Sachverhalt:
Mit Beschluss des Ausschusses für Stadtplanung, Verkehr, Umwelt- und Wohnungsfragen vom 08.03.2013 wurde die Verwaltung beauftragt, zu prüfen, inwieweit Kohlendioxidemissionen im städtischen Fuhrpark reduziert werden können.
Einleitung
1. Was sind Emissionen 1.1 Definition Emissionen 1.2 Emissionen der Kraftfahrzeuge 1.2.1 Abgasnorm für Kraftfahrzeuge 1.3 Kohlendioxid und Treibhausgase
2. Überblick technischer Stand zur Reduktion von Fahrzeugemissionen 2.1 Biodiesel 2.2 Wasserstoff 2.3 Erdgas, Autogas und Biogas 2.4 Hybrid 2.5 E-Mobilität 2.6 Trends in der Fahrzeugentwicklung mit alternativen Antriebstechniken 2.6.1 Kehrmaschine mit Wasserstoffantrieb 2.6.2 Gasbetriebene Fahrzeuge 2.6.3 Hybridfahrzeuge in der Abfallsammlung
3. Fahrzeugnutzung innerhalb der Stadt Regensburg 3.1 Fahrzeugbestand verschiedener städtischer Einrichtungen 3.2 Fahrzeugbestand des städtischen Fuhrparks
4. Emissionen im städtischen Fuhrpark 4.1 Kohlendioxidberechnung nach DIN 4.1.1 Kohlendioxidemissionen im städtischen Fuhrpark 4.2 Maßnahmen zur Regulierung des Kohlendioxidausstoßes 4.2.1 Mitarbeiterschulung 4.2.2 Wartung der Fahrzeuge 4.2.3 Fahrzeugalter
5. Kohlendioxidreduzierungen im städtischen Fuhrpark 5.1 Erfahrungen mit alternativen Antriebstechniken 5.2 Erfahrungen mit alternativen Kraftstoffen 5.3 Zukünftige Maßnahmen
6. Fazit und Ausblick
Diskussionen um den Feinstaub und den Klimaschutz haben die kritische Sicht auf Fahrzeughersteller, Fahrzeugnutzer und Fuhrparkbetreiber erhöht. Nicht nur hierdurch hat sich das Selbstverständnis hinsichtlich der Fahrzeugbeschaffung von Kommunen über die Jahre hinweg verändert. Als mehr und mehr verstandener Dienstleister treten diese mit ihren sehr orts- bzw. stadtspezifischen Bedürfnissen an die Fahrzeughersteller heran. Teilweise werden wendige, geräuscharme Fahrzeuge mit doch bestmöglicher Nutzlast, um hier nur einige Beispiele zu nennen, als Sonderfahrzeuge für einen städtischen Fuhrpark gewünscht. Allerdings sind diese Neuentwicklungen nicht nur durch die Anforderungen des Auftraggebers vorangetrieben worden. Ein wesentlicher Anteil an den Neuentwicklungen bei der Fahrzeugtechnik ist den veränderten gesetzlichen Rahmenbedingungen zuzuschreiben. Hierbei lag der Fokus auf den Abgasen, welche durch die unterschiedlichen kraftstoffbetriebenen Fahrzeuge verursacht werden.
Um das Thema Emissionen in einem Fuhrpark genauer zu beleuchten, aber auch verstehen zu können, werden im ersten Abschnitt Definitionen bzw. verschiedene Begrifflichkeiten erläutert. Hierzu wird der Frage nachgegangen, was genau sind Emissionen von Fahrzeugen, wo und wie werden diese erzeugt und welche derzeitigen Gesetzesvorgaben regeln diese.
Der zweite Abschnitt beschreibt alternative Fahrzeugantriebe und liefert Informationen zum technischen Stand in den einzelnen Fahrzeugbereichen. Eine Aufzählung der stadtweit genutzten Fahrzeuge und der derzeitige Fahrzeugbestand des städtischen Fuhrparks folgen im dritten Abschnitt. Hierüber wird auch versucht, den Kohlendioxidausstoß der Fahrzeuge des städtischen Fuhrparks in Zahlen darzustellen und im Weiteren Ansätze zur Reduktion der Kohlendioxidemissionen aufzuzeigen.
1. Was sind Emissionen
1.1 Definition Emissionen Der Begriff Emission ist in der Physik allgemein üblich. Der Begriff Immission ist hauptsächlich in der Umwelttechnik und im Umweltrecht üblich. Emission als Austrag besteht aus giftigen, gesundheitsschädlichen oder umweltgefährdenden chemischen Stoffen, etwa aus Schadstoffen aller Art, Reizstoffen, Allergenen, aber auch als Schallemission (Lärm), Licht, ionisierender Strahlung oder Erschütterungen. Typische Beispiele sind gasförmige Schadstoffemissionen aus Kraftfahrzeugen oder Schornsteinen, flüssige Emissionen aus Altlasten, staubförmige Emissionen von Halden, Straßenlärm, Lichtverschmutzung. Ein wesentliches Ziel des Umweltschutzes ist es, schädliche Emissionen möglichst an der Quelle abzustellen bzw. so weit wie möglich zu reduzieren. Hierdurch sollen Umweltverschmutzung wie Luftverschmutzung, Bodenverschmutzung oder Gewässerverschmutzung vermieden und Menschen vor Belastungen geschützt werden. Grenzwerte für Emissionen finden in Deutschland durch das Bundes-Immissionsschutzgesetz im Rahmen von Genehmigungen und Anordnungen Anwendung. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz ist die Kurzbezeichnung für das deutsche Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge.1
Die wesentlichen Emissionsquellen der Kraftfahrzeuge sind der Vergaser und Auspuff, die Tankentlüftung, die Bremsen sowie Reifen. Durch Erosion von Reifen und Fahrbahn werden im Straßenraum auch Feinpartikel freigesetzt. Die Kraftstoffemissionen durch Tankatmung und Verdunstung aus dem Vergaser betragen bei konventionellen PKW mit Ottomotor ohne Abgasreinigung im Tagesdurchschnitt etwa 20 g/Kfz. Diese können durch den Einbau von selbstreinigenden Aktivkohlefiltern verringert werden. Bei Fahrzeugen mit geregeltem Katalysator sind diese Filter in der Regel vorhanden. Die Verdunstungsemissionen von Diesel-Kraftfahrzeugen sind aufgrund der geringen Flüchtigkeit des Dieselkraftstoffes von untergeordneter Bedeutung.
