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Eine im Verhältnis zum Diesel oder Benziner umweltfreundlichere Variante des Autofahrens ist der Antrieb mit Gas. Hierbei wird unterschieden in LPG (Liquefied Petroleum Gas – Flüssiggas), CNG (Compressed Natural Gas – Erdgas) oder Wasserstoff. Alle Gas-Autos sind bis 2025 steuerbegünstigt. Im Vergleich zu Elektroautos haben sie eine höhere Reichweite und können schneller betankt werden. Für Gase werden oftmals die Einheiten Kilogramm oder Kubikmeter verwendet.

Umgangssprachlich wird LPG auch als Autogas oder Treibgas bezeichnet. Das Flüssiggas besteht hauptsächlich aus den Gasen Butan und Propan. Das Gas wird unter Druck verflüssigt und kann somit als Treibstoff für ein Auto mit Ottomotor verwendet werden. Das LPG ist umweltfreundlicher als ein herkömmlicher Benziner, da der Schadstoffausstoß der Stickoxide um ein Fünftel gesenkt wird. Auch der CO2­-Ausstoß vermindert sich um ca. 15 Prozent und das Gas wird vollständig verbrannt. Der Gas-Verbrauch ist höher als bei einem Benziner, dies liegt an der geringeren Dichte. Allerdings je höher der Kurzstreckenanteil ihres Autos, desto geringer der Mehrverbrauch. Heißt: LPG-Autos sind gerade auf Kurzstrecken umweltfreundlicher.

Eine Umrüstung auf Flüssiggas ist bei fast jedem Ottomotor möglich. Der Preis hängt dabei von der Zylinderzahl und Leistung des Motors ab. Im Auto muss ein Gastank eingebaut werden, hierfür kann die Mulde des Reserverads oder der Kofferraum verwendet werden.

Das komprimierte Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan und kann als Treibstoff genutzt werden. Es ist umweltfreundlicher als ein üblicher Verbrennungsmotor, da das Gas vollständig verbrennt. Somit entsteht kein Ruß, wie beispielsweise bei einem Diesel. Zudem wird rund ein Viertel weniger CO2 freigesetzt. Außerdem könnte Methan aus einer Biogasanlage genutzt werden, um eine größere Nachhaltigkeit und Regionalität zu generieren. Im Vergleich zu einem LPG-Auto ist die Umrüstung deutlich aufwendiger und somit auch teurer.

Die Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, die durch das Zusammenführen von Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie erzeugt. Die elektrische Energie, also der Strom treibt den elektrischen Motor des Autos an. Das Grundgerüst ist das E-Auto. Siehe dazu „Das Elektroauto“

Die Brennstoffzelle besteht zwei getrennten Teilen (genauer: Elektroden). In dem einen Teil befindet sich der Wasserstoff und in dem anderen Teil der Sauerstoff. (Genauer: An der Anode (+) befindet sich der Wasserstoff und an der Kathode (-) das Oxidationsmittel (Sauerstoff), getrennt sind diese durch einen Elektrolyten, also einem Ionenleiter). Werden die zwei Teile zusammengeführt, entsteht elektrische Energie. (Genauer: Der Wasserstoff oxidiert an der Anode, dabei werden Elektronen frei. Die Elektronen werden in Ionen umgewandelt und erzeugen so elektrische Energie). Statt Abgase erzeugen Brennstoffzellen-Autos lediglich Wasser. Dementsprechend ist dies bei der Verbrennung die umweltfreundlichste Variante aller Gasautos. Der grüne Wasserstoff könnte beispielsweise auf dem Power-to-Gas-Verfahren kommen, wo aus überschüssiger Windenergie mit der Elektrolyse Wasserstoff hergestellt wird.

Das Ziel des Power-to-Gas-Prozesses ist es aus überschüssigem Strom Gas herzustellen, um dieses direkt nutzen oder speichern zu können. Bei guten Bedingungen für z. B. Windkraftanlagen wird mehr Strom produziert als verbraucht wird, es bildet sich ein Stromüberschuss. Durch die Speicherung der elektrischen Energie als Gas, kann das Gas zu einem späteren Zeitpunkt in einem Gaskraftwerk zu elektrischer Energie „zurück-“verstromt werden.

Die Schritte des Power-to-Gas-Verfahren bestehen aus der Elektrolyse und der Methanisierung, wobei die Methanisierung nicht immer Anwendung findet.

Bei dem ersten Schritt der Elektrolyse wird destilliertes Wasser mit Strom in seine chemischen Bestandteile aufgetrennt.

Chem. Reaktion:  4 H20 -> Strom -> 4 H2 + O2

Es entsteht Wasserstoff und Sauerstoff. Der Sauerstoff kann nun verkauft oder abgeleitet werden, er stellt keine Gefahr für die Umwelt dar. Der Wasserstoff gHhwird aufgefangen und kann gespeichert/verbraucht werden. Das regionale Unternehmen GP Joule aus Reußenköge hat hierzu das größte Wasserstoff-Pilotprojekt am Laufen, um den Wasserstoff im Verkehrssektor nutzen zu können. Hierfür werden in dem 16 Mio. Euro schweren Forschungsprojekt Wasserstofffahrzeuge (Brennstoffzellenfahrzeuge) angeschafft und unter realen Bedingungen getestet. Weitere Informationen unter: https://www.gp-joule.de/news/pressemitteilung-modellprojekt-h2-mobilitaet/

Eine weiter Möglichkeit ist es den Wasserstoff in die Methanisierung zu leiten.

Chem. Reaktion:  CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O

Bei der Methanisierung entsteht durch die Verbindung von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff das Gas Methan und Wasser. Das Kohlenstoffdioxid kommt als Abfallprodukt aus der Biogasanlage, um es mit dem Wasserstoff der Elektrolyse reagieren zu lassen. Die Reaktion der Methanisierung verläuft exotherm, d.h. es wird Wärme für die Reaktion benötigt und somit entsteht auch Abwärme, die ins Fernwärmenetz eingespeist werden kann. Das entstandene Methan kann genutzt oder gespeichert werden.

Der chemische Vorgang in der Biogasanlage beschreibt sich folgendermaßen:

In der Biogasanlage werden aus Biomasse die Gase Methan und Kohlenstoffdioxid gewonnen. Die Biogasanlage wird z.B. mit Maissilage und Gülle bestückt. Die chemischen Inhaltsstoffe der Pflanzen, also Zucker, Fette und Proteine, werden in der Hydrolyse mit Hilfe von Enzymen aufgespalten und somit zerkleinert. Das Produkt wird danach bei der Gärung (Acidogenese) durch säurebildende Mikroorganismen verstoffwechselt, dabei entstehen Essigsäure (Acetat), Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid. Außerdem entstehen niedere Fettsäuren und Alkohole, sowie Ammoniak.

Die Essigsäure wird mit Hilfe eines essigsäurespaltenden Methanbildners (einem Bakterium) zu Methan umgewandelt.

Essigsäure spaltend (acetoklastisch): CH3COO- + H+ CH4 + CO2

Das gewonnene Methan wird nun im Blockkraftheizwerk genutzt oder ins Erdgasnetz eingespeist. Auch die Nutzung zum Tanken eines CNG-Automobils ist nach der Reinigung des Gases denkbar.

Das Kohlenstoffdioxid wird aufgefangen und im Power-to-Gas-Verfahren mit Hilfe der Methanisierung und dem bereits in der Elektrolyse hergestellten Wasserstoff zu Methan verwandelt.

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