Gesamtbilanz schlagen Elektrofahrzeuge herkömmliche Kraftwagen also bei Weitem. Wer die CO2-Bilanz von Fahrzeugen verschiedener Marken, Modelle und Antriebsarten vergleichen möchte, der kann das auf der Website des Touring Club Schweiz direkt tun.

Auch Brennstoffzellenautos sind elektrisch betrieben, beziehen ihren Strom jedoch nicht aus der Steckdose, sondern aus einem mitgeführten Bordkraftwerk. Hier wird aus Wasserstoff und Luftsauerstoff Strom produziert und lediglich Wasserdampf ausgestossen. Leider ist Wasserstoff hochreaktiv und der Umgang damit gefährlich. Zudem muss Wasserstoff aufwendig aus Wasser und Strom gewonnen werden, was in etwa dreimal so viel Energie benötigt wie der Antrieb eines Elektromotors mit Batterie. Und dieser Wasserstoff wird gegenwärtig noch aus nicht erneuerbarer Energie produziert.

Alternative Treibstoffe: reFuels

Müssen bei einem Verbot von Autos mit Verbrennungsmotoren nun alle auf Elektrofahrzeuge umsteigen? Nein, sagt das EU-Parlament. Die Einigung würde die Möglichkeit offen lassen, dass es künftig auch grünes Licht für mit reFuels betriebene Neuwagen mit Verbrennungsmotoren gibt. reFuels («re» für regenerativ und «Fuels» für Kraftstoffe) sind flüssige Energieträger, die auf Basis von nicht fossilen Kohlenstoff- und CO2-Quellen erzeugt werden. Darunterfallen nicht nur Biokraftstoffe wie Biogas aus Gülle oder Gärstoffen, sondern auch synthetisch hergestellte Kraftstoffe. An solchen wird aktuell unter anderem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) geforscht.

Bei der Herstellung wird aus Ökostrom per Elektrolyse Wasserstoff erzeugt, der dann zusammen mit aus CO2 gewonnem Kohlenstoff zu einem Energieträger synthetisiert werden kann, der CO2-neutral verbrennt. Bei der Verbrennung wird dieselbe Menge CO2 freigesetzt, wie der Atmosphäre bei der Produktion entzogen wird. Solche alternativen Kraftstoffe wurden bisher im Labor und jetzt auch in der Praxis getestet. Letztes Jahr verkündete Dr. Uwe Wagner, Wissenschaftler am KIT: «Synthetische Kraftstoffe sind alltagstauglich!»

«Synthetische Kraftstoffe sind alltagstauglich!»

Für die Testfahrten in der Stadt, auf Landstrassen und der Autobahn wurden vier verschiedene PKWs mit einem mobilen Emissionsmessgerät ausgerüstet und Kraftstoffgemische aus synthetischen Kraftstoffkomponenten und fossilen Kraftstoffen getestet. «Die bisher bei uns untersuchten reFuels-Kraftstoffgemische halten bestehende Kraftstoffnormen für Benzin- und Dieselkraftstoffe ein. Bei Anwendungstests in PKWs der Bestandsflotte konnten wir bei reFuels keine nachteiligen Eigenschaften feststellen. In einzelnen Fällen zeigten sich hinsichtlich der Schadstoffemissionen sogar leichte Vorteile – sowohl bei den Diesel- als auch den Benzinfahrzeugen», berichtet Wagner. Voraussetzung ist, dass der Strom für die auf Elektrolyse basierenden reFuels aus erneuerbaren Quellen stammt.

Anders als bei Biokraftstoffen der ersten Generation konkurriert die Synthese dieser fortschrittlichen Kraftstoffe nicht mit dem Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln auf landwirtschaftlichen Flächen. «Wir müssen die Teller-oder-Tank-Diskussion vermeiden. Deshalb setzen wir auf Rohstoffe, die nicht in diesem Konflikt stehen», sagt der Projektkoordinator Dr. Olaf Toedter. Das Projekt «reFuels – Kraftstoffe neu denken» hat zum Ziel, dass bestehende Verbrennungsmotoren in PKWs, Nutz- und Schienenfahrzeugen sowie Flugzeugen zukünftig mit erneuerbaren Kraftstoffen betrieben werden können. «Wir haben in dem Projekt nachgewiesen, dass das schon heute geht. Die Technik wäre da», betont Toedter.

Scheitern würde es momentan lediglich daran, dass das Potenzial der Treibhausgasreduktion von den Regierungen noch zu wenig honoriert werden würde, weswegen es in Europa keine sichere Investitionsbasis dafür gäbe. In Deutschland sind bisher nur bis zu 33 Prozent Beimischung von reFuels zu anderen Kraftstoffen erlaubt. Im Ausland würden jedoch bereits Syntheseanlagen für regenerative Kraftstoffe gebaut werden.