Die Zusammensetzung der Motorabgase unterscheidet sich nach dem Motortyp (Ottomotor, Dieselmotor), dem Fahrmodus sowie der Kraftstoffart und -qualität. Ziel der Verbrennung muss es sein, so vollständig wie möglich abzulaufen. Bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff bilden sich jedoch Rückstände unterschiedlichster Art. Die Schadstoffbildung kann bereits durch eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes weitgehend gesenkt werden. Hierfür sorgen z.B. eine exakte Einspritzung und eine sorgfältige Abstimmung des Kraftstoffluftgemisches, aber auch dessen optimale Verwirbelung.2
Bei einer optimalen, realen Verbrennung entsteht in erster Linie ganz normales Wasser (H2O) und das ungiftige Kohlendioxid (CO2). In zweiter Linie entstehen in vergleichsweise geringen Konzentrationen problematische Abgasbestandteile wie Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Stickstoffoxide (NOx), Schwefeldioxid (SO2) und Schwefelsäure (H2S04) sowie Rußpartikel. Dabei sollen die emittierten Massenströme von Ottomotoren bis zu dreimal geringer sein als bei Dieselmotoren.3
1.2.1 Abgasnorm
1970 wurde in der Europäischen Gemeinschaft erstmalig eine Abgasnorm für Kraftfahrzeuge verbindlich vorgeschrieben. Diese begrenzte die Emissionen von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen. 1977 wurden zusätzlich Stickoxide in die zu bewertenden Abgasinhaltsstoffe mitaufgenommen. Die Emissionsbewertung von Partikeln (Ruß) aus Dieselmotoren erfolgte im Jahre 1988. Ebenso wurden 1988 erstmals Grenzwerte für Abgasinhaltsstoffe der Lastkraftwagen und Busse festgelegt. 1997 erfolgte europaweit eine Festlegung der Abgasgrenzwerte für Motorräder und Mopeds.
Die Abgasvorschriften wurden seit Beginn der Einführung stufenweise in Bezug auf die Höhe der Emissionswerte und deren dauerhafte Einhaltung verschärft. Durch diese europäische Abgasnorm (Euro-Norm) werden die Fahrzeuge unterteilt in Schadstoffklassen, denen bestimmte Emissionsschlüsselnummern zugewiesen werden. Diese dienen unter anderem zur Berechnung der Kraftfahrzeugsteuer und der Einteilung in Schadstoffgruppen für die Umweltzonen der Großstädte (Plakettenverordnung). Die Grenzwerte unterscheiden sich dabei sowohl nach Motortyp (Benzin- oder Dieselmotor) als auch nach Kraftfahrzeugtyp (PKW, LKW und Omnibusse, Zweiräder und Mopeds).4
Emissionsgrenzwerte Benziner (Ottomotoren)
Emissionsgrenzwerte Diesel Pkw
Emissionsgrenzwerte für Nutzfahrzeuge Diesel
PKW sind ab Euro 2 mit Katalysatoren, LKW sind ab Euro 5 mit Katalysatoren und AdBlue-System ausgerüstet.
Ab dem 1. September 2014 müssen neu entwickelte Fahrzeuge die Euro-6-Norm erfüllen.
AdBlue ist der Markenname für eine auf Harnstoff basierende Flüssigkeit, welche bei der Abgasnachbehandlung von Automobil-Dieselmotoren zur Reduktion der Stickoxide verwendet wird. Die Anwendung findet mit einem sogenannten SCR-Katalysator (selective catalytic reduction, SCR) statt. Mit diesem wird durch selektive katalytische Reduktion der Ausstoß von Stickoxiden (NOx) um etwa 90 % reduziert. Die Verschärfung der Abgasnormen hat bei den Nutzfahrzeugen mit Dieselkraftstoff zu einer Steigerung der Kraftstoffverbräuche geführt. Es ist mit der vorhandenen Motortechnik nicht möglich gewesen, ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch die Euro-Normen zu erfüllen. Ab Euro 5 ist mit der zusätzlichen AdBlue-Technologie eine Kraftstoffreduzierung der Dieselfahrzeuge bis zu 8 % möglich, heißt es. Eine ganz andere Bedeutung kommt dem zunächst ungiftigen Kohlendioxid zu. Dieses wird nicht über die Euro-Normen abgebildet und erfährt dort keine Grenzwertbildung.
Seit September 2009 gilt bei der Vergabe nach der Sektorenverordnung vorzugehen. Hiernach sollen bei der Fahrzeugbeschaffung sogenannte Lebenszykluskosten mit bewertet werden, um Aspekte des Klima- und Umweltschutzes zu berücksichtigen. In die Berechnung der Lebenszykluskosten fließen die Kohlendioxidemissionen mit ein. Die Lebenszykluskosten können derzeit aber nur für PKW ermittelt werden, da die Hersteller keine Kohlendioxidemissionen für LKW angeben. Dies liegt auch darin begründet, dass diese Fahrzeuge ebenso Arbeitswerkzeuge sind und der Kraftstoffausstoß auch davon abhängig ist, in welcher Art Einsatz sich das Fahrzeug befindet.
1.3 Kohlendioxid und Treibhausgase
Während Kohlendioxid zunächst als ungiftig zu sehen ist, hat dieser Stoff eine sehr umweltschädigende Eigenschaft.
