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Autogas
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Autogas (im internationalen Sprachgebrauch kurz LPG, aus dem Englischen Liquefied Petroleum Gas oder GPL, aus dem französischen Gaz de pĂ©trole liquĂ©fiĂ©) bezeichnet zum Einsatz in Fahrzeug-Verbrennungsmotoren vorgesehenes FlĂŒssiggas, ein variables Gemisch, das hauptsĂ€chlich aus Butan und Propan besteht.
Nicht als Autogas bezeichnet werden verdichtetes Erdgas fĂŒr Erdgasfahrzeuge (CNG, aus dem Englischen Compressed Natural Gas) sowie heruntergekĂŒhltes FlĂŒssigerdgas (LNG, aus dem Englischen Liquefied Natural Gas), mit denen ebenfalls Verbrennungsmotoren betrieben werden können.
Contents
âą Anlageneinbau
âą Gastank
âą Reichweiten
âą Umschalter
âą Additiv
âą Venturi-Technik
âą LPI-Anlagen
âą Betankung
âą Verbreitung
âą Deutschland
âą Europa
âą Weltweit
âą Chemisch
âą Physikalisch
âą Motorleistung
âą Tanktechnik
âą Verbreitung
âą Verteilung
âą Sicherheit
âą Eigenschaften
âą Literatur
âą Weblinks
âą Einzelnachweise
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Name und Herkunft
Die Hauptbestandteile des Autogases, Propan und Butan, sind bei Raumtemperatur unter vergleichsweise geringem Druck (unter 10 bar) flĂŒssig und damit sehr wirtschaftlich transportierbar. Daher spricht man von FlĂŒssiggas. Unter Normaldruck verdampfen sie und können als gasförmiger Brennstoff genutzt werden.
Diese Gase fallen bei der Erdgas- und Erdölförderung als ânasses Bohrgasâ sowie bei der Raffinierung von Erdöl (z. B. zur Gewinnung von Benzin oder Diesel) als Nebenprodukt an. UrsprĂŒnglich war ihr wirtschaftlicher Wert so gering, dass sie an Ort und Stelle abgefackelt wurden. Doch mittlerweile werden sie, unter Druck verflĂŒssigt, in verschiedensten Bereichen als EnergietrĂ€ger und als Rohstoff der chemischen Industrie genutzt.
Die EuropĂ€ische Union definiert in der Verordnung (EG) Nr. 1099/2008 LPG als âLeichte Kohlenwasserstoffe auf Paraffinbasis, die als sekundĂ€re Produkte in Raffinierungsprozessen sowie bei der Stabilisierung von Rohöl und bei der Verarbeitung von Erdgas entstehen; dabei handelt es sich in erster Linie um Propan und/oder Butan. Propylen, Buten, Isobuten und Isobutylen können ebenfalls vorkommen. FĂŒr Transport und Lagerung wird LPG im Allgemeinen unter Druck verflĂŒssigt.âcite-ref-4[4]
FlĂŒssiggas als Kraftstoff
FlĂŒssiggas (Butan/Propan) findet Anwendung als Kraftstoff fĂŒr Ottomotoren. Die erste deutsche Gastankstelle wurde 1935 in Hannover in Betrieb genommen.cite-ref-5[5] Bereits in den 1970er Jahren war es in Italien und den Niederlanden weit verbreitet.
Es verbrennt etwas umweltfreundlicher als Benzin. Auch unter BerĂŒcksichtigung des volumenbezogenen Mehrverbrauchs verringert sich der SchadstoffausstoĂ von Stickoxiden um etwa 80 % und der von unverbrannten Kohlenwasserstoffen um ca. 50 %. Eine Abgasnachbehandlung fĂŒr EU6 oder höher erfordert wesentlich höhere Reduktionen und ist daher auch fĂŒr LPG-Motoren zwingend. Durch den geringeren Kohlenstoffanteil im Kraftstoff verringern sich die CO2-Emissionen um etwa 10 %.cite-ref-6[6]
Im direkten Vergleich mit Benzin entsteht je nach Gasanlage (siehe unten) ein volumetrischer Mehrverbrauch von 5 bis 20 % fĂŒr LPG, bedingt durch die geringere Dichte und den geringeren Energiegehalt pro Liter FlĂŒssigkeitsvolumen im Vergleich zu Benzin. Benzin hat eine Dichte von ca. 0,76 g/cmÂł, FlĂŒssiggas je nach MischungsverhĂ€ltnis zwischen 0,58 und 0,60 g/cmÂł unter Druck. Die geringere Dichte des LPG wird teilweise durch den höheren Heizwert von ca. 46 MJ/kg (12,8 kWh/kg) gegen 42 MJ/kg (12 kWh/kg)cite-ref-7[7] kompensiert. Bei neueren Systemen mit direkteinspritzenden DĂŒsen wird je nach verbauter Anlage kein Startbenzin oder Benzin wĂ€hrend des Betriebes benötigt.
Zuerst war LPG bei privaten Taxis (z. B. alle Taxis in Istanbul und Bangkok) sehr verbreitet, sowie in staatlichen Taxis und Fahrschulwagen in den spĂ€ten 1970er und in den 1980er Jahren in der DDR, spĂ€ter im privaten Kfz-Bereich, in den 1980er Jahren in Ăsterreich aufgrund gĂŒnstiger Preise. Wegen der höheren Besteuerung fĂŒr Privatfahrzeuge wurde es in Ăsterreich wieder uninteressant. Die Wiener Linien hatten ab 1977 alle Busse auf FlĂŒssiggasantrieb umgestellt, da fĂŒr öffentliche Fahrzeuge Autogas steuerfrei blieb. Seit 2013 wurde dies wieder aufgegeben.cite-ref-8[8]
Heute ist FlĂŒssiggas als Kraftstoff in den meisten europĂ€ischen LĂ€ndern etabliert. Nach einer lĂ€ngeren Wachstumsphase stagnierte die Zahl der Autogas-Pkw und LPG-Tankstellen in den letzten Jahren und ist seit 2017cite-ref-9[9] sogar leicht rĂŒcklĂ€ufig. Dies hĂ€ngt besonders mit der allgemeinen Unsicherheit bezĂŒglich einer möglichen Steuererhöhung auf Autogas zusammen.
Bis Ende 2018 wurde FlĂŒssiggas (LPG/Autogas) als Kraftstoff in Deutschland mit 18 Cent/kg (= 9,74 Cent/l) besteuert. Anfang Juni 2017 stimmte der Bundestag fĂŒr eine VerlĂ€ngerung der Förderung von Autogas ĂŒber 2018 hinaus, jedoch in abnehmendem Umfang. Deshalb steigt die Steuer seit 2019 um 2,47 Cent/l pro Jahr bis auf 40,9 Cent/kg (= 22,1 Cent/l) im Jahr 2023 (alle SteuersĂ€tze jeweils zzgl. MwSt.). Demnach kostet ein Liter LPG ab 2023 inkl. MwSt. dann 14,7 Cent mehr.cite-ref-10[10] In der Schweiz wird FlĂŒssiggas seit 2008 steuerbegĂŒnstigt. Dadurch wurde es um ca. 0,25 Franken/Liter gĂŒnstiger.
FahrzeugumrĂŒstung
Ende der Einzelabnahmen
Seit dem 1. Oktober 2017 ist die Einzelabnahme einer UmrĂŒstung (Begutachtung nach § 21 StVZO) nicht mehr erlaubt. Der Betrieb eines Kfz mit einer neuen Autogasanlage ist nur noch zulĂ€ssig, wenn der Anlagenhersteller fĂŒr das jeweilige Kfz eine Zulassung nach der ECE R115-Norm hat. Vor dem Kauf einer Gasanlage bzw. vor dem Kauf eines ggf. umzurĂŒstenden Kfz sollte daher unbedingt geprĂŒft werden, ob es eine Gasanlage gibt, fĂŒr welche die notwendigen Unterlagen fĂŒr das jeweilige Fahrzeug verfĂŒgbar sind. Ausnahmen sind Fahrzeuge der Emissionsklasse Euro 2 und Ă€lter, oder einzelgenehmigte Fahrzeuge.
