Benzin, Diesel, Elektro & Co.: Antriebsarten im Überblick
Ab 2035 sollen in Europa nur noch emissionsfreie Pkw neu zugelassen werden. So steht es im Klimaplan der EU. Ist damit das Aus des Verbrenners besiegelt? Antworten im großen Antriebsarten-Überblick.
Die Europäische Union will die Emissionsnormen für Pkw deutlich verschärfen
Drei Viertel aller Neuzulassungen waren 2020 noch reine Verbrenner
Alternativen zu Benziner und Diesel werden alltagstauglicher und preiswerter
Die EU-Kommission will, dass in Europa ab 2035 nur noch emissionsfreie Pkw neu zugelassen werden. Das erklärte Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen bei der Vorstellung ihres Klimaplans am 14. Juli. Um dieses Ziel zu erreichen, will von der Leyen strengere CO₂-Emissionsnormen für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge einführen: 2030 sollen die durchschnittlichen jährlichen Emissionen neuer Fahrzeuge um 55 Prozent und ab 2035 um 100 Prozent niedriger sein als 2021.
Um die Versorgung mit Strom oder Wasserstoff zu sichern, müssten die Mitgliedstaaten die Ladekapazitäten erweitern und besonders entlang wichtiger Verkehrsverbindungen massiv ausbauen: Die EU fordert dort alle 60 km Ladesäulen für elektrische Fahrzeuge und alle 150 km Tankstellen für Wasserstoff. Die Mitgliedstaaten und das EU-Parlament müssen dem Vorschlag noch zustimmen, die Diskussionen dürften noch einige Zeit dauern.
Aber mit welchen Antriebsformen lässt sich das EU-Ziel überhaupt erreichen? Die wichtigsten Antriebe, Alternativen und Treibstoffe im Vergleich.
Die Antriebswende
Die EU will bis 2050, Deutschland sogar schon bis 2045 treibhausgasneutral werden. Gemessen wird dies an den Emissionen von Treibhausgasen in sogenannten CO₂-Äquivalenten. In Deutschland, so der aktuelle Plan, soll der Verkehr seinen Beitrag zu den Klimazielen dadurch erreichen, dass sein Ausstoß von 150 Millionen CO₂-Äquivalenten 2020 auf 85 Millionen im Jahr 2030 sinkt. Eine Maßnahme dazu ist die Bepreisung des Treibhausgases CO₂.
Bis 2045 soll die Verkehrswende vollzogen, also auch der Verkehr klimaneutral sein. Neben dem öffentlichen Personennah-, dem Schienen-, Rad- und Fußgängerverkehr sind alternative Antriebe dabei ein wichtiges Handlungsfeld.
Benziner und Diesel – die Verbrenner
In der Klimadiskussion sind Verbrennungsmotoren am heftigsten umstritten, die Zulassungsstatistik des Kraftfahrt-Bundesamts führen sie allerdings unangefochten an. Für 2020 registrierte es bei den Neuzulassungen 1,362 Millionen Benziner und rund 820.000 Diesel. Damit werden drei von vier Neuwagen mit Verbrennungsmotor ausgeliefert.
Vorteile und Nachteile auf einen Blick
+ Kraftstoffe praktisch immer und überall verfügbar
+ große Auswahl an Modellen
– Schadstoffe und klimaschädliche Gase
Das Prinzip: Ein Verbrennungsmotor wandelt chemische Energie in mechanische Arbeit um. Ansaugen, verdichten, arbeiten, ausstoßen lautet sein Funktionsprinzip.
Die Klimawirkung: Moderne Diesel sind mit ihrem niedrigeren Verbrauch zwar etwas klimafreundlicher als Benziner. Dennoch gehört der Verkehr zu den größten CO₂-Verursachern. Manche Staaten planen daher bereits Verkaufsverbote für Benzin- und Dieselfahrzeuge, schon 2025 soll es zum Beispiel in Norwegen keine Neuzulassungen für diese Antriebsart mehr geben. Und sollten die Pläne der EU-Kommission Wirklichkeit werden, hätte es der Verbrenner noch schwerer.
