Erdgas – ein Antrieb mit Zukunft?

15.4.2019

Erdgas ist eine Alternative zu den herkömmlichen Kraftstoffen Benzin und Diesel. Für Fahrzeuge mit Erdgasantrieb sprechen unter anderem eine positive Umweltbilanz und niedrigere Kraftstoffkosten. Die Auswahl an serienmäßigen Erdgasmodellen ist allerdings begrenzt, das Tankstellennetz noch ausbaufähig. Wir haben die wichtigsten Fakten zusammengestellt.

Mann betankt sein Auto mit Erdgas
© Shutterstock/Pair Srinrat

Was ist Erdgas?

Erdgas ist ein Naturprodukt und gehört wie Erdöl und Kohle zu den brennbaren organischen Rohstoffen. Es besteht zu etwa 85 Prozent aus Methan sowie zehn Prozent Stickstoff- und Kohlendioxid. Den Rest bilden höhere Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan und Butan.

Üblich sind zwei Angebotsformen: CNG und LNG. Komprimiertes Erdgas (Compressed Natural Gas/CNG) behält weitgehend den Zustand, in dem es gefördert wird, während sich flüssiges Erdgas (Liquified Natural Gas/LNG) bei einer Temperatur von minus 164 Grad Celsius verflüssigt. Am gebräuchlichsten bei Pkw ist CNG, lediglich im Nutzfahrzeugbereich ist der Einsatz von LNG verbreitet. Der Vorteil von LNG ist die deutlich höhere Energiedichte pro Volumen, da es sich bei der Verflüssigung auf 1/600 des Ausgangsvolumens reduziert. Am gebräuchlichsten ist jedoch CNG, da der Umgang mit Druckgas in der Praxis derzeit noch einfacher ist als der mit einer sehr kalten Flüssigkeit.

Nicht zu verwechseln ist Erdgas mit Flüssiggas LPG (Liquified Petroleum Gas), besser bekannt unter dem Namen „Autogas“. Dabei handelt es sich um ein unter Druck verflüssigtes Gemisch aus Propan und Butan, das als Nebenprodukt bei der Erdöl- bzw. Erdgas-Gewinnung und in Raffinerien anfällt.

Fahrzeugkauf & Umrüstung

Auf dem Markt sind so genannte bivalente und monovalente Fahrzeuge erhältlich:

  • Bivalente Fahrzeuge können wahlweise mit Erdgas oder Benzin betrieben werden. Im Standard-Modus läuft der Motor mit Erdgas, bei leerem Tank wird automatisch auf Benzin umgeschaltet. Der Fahrer kann dies aber auch manuell steuern.
  • Monovalente Fahrzeuge sind auf Erdgas optimiert. Dessen voller Energiegehalt (130 Oktan im Vergleich zu 95 Oktan bei Superbenzin) kann über entsprechend höher verdichtete Motoren voll ausgenutzt werden. Zusätzlich steht als Reserve und zum Starten ein kleiner Benzintank zur Verfügung.

Das konkrete Angebot an Fahrzeugen mit Erdgasantrieb ist derzeit noch sehr übersichtlich. Auch Wahlmöglichkeiten unter verschiedenen Ausstattungsversionen existieren meist nicht. Hier müssen die Hersteller also noch deutlich aktiver werden.

Als Neuwagen mit Erdgas-Ausrüstung sind folgende Modelle auf dem Markt:

  • Audi: A3, A4, A5
  • Fiat: Panda, Dóblo
  • Opel: Astra
  • Seat: Mii, Leon, Ibiza, Arona
  • Skoda: Citigo, Octavia
  • VW: eco up!, Caddy, Golf, Polo

Aktuelle Infos dazu finden Sie im ADAC Autokatalog.

Was ist bei einer Umrüstung zu beachten?

Der nachträgliche Einbau einer Erdgasanlage ist möglich, erfolgt in der Praxis jedoch nur selten. Ursache hierfür sind u.a. die hohen Kosten, die sich je nach Automodell und Anlagentyp auf ca. 3000 bis 4800 Euro belaufen. Da – im Gegensatz zu Neuwagen – darüber hinaus die Installation von Unterflur-Tanks i.d.R. nicht möglich ist, wird auch das Kofferraumvolumen deutlich eingeschränkt.

Entscheidet man sich trotzdem für eine Nachrüstung, sollte der Einbau nur bei qualifizierten Fachbetrieben erfolgen. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Einbauvorgaben des Anlagen- bzw. Teileherstellers eingehalten und alle erforderlichen Komponenten verbaut werden. Empfehlenswert sind Fachwerkstätten, die die vorgeschriebenen Prüfungen von Gasanlagen durchführen dürfen. Bei Umrüstung von Neufahrzeugen ist zu berücksichtigen, dass dadurch die Sachmängelhaftung oder Garantie des Fahrzeugherstellers erlöschen kann.

Von Einbauten im benachbarten Ausland (z.B. Polen), wo Umrüstungen teilweise zu deutlich geringeren Preisen angeboten werden, ist abzuraten. In der Vergangenheit kam es hier immer wieder zu Problemen bei der anschließenden Abnahme durch die amtlich anerkannten Überwachungsorganisationen aufgrund fehlender Genehmigungsunterlagen, insbesondere des Abgasgutachtens. Ferner sollte an mögliche Probleme bei Service, Wartung und Gewährleistung gedacht werden.

