der motor – Ausgabe 5/21 – Kommunikation für die Branche

ce-Based-Targets Berechnungsmethode).
Angesichts der Tatsache, dass wir ein begrenztes, kumuliertes
Budget für Treibhausgas-Emissionen haben, um die globale
Erwärmung deutlich unter 2 °C oder vorzugsweise 1,5 °C gegenüber
der vorindustriellen Zeit zu halten, spielen verbrennungsmotorbasierte
Anwendungen eine Schlüsselrolle beim
Erreichen der Klimaziele. Off-Highway-Transport (6 %) sowie
Strom- und Wärmeerzeugung (42 %) sind für fast 50 Prozent
der globalen CO 2
-Emissionen aus der Verbrennung fossiler
Energieträger im Jahr 2020 verantwortlich. Deshalb muss der
Einsatz von rein mit fossilen Kraftstoffen betriebenen Motoren
drastisch reduziert werden, und damit müssen Verbrennungsmotoren
oder auch deren Alternativen letztendlich CO 2
-neutral
oder CO 2
-frei sein.
Die Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz und Reduzierungen
der Abgasemission des Verbrennungsmotors, wie sie von
immer strengeren Emissionsvorschriften (eingeführt z.B. durch
IMO, EPA) gefordert werden, haben in den letzten Jahren signifikante
Fortschritte gebracht. Jedoch sind diese Fortschritte
bei weitem nicht genug für die Erfüllung der Ambitionen zur
Treibhausgasreduzierung bis 2030 und damit der Klimaneutralität-Ziele
bis 2050, um unter dem Erwärmungsszenario von
2 °C zu bleiben. Aus diesem Grund müssen neue Technologien
entwickelt und eingesetzt werden, um den fossil befeuerten
Verbrennungsmotor allmählich zu ersetzen.
Was sind potentielle Lösungen für die Zukunft?
Mehrere technologische Prinzipien sind im Sinne einer Emissionsreduzierung
vorstellbar:
a. Fortsetzung des Einsatzes fossil befeuerter Motoren, Erfassung
der Treibhausgas-Emissionen am Abgasaustritt, d.h. Abscheidung
und Speicherung der Emissionen, so dass sie nicht
in die Erdatmosphäre emittiert werden.
b. Betrieb von Verbrennungsmotoren mit nachhaltigen, d.h.
nicht-fossilen Kraftstoffen (synthetische Kraftstoffe oder
e-Fuels, die oft unter der Bezeichnung „Power-to-X“ (PtX)
zusammengefasst werden, wie e-Diesel, e-Wasserstoff usw.,
aber auch Biokraftstoffe der 2. Generation). Dabei besteht
das Ziel, einen CO 2
-neutralen Betrieb von Verbrennungsmotoren
zu erreichen. Je nach Kraftstoffart bedeutet dies, dass
ein Kraftstoff bei der Erzeugung so viel CO 2
bindet wie beim
Betrieb des Verbrennungsmotors freigesetzt wird. Zu diesem
Zweck kann CO 2
aus der Luft aufgenommen, aus biogenen
Quellen gebunden oder bei der Kraftstoffproduktion von anderen
CO 2
-Emittenten gewonnen werden. Oder es handelt sich
um Kraftstoffe, z.B. Wasserstoff, die überhaupt kein CO 2
am
Auspuffrohr emittieren.
c. Umstellung auf Alternativen zu Verbrennungsmotoren. Je
nach Anwendung kann ein Elektromotor die Alternative sein,
wenn mechanische Rotationsenergie benötigt wird, oder eine
statische Lösung in Form einer Brennstoffzelle oder Batterie.
Produkte und Infrastrukturen mit Nutzung von Sonnen- und
Windenergie, um Batterien zu laden oder grünen Wasserstoff
zu erzeugen, sind bereits verfügbar, obwohl deren Menge und
Zugänglichkeit sehr stark vom jeweiligen Land und Standort
abhängig ist.
Unter Berücksichtigung technischer, kaufmännischer und regulatorischer
Randbedingungen – neben den wichtigen ökologi-
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