Kohlenstoffdioxid absorbiert einen Teil der Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung). Ein absorbierender Körper emittiert auch entsprechend seiner Temperatur. Diese Eigenschaften macht Kohlenstoffdioxid zu einem sogenannten Treibhausgas. Nach Wasserdampf ist Kohlenstoffdioxid entsprechend seinem Mengenanteil das zweitwirksamste der Treibhausgase, wenngleich die spezifischen Wirksamkeiten von Methan und Ozon höher sind. Alle Treibhausgase zusammen erhöhen die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche.5 Kohlendioxid mit einem Anteil von 64% hat einen relativ großen Anteil am Gesamteffekt und ist somit für das lebensfreundliche Klima der Erde mit verantwortlich.6
Durch Industrie und Verkehr ist der natürliche Gehalt an Kohlendioxid erhöht. Der Kraftfahrzeugverkehr wiederum soll einen Anteil von ca. 12% an Kohlendioxidemissionen ausmachen.
2. Überblick technischer Stand zur Reduktion von Fahrzeugemissionen
Um die Reduzierung von Emissionen, insbesondere Kohlendioxidemissionen zu ermöglichen, gibt es eine Reihe technologischer Ansätze. Im Folgenden gehen wir auf die wesentlichen alternativen Antriebstechniken und den Einsatz von verschiedenen Kraftstoffen ein, die zurzeit nach unserem Kenntnisstand den Laborstatus einer technologischen Entwicklung überschritten haben und sich teilweise auch im kommunalen Einsatz befinden.
2.1 Biodiesel
Biodiesel gilt als ein Kraftstoff, der heute schon in fast allen dieselbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Dafür müssen die Motoren allerdings umgerüstet werden.
Biodiesel wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, vor allem aus Raps. Biodiesel ist schwefelfrei und gibt deutlich weniger Ruß ab als normaler Diesel. Ferner enthält dieser kein Benzol. Bei der Verbrennung im Motor gibt Biodiesel nur so viel Kohlendioxid ab, wie die Pflanze beim Wachstum aufgenommen hat. Es wird hier von Kohlendioxidneutralität gesprochen.7
In der Diskussion um den Einsatz von Biodiesel wird immer wieder kritisch angeführt, dass zu viele landwirtschaftliche Flächen für den Rapsanbau benötigt werden, um ausreichende Mengen produzieren zu können. Das teilweise abschließende Abfackeln der geernteten Rapsfelder, um schnell eine neue Aussaat zu ermöglichen, trägt wiederum zu steigenden Kohlendioxidemissionen bei.
Wir meinen, es muss beim Einsatz von Biodiesel die Frage gestellt werden, ob landwirtschaftliche Flächen in anderen Ländern zur Biodieselproduktion genutzt werden sollen, während die Bevölkerung teilweise nicht ausreichend mit Nahrungsmitteln versorgt ist.
2.2 Wasserstoff
Im Wesentlichen lassen sich zwei Konzepte unterscheiden, und zwar die Verbrennung in einem Verbrennungsmotor oder die Umsetzung in einer Brennstoffzelle mit nachgeschaltetem Elektromotor.
Wasserstoff ist keine Primärenergie sondern ein Energieträger. Zu seiner Herstellung ist Energie erforderlich, die bei der chemischen Reaktion in dem Motor oder in der Brennstoffzelle wieder freigesetzt wird. Brennstoffzellen sind kleine, modulare elektrochemische Geräte, die an Batterien erinnern. Eine Brennstoffzelle macht aus Wasserstoff und Sauerstoff Elektrizität und Hitze. Die einzige Emission, die dabei entsteht, ist Wasser.
Wasserstoff ist kein leicht erhältlicher Energieträger wie Kohle oder Windkraft. Wird der Wasserstoff auf der Basis von Erdgas gewonnen, ist die Betankung eines Fahrzeugs viermal teurer als eine Benzinbetankung, um die gleiche Menge zu bekommen. Wasserstoff aus emissionsfreien Quellen, beispielsweise erneuerbarer Energie, ist sogar noch teurer.7 Unabhängig von der Wirtschaftlichkeit ist diese Technologie aufgrund der verfügbaren Tankstellen bisher nicht problemlos realisierbar.
2.3 Erdgas, Autogas und Biogas
Fahrzeuge, die mit Gas anstelle von Benzin betrieben werden, verursachen bis zu ein Viertel weniger Kohlendioxidemissionen. Verglichen mit einem Diesel-Fahrzeug werden durch erdgasbetriebene Fahrzeuge bis zu 95 Prozent weniger Stickoxide ausgestoßen.
Der Fahrzeugaufbau und die Emissionswerte der Autogas- und Erdgas- sowie Biogasanlagen sind nahezu identisch. Erdgas wird entweder als Hochdruckgas mit dem Nachteil der geringeren Reichweite oder in einem kälteren festen Behälter als verflüssigtes Gas mitgeführt.7
Allerdings ist der Energiegehalt von Gas gegenüber den herkömmlichen Kraftstoffen pro Liter als geringer einzustufen und die Motorleistung fällt niedriger aus als beim Benzinfahrzeug. Mit einem günstigen Gaspreis rechnet sich diese Technologie tendenziell eher.8
Es ist zu beobachten, dass Kommunen mit Biovergärungsanlagen ihren Fuhrpark auf biogasbetriebene Fahrzeuge umstellen.
2.4 Hybrid7
Das Wort "Hybrid" kommt ursprünglich aus dem Griechischen und bedeutet "gemischt, von zweierlei Herkunft". Hybridfahrzeuge sind demzufolge per Definition Fahrzeuge mit zweierlei Energiearten beziehungsweise Antrieben. Die am weitesten verbreitete Hybridvariante ist die Kombination aus Verbrennungsmotor (Otto- oder Dieselmotor) als Hauptenergiequelle und elektrischer Maschine mit einem elektrischen Speicher in Form einer Batterie, Brennstoffzelle oder SuperCaps. Weitere Hybrid-Formen arbeiten mit mechanischen oder hydraulischen Speichern.