Anlageneinbau
In fast jedes Fahrzeug mit Ottomotor kann eine FlĂŒssiggasanlage eingebaut werden. Der Einbau in einen Pkw ist technisch einfach. Ăblicherweise entstehen Kosten von etwa 1800 bis 3500 Euro, abhĂ€ngig von Zylinderzahl, Leistung und der zu erreichenden Abgasnorm.cite-ref-adac-11-0[11] Bei Dieselfahrzeugen ist die UmrĂŒstung etwas teurer. Hier sind mit ungefĂ€hr 4000 Euro UmrĂŒstungskosten zu rechnen, da der Aufwand aufgrund der fehlenden ZĂŒndung höher ist als bei Benzinfahrzeugen.cite-ref-12[12]
Das Leergewicht einer LPG-Anlage betrÀgt etwa 40 kg.cite-ref-gt-13-0[13]
Gastank
FĂŒr den Tank gibt es verschiedene Einbaumöglichkeiten:
âą In der Reserveradmulde (20 bis 125 Liter), das wegfallende Reserverad sollte dann durch ein Pannenspray oder Runflatreifen ersetzt werden oder in eine passende sogenannte âReserveradtascheâ im Stauraum platziert.cite-ref-adac-11-1[11]
âą Im Kofferraum (10 bis 230 Liter), meist in Zylinderform.cite-ref-autogas-umruestungen-de-14-0[14]
⹠Unterflurtanks: Sie werden hauptsÀchlich bei Personenkraftwagen verwendet, bei denen sich das Ersatzrad unter dem Fahrzeug befindet.cite-ref-gt-13-1[13]
âą auf dem Dach: insbesondere bei Bussen
Autogas-Tanks mĂŒssen zu ca. 20 % ungefĂŒllt bleiben, um ein Puffervolumen zu haben, wenn die BehĂ€ltertemperatur ansteigt. Das Puffervolumen und die Druckfestigkeit der Tanks sind so ausgelegt, dass sie je nach GröĂe der Tanks eine Temperatur von 60 bis 70 °C ĂŒberstehen. So kann z. B. ein 60-Liter-Tank nur mit maximal 48 Litern befĂŒllt werden. Das wird mit selbsttĂ€tigen FĂŒllvolumenbegrenzern (âFĂŒllstopâ) erreicht. Eine weitere SicherheitsmaĂnahme ist ein Ăberdruckventil, welches bei ca. 27 Bar Ăberdruck Gas oder FlĂŒssiggas in kurzen StöĂen in die Umgebung (und damit auĂerhalb des Fahrzeugs) entweichen lĂ€sst.
Reichweiten
Der Literverbrauch im Gasbetrieb ist ca. 20 % höher und der Kilogrammverbrauch niedriger als im Benzinbetrieb. Beim Umbau bleibt das Benzinversorgungssystem vollstĂ€ndig erhalten, so dass zwischen Benzin- und FlĂŒssiggasbetrieb umgeschaltet werden kann (Bivalenter Antrieb) und nach Leerfahren eines Tanks noch der jeweils andere zur VerfĂŒgung steht. Dadurch können auch Autogas-PKW Gesamtreichweiten von ĂŒber 1000 km erreichen.cite-ref-gt-13-2[13]
Umschalter
Bei einem Kaltstart lĂ€uft der Motor zunĂ€chst im Benzinbetrieb und schaltet nach wenigen Minuten automatisch auf Gasbetrieb um,cite-ref-autogas-umruestungen-de-14-1[14] wenn der kleine KĂŒhlwasserkreislauf eine Temperatur von etwa 35â50 °C erreicht hat. Dies ist notwendig, damit das FlĂŒssiggas beim Expandieren und Verdampfen im Druckminderer nicht gefriert. Bei warmem Motor kann wĂ€hrend der Fahrt jederzeit manuell zwischen Benzin- und FlĂŒssiggasbetrieb umgeschaltet werden. Bei leerem Gastank schaltet die Steuerung in der Regel automatisch auf Benzinbetrieb zurĂŒck und gibt eine Warnung aus.
Additiv
Bei Fahrzeugen mit einer ungĂŒnstigen Materialpaarung zwischen den Legierungen von Ventil und Ventilsitz wird neben der unbedingten Einhaltung des mittleren Drehzahlbereichs im Fahrbetrieb auf Autogas die zusĂ€tzliche Beimischung eines Additivs empfohlen. Die elektronisch gesteuerten Systeme sind komplex, da die Additivdosis auf Basis der Motorlast errechnet und eingespritzt wird. GrundsĂ€tzlich gilt das â1 â°-Beispielâ. Wenn bei einer Fahrstrecke von 1000 km ein Gasverbrauch von 100 Litern Gas anfĂ€llt, betrĂ€gt die optimal beigemischte Additivmenge 100 ml. Der Verbrauch an Additiv ist somit im VerhĂ€ltnis zum verbrauchten Gas linear. Dies bringt mit sich, dass bei Fahrzeugen mit höherem Verbrauch an Autogas entsprechend der Additivverbrauch gröĂer ist.
Kurz bevor der mit Additiv befĂŒllte BehĂ€lter leer ist, nimmt sich die Dosierpumpe automatisch auĂer Betrieb und sendet ein Signal an das SteuergerĂ€t. Dieses leitet dann die Umschaltung auf den Benzinbetrieb ein. So wird verhindert, dass im Autogasbetrieb ohne Additiv gefahren wird. Neben dem Signal der LED, welche im Armaturenbrett platziert wird, warnt ein Summer den Fahrer, dass der AdditivbehĂ€lter bald leer ist. So bleibt genug Zeit, um das Additiv wieder aufzufĂŒllen.
Elektronisch gesteuerte Systeme geben nur dann Additive zu, wenn der Fahrer auf Autogas fÀhrt. Das Additiv wird folglich nur dann verbraucht, wenn auf Autogas gefahren wird.
Einige UmrĂŒster empfehlen zusĂ€tzlich den Einbau von Additiv-Beimengern in den Ansaugtrakt oder die Zugabe eines Additives in den Benzin- und Gastank, um den VerschleiĂ der Ventile und Ventilsitze bei verĂ€nderter Kraftstoffart und Verbrennungsbedingungen zu verringern, da die Verbrennungszeiten bei gleichem Kraftstoff-Luftgemisch ĂŒber denen von Benzin liegen. Somit werden die Auslassventile thermisch wesentlich mehr belastet.cite-ref-adac-11-2[11]cite-ref-autogas-umruestungen-de-14-2[14] Bei einigen Fahrzeugen sind die Ventilsitze deutlich weniger temperaturbestĂ€ndig als bei anderen Fahrzeugen (sog. Weichventilsitzer), so dass es im Gasbetrieb unter UmstĂ€nden zu einem Motorschaden kommen kann. Höhere Verbrennungszeiten und ein daraus resultierender Motorschaden lassen sich von vornherein vermeiden, wenn eine eingebaute Gasanlage im oberen Lastbereich entsprechend âfetterâ (Lambdawert < 1) eingestellt wird. Hin und wieder soll beim Verbrauch von Autogas gespart werden, und das Gemisch wird zu âmagerâ eingestellt. Das fĂŒhrt hĂ€ufig zum Motorschaden oder langfristig zum vorzeitigen VerschleiĂ der Ventile. Alternativ zum Einbau eines Additiv-Beimengers gibt es Gasanlagen, die im Gasbetrieb geringe Mengen Benzin beimengen. Die fĂŒr das jeweilige Fahrzeug notwendige Benzinmenge ist einstellbar. Einige Autogasanlagen schalten bei hoher Drehzahl auch komplett auf Benzinbetrieb um, und wieder auf Autogas, sobald die Drehzahl wieder niedriger ist.