Die Herausforderungen: Wegen des großen Bestands und weil die Alternativen nicht alle überzeugen, dürften Verbrenner noch lange zum Straßenbild gehören. Sie könnten aber sauberer sein.
„Nicht der Verbrennungsmotor ist die Quelle allen Übels, sondern der Treibstoff. Tatsächlich ist es technisch möglich, sogar konventionelle Motoren klimaneutral zu betreiben.“
ADAC Technikpräsident Karsten Schulze©Uwe Klössing/werdewelt
Lesen Sie hier ein Interview mit ADAC Technikpräsident Karsten Schulze zur Möglichkeit klimaneutraler Verbrenner, welche sparsamen und sauberen Autos angeboten werden und was sich bei der Entwicklung umweltfreundlicher Diesel-Pkw tut.
Synthetische Kraftstoffe
E-Fuels gelten als große Hoffnung im Transportsektor: Fossile Energie soll durch regenerative ersetzt, der Kraftstoff klimaneutral hergestellt werden, bezahlbar sein und sauber verbrennen.
Vorteile und Nachteile auf einen Blick
+ bestehende Infrastruktur (Tankstellennetz) nutzbar
– Produktion energieaufwendig
– Wirkungsgrad gering
Das Prinzip: Synthetische Treibstoffe werden ohne Erdöl oder nachwachsende Rohstoffe wie Raps oder Palmöl hergestellt. Stattdessen wird per Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser gewonnen und mit Kohlenstoff aus CO₂ verbunden, das etwa aus der Umgebungsluft oder aus Industrieabgasen stammt.
Die Klimawirkung: Wasserstoff und CO₂ lassen sich in beliebiger Menge erzeugen, ohne – wie viele Biorohstoffe – mit der Landwirtschaft zu konkurrieren. Beim Fahren setzt der Motor Kohlendioxid frei, das vorher aus der Atmosphäre gezogen wurde.
Die Herausforderungen: Zur klimaneutralen Erzeugung von E-Fuels sind große Mengen regenerativen Stroms erforderlich. Das wäre mit riesigen Solarfeldern in der Wüste oder Windkraftanlagen im Meer denkbar. Außerdem muss der Wirkungsgrad von E-Fuel höher werden, der aktuell bei nur zehn bis 15 Prozent liegt. Wegen der aufwendigen Herstellung ist momentan auch der Preis zu hoch. Experten hoffen, dass er bis 2030 erheblich reduziert werden kann.
„Synthetische Kraftstoffe, die mit regenerativen Energien entstehen, könnten den Verbrenner klimaneutral machen. Aber schon heute kann jeder Autofahrer etwas für das Klima tun, indem er E10-Benzin oder B7-Diesel tankt.“
ADAC Technikpräsident Karsten Schulze
Hier finden Sie weitere Informationen zu synthetischen Kraftstoffen.
Elektroantrieb
Unter allen Alternativen zum Antrieb mit Verbrennungsmotoren dominieren E-Autos bei Weitem. Sie funktionieren lokal emissionsfrei und bereiten viel Fahrspaß. Würde ihr Kauf aber nicht wie aktuell stark subventioniert, könnten sie bei den Anschaffungskosten nicht mithalten. 2020 wurden 194.163 neu zugelassen, damit stieg ihr Anteil innerhalb eines Jahres von 1,8 auf 6,7 Prozent.
Vorteile und Nachteile auf einen Blick
+ lokal ohne Emissionen
+ hohes Fahrvergnügen
– ohne Förderung hoher Anschaffungspreis
– Energiequelle noch nicht nachhaltig
– Ladenetz ausbaubedürftig
Das Prinzip: Bei Elektroautos ist der Akku zwischen Vorder- und Hinterachse im Unterboden verbaut, der Elektromotor und die Leistungselektronik befinden sich an einer oder an beiden Achsen. Im Motor erzeugt elektrische Energie wechselnde Magnetfelder – und damit mechanische Energie, die das Fahrzeug in Bewegung bringt. Dabei steht vom Start weg das volle Drehmoment zur Verfügung.