Hinweise zur Zulassung

Durch die Neufassung von § 41a StVZO (gültig seit 1. April 2006) wurden die Vorschriften für die Zulassung und für den Betrieb von Druckgasanlagen neu geregelt. Die Anforderungen der ECE-Regelungen 110 und 115 sind jetzt verbindlich vorgeschrieben. Fahrzeuge, die serienmäßig mit einer Erdgasanlage ausgerüstet sind, müssen bei der Typgenehmigung nach ECE-R 110 überprüft worden sein.

In bereits zugelassenen Fahrzeugen dürfen ab diesem Stichtag nur noch Gasanlagen nachgerüstet werden, die eine Genehmigung nach ECE-R 115 besitzen. Liegt diese Genehmigung nicht vor (und sind etwa nur die einzelnen Bauteile nach ECE-R 110 geprüft), erlischt die Betriebserlaubnis und das Fahrzeug muss im Rahmen einer Einzel-Betriebserlaubnis nach § 21 StVZO neu zugelassen werden. Da hierbei Probleme durch fehlende Unterlagen (z.B. Abgasgutachten) nicht auszuschließen sind und erhebliche Mehrkosten entstehen, empfehlen wir grundsätzlich nur Gasanlagen nachzurüsten, die nach ECE-R 115 genehmigt wurden.

In Bezug auf die einzelnen Bauteile wird zwar auch in der ECE-R 115 auf die Anforderungen der ECE-R 110 verwiesen, darüber hinaus muss jedoch der Anlagenhersteller u.a. nachweisen, dass das Abgasverhalten des Kraftfahrzeuges durch die Nachrüstung nicht negativ beeinflusst wird. Zusätzlich müssen jeder Gasanlage technische Handbücher für Einbauer und Benutzer beigelegt werden. Gasanlagen, die nach ECE-R 115 genehmigt wurden, erkennt man am ECE-R-115-Genehmigungsschild, das jeder Anlage vom Hersteller beigelegt ist und nach dem Einbau des Systems gut sichtbar im Fahrzeug angebracht werden muss.

Um sicherzustellen, dass die Gasanlage korrekt eingebaut wurde und ein sicherer Betrieb gewährleistet ist, muss das Fahrzeug einer Gas-Systemeinbau-Prüfung (GSP) unterzogen werden. Die Kosten hierfür betragen 100 € (Gebühren-Nr. 413.6.2). Die GSP können amtlich anerkannte Sachverständige oder Prüfer für den Kraftfahrzeugverkehr, Prüfingenieure der amtlich anerkannten Überwachungsorganisationen sowie dafür anerkannte Kfz-Werkstätten durchführen, sofern diese den Einbau der Gasanlage selbst vorgenommen haben.

Nach erfolgter Prüfung ist die Nachrüstung unverzüglich der Zulassungsbehörde zu melden und die Eintragung in die Fahrzeugpapiere zu veranlassen.

Tanken

In Deutschland gibt es derzeit rund 900 Tankstellen, an denen Erdgas (CNG) erhältlich ist. Eine aktuelle Übersicht bietet der ADAC Tankstellenfinder. Die aktuellen Preise zeigt die ADAC Spritpreise App.

Bei Fahrten ins Ausland empfiehlt es sich, die Tankmöglichkeiten bereits vor Reiseantritt zu klären. Ein relativ dichtes Tankstellennetz existiert zum Beispiel in Norditalien und der Schweiz. Eine Übersicht zu Erdgas-Tankstellen im Ausland findet man unter www.gibgas.de. Dort erfährt man auch, ob sich die Mitnahme eines Adapters empfiehlt und ob dieser gegebenenfalls vor Ort ausgeliehen werden kann.

Der Preis für Erdgas bemisst sich nach seinem Energiegehalt. Dieser wird in der Regel in Kilowattstunden (KWh) oder Megajoule (MJ) angegeben. An Tankstellen wird komprimiertes Erdgas jedoch nicht nach Volumen (l) oder Kilowattstunden, sondern nur nach Masse (kg) verkauft. Um einen Kostenvergleich mit Benzin und Diesel durchzuführen, muss man deshalb den Energiegehalt zugrunde legen. Ein Kilogramm Erdgas beinhaltet die Energie von rund 1,28 Liter Diesel beziehungsweise 1,44 Liter Benzin. Wenn z. B. ein Kilogramm Erdgas 1,20 Euro kostet, so entspricht dies einem Superbenzin-Preis von ca. 0,83 Euro pro Liter.

Zweimal Erdgas (CNG) an den Tankstellen: L- und H-Gas

Die Qualitätsanforderungen an Erdgas (CNG) zur Verwendung als Kraftstoff sind in der Norm DIN 51624, Ausgabe Februar 2008, definiert. Diese Anforderung wurde in die Kraftstoffqualitätsverordnung aufgenommen.