2.5 E-Mobilität
Die Kohlendioxidemissionen von Elektroautos sind abhängig vom jeweiligen Stromversorger. Hier treten beim Fahrbetrieb zunächst keine Emissionen auf, doch um im Sinne einer echten Reduzierung von Kohlenstoff ausgehen zu können, sollte der Strom aus regenerativen Energien gewonnen werden.
Die Ziele, die sich die Bundesregierung 2010 in Sachen E-Mobilität gesteckt hat, werden nach Meinung des Verkehrsministers kontinuierlich umgesetzt. So könnten bis 2020, heißt es, tatsächlich eine Million E-Autos unterwegs sein. In diese Zielvorgabe sollen die Pedelecs nicht mit hineingerechnet werden.
Für das Bundesverkehrsministerium gelten auch Autos mit Hybridantrieb und Brennstoffzelle als E-Fahrzeug, die bei der Rechnung zählen. Insbesondere im Einsatz von Hybridbussen und E-Servicefahrzeugen wie zur kommunalen Abfallsammlung, für Kurierdienste oder den Lieferverkehr, sieht das Ministerium viel Potenzial.9
2.6 Trends in der Fahrzeugentwicklung mit alternativen Antriebstechniken
Im Bereich der PKW-Nutzung mit alternativen Antriebstechniken sind die Entwicklungen insbesondere für Gas-, Hybrid- und Elektrofahrzeuge über den Prototypenstatus hinaus. Jedoch sind bei den Elektrofahrzeugen hinsichtlich der Ladung und Reichweite Fragen offen, wodurch in der Praxis diese Technologie nicht immer überzeugend wirkt. Es ist aber möglich, serienreife Fahrzeuge zu beschaffen. Ganz anders verhält es sich bei den Sondernutzungsfahrzeugen.
2.6.1 Erdgasfahrzeuge
Die meisten Erdgas-PKW werden bivalent betrieben, das heißt, dass sie wahlweise mit Erdgas oder auch mit Benzin betrieben werden können. Das Umschalten von einem Kraftstoff auf den anderen erfolgt automatisch, sobald einer der beiden Kraftstoffe verbraucht ist. Bei den mit Erdgas betriebenen Bussen und LKW handelt es sich um umgebaute Dieselmotoren, die nach der Umrüstung monovalent, das heißt ausschließlich mit Erdgas betrieben werden. LKW mit Erdgasantrieb für den kommunalen Betrieb sind im Wesentlichen für alle Bereiche der Abfallsammlung, aber auch der Straßenreinigung erhältlich. Die Anschaffungskosten sind höher als beim Benzinfahrzeug.
2.6.2 Kehrmaschine mit Wasserstoffantrieb10
Wasserstoffbetriebene Kehrfahrmaschinen sollen als Kommunalfahrzeuge Energie sparen, die Umwelt schonen und technisch realisiert werden können. Ein derartiges Fahrzeug ist derzeit dreimal so teuer wie ein herkömmliches Kehrfahrzeug. Diese Fahrzeuge sollen weniger als die Hälfte der herkömmlichen dieselbetriebenen Fahrzeuge verbrauchen. Anstatt 5 bis 5,5 Liter Diesel pro Stunde (was einem Energieverbrauch von 180-200 MJ pro Stunde entspricht) verbrauchen diese 0.3 bis 0.6 kg Wasserstoff pro Stunde (also 40-80 MJ pro Stunde). Und auch in Punkto Kohlendioxidemissionen schneidet das Fahrzeug – selbst bei fossiler Produktion des Wasserstoffs durch die Dampfreformierung von Erdgas – um rund 40 Prozent besser ab als ein dieselbetriebenes Fahrzeug. Mit Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen wäre die Kohlendioxidreduktion sogar noch größer heißt es.
2.6.3 Hybridfahrzeuge in der Abfallsammlung
In Zusammenarbeit verschiedener Hersteller mit Logistikbetrieben der Abfallsammlung werden alternative Antriebe der Abfallsammelfahrzeuge getestet. Durch den Stopp-and-Go-Einsatz dieser Fahrzeuge wird eine große Menge Energie verschwendet. In diesem Bereich wird davon ausgegangen, dass die Entwicklung von elektrisch oder pneumatisch arbeitenden Energiespeichern in sogenannten Hybridfahrzeugen zukunftsweisend werden könnte. Die Umwandlung der Bremsenergie in Antriebsenergie beim Müllwagen kann dadurch den Kraftstoffverbrauch reduzieren.11
Unter Berücksichtigung des Kosten-Nutzen-Faktors und der tatsächlichen Einsparung von Kraftstoff sind diese Fahrzeuge in der Abfallbranche noch nicht hundertprozentig überzeugend. Der sogenannte Energiespeicher der neuen Hybridfahrzeuge hat ein hohes Eigengewicht und führt bei den Fahrzeugen zur Reduzierung der Nutzlast.
Es wird für diesen Energiespeicher in den Abfallsammelfahrzeugen 1 Tonne bzw. 11 % Nutzlastreduzierung veranschlagt. Konkret hat dies zur Folge, dass zwar Kraftstoff bei der Sammlung gespart werden kann, dieser aber für vermehrte Leerungsfahrten wieder aufgebraucht wird.
Amt 70 geht davon aus, dass eine Abfallsammeltour mit heute 9 Tonnen zulässigem Ladungsgewicht pro Tour in einer Arbeitswoche mit 10 Leerungsfahrten und dann 8 Tonnen zulässigem Ladungsgewicht hochgerechnet 11,3 Entsorgungsfahrten für die gleiche Abfallmenge benötigt. Das heißt, die Kraftstoffeinsparung wird durch 1,3 Entleerungsfahrten zusätzlich wiederum gemindert. Ferner muss auch berücksichtigt werden, dass hierdurch die mögliche Arbeitsleistung der Mitarbeiter in vermehrte Leerungsfahrten investiert wird.