Nachteile und Vorteile
âą ZusĂ€tzlich zur Hauptuntersuchung sowie nach jeder Arbeit an der Gasanlage ist eine kostenpflichtige GasanlagenprĂŒfung (GAP) erforderlich, wobei nicht jede PrĂŒfstelle ĂŒber das dafĂŒr nötige PrĂŒfgerĂ€t verfĂŒgt. Eine unabhĂ€ngig von der HU durchgefĂŒhrte, schriftlich bescheinigte GAP wird anerkannt, wenn sie nicht mehr als 12 Monate zurĂŒckliegt.cite-ref-15[15]
âą Von Dritten durchgefĂŒhrte NachrĂŒstungen können zum Verlust von GewĂ€hrleistungsansprĂŒchen fĂŒhren.
âą FĂŒr einige Motoren ist ein Ventilschutzadditiv nötig, wenn die Ventilsitze nicht schon ab Werk gehĂ€rtet sind.cite-ref-16[16]
⹠Die Erhöhung des Leergewichts und eventuelle Laderaumminderung reduziert die maximale Zuladung des Fahrzeugs.
âą Bei einem Radmuldentank kann kein Reserverad mitgefĂŒhrt werden oder es muss im Stauraum platziert werden.
⹠Durch Versteifung der Karosserie kann sich das Crashverhalten positiv verÀndern.cite-ref-gt-13-3[13]
Technik von FlĂŒssiggasfahrzeugen
Mit Autogas betriebene KFZ werden entweder mit Benzin gestartet und danach je nach eingebauter Anlage per Schalter oder automatisch auf Gasbetrieb umgestellt, um eventuelle Warmlaufprobleme zu umgehen, oder sie starten direkt mit Autogas. Es wird zwischen Venturi-Anlagen, sequenziellen Anlagen und LPI-Anlagen unterschieden.
Die ersten beiden Anlagentypen haben gemeinsam, dass das im Tank unter Druck befindliche flĂŒssige Gas dem Motor ĂŒber einen Verdampfer und Druckregler gasförmig zugefĂŒhrt wird. Da das Gas beim Verdampfen Ă€hnlich wie KĂ€ltespray stark abkĂŒhlt, wird der Verdampfer mit KĂŒhlwasser beheizt. Aus diesem Grund schalten die meisten Autogasanlagen erst ab ca. 30 °C KĂŒhlwassertemperatur auf Gas, um ein Vereisen der Verdampfer bei niedrigen AuĂentemperaturen zu verhindern.
In einem zwei Jahre dauernden Projekt ist es Mitarbeitern der Hochschule fĂŒr Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTW) in SaarbrĂŒcken gelungen, einen Kleinwagen auf monovalenten Gasantrieb umzurĂŒsten. Das Fahrzeug benötigt somit zum Starten kein Benzin mehr und stöĂt nur noch 90,9 Gramm Kohlendioxid pro Kilometer aus. Erreicht wird die Monovalenz unter anderem durch eine flĂŒssige Einspritzung des Autogases in das Ansaugrohr mit einem erhöhten Druck bis zu 15 bar. Dabei wird das LPG erst nach der Einspritzung durch die Entspannung gasförmig. In den meisten bisherigen Autogasanlagen wird dagegen ein Verdampfer eingesetzt, der erst durch das KĂŒhlwasser auf Betriebstemperatur gebracht werden muss.cite-ref-17[17]
Seit 1995 werden LPI-Anlagen angeboten. Diese Systeme fördern mittels einer Kraftstoffpumpe flĂŒssiges Gas unter Druck in einer Ringleitung, von wo es durch Dosierventile in flĂŒssiger Form in den Ansaugtrakt gespritzt wird. Durch die fĂŒr die Verdunstung aufgenommene WĂ€rme kommt es zu einem KĂŒhleffekt der Ansaugluft, abhĂ€ngig vom Gasdurchsatz verringert sich die Ansaugtemperatur um 5 bis maximal 15 Kelvin. Dadurch kommt es zu einer geringfĂŒgigen Leistungssteigerung (siehe Turbomotor/LadeluftkĂŒhler) respektive zu einem geringeren Leistungsverlust bezogen auf Verdampferanlagen. Zur Verbrennung wird Kraftstoff und der in der Luft enthaltene Sauerstoff benötigt. Kalte Luft enthĂ€lt je Volumen mehr Sauerstoff als warme. Bei einem klassischen Benzinmotor wird der Kraftstoff als Aerosol eingespritzt, welcher fast kein Volumen benötigt. Gasförmige Kraftstoffe verdrĂ€ngen Luft und senken so die Sauerstoffmenge im Zylinder. Bei LPG werden theoretisch 3 % der Luft verdrĂ€ngt, bei Erdgas bis zu 10 %.
Die Autogasverbrennung erfolgt bei geringeren Schadstoffemissionen und erhöhter Laufruhe. Diese Effekte sind u. a. auf die hohe Klopffestigkeit von 105 bis 115 Oktan zurĂŒckzufĂŒhren sowie auf die homogene Gemischbildung. Gase sind im Gegensatz zu Aerosolen sehr schnell und sehr gleichmĂ€Ăig mit der Verbrennungsluft mischbar. Durch die Vermeidung lokaler LuftmĂ€ngel bzw. -ĂŒberschĂŒsse wird die Bildung von unerwĂŒnschten Verbrennungsnebenprodukten wie Kohlenmonoxid, teil-/unverbrannten Kohlenwasserstoffen oder Stickoxiden unterdrĂŒckt.
Gas-Luft-Mischmethoden
Venturi-Technik
Die Venturi-Technik ist die Ă€lteste und preiswerteste Lösung. Hierbei wird eine Venturi-DĂŒse vor die Drosselklappe in den Ansaugkanal montiert, die der Ansaugluft selbsttĂ€tig Gas beimischt, das aus einem unterdruckgesteuerten Verdampfer angefordert wird. Das Arbeitsprinzip ist einem Vergaser Ă€hnlich. Diese Technik funktioniert grundsĂ€tzlich auch ohne jegliche Regelung, lediglich der Verdampfer wird auf ein bestimmtes Kraftstoff-Luft-Gemisch eingestellt. Aktuelle geregelte Venturi-Anlagen verfĂŒgen dennoch ĂŒber ein SteuergerĂ€t, das u. a. die vorhandene Lambdasonde auswertet und das Gemisch durch Feinregelung der Gasmenge optimiert. Durch die prinzipbedingte Verengung des Ansaugquerschnitts ist bei Venturi-Anlagen mit leichtem Leistungsverlust und Mehrverbrauch zu rechnen. Viele Luftmengenmesser arbeiten auch bei Ă€lteren Fahrzeugen nach dem gleichen Prinzip (Quelle, Bosch K-Jetronik, Luftmengenmesser) Hier ist vor allem die Erfahrung des UmrĂŒsters gefragt. Zudem kann es bei dieser Technik zu einer RĂŒckverbrennung im Ansaugtrakt kommen. Dieses als Backfire bekannte PhĂ€nomen ist jedoch kein Zufall, es tritt nur bei fehlerhafter Technik, z. B. durch zu mageres oder viel zu fettes Gemisch (analog zum Vergaserpatschen), durch defekte oder verschlissene ZĂŒndanlagen oder auch bei undichten Einlassventilen auf. In den Ansaugstutzen und/oder in den Luftfilterkasten eingebaute Ăberdruckventile, die sich im Falle der Explosion öffnen und den Druck entweichen lassen, können SchĂ€den durch Backfire verhindern. Die (geregelte) Venturitechnik ist bis zur Abgasnorm Euro 2 (bzw. z. T. auch D3) ohne Verlust einer Steuerklasse geeignet.