Die Klimawirkung: Elektroautos fahren lokal emissionsfrei, stoßen also selbst keinerlei CO₂ oder andere Stoffe aus. Klimaneutral sind sie per se aber nicht: Abgesehen von der regulären Autoproduktion werden bei der Batterieherstellung Treibhausgase frei. Und auch der Strom, mit dem Elektroautos geladen werden, ist nur selten grün. Denn klimaschädliche Kohlekraftwerke spielen nach wie vor eine wichtige Rolle im deutschen Strommix.
Die Herausforderungen: Die Ladekapazitäten sind längst noch nicht ausreichend vorhanden. Doch der technologische Fortschritt spielt der E-Mobilität in die Hände. Die Batterien werden klimafreundlicher in der Herstellung und leistungsfähiger sowie haltbarer im Gebrauch.
„Die Energiewende muss zügig klappen, damit der Strom sauberer und die Klimabilanz von E-Autos deutlich besser wird.“
Markus Sippl, Leiter ADAC Fahrzeugtechnik©ADAC/Peter Neusser
Näheres zum Elektroantrieb finden Sie hier: Wie er funktioniert, Fragen und Antworten zum Laden eines Elektroautos sowie Informationen zu Lebensdauer, Garantie und Reparatur des Akkus.
Plug-in-Hybrid
Ein Hybridantrieb ist die Kombination aus verschiedenen Antriebsprinzipien oder Energiequellen. Gebräuchlich sind Hybride mit Benzin- oder Diesel- und Elektroantrieb. Für 2020 registrierte das Kraftfahrt-Bundesamt 527.864 Neuzulassungen, davon waren 200.469 Plug-in-Hybride. Diese Fahrzeuge mit größerer Antriebsbatterie können per Stromkabel mit deutlich mehr Energie extern geladen werden als Hybridautos ohne Plug-in-Funktion.
Vorteile und Nachteile auf einen Blick
+ extern aufzuladen
+ auf Kurzstrecken lokal emissionsfrei
– für Langstrecken nicht nachhaltig
Das Prinzip: Plug-in-Hybride lassen sich an einer öffentlichen Ladesäule, aber auch zu Hause per Kabel mit Strom versorgen und schaffen damit 40 bis 60 Kilometer rein elektrische Reichweite. So können zum Beispiel Pendler morgens mit vollem Akku rein elektrisch den Arbeitsplatz erreichen.
Die Klimawirkung: Wer 30 Kilometer von der Arbeitsstätte entfernt wohnt und dort sowie zu Hause eine Lademöglichkeit hat, kann lokal emissionsfrei pendeln. Benzin wird nur auf längeren Strecken verbrannt. Wer hauptsächlich solche fährt, stößt entsprechend viel CO₂ aus und belastet die Klimabilanz im Vergleich zum regulären Verbrenner durch Gewicht und Herstellung der Batterie und des E-Motors mehr.
Die Herausforderungen: Plug-in-Hybride sind populär – auch weil sie durch Umweltbonus und Dienstwagen-Steuervorteil stark gefördert werden. Doch oft werden sie in PS-starke SUVs eingebaut, wo sie keinen Klimavorteil bieten. Ihren Vorteil können Plug-in-Hybride nur mit regenerativer Energie ausspielen.
„Bei Plug-in-Hybriden kommt es noch mehr als bei anderen Antriebsarten darauf an, das richtige Fahrzeug für das eigene Nutzungsverhalten zu kaufen. Vor allem geht es darum, ob das Fahrzeug überwiegend auf Kurz- oder auf Langstrecken gefahren wird und wie stark motorisiert es sein soll.“
Markus Sippl, Leiter ADAC Fahrzeugtechnik
Alles zu Modellen, Verbrauch, Technik, Kosten und Ökobilanz von Plug-in-Hybriden können Sie hier lesen.
Autogas und Erdgas
Fahrzeuge mit Gasantrieb zeigen, dass auch ein konventioneller Antrieb mit Verbrennung in der Klimabilanz gut abschneiden kann. 2020 wurden aber lediglich 6543 Pkw mit Flüssiggas- und 7159 mit Erdgasantrieb in Deutschland neu zugelassen.