Nach Herstellerangaben der Fa. Faun sind für die Beschaffung eines Hybridabfallsammelfahrzeugs Kosten in Höhe von ca. 315.000 Euro zu investieren. Ein herkömmliches Sammelfahrzeug kostet demgegenüber ca. 180.000 Euro. Die geschätzte Kraftstoffeinsparung bei einem Hybridabfallsammelfahrzeug wird mit 30 % beziffert.
3. Fahrzeugnutzung innerhalb der Stadt Regensburg
Die Stadt Regensburg setzt in unterschiedlichen Bereichen und Einsatzgebieten Fahrzeuge ein. Es werden Emissionen von Kraftfahrzeugen nicht nur durch den städtischen Fuhrpark erzeugt. Ebenso werden stadtweit kraftstoff- und elektrisch betriebene, sogenannte selbstfahrende Arbeitsmaschinen, eingesetzt. Diese Fahrzeuge haben keine Kraftfahrzeugzulassung und können nicht im Straßenverkehr eingesetzt werden.
3.1 Fahrzeugbestand in der Stadt Regensburg
Der städtische Fuhrpark, Amt 70, gilt als fahrzeugbeschaffendes Amt und verwaltet einen wesentlichen Teil der Kraftfahrzeuge der Stadt Regensburg. Allerdings werden auch Fahrzeuge von anderen städtischen Ämtern in Eigenregie beschafft und verwaltet oder von Amt 70 beschafft und in Eigenregie bewirtschaftet.
Einen Überblick der Dienststellen, die als Halter von Kraftfahrzeugen neben Amt 70 Fahrzeuge bewirtschaften, gibt folgende Tabelle wieder.
3.2 Fahrzeugbestand des städtischen Fuhrparks
Der aktuelle Fahrzeugbestand von Amt 70 liegt derzeit bei 196 Fahrzeugen und umfasst ebenso die Reservefahrzeuge. Von diesen sind 69 PKW, und von denen wiederum sind 21 Fahrzeuge geleast. Mit 42 Kleintransporter, 59 LKW und 26 Sonderfahrzeugen werden städtische Aufgaben, wie Winterdienst, Straßenreinigung, Müllabfuhr und Straßenunterhalt wahrgenommen.
Im Detail setzten sich die Fahrzeuge wie folgt zusammen (Stand Juli 2013):
4. Emissionen im städtischen Fuhrpark
Ein Großteil der Fahrzeuge wird mit Diesel betrieben. Von den 196 Fahrzeugen im Fuhrpark sind 60 PKW als benzinbetriebene Fahrzeuge und in der Straßenreinigung 2 als Elektrokleintransporter im Einsatz. Fast alle Fahrzeuge sind werktäglich bis zu 8 Stunden im Betrieb und verursachen dabei Emissionen, insbesondere Kohlendioxidemissionen.
4.1 Kohlendioxidberechnung nach DIN
Auch wenn der Kohlendioxidausstoß in der Abgasnorm der Kraftfahrzeuge nicht bewertet wird, ist dieser nicht nur für den Klimaschutz, sondern auch in der Logistikbranche ein wichtiger Wert. Vielfach wird über diesen Wert ein Unternehmen in Punkto Umweltverträglichkeit bzw. umweltfreundlichen Handelns und Wirtschaftens bewertet und durch entsprechende Zertifizierungen nachgewiesen. In diesem Zusammenhang fallen auch Begriffe wie „Green Flotte“.
Für die Berechnung des Kohlendioxidausstoßes im Transportgewerbe ist die DIN 16258 maßgeblich. Diese Europäische Norm legt eine einheitliche Methode (allgemeine Regeln) zur Berechnung und zur Deklaration von Energieverbräuchen und Treibhausgasemissionen bei Transportdienstleistungen fest. Sie gilt für Transportdienstleistungen im Personen- und Güterverkehr, die zum Beispiel von ÖPNV- und Bahn-Unternehmen oder Speditionen im Auftrag ihrer Kunden erbracht werden. Die Norm umfasst Begriffe, Leitlinien, Berechnungsmethoden und -beispiele sowie Festlegungen zur Deklaration.
Der nach dieser DIN dargelegte Rechnungsansatz ist für den städtischen Fuhrpark nur bedingt umsetzbar. Auch wenn der Fuhrpark im gewissen Sinne Transportleistungen übernimmt, sind Fragestellungen zum Bereich Abfallsammlung und Straßenreinigung offen. Hier gilt es zunächst Berechnungsgrundsätze aufzubauen und umfangreich zu bewerten. Gerade für diese Bewertungen gibt es von externen Firmen die Möglichkeit der Unterstützung. Amt 70 hat auf Nachfrage ein Angebot erhalten, wonach womöglich für den Fuhrpark zur Kohlendioxidberechnung nach DIN Kosten von ungefähr 12.000 Euro zu veranschlagen sind.
4.1.1 Kohlendioxidemissionen im städtischen Fuhrpark
Im November 2010 wurde begonnen im Amt für Abfallentsorgung, Straßenreinigung und Fuhrpark für die Fahrzeugabrechnung eine neue Software einzuführen. Mit Hilfe diese Software sind die Fahrzeugbetankungen jedes einzelnen Fahrzeugs gut nachvollziehbar. Es ist möglich für einen bestimmten Zeitraum je Fahrzeug und Kilometer die getankte Menge Kraftstoff zu beziffern. Die Mitarbeiter, die ein städtisches Fahrzeug benutzen, müssen beim Tanken eine sogenannte fahrzeugspezifische Tankkarte nutzen. Mittels dieser Karte werden die Betankungen automatisch in das System eingepflegt und stehen hierdurch der weiteren Bearbeitung zur Verfügung.