Teilsequenzielle Anlagen
Teilsequenzielle Anlagen verwenden ein elektronisch gesteuertes Dosierventil, welches das Gas mittels eines sternförmigen Gasverteilers in die Ansaugstutzen der Zylinder einblĂ€st. Eine Querschnittsverengung im Ansaugtrakt und damit ein Leistungsverlust findet nicht statt. Ebenso ist die Backfire-Gefahr geringer, da das Gas unmittelbar vor den Einlass-Ventilen zugefĂŒhrt wird und sich daher kein maĂgebliches zĂŒndfĂ€higes Gemisch im Ansaugtrakt befindet. Diese Anlagen verfĂŒgen hĂ€ufig ĂŒber einen eigenen programmierbaren Kennfeldgeber fĂŒr den Gasbetrieb, der lediglich das Signal der Lambdasonde, die Drehzahl (z. B. Nockenwellensensor) und die Drosselklappenstellung vom Fahrzeug abgreift. Daher lassen sich auch Ă€ltere Fahrzeuge bis zur Schadstoffnorm Euro 3 mit diesem System ausstatten. Allerdings werden die teilsequenziellen Anlage inzwischen recht selten angeboten. Diese sind gegenĂŒber einer Venturi erheblich teurer in der Anschaffung und durch das zu programmierende Kennfeld aufwĂ€ndiger einzustellen. Daher ĂŒbersteigt der Preis hĂ€ufig den Restwert des umzurĂŒstenden Fahrzeugs.
Vollsequenzielle Anlagen
Vollsequenzielle Anlagen (Stand der Technik im Jahre 2009) verfĂŒgen ĂŒber ein eigenes Dosierventil je Zylinder. Diese modernen Anlagen besitzen hĂ€ufig nicht mehr einen eigenen autonomen Kennfeldrechner, sondern rechnen die vom BenzinsteuergerĂ€t ermittelte Einspritzdauer unter Benzin in eine Ă€quivalente Einblasdauer fĂŒr Gas um. Statt der BenzindĂŒse wird eine GasdĂŒse betĂ€tigt, das SteuergerĂ€t fĂŒr Gas ermittelt lediglich druck- und damit lastabhĂ€ngige Korrekturfaktoren. Daher ist die UmrĂŒstung und vor allem Programmierung einfacher, setzt jedoch eine vorhandene sequenzielle oder gruppensequenzielle Benzineinspritzung voraus. Moderne Fahrzeuge verfĂŒgen bereits seit Mitte der 1990er Jahre ĂŒber diese Technik. Die EinfĂŒhrung der Schadstoffnormen Euro 3 und Euro 4 mit EOBD (Euro-On-Board-Diagnose) machte dann die sequenzielle Benzineinspritzung zwingend erforderlich. Die Abgasnorm Euro 4 wird problemlos erreicht bzw. unterboten (Herstellerangaben). Auf jeden Fall ist eine AbgasbestĂ€tigung ĂŒber die derzeit gĂŒltige (bzw. dem Fahrzeug entsprechende) Abgasnorm zu verlangen, da sonst eine Abnahme (TĂV) in Deutschland nicht (bzw. nur sehr schwer, also teuer) zu erhalten ist. Ebenso ist eine Bescheinigung ĂŒber den korrekten Einbau sowie die DichtheitsprĂŒfung gemÀà VdTĂV 750 etc. zu verlangen. (Dies ist auch bei den vorgenannten Systemen notwendig und bei im Ausland eingebauten Anlagen oft nicht vorhanden.)
LPI-Anlagen
LPI ist die AbkĂŒrzung fĂŒr Liquid Propane Injection und heiĂt ĂŒbersetzt FlĂŒssig-Propan-Einspritzung, also FlĂŒssiggaseinspritzung. Die sequenzielle Gaseinspritzung in flĂŒssiger Form stellt wohl die neueste (sogenannte) 5. Generation der Autogassysteme dar. Diese Technik wurde bereits Anfang der 1990er Jahre vorgestellt. Diese Systeme sind im Vergleich zu Verdampfungsanlagen meist etwas teurer. Die FlĂŒssiggaspumpen und -tanks sind relativ laut und waren damals in den ersten SerienausfĂŒhrungen anfĂ€llig. Mittlerweile gibt es spezielle FlĂŒssiggaspumpen, welche nach der geltenden ECE 67R-01 Richtlinie homologiert wurden und fĂŒr den Betrieb mit Autogas ausgelegt sind. Da auch die Pumpe ein separates Bauteil einer Autogasanlage ist, muss dieses mit einer entsprechenden PrĂŒfnummer nach 67R-01 gekennzeichnet sein. Nur daran lĂ€sst sich die Zulassung der Pumpe fĂŒr LPG zweifelsfrei erkennen.
Die Hersteller werben mit BrennraumkĂŒhlung, da das Autogas flĂŒssig in den Motor eingespritzt wird. Auch wenn unter UmstĂ€nden deutlich vor den Einlassventilen der BrennrĂ€ume das Autogas in den AnsaugkrĂŒmmer eingespritzt wird und das LPG bereits im Saugrohr verdampfen sollte, wird der Ladeluftstrom des Motors durch die fĂŒr die Verdampfung nötige WĂ€rme dennoch gekĂŒhlt und damit der Liefergrad erhöht. Dies gilt nicht fĂŒr Systeme mit Verdampfern. Hier wird die nötige Verdampfungsenthalpie dem KĂŒhlwasser entnommen und kann nicht mehr zur Erhöhung des Liefergrads verwendet werden.
Die Bezeichnung LPI hat sich der niederlĂ€ndische Hersteller Vialle markenrechtlich schĂŒtzen lassen. Der Hersteller ICOM bezeichnet die Technik der FlĂŒssiggaseinspritzung daher als JTG.
Bei der Vialle-Anlage wird ein eigenes Kennfeld mittels separaten SteuergerĂ€ts generiert â verschiedene Felder sollen schon vorgegeben sein.
Das ICOM-System verwendet LPG-EinspritzdĂŒsen, die in ihrer Charakteristik den BenzineinspritzdĂŒsen gleichen. Dadurch können die Einspritzzeiten des BenzinsteuergerĂ€ts verwendet werden. Das GassteuergerĂ€t arbeitet nur als Umschalter zwischen Benzin und GaseinspritzdĂŒse. Lediglich die GaseinspritzdĂŒsen mĂŒssen beim Einbau kalibriert werden. Ein kompliziertes Einstellen des GassteuergerĂ€tes entfĂ€llt hierdurch wie bei den Verdampfersystemen. Weitere Vorteile sind die nicht vorhandenen Wartungskosten fĂŒr Filterwechsel oder Nachjustierungen der Software fĂŒr den Fahrbetrieb.
Betankung
Die Betankung eines Fahrzeugs mit Autogas muss unter Druck erfolgen, damit der Kraftstoff flĂŒssig bleibt. Zum Herstellen einer druckdichten Verbindung existieren mehrere Anschlusssysteme (ACME, DISH, Bajonett, Euronozzle); passende FlĂŒssiggas-Tankadapter werden meist im Fahrzeug vorgehalten, können aber an vielen Tankstellen auch entliehen werden.
Der Griff der Zapfpistole wird nach dem Herstellen der Verbindung in offener Stellung arretiert. Dabei wird nicht nur (wie bei anderen Kraftstoffen) die Leitung geöffnet, sondern zunĂ€chst eine druckdichte Verbindung hergestellt. Der Tankvorgang beginnt erst dann, wenn ein Totmannknopf an der ZapfsĂ€ule gedrĂŒckt und gehalten wird (gelegentlich wird fĂŒr diese Funktion auch ein FuĂtaster angeboten). Das soll eine durchgehende Beaufsichtigung des Tankvorganges sicherstellen. Gesetzlich dĂŒrfen Autogastanks nur bis zu 80 % ihres nominellen Tankvolumens befĂŒllt werden, um einen ausreichenden Berstschutz bei Ăberhitzung zu gewĂ€hrleisten. Im Tank befindet sich ein Schwimmerventil, das bei Erreichen des maximal zulĂ€ssigen FĂŒllstandes den Tankstutzen mechanisch verschlieĂt, worauf die Zapfanlage die Betankung wegen Ăberschreitung des zulĂ€ssigen Betankungsdruckes abbricht.