Vorteile und Nachteile auf einen Blick
+ erprobte Technik
+ tendenziell gute Klimabilanz
– Infrastruktur nicht ausreichend
– nur wenige Automodelle
Das Prinzip: Gas im Auto bedeutet Autogas, kurz LPG (Liquefied Petroleum Gas, ein flüssiges Propan-Butan-Gemisch), oder Erdgas, kurz CNG (Compressed Natural Gas), das gasförmig gespeichert wird. Die meisten Fahrzeuge enthalten zusätzlich einen Tank mit Benzin, das während des Startvorgangs benötigt wird.
Die Klimawirkung: Bei der Verbrennung von Erdgas entstehen meist weniger Schadstoffe als bei Benzin- und Dieselkraftstoff. Wegen des geringeren Kohlenstoffanteils stoßen Erdgasautos rund 20 Prozent weniger CO₂ aus als Benziner. Mit Autogas wird der CO₂-Ausstoß im Vergleich zum Benzin um bis zu zehn Prozent reduziert. Noch besser ist die Klimabilanz, wenn dem Erdgas Biogas beigemischt wird oder Biomethan aus Abfall- und Reststoffen fossiles Erdgas ersetzt. Experten sehen in CNG eine Brückentechnologie zu alternativen Antrieben.
Die Herausforderungen: Den Vorteilen von Erdgasfahrzeugen steht eine mangelnde Tankstelleninfrastruktur vor allem für CNG (deutschlandweit rund 900 Stationen) gegenüber. Außerdem bieten die meisten Hersteller keine neuen Modelle mehr an. Für sie scheint der Gasantrieb ein Auslaufmodell zu sein.
Alles Wichtige zu den Themen Autogas/LPG sowie Erdgas/CNG als Kraftstoff finden Sie hier.
Wasserstoffautos
Brennstoffzellenfahrzeuge haben Elektromotoren mit Wasserstoffantrieb und bieten unter bestimmten Bedingungen Vorteile gegenüber der Batterieelektrik. Allerdings mangelt es bei der Modellauswahl und den Tankstellen. 2019 waren daher weniger als 400 Wasserstofffahrzeuge in Deutschland zugelassen.
Vorteile und Nachteile auf einen Blick
+ lokal emissionsfrei
+ hohe Reichweite
– Technik aufwendig und teuer
– Modellauswahl und Infrastruktur unzureichend
Das Prinzip: Wie ein Elektroauto enthält das Brennstoffzellenfahrzeug einen Elektromotor. Der dafür benötigte Strom wird allerdings nicht direkt zugeführt und in einer Batterie gespeichert, sondern mittels einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff direkt an Bord erzeugt. So entfällt der beim E-Auto übliche lange Ladevorgang. Beim Brennstoffzellenfahrzeug entsteht kein CO₂, sondern Wasserdampf.
Die Klimawirkung: Dank des Elektromotors fährt das Wasserstoffauto zwar lokal emissionsfrei. Doch fällt bei der Produktion des Fahrzeugs und der speziellen Wasserstofftanks mehr CO₂ an als bei einem konventionellen Auto. Auch ist der derzeit in Deutschland verfügbare Wasserstoff klimatechnisch noch keine echte Alternative. Das wird sich aber ändern, sobald er in großen Mengen mit regenerativen Energiequellen erzeugt wird.
Die Herausforderungen: Die Brennstoffzellentechnik ist komplex und braucht so viel Platz, dass sie ihre Stärken nur bei großen Autos, Lkw, Schiffen oder Flugzeugen auf der Langstrecke richtig ausspielen kann. Im Automobilbereich fehlt es zurzeit zudem an den wichtigsten Grundlagen: Tankstellen und Fahrzeugen.
Zu Technik, Modellen, Tests und Tankstellen für Wasserstoffautos sind Informationen hier zusammengestellt.
Fragen und Antworten
Ab wann werden keine neuen Benziner oder Diesel mehr angeboten?