Mit den allgemeinen Angaben zu den Mengen von Kohlendioxidausstoß der einzelnen Kraftstoffarten, lässt sich dadurch annähernd abschätzen, quantifiziert, wie hoch die Kohlendioxidemissionen im städtischen Fuhrpark sind. In der Anlage 1 ist der Kraftstoffverbrauch auf 100 Km und die Mengen der Kohlendioxidemissionen nach Fahrzeugart im Durchschnitt dargestellt.
In der Darstellung wurde zwischen den Wintermonaten und Sommermonaten unterschieden. Tendenziell sind die Mengen der Kohlendioxidemissionen bei den PKW im Winter höher als im Sommer. Ähnlich verhält es sich bei den Müllfahrzeugen.
Die Bewertung der LKW insgesamt muss differenzierter erfolgen. Denn diese haben unterschiedliche Arbeitsweisen und werden mit verschiedenen Wechselaufbauten in ganz unterschiedlicher Weise eingesetzt. Demzufolge fällt der Kraftstoffverbrauch jeweils etwas anders aus. Deutlich zu erkennen ist dies bei den Kleinkommunalfahrzeugen, welche hauptsächlich im Winter eingesetzt werden und im Sommer 1 Fahrzeug davon als Waschwagen im Einsatz ist. Der Waschwagen verbraucht im langsamen Fahrbetrieb ohne hohe Kilometerleistung mehr Kraftstoff und erhöht dadurch den Durchschnittswert erheblich. Bei der Bewertung der Unimogs verhält es sich ähnlich. Im Sommer sind diese als Mähfahrzeuge eingesetzt und haben einen höheren Spritverbrauch.
Generell kann gesagt werden, dass der Vergleich der Kohlendioxidemissionen bezogen auf die Kilometerleistung hinkt. Die städtischen PKW werden größtenteils für Kurzstrecken im innerstädtischen Bereich eingesetzt. Als noch schwieriger zu bewerten sind die hier angeführten Kohlendioxidangaben der städtischen Nutzfahrzeuge. Je nach Arbeitssituation ist es womöglich besser, die Kohlendioxidangaben auf die Arbeitsstunden zu beziehen, da zum Beispiel ein Ladekran steht und keine Kilometerlaufleistung vollbringt, der Motor jedoch arbeitet, um den Kran zu bewegen.
Die hier dargelegten Berechnungen bilden unseres Erachtens eine gute Näherung an die möglichen Kohlendioxidemissionen im Durchschnitt pro Jahr im Fuhrpark. Wir sehen es derzeit aber nicht als zielführend an, diese nach DIN 16258 zu spezifizieren. Gerade dann, wenn es um die Frage der Reduzierung von Emissionen geht, sind andere Aspekte vorrangig zu betrachten. Ob der städtische Fuhrpark eine Emissionsbewertung nach DIN erhalten soll, kann unserer Meinung an anderer Stelle und je nach den weiteren Entwicklungen im Rahmen des Klimaschutzes von Bedeutung werden und sein. Aus Sicht des Fuhrparks ist es jedoch derzeit nicht zielführend und nützlich mit diesen Werten zu arbeiten.
4.2 Maßnahmen zur Regulierung des Kohlendioxidausstoßes
Der Kraftstoffverbrauch mit den möglichen Kohlendioxidmengen liefert im Alltag in Summe keinen Wert mit dem im Fuhrpark gearbeitet werden kann. Doch liefern signifikante einzelne hohe Kraftstoffverbrauchswerte wertvolle Hinweise bezüglich möglicher Mängel oder Fehlbedienungen. Gerade vor dem Hintergrund, dass der Kraftstoffverbrauch abhängig ist von der Fahrweise und dem technischen Zustand eines Fahrzeugs, können verschiedene Maßnahmen zur Regulierung und bestenfalls sogar zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen beitragen.
4.2.1 Qualifikation der Fahrer
Als Maßnahme zur Kraftstoffreduzierung wird gerade beim berufsmäßigen Führen von Fahrzeugen das wirtschaftliche Fahren angeführt. Das Berufskraftfahrer-Qualifikationsgesetz aus dem Jahr 2009 sieht vor, dass sich Fahrer regelmäßig fortbilden müssen, um ihre Lizenz zum Führen gewerblich genutzter Lkw zu behalten. Dieses Gesetz hat ebenso Gültigkeit für die Fahrer des Fuhramtes, die LKW ab 3,5 Tonnen führen müssen. Die Berufskraftfahrer von Amt 70 werden regelmäßig geschult und erhalten dadurch auch Unterweisungen zum Thema Kraftstoffsparen beim Führen von Fahrzeugen.
Bei der Beschaffung von LKW bzw. Sonderfahrzeugen erfolgt in der Regel eine Einweisung oder sogar eine Schulung durch den Lieferanten. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Nutzung der Fahrzeuge bestmöglich durch die Fahrer erfolgen kann.
4.2.2. Wartung der Fahrzeuge
Die regelmäßige Wartung von Kraftfahrzeugen hilft ebenso, eine massive Steigerung von Emissionen zu vermeiden. Es kann bei einem Fahrzeug, welches einen unbemerkten Mangel aufweist, auch dazu führen, dass der Kraftstoffverbrauch steigt. Alle Fahrzeuge werden entsprechend den Vorgaben regelmäßig der Hauptuntersuchung (HU), Abgasuntersuchung (AU) und der Wartung nach Herstellerangaben unterzogen. Während die HU und AU bei PKW alle 2 Jahre erfolgt, ist dies bei den LKW bzw. Arbeitsmaschinen jährlich mit einer nach 6 Monaten anschließenden Sicherheitsprüfung. Hierdurch ist gerade beim Einsatz der Sondernutzungsfahrzeuge höchstmögliche Sicherheit und bestmöglicher technischer Stand der Fahrzeuge gegeben.