Propan entwickelt bei 30 °C einen Dampfdruck (und damit Tank-Innendruck) von etwa 11 bar, in Deutschland liefern die meisten ZapfsĂ€ulen einen Betankungsdruck zwischen 12 und 14 bar. Da wĂ€hrend der Betankung der gasförmige Anteil im Tank komprimiert und damit erwĂ€rmt wird, wodurch der Tankinnendruck deutlich ĂŒber den Ruhewert ansteigt, ist es bei sommerlichen Umgebungstemperaturen nicht immer möglich, das maximale FĂŒllvolumen ĂŒberhaupt zu erreichen.
Verbreitung
Deutschland
In Deutschland gab es im Juli 2014 die bisherige Rekordanzahl von 6852 Autogastankstellen.cite-ref-anzahltankstellen-18-0[18] Angesichts der Preis- und Versorgungssituation scheint eine SĂ€ttigung einzutreten, die Anzahl ist seitdem leicht rĂŒcklĂ€ufig und lag im Juni 2018 bei 6.469 Tankstellen.cite-ref-anzahltankstellen-18-1[18] Die Zahl der zugelassenen Autogas-PKW nahm nach einem Höchststand 2014 mit ca. 500.000 Fahrzeugen bis 2022 auf 334.481 PKW ab.cite-ref-pkw-zulassungen-19-0[19]
Europa
In vielen europÀischen LÀndern bestehen flÀchendeckende Gastankstellennetze:
| Niederlande | ca. 2.100 |
|---|---|
| Belgien | ca. 650 |
| Italien | 3.164 |
| Polen | ca. 5.000 |
| Tschechien | ca. 700 |
| Slowakei | ca. 100 |
| RumÀnien | ca. 1.300 [ 20 ] |
| Frankreich | ca. 1.700 |
| GroĂbritannien | ca. 1.400 |
| Ungarn | ca. 500 [ 21 ] |
| TĂŒrkei | ca. 10.000 |
In Belgien, Tschechien, Irland, den Niederlanden, Polen und der TĂŒrkei ist die Dichte an Autogastankstellen pro Einwohner höher als in Deutschland.cite-ref-g-t-de-22-0[22]
In mehreren anderen europĂ€ischen LĂ€ndern ist lediglich eine Grundversorgung fĂŒr Touristen und Durchreisende gewĂ€hrleistet:
âą Schweiz: 52 bekannte Tankstellen (Stand Mai 2013)cite-ref-g-t-de-22-2[22]
âą Slowenien: 35 bekannte Tankstellen (meist Autobahntankstellen) (Stand Mai 2013)cite-ref-g-t-de-22-3[22]
âą Portugal: 95 bekannte Tankstellen (Stand Mai 2013)cite-ref-g-t-de-22-4[22]
âą Spanien: hunderte Tankstellen im ganzen Land verteilt
âą Schweden: 52 bekannte Tankstellencite-ref-24[24]
âą Norwegen: 115 bekannte Tankstellencite-ref-25[25]
In DÀnemark und Finnland ist Autogas fast gar nicht erhÀltlich.cite-ref-26[26]
Weltweit
Den gröĂten anteiligen Verbrauch aller Staaten von LPG hatte Stand 2007 SĂŒdkorea (22 %), gefolgt von Japan (9 %), TĂŒrkei (8 %), Mexiko (8 %), Australien (7 %).cite-ref-27[27] Verbreitet ist Autogas auĂerdem in Kroatien (129 Tankstellencite-ref-g-t-de-22-5[22]), Russland, Armenien, China, Thailand, Kambodscha, Vietnam, USA und Kanada. In der Ukraine bietet fast jede Tankstelle auch Autogas an, da fast 50 % aller PKW mit Autogasanlagen ausgerĂŒstet sind. In Kasachstan ist Autogas so weit verbreitet, dass eine Preiserhöhung im Januar 2022 zu Unruhen und dem RĂŒcktritt der Regierung fĂŒhrte.
Preise und Kosten
Die Preise fĂŒr Autogas sind in Deutschland bei einheitlicher Besteuerung durch die Energiesteuer regional stark unterschiedlich.
Bei dem Preisvergleich mit Benzin muss berĂŒcksichtigt werden, dass der Literverbrauch bis 25 % höher liegt, da FlĂŒssiggas einen geringeren Brennwert je Liter hat (jedoch einen 10 % höheren Brennwert je Kilogramm).
Unvermischtes FlĂŒssiggas (LPG) als Kraftstoff wird in Deutschland mit einer Mineralölsteuer von lediglich 9,74 ct/l (= 18 Ct/kg, = 1,41 ct/kWh) besteuert. Diesel bzw. Gasöl (Schwefelgehalt †10 mg/dmÂł) wird mit 4,7 ct/kWh, Benzin (Schwefelgehalt †10 mg/dmÂł) wird mit 7,3 ct/kWh besteuert. (Alle Besteuerungen zzgl. MwSt.)
Die UmrĂŒstkosten und die KraftstoffverbrĂ€uche sind fĂŒr die Amortisation wesentliche Faktoren. FĂŒr eine korrekte UmrĂŒstung eines Pkw können ca. 2500 Euro angesetzt werden.
Die laufenden Kosten erhöhen sich um regelmĂ€Ăige DichtigkeitsprĂŒfungen (wird in der Regel bei der Hauptuntersuchung vorgenommen) sowie turnusmĂ€Ăige Wartungsarbeiten an der Gasanlage (Filterwechsel). Bei Anlagen mit FlĂŒssiggaseinspritzung entfallen die Wartungskosten fĂŒr Filterwechsel und Nachstellen der Software, da die Signale weiterhin vom originalen SteuergerĂ€t kommen.
Amortisation der Investitionen
In welchen Zeitraum sich die UmrĂŒstung auf Autogas amortisiert, hĂ€ngt von den Ausgaben und Kosten fĂŒr die UmrĂŒstung, den verĂ€nderten Wartungs- und Reparaturkosten, vom Verbrauch, der jĂ€hrlichen Kilometerleistung sowie den Kraftstoffpreisen ab. Dabei wirken nur die niedrigen Kraftstoffpreise positiv â sie mĂŒssen die anderen Faktoren aufwiegen. Die Gewinnschwelle (break-even-point) wird meist erst nach einer bestimmten Fahrstrecke erreicht. Diese Amortisationsfahrstrecke ist umso kĂŒrzer, je gröĂer der ursprĂŒngliche Kraftstoffbedarf mit Benzin war, je höher der (kWh-bezogene) Preisunterschied zu Benzin ist und je geringer die Investitions- und Wartungskosten sind. In FĂ€llen von geringem Kraftstoffverbrauch vergröĂert sich die zu fahrende Strecke. Da meist nur die gĂŒnstigeren Kraftstoffpreise positiv in die Amortisationsrechnung eingehen, kann ein Ansteigen der Kraftstoffpreise eine Amortisation komplett verhindern.
Amortisationsrechner erleichtern die Kalkulation, berĂŒcksichtigen in der Regel jedoch nicht eventuelle Kreditzinsen. Die Amortisationszeit ist abgeschlossen, wenn die Amortisationsfahrstrecke zurĂŒckgelegt wurde.cite-ref-28[28]
Vergleich FlĂŒssiggas (LPG) und Erdgas (CNG) fĂŒr Kraftfahrzeuge
| Abk. | Bezeichnung | Zusammensetzung | Energiedichte (in MJ/l) | Dichte (in kg/mÂł) | Druck (in bar) | Temperatur im Drucktank |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LPG | Liquefied Petroleum Gas / Low Pressure Gas | Propan, Butan | 25 | 540 | 2 bis 8 | Umgebungstemperatur |
| CNG | Compressed Natural Gas | Methan | 9 | 130 | 200 bis 250 | Umgebungstemperatur |
| LNG | Liquefied Natural Gas | Methan | 21 | 400 bis 500 | 8 | â170 bis â120 °C |
| CGH2 | Compressed Hydrogen Gas | Wasserstoff | | 28 bis 40 | 250 bis 700 | Umgebungstemperatur |
| CCH2 | Cryo-compressed Hydrogen | Wasserstoff | | 80 | 4 | â220 °C |
Chemisch
Physikalisch
âą LPG wird bei etwa 5â15 bar Druck flĂŒssig gespeichert (ca. 0,54â0,60 kg Kraftstoff je Liter Bruttotankvolumen).