Während das Verkehrsministerium in Deutschland das Auslaufen des Verbrennungsmotors bis 2035 anstrebt, fordern Umweltverbände ein zügigeres Handeln. Die Hersteller VW und Audi bremsen die Entwicklung neuer Benzin- und Dieselmotoren, BMW will "das grünste E-Auto" bauen. Opel wird in Europa ab 2028 rein elektrisch, und bei Volvo laufen ab 2030 nur noch reine Elektroautos vom Band.
In der Europäischen Union wird derzeit die neue Norm Euro 7 vorbereitet. Das bedeutet
neue Grenzwerte und Prüfverfahren zum wahrscheinlichen Einführungszeitpunkt 2025. Lesen Sie hier die geplante Reform im ADAC Check und ob dies das Aus für den Verbrenner bedeutet. Die Krise des Diesels soll mit Nachrüstungen, Software-Updates und Flottenwechsel entschärft werden. Die wichtigsten Informationen rund um Dieselfahrverbote sind hier zusammengestellt.
Welche Autos sind im Vergleich besonders sauber?
Mit Elektroautos, Hybridisierung und doppelter Abgasreinigung hat sich die Autoindustrie schon einiges einfallen lassen, um ihre Flotte sparsamer und sauberer zu machen. Der ADAC hat 95 Fahrzeuge auf CO₂- und Schadstoffausstoß getestet. Sieger war der Hyundai IONIQ Elektro, die komplette ADAC Ecotest Bestenliste finden Sie hier.
Im Green-NCAP-Verfahren wurden unter Beteiligung des ADAC 49 meistverkaufte Modelle mit unterschiedlichen Antriebsarten und Karosserieformen getestet. Fünf Sterne bei Green NCAP stehen für besonders saubere Autos. Hier sind die Resultate des Öko-Checks.
Wie sind die Reichweiten der verschiedenen Antriebsarten?
Aktuell erzielen mit Diesel und Benzin angetriebene Verbrenner die größten Reichweiten, wie Autofahrer aus Erfahrung wissen. Doch E-Fahrzeuge holen hier stark auf. Im realitätsnahen ADAC Ecotest erreichte der Tesla Model X 100D 451 Kilometer. Den Audi e-tron soll ein Update 2022 auf eine Reichweite von 600 Kilometern bringen. Am anderen Ende der Skala stehen Gas-Hybride. Den aktuellen Stand bei Verbrauch und Reichweite von E-Autos finden Sie hier.
Wie steht es um die Infrastruktur für die einzelnen Antriebe?
2021 gab es in ganz Deutschland 14.500 "konventionelle" Tankstellen, rund 40.000 öffentlich zugänglichen Ladepunkte für Elektroautos, aber lediglich 92 Wasserstofftankstellen.
Im September 2020 wurden über 400 Kommunen zur Infrastruktur für alternative Antriebe befragt: In den nächsten fünf Jahren wollen 28 Prozent der Städte und Gemeinden eine Infrastruktur für E-Mobilität aufbauen. 61 Prozent planen, vorhandene Einrichtungen auszubauen. 22 Prozent wollen Wasserstoff fördern, nur zwei Prozent Erdgas. Und jede elfte Kommune will das Infrastrukturangebot für Benzin und Diesel reduzieren.
Was wird gefördert?
Der Kaufpreis für Elektroautos ist vergleichsweise hoch, und auch der Einbau von Stromleitung und Wallbox in die private Garage kann teuer werden. Doch für beides gibt es Fördermittel. Bis 2025 sind es beim Kauf reiner E-Autos bis zu 9000 Euro, bei Plug-in-Hybriden bis zu 6750 Euro. Kommunen und Stadtwerke bezuschussen zudem die Installation privater Ladestationen. Auch auf Bundesebene, über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), ist die Förderung für Wallboxen wieder möglich.
Der Standpunkt des ADAC
Der ADAC setzt sich dafür ein, Elektromobilität voranzubringen und Antriebsalternativen technologieneutral zu unterstützen. Es gilt, die individuelle Mobilität zu sichern und gleichzeitig den CO₂-Ausstoß zu begrenzen, die Abhängigkeit von begrenzten fossilen Ressourcen zu verringern sowie Luftschadstoffe zu reduzieren.
Lesen Sie hier den vollständigen Standpunkt:
Text: Christoph Henn / Helmuth Meyer