4.2.3 Fahrzeugalter
Um auch der Forderung der Europäischen Union nachzukommen, saubere und energieeffiziente Straßenfahrzeuge zu beschaffen, werden seitens des Amtes für Abfallentsorgung, Straßenreinigung und Fuhrpark bei der Beschaffung von PKW in die Bewertungssummen die Kosten für Energieverbrauch, Kohlendioxidemissionen und Emissionen von NOx und Nichtmethan-Kohlenwasserstoffe über die gesamte Nutzungs- bzw. Leasingdauer des Fahrzeugs mit eingerechnet. Ferner werden grundsätzlich die Fahrzeuge entsprechend der gültigen Euro-Norm beschafft.
Fahrzeuge mit der Euro-Norm 2 haben im PKW-Bereich Katalysatoren. Auch LKW werden den aktuellen Anforderungen entsprechend beschafft. Ab Euro-Norm 5 sind bei LKW Katalysatoren sowie ein AdBlue-System vorgeschrieben und in Punkto Partikelreduktion haben sich die Vorgaben stark verschärft. Der Fuhrpark mit seinen 196 Fahrzeugen hat derzeit 74 Fahrzeuge mit der höchst gültigen Euro-Norm 5 (Anlage 2). Davon ausgehend, dass der jeweilige technische Stand mit den gültigen Vorgaben die optimale Lösung ist, um Emissionen zu reduzieren, ist ein sozusagen junger Fuhrpark immer als umweltfreundlicher und mit geringerem Kohlendioxidausstoß zu sehen.
5. Kohlendioxidreduzierungen im städtischen Fuhrpark
Im Folgenden gehen wir auf die Frage ein, welche Technologie für den städtischen Fuhrpark eine Alternative sein kann, um Kohlendioxidemission zu reduzieren.
5.1 . Erfahrungen mit alternativen Antriebstechniken
Amt 33.22 hat in diesem Frühjahr ein Elektrofahrzeug insbesondere vor dem Hintergrund der Lärmbelästigung angeschafft. Dieses Fahrzeug wird auf dem Friedhof bei Trauerfeierlichkeiten und zum Materialtransport eingesetzt. Nach bisheriger Einschätzung der dortigen Mitarbeiter wird das Fahrzeug als ideal für den vorgesehenen Bedarf bewertet.
Amt 85 hat beim Einsatz von 2 Elektrofahrzeugen bisher positive Resonanz von den Nutzern erhalten, was den Komfort und die Nutzung innerhalb der Stadt betrifft. Weitere Fahrten führen aber wohl zu Problemen, da zeigt sich eine ungenügende Reichweite. Hinsichtlich der Ladung der Fahrzeuge bzw. Fahrzeugbatterien gab es zwischenzeitlich bei Amt 85 Optimierungen. Dies sind erste Aussagen von Amt 85, die aber keinesfalls zu einer abschließenden Beurteilung führen können. In 1 1/2 Jahren ist der Probebetrieb abgelaufen und dann kann Amt 85 einen abschließenden Erfahrungsbericht erstellen.
Des Weiteren hat Amt 70 heute zwei Elektrofahrzeuge als Kleinlastersammelfahrzeug in der Straßenreinigung im Einsatz. Diese Fahrzeuge wurden werbefinanziert und verursachten keine Beschaffungskosten. Für den praktischen Einsatz haben sich diese beiden Fahrzeuge bedingt bewährt. Gerade im Winter mit Nutzung der Heizung, bei Dunkelheit mit Licht, Fahrtstrecken mit Steigung sowie beladen sind die Einsätze mit diesen Fahrzeugen äußerst begrenzt. Amt 70 hält diese Fahrzeuge für nicht so gut geeignet, um weitere zu beschaffen. Allerdings gehen wir davon aus, dass in diesen Fahrzeugbereichen die technischen Entwicklungen voranschreiten werden.
Ferner hatte Amt 70 vor ca. 15 Jahren gasbetriebene Fahrzeuge im Betrieb. Diese Fahrzeuge wurden seinerzeit nachgerüstet und als nicht zufriedenstellend bewertet. Aufgrund des lang zurückliegenden Zeitraums und den zwischenzeitlich neuen und weiteren technischen Entwicklungen, sehen wir davon ab, von heute noch gültigen Erfahrungen zu sprechen.
5.2. Erfahrungen mit alternativen Kraftstoffen
Es hatte im Jahre 1992 im Fuhrpark einen Versuch mit Biodiesel gegeben, der nach 2 Monaten aufgrund negativer Erkenntnissen abgebrochen wurde. Auch hier ist sicherlich davon auszugehen, dass heute der technische Stand eine optimalere Nutzung gewährleisten kann. Im Bezug auf die Kohlendioxidemissionen ist aber mit dem Wechsel von Dieselkraftstoff zu Biodieselkraftstoff nicht mit einer gravierenden Reduzierung auszugehen. Wir meinen, der Kraftstoff stellt vor dem Hintergrund der Kohlendioxidreduzierung keine Alternative dar.
5.3 Zukünftige Maßnahmen
Der Ersatz älterer Fahrzeuge durch EURO 6-Fahrzeuge führt dazu, dass im Sinne der geltenden Abgasnorm der Fuhrpark nach höchsten technischen Standard arbeitet und die Emissionen bestmöglich nach Vorgaben reduziert sind.
Mit nahezu Null-Emissionen ist ein Fuhrpark, ausgestattet mit Elektrofahrzeugen, zu sehen, der wiederum Strom aus regenerativen Energien nutzt. Dieses Modell ist bei den derzeitigen Beschaffungskosten, aber auch bei dem derzeitigen technischen Stand, unrealistisch.
Bei der Betrachtung der alternativen Antriebstechniken Gas, Hybrid und Elektro sind gerade im Bereich der Sondernutzungsfahrzeuge längst nicht alle Fahrzeuge mit diesen Techniken ausrüstbar bzw. erhältlich. Und wenn ja, muss mit deutlich höheren Anschaffungskosten gerechnet werden. Amt 70 geht unter Berücksichtigung der bedingten Wirtschaftlichkeit davon aus, dass im Bereich der Nutzungsfahrzeuge hier und da verschiedene Versuche mit unterschiedlichen Antriebstechniken möglich sind, aber keine generelle Fuhrparkumstellung stattfinden kann.