⹠CNG wird gasförmig bei etwa 200 bar gespeichert (ca. 0,45 kg Kraftstoff je Liter Druckgas-Tankvolumen) und durch einen Hochdruckregler auf 7 bar verringert.
Motorleistung
Jeder gasförmige Brennstoff (LPG und CNG) wirkt verdrĂ€ngend, daher verringert sich im Ansaugtrakt die mögliche Luftzufuhr (weniger Sauerstoff fĂŒr die Verbrennung). Bei klassischen Saugmotoren muss jedoch bei beiden Kraftstoffen grundsĂ€tzlich mit einem Leistungsverlust gerechnet werden. Im alltagsrelevanten Teillastbereich kann die Motorleistung durch eine homogenere und bessere Vermischung jedoch sogar leicht ansteigen.
Bei heute ĂŒblichen aufgeladenen Motoren mit Turbolader oder Kompressor kann der Leistungsverlust durch einen höheren Ladedruck und damit eine höhere SauerstofffĂŒllung kompensiert werden. Die hohe Oktanzahl von deutlich ĂŒber 100 des LPG und CNG begĂŒnstigt diesen Umstand.
âą LPG: Die Energiedichte von LPG betrĂ€gt 24,8 MJ/l und ist damit geringer als etwa die von Benzin (31,7 MJ/l) oder jener von Diesel (35,8 MJ/l). Dies erklĂ€rt den Mehrverbrauch in Litern/100 km von LPG-Fahrzeugen im Vergleich zu Benzin- oder Dieselantrieben. UmgerĂŒstete Fahrzeuge weisen zudem ein Leistungsverlust auf. Alte Venturianlagen bzw. deren DĂŒse (zulĂ€ssig nur bis Euro 2) können bis 10 % Leistungsverlust durch zusĂ€tzliche Drosselverluste im Ansaugtrakt verursachen, welche jedoch nur beim Abfordern der Maximalleistung spĂŒrbar wird. Bei neueren sequenziellen Verdampferanlagen ist theoretisch ein Leistungsverlust von bis zu 3,8 % zu erwarten, der in der Praxis jedoch nicht spĂŒrbar ist. Eine flĂŒssig einspritzende Anlage kĂŒhlt wĂ€hrend des Verdampfens die Luft durch die nötige Verdampfungsenthalpie im Ansaugtrakt herunter, wodurch die ZylinderfĂŒllung (analog zur klassischen Benzineinspritzung vor dem Einlassventil) verbessert wird. Daher ist oft kein Leistungsverlust messbar oder sogar ein leichter Leistungsgewinn zu beobachten. Dieser wird nochmals durch die höhere Oktanzahl verstĂ€rkt, die eine Verschiebung des ZĂŒndzeitpunkts in Richtung âFrĂŒhâ erlaubt. Dies wird durch den Klopfsensor eingestellt.
âą CNG: Die Energiedichte von Methan (Hauptbestandteil von CNG) betrĂ€gt 21 MJ/l und ist damit geringer als etwa die von Benzin (31,7 MJ/l) oder jener von Diesel (35,8 MJ/l). Dies erklĂ€rt den Verbrauchs-Mehrbedarf in Litern/100 km von CNG-Fahrzeugen im Vergleich zu Benzin- oder Dieselantrieben. Da die Dichte von CNG druckabhĂ€ngig ist, wird es in Kilogramm statt Litern verkauft. Dabei entspricht 1 kg CNG etwa 2,2 l in flĂŒssigem Zustand.
Kohlendioxid-AusstoĂ
⹠Die Kohlendioxid-Emissionen im Gasbetrieb hÀngen von der Herstellungsweise, dem Ausgangsstoff und den Transportwegen ab. Wird rein die Verbrennung von Autogas betrachtet, können die CO2-Emissionen zu 65 g/MJ angenommen werden. Das entspricht etwa 88 % der Emissionen, die durch die Verbrennung von Diesel verursacht werden.cite-ref-30[30] Andere Studien zeigen dagegen, dass sich bei Betrachtung des gesamten Herstellungsprozesses keine Vorteile von LPG und LNG im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen ergeben.cite-ref-31[31]
âą Rechnerisch reduziert LPG den CO2-AusstoĂ gegenĂŒber Benzinverbrennung um etwa 15 %. Rechenweg fĂŒr Propan: Dichte des flĂŒssigen Kraftstoffs ca. 500 g/l, Molmasse Propan 44 g/mol, je Verbrennung entstehen 3 CO2 zu je 44 g/mol. Das ergibt 500/44·3·44 = 1500 g/l. ZuzĂŒglich 30 % Mehrverbrauch (siehe oben) entspricht ein Liter Superbenzin durch die energetisch gleiche Menge Propangas ersetzt CO2-Emissionen von etwa 2,0 kg je Liter. Bei Superbenzin wird mit 2,32 kg/l gerechnet (siehe [Kraftstoffverbrauch]). Wird Butan eingesetzt, so entsteht durch die höhere Dichte und den höheren Kohlenstoffgehalt mehr CO2 je Liter, allerdings sinkt der Mehrverbrauch durch den höheren Brennwert im Gegenzug ab. âAuf die Nachkommastelleâ exakte Daten lassen sich durch die temperaturabhĂ€ngige Dichte des verflĂŒssigten Gases und die jahreszeitliche Ănderung des Propan/Butan-VerhĂ€ltnisses nicht angeben. Als weiteres Verbrennungsprodukt entsteht mehr Wasser als bei der Verbrennung von Benzin oder Diesel. Dies ist der Grund fĂŒr den im Vergleich geringeren Anteil an CO2 bei der Verbrennung kurzkettiger Kohlenwasserstoffe. Insbesondere verbrennt jedes MolekĂŒl Methan zu einem MolekĂŒl CO2 und zwei MolekĂŒlen H2O.
âą Bei Motoren, die CNG verbrennen, reduziert sich der Kohlendioxid-AusstoĂ gegenĂŒber Benzinverbrennung um etwa 25 %. Bei Motoren, die auf CNG-Verbrennung ausgelegt werden, ist theoretisch eine stĂ€rkere Kohlendioxid-Reduzierung durch höhere Verdichtung und dadurch bedingten gröĂeren Wirkungsgrad möglich. Im Reservebetrieb tritt dann selbst mit 100-Oktan-Benzin ein höherer Verbrauch auf â stĂ€rker, als wenn ein Super-Plus-optimiertes Fahrzeug mit Normalbenzin fahren muss.
Tanktechnik
LPG kann in Radmuldentanks ohne Kofferraumverlust nachgerĂŒstet werden. Zylindertanks sind mit Volumina bis ĂŒber 200 Liter verfĂŒgbar; Radmuldentanks werden je nach MuldengröĂe bis ĂŒber 60â95 Liter angeboten. Der Einbau von Zusatztanks ist z. B. bei Pickups oder Transportern ohne weiteres möglich. Das Nettotankvolumen betrĂ€gt 80 % des Bruttovolumens. Dies ist aus SicherheitsgrĂŒnden (Ausdehnung im heiĂen Fahrzeug) vorgeschrieben und wird durch ein Abschaltventil im Fahrzeug sichergestellt. Der PrĂŒfdruck dieser Tankanlagen (TĂV) liegt bei 40 bar. Der ĂŒbliche Betriebsdruck unter 10 bar. Da es sich bei LPG-Tanks nicht um HochdruckbehĂ€lter handelt, ist eine Vielzahl von Tankformen möglich. Weit verbreitet sind jedoch Zylinder- und Ringtanks.