Anders ist dies zu sehen für PKW (Anlagen 3 – 5). Im Bereich der alternativen Antriebstechniken bieten die Hersteller hier eine breitere Palette an. Da es in Regensburg keine Wasserstofftankstelle gibt, haben wir diese Technologie nicht weiter betrachtet. Die Bewertung der Kohlendioxidemissionen nach Herstellerangaben legt nach einer Auswertung von Juni 2013 dar, dass das Benzinfahrzeug den höchsten Wert pro 100 Kilometer aufzeigt. Unter Berücksichtigung der Stromerzeugung durch erneuerbare Energien sind durch Elektrofahrzeuge keine bzw. deutlich weniger Emissionen zu veranschlagen. Fahrzeuge mit einem Hybridsystem haben gegenüber einem Benzinfahrzeug einen von 29 bis zu 38 % geringeren Kohlendioxidausstoß. Bei erdgasbetriebenen Fahrzeugen liegt dieser Wert bei ca. 10 bis zu 25 % und bei Autogasfahrzeugen bei ca. 4 bis 5 %. Der Vergleich von Benzin- und Dieselfahrzeugen im PKW-Bereich zeigt, dass Dieselfahrzeuge hinsichtlich geringerer Kohlendioxidemissionen besser abschneiden, aber nicht so optimal wie Hybridfahrzeuge (Anlage 6).
Wir schlagen vereinzelt und versuchsweise den Kauf von Hybridfahrzeugen im Bereich der Personenkraftwagen für den städtischen Fuhrpark vor. Davon ausgehend, dass der Speicher dieser Fahrzeuge gerade bei kurzzeitigen Fahrten im Innenstadtbereich durch vermehrte Bremsvorgänge geladen wird, bzw. geladen ist, wird es hierbei zu einer Kraftstoffreduzierung kommen.
Der Aspekt der reinen Wirtschaftlichkeit kann allerdings bei dieser Entscheidung nicht maßgeblich sein. In der Regel haben städtische Fahrzeuge nicht die hohe Kilometerlaufleistung, da diese eher für Kurzstrecken benötigt werden. Es ist somit der höhere Anschaffungspreis nicht über die Kraftstoffreduzierung je Kilometer über die Jahre hinweg zu rechtfertigen und führt nicht unbedingt zur finanziellen Einsparung. Aber die Kohlendioxideinsparung ist gegeben.
Der Einsatz von zum Beispiel 1 bis 2 Hybridfahrzeugen im Bereich der Poolfahrzeuge und im weiteren Einsatzbereichen im Fuhrpark macht es möglich, diese Technologie für den städtischen Fuhrpark zu prüfen.
6. Fazit und Ausblick
Die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen des städtischen Fuhrparks ist möglich, allerdings gilt es sicherlich auch dabei, den Kostenfaktor zu betrachten. Jegliche Maßnahme zur Kohlendioxidreduzierung an den eingesetzten Fahrzeugen verursacht zusätzliche Kosten und ist beim heutigen Stand der Technik für den kommunalen Betrieb keinesfalls eindeutig unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit zu rechtfertigen. Ferner gibt der Stand der Technik nicht die klare Aussage her, dass die neuen Antriebstechnologien die gewünschten Effekte, wie zum Beispiel Kraftstoff- bzw. Kohlendioxidreduzierung bei gleichbleibender Leistungsfähigkeit der Fahrzeuge auch tatsächlich in der Praxis gewährleisten. In der täglichen Anwendung sind Fahrzeuge mit neuen Antriebstechnologien nicht immer anwendungssicher und die möglichen Folgekosten lassen sich vorab nicht benennen.
Trotz all dieser Kritik und Bedenken meinen wir, dass unter Abwägung der möglichen Kosten und den betrieblichen Erfordernissen ein städtischer Fuhrpark verschiedene Technologien zur Kohlendioxidreduzierung versuchsweise einsetzen sollte. Als städtischer Fuhrpark in einem kommunalen Unternehmen sind wir gerne Vorreiter in der Erprobung umweltschonender und geräuscharmer Technik. Jedoch setzt die Umsetzung voraus, dass zusätzliche finanzielle Mittel zur Verfügung gestellt werden.
Quellenverzeichnis
1 de.wikipedia.org/wiki/Emission 2 Robert Bosch GmbH, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 22 Aufl. VDI-Verlag Düsseldorf, 1995 3 kfztech.de/kfztechnik/motor/abgas/abgaswerte.htm 4 de.wikipedia.org/wiki/Abgasnorm 5 de.wikipedia.org/wiki/Treibhausgas 6 agenda21-treffpunkt.de/daten/treibhausgase.htm 7 auto-magazin.org/Kraftstoffe/kraftstoffe.html 8 VKSInternet-Info 2, Alternative Antriebe und Kraftstoffe, Teil 1 und Teil 3 9 ebike-news.de/ramsauer-pedelecs-kein-e-mobility-ziel-fur-2020/4747 10 Bauhof-online.de vom 14.03.2012
Der Ausschuss nimmt den Bericht zur Kenntnis.
Anlagen:
Anlage 1 Durchschnittliche CO2-Emissionen im städtischen Fuhrpark in unterschiedlichen Zeiträumen Anlage 2 Zulassungszeitraum der Fahrzeuge des städtischen Fuhrparks und der jeweiligen Abgasnorm - Euronorm Anlage 3 Vergleich Benzin- und Elektrofahrzeuge (PKW) Anlage 4 Vergleich Benzin- und Gasfahrzeuge (PKW) Anlage 5 Vergleich Benzin- und Hybridfahrzeuge (PKW) Anlage 6 Vergleich Benzin- und Dieselfahrzeuge (PKW) |
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