Verbreitung
âą LPG: Wird derzeit an 6200 Tankstellen in Deutschland flĂ€chendeckend angeboten (Stand Februar 2020). Ca. 75 % der LPG-Tankstellen fĂŒhren auch Benzin und ca. 45 % sind 24 h geöffnet. In Brandenburg ist die Dichte der LPG-Tankstellen am geringsten.cite-ref-g-t-de-22-6[22]
âą CNG: Wird derzeit an knapp ĂŒber 900 Tankstellen in Deutschland angeboten (Stand Mitte 2013). Ca. 81 % der CNG-Tankstellen fĂŒhren auch Benzin und ca. 65 % sind 24 h geöffnet.cite-ref-g-t-de-22-7[22] Mit Ausnahme Nordrhein-Westfalens ist die Dichte der CNG-Tankstellen gering.
âą Allgemein: Seit Juni 2006 besteht die rechtliche Grundlage fĂŒr eine bundesweit einheitliche Vorwegbeschilderung auf Autobahnen fĂŒr LPG- und CNG-Tankstellen. Bei geringer Gastankstellendichte ist es ratsam, sich vor Fahrtantritt bezĂŒglich der an der Reiseroute befindlichen Gastankstellen zu erkundigen. Reine Gas-Tankstellen sind oft nicht mit Personal besetzt, so dass die Bezahlung ausschlieĂlich mittels Karte (EC-Karte bzw. Kundenkarte) möglich ist. Unbesetzte Tankstellen sind meist etwas gĂŒnstiger als regulĂ€re Tankstellen.
Verteilung
âą LPG wird wie Benzin- und Dieselkraftstoffe in der Regel auf der StraĂe zur Tankstelle transportiert und belastet so den StraĂenverkehr. Allerdings ist der Tankstellenbetreiber nicht zwingend an einen regionalen Gasversorger gebunden.
âą CNG hingegen besteht aus Erdgas und findet seinen Weg zum Verbraucher ĂŒber Rohrleitungen. Tankstellen erhalten das Erdgas aus dem Netz der örtlichen Gasversorgungsunternehmen; die Kompression auf den Tankdruck von mehr als 220 bar erfolgt vor Ort. LĂ€ndliche CNG-Tankstellen ohne Anschluss an ein Erdgasnetz sind nur schwer oder teuer zu versorgen. Hier stellen Bio-Erdgas-Tankstellen eine sinnvolle Alternative dar.
Praktische Konsequenzen
âą LPG ist mit relativ einfachen NachrĂŒstungen verwendbar, die erzielbaren Reichweiten liegen bei 40-Liter-Tanks um 450 bis 500 km und damit höher als bei CNG. Wird ein Ottomotor auf Gasbetrieb nachgerĂŒstet, so bietet sich aus Kosten- und PlatzgrĂŒnden hĂ€ufig LPG an.
âą CNG erfordert aufgrund des höheren Drucks dickwandigere und damit schwerere Tanks und erlaubt bei NachrĂŒstung je nach Verbrauch Reichweiten von 240 bis 300 km, weniger als bei LPG. Ist ein Fahrzeug ab Werk mit Unterflurtanks ausgestattet, so sind auch bei CNG Reichweiten von ĂŒber 650 km mit einer TankfĂŒllung erreichbar. HĂ€ufig werden Neuanschaffung und UmrĂŒstung vom örtlichen Gasversorgungsunternehmen gefördert, die durchschnittliche Fördersumme liegt bei etwa 500 âŹ.
Sicherheit
Eigenschaften
LPG und CNG sind hochentzĂŒndliche Gemische. LPG enthĂ€lt zum Teil auch das krebserregende 1,3-Butadien. Laut Anhang VI der europĂ€ischen Chemikalienverordnung kann bei der GHS-Kennzeichnung von Gemischen wie LPG die eine Konzentrationen unter 0,1 % 1,3-Butadien enthalten, die Einstufung des Gemisches als krebserregend entfallen.cite-ref-annex6-32-0[32]
Sicherheitsbestimmungen
FlĂŒssiggasanlagen sind ĂŒberwachungsbedĂŒrftige Anlagen nach der Betriebssicherheitsverordnung, sie mĂŒssen daher vor der Inbetriebnahme und in bestimmten Fristen wiederkehrend durch eine zugelassene Ăberwachungsstelle geprĂŒft werden (GasanlagenprĂŒfung). Auch die Bestimmungen der Betriebssicherheitsverordnung hinsichtlich des Explosionsschutzes sind zu beachten.
Gesetzliche EinschrĂ€nkungen zum Abstellen von Autogas-PKW in Tiefgaragen wurden bereits seit 1998 gelockert. In den Garagenverordnungen der meisten BundeslĂ€nder ist es grundsĂ€tzlich erlaubt, mit Autogas-PKW in Tiefgaragen zu fahren. In Berlin, Bremen und dem Saarland gelten EinschrĂ€nkungen. Jedoch untersagen mitunter noch die Garagenbesitzer die Einfahrt durch Hinweisschilder. Hierbei ist auf das Hausrecht des Garagenbesitzers zu achten. Auch innerhalb Ăsterreichs sind die Verordnungen nicht einheitlich, da sie in die Kompetenz der BundeslĂ€nder fallen. Laut ĂAMTC ist das Parken in Tiefgaragen aber mit LPG verboten.cite-ref-33[33]
Ein Autogastank besteht aus einer etwa 3,5 mm starken Stahlwandung und ist fĂŒr einen Betriebsdruck von maximal 20 bar ausgelegt. Die SicherheitsprĂŒfung des TĂV schreibt einen PrĂŒfdruck von 40 bar vor.
Sicherheitsventile sorgen zudem im extremen Schadensfall fĂŒr ein gezieltes Abblasen oder bei Hitzeeinwirkung â zum Beispiel bei Brand eines Fahrzeuges â fĂŒr ein kontrolliertes Abbrennen der GasfĂŒllung und verhindern damit die Gefahr von Explosionen.cite-ref-34[34] Wichtig fĂŒr den sicheren Umgang mit der neuen Technik ist jedoch die Einhaltung der PrĂŒfintervalle und -richtlinien.
Sicherheitstechnik
Zu den Sicherheitsrisiken schreibt der ADAC: âEs gibt keine Hinweise aus der Praxis, dass bei diesen Fahrzeugen ein erhöhtes Sicherheitsrisiko besteht, auch nicht aus jenen LĂ€ndern, wo relativ viele Autogasautos zugelassen sind. Crash- und Brandtests zeigen, dass Autogasautos nicht gefĂ€hrlicher sind als vergleichbare Benzinfahrzeuge.âcite-ref-adac-de-35-0[35] Autogastanks und deren Rohrverbindungen sind mit unterschiedlichen Sicherungssystemen ausgestattet: So ist der FĂŒllleitungsanschluss mit einem RĂŒckschlagventil versehen, das bei einem Rohrabriss das Austreten von Gas verhindert. Die Beförderungsleitung in den Motorraum ist direkt bei der Tankentnahme mit einem Magnetventil gesichert, das bei Unterbrechung der Stromversorgung sofort schlieĂt. Bei zu hohem Druckverlust unterbricht das GassteuergerĂ€t die Stromversorgung zum Magnetventil. Sollte bei einem Unfall die Fahrzeugstromversorgung nicht mehr funktionieren, dann ist das beschriebene Magnetventil aufgrund der fehlenden Stromzufuhr auf jeden Fall geschlossen.
Im Falle eines Brands sind die meisten Tanks bis zu einem Ăberdruck von (30âŠ35) bar geprĂŒft (Berstdruck ca. 60âŠ90 bar). Je nach Tankart (1-Loch/4-Loch) ist entweder ein separates Ăberdruckventil oder ein in das Multiventil integriertes Ăberdruckventil verbaut. Dieses öffnet bei einem Druck von ca. (25âŠ28) bar, wodurch sichergestellt ist, dass das Gas im Brandfall kontrolliert abgelassen wird und der Tank nicht bersten kann. FĂŒr eine erhöhte Sicherheit kann auch ein redundantes Sicherheitsventil verbaut werden. Dieses besteht aus insgesamt 2 Ăberdruckventilen, z. B. eins im primĂ€ren Multiventil und ein weiteres im sekundĂ€ren Multiventil, bzw. 2 Ăberdruckventile im Hauptmultiventil.
Bewegliche BehÀlter
Mit der Verbreitung der Tankmöglichkeiten kommen zunehmend austauschbare GasbehĂ€lter in Umlauf. Sie haben die gleiche BaugröĂe wie die in Reisemobilen, Ballons und zum Grillen auf Partys und Festen eingesetzten 11-kg-Gasflaschen, sind technisch allerdings nicht baugleich mit den in Fahrzeugen eingebauten Tanks, da die meisten Tanks im mobilen Bereich eine Trockenphaseentnahme haben, wĂ€hrend fest montierte Tanks fĂŒr Autogas immer das Gas aus der FlĂŒssigphase entnehmen. Nutzt man einen Autogastank fĂŒr Brenngaszwecke (KĂŒhlschrank, Herd oder Heizung), kann es zum Einfrieren des Druckminderers kommen und damit zu einem erheblichen Sicherheitsproblem. Gerade fĂŒr Reisemobilfahrer versprechen sie einen erheblichen FlexibilitĂ€tszuwachs, da die ĂŒblichen Flaschen im Ausland oft nicht nachfĂŒllbar sind, betanken dagegen an zunehmend mehr Stellen möglich ist.
Trotz der technischen Ăbereinstimmung der BehĂ€lter mit Gastanks ist ein Betanken an einer Gastankstelle in Deutschland jedoch nicht zulĂ€ssig. Diese waren nach § 2 Abs. 12 Nr. 3 Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) an die TRG (Technische Regeln Druckgase) gebunden, konkret an die TRG 440. Dort fordert § 4.1, dass nur Tanks nach TRG 380 befĂŒllt werden dĂŒrfen,cite-ref-36[36] In der TRG 380 heiĂt es dann unter anderem in § 2.1: âTreibgastanks sind dauernd fest mit Kraftfahrzeugen oder sonstigen ortsbeweglichen Betriebsanlagen verbundene und volumetrisch zu fĂŒllende DruckgasbehĂ€lter âŠâcite-ref-37[37] Damit wird deutlich, dass nur fest eingebaute BehĂ€lter befĂŒllt werden dĂŒrfen. BegrĂŒndet wird dies damit, dass bewegliche BehĂ€lter, wenn man sie schrĂ€g hĂ€lt, ĂŒberfĂŒllt werden können.
In einer Aktion im Jahr 2010 wurden Flyer Àhnlich dem in der Referenzcite-ref-38[38] dargestellten an die Tankstellen verteilt. Die Tankstellenbetreiber wurden damit erneut sensibilisiert und es kommt seitdem gehÀuft zu Abweisungen von Tankkunden mit solchen BehÀltern.
Die Tankstellenbetreiber schicken mitunter jedoch auch Kunden weg, deren Fahrzeuge mit fest eingebauten Tankflaschen die Bedingungen erfĂŒllen. BegrĂŒndung ist dann oft, dass das Gas nicht zum Betreiben eines Verbrennungsmotors genutzt werde. Das ist allerdings weder technisch noch steuerlich begrĂŒndbar. Die Verwendung als Kraftstoff ist die Verwendung, an die der höchste Energiesteuersatz geknĂŒpft ist, nĂ€mlich die volle Versteuerung gemÀà § 2 Abs. 1 Nr. 8 und Abs. 2 Nr. 2 EnergieStG. Wird das Energieerzeugnis lediglich, wie in einem Reisemobil, verheizt, könnte dagegen ein ermĂ€Ăigter Steuersatz nach § 2 Abs. 3 Nr. 5 EnergieStG angewandt werden.
Literatur
âą Das Autogas Journal, Deutschlands Zeitschrift fĂŒr den Alternativkraftstoff Nr. 1, Martin Steffan Media, Erstausgabe Februar 2008.
âą Ralf Ortmayr, Wolfgang SchĂŒler: Ratgeber Autogas â Informationen und Tipps Selbstverlag, 1. Auflage Juli 2006, ISBN 978-3-00-017181-9.
âą Technische Regeln FlĂŒssiggas: TRF 1996; Herausgeber: DVGW/DVFG; 1. Auflage 1996, ISBN 3-87793-039-5.
Weblinks
Commons
: Autogas
â Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
âą www.dvfg.de (Deutscher Verband FlĂŒssiggas)
Einzelnachweise
cite-note-11. Erich Rummich: Energiespeicher: Grundlagen, Komponenten, Systeme und Anwendungen. expert-Verlag, Renningen 2009, ISBN 978-3-8169-2736-5, S. 62 (eingeschrÀnkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
cite-note-registrierungsdossier-22. Registrierungsdossier zu Petroleum gases, liquefied (Abschnitt GHS) bei der EuropÀischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 25. MÀrz 2019.
cite-note-clp-100-064-257-33. Eintrag zu Petroleum gases, liquefied in der Datenbank ECHA CHEM der EuropÀischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 25. MÀrz 2019. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
cite-note-44. â Verordnung (EG) Nr. 1099/2008
cite-note-55. â Olaf Grohmann, Geschichte der Wasser- und Energieversorgung der Stadt Hannover: Von den AnfĂ€ngen bis zur Gegenwart, Hannover 1991, S. 217.
cite-note-66. â Karl-Heinz Dietsche, Matthias Thiess, Robert Bosch GmbH: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 29., ĂŒberarbeitete und erweiterte Auflage. Wiesbaden 2018, ISBN 978-3-658-23583-3, S. 706.
cite-note-77. â Richard van Basshuysen (Hrsg.): Ottomotor mit Direkteinspritzung â Verfahren · Systeme · Entwicklung · Potenzial, 3. Auflage, Springer Vieweg, Wiesbaden, 2013, ISBN 978-3-658-01408-7, S. 191
cite-note-88. â www.wienerlinien.at | Die neue Busflotte: umweltfreundlich, leise, komfortabel | News | Aktuelles. 21. April 2013, archiviert vom Original am 21. April 2013; abgerufen am 18. MĂ€rz 2021.
cite-note-99. â Kraftfahrt-Bundesamt - Umwelt - Thema im Ăberblick - Bestand an Pkw in den Jahren 2011 bis 2020 nach ausgewĂ€hlten Kraftstoffarten. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfĂŒgbar) am 14. Mai 2021; abgerufen am 18. MĂ€rz 2021.
cite-note-1010. â LPG-Steuer nach 2018 (Memento vom 13. September 2017 im Internet Archive), Stand Juni 2017.
cite-note-adac-1111. â ADAC: Der ADAC-Kostenvergleich â Auf Autogas umrĂŒsten ? (Memento vom 5. MĂ€rz 2017 im Internet Archive), abgerufen am 5. MĂ€rz 2017.
cite-note-1212. â UmrĂŒsten auf Autogas|Abruf: 2023-06-23
cite-note-gt-1313. â GTĂ Gesellschaft fĂŒr Technische Ăberwachung mbH: Wissenswertes rund um das Thema Gasfahrzeuge, 13. Oktober 2014 (Memento vom 6. Oktober 2017 im Internet Archive), abgerufen am 5. MĂ€rz 2017.
cite-note-autogas-umruestungen-de-1414. â autogas-umruestungen.de: autogas-umruestungen.de â Vorteile der Autogas-UmrĂŒstung, abgerufen am 5. MĂ€rz 2017.
cite-note-1515. â GAPplus.de, abgerufen am 9. Juni 2017.
cite-note-1616. â Ventilschutz bei LPG-Betrieb. Abgerufen am 10. Juni 2017.
cite-note-1717. â Projekt CO2-100minus der Hochschule fĂŒr Technik und Wissenschaft des Saarlandes (HTW)
cite-note-anzahltankstellen-1818. â de.statista.com, abgerufen am 8. Juni 2017.
cite-note-pkw-zulassungen-1919. â [1]abgerufen am 15. Oktober 2022
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cite-note-215. LPG stations in Hungary â myLPG.eu. In: www.mylpg.eu. Abgerufen am 17. Dezember 2016.
cite-note-g-t-de-2222. â LPG & CNG Tankstellenverzeichnis, gas-tankstellen.de, abgerufen am 5. Mai 2014.
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