In Deutschland wird sowohl H-Gas wie auch L-Gas angeboten. Wesentlicher Unterschied ist der Methangehalt, bei L-Gas 80 bis 87 Prozent, bei H-Gas dagegen 84 bis 99 Prozent. Zudem ist der Anteil an Stickstoff und Kohlendioxid bei H-Gas geringer. Der unterschiedliche Methangehalt der Gassorten führt zu Schwankungen des Energiegehalts (Heizwert). Das wirkt sich auf Verbrauch und Reichweite der Erdgasfahrzeuge aus. Ein Opel Zafira 1.6 CNG beispielsweise läuft mit H-Gas rund 100 Kilometer weiter als mit L-Gas. Um dem Verbraucher eine größere Transparenz zu sichern, ist eine bundesweite Auszeichnung der Gassorten an den Tankstellen gesetzlich vorgeschrieben.

Da sich der Preis beim Erdgas über den Energiegehalt (kWh) und nicht über die Menge (kg) definiert, zahlen Verbraucher an den Tankstellen für L-Gas entsprechend weniger als für H-Gas. Das H-Gasnetz ist fast bundesweit ausgebaut, während L-Gas überwiegend in Bremen, Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen verkauft wird.

Erdgasspeicherung und Betankung

Der Betriebsdruck von 200 bar erfordert geeignete Druckbehälter (Gasflaschen) aus Stahl oder aus (leichteren) Kohlefasern. Bei serienmäßig angebotenen Modellen werden diese meist unter dem Fahrzeugboden (unterflur) angeordnet. Bei einer Nachrüstung muss der groß­volumige Tank zumeist im Innen- oder Kofferraum untergebracht werden, was entsprechende Raumverluste mit sich bringt. Anders als beim Tanken von Benzin und Diese wird an der Erdgas-Zapfsäule eine Füllkupplung auf den Tanknippel gesetzt und durch eine 180-Grad-Drehung des Griffs verriegelt.

Wirtschaftlichkeit

Als alternativer Kraftstoff genießt Erdgas im Vergleich zu Benzin wegen des geringeren CO2 Ausstoßes erhebliche Steuervorteile. 2017 wurde die Steuerbegünstigung bis Ende 2026 verlängert, ab 1. Januar 2024 beginnt jedoch ein stufenweiser Abbau:

Steuersätze für Erdgas  für 1 MWh für 1 kg
bis 31.12.2023 13,90 Euro                     17,79 Cent                    
1.1.2024 bis 31.12.2024 18,38 Euro 23,53 Cent
1.1.2025 bis 31.12.2025 22,85 Euro 29,25 Cent
1.1.2026 bis 31.12.2026 27,33 Euro 34,98 Cent
ab 1.1.2027 31,80 Euro 40,70 Cent

 

Ein weiterer Pluspunkt: Eine Vielzahl lokaler Energieversorger unterstützt die Neuanschaffung von Erdgas-Fahrzeugen mit einmaligen Zuschüssen oder in Form von Tankgutscheinen. Weitere Einsparungen sind bei den Versicherungsprämien möglich. Eine Übersicht der Fördermaßnahmen finden Sie hier.

Da sich Erdgas-Fahrzeuge nicht wesentlich von ihren benzinbetriebenen Schwestermodellen unterscheiden, gibt es in der Regel keine höheren Inspektionskosten. Im Rahmen der Hauptuntersuchung (HU) wird aber zusätzlich eine Gas-Anlagen-Prüfung (GAP) durchgeführt. Die Kosten dafür belaufen sich auf 20 Euro, bei eigenständiger Durchführung ohne HU auf 26 Euro.

Für Fahrzeuge, die vor der Neufassung des § 41a StVZO in Verkehr gekommen sind und deren Gasanlagen-Tank nicht nach ECE R-110 genehmigt ist, gilt § 41a StVZO in der bisherigen Fassung. Ältere Gas-Stahltanks, die noch gemäß Druckbehälterverordnung genehmigt wurden, müssen alle fünf Jahre (oder, soweit sie korrosionsgeschützt im Fahrzeug untergebracht sind, alle zehn Jahre) vom TÜV geprüft werden. Das Intervall für Composite-Tanks aus Verbundwerkstoffen (etwa mit Kohlefaser verstärktes Aluminium) liegt – je nach Fahrzeugtyp – bei drei bis fünf Jahren. Die Tank-prüfungen kosten bis zu 600 Euro, da hierfür ein Ausbau erforderlich ist.

Fahrzeuge mit Erdgasbetrieb bringen dennoch nicht automatisch wirtschaftliche Vorteile. Ob die im Vergleich zu Benzinern und Dieselautos höheren Anschaffungskosten beziehungsweise die Kosten für die Nachrüstung langfristig ausgeglichen werden, ist vor allem von der Fahrleistung, der Verfügbarkeit von Erdgas und der tatsächlichen Preisdifferenz zwischen den Kraftstoffen abhängig. Je häufiger man z. B. bei bivalenten Fahrzeugen Benzin nachtanken muss, desto unwirtschaftlicher wird der Betrieb.

Einen ausführlichen Kostenvergleich Erdgas/Autogas zu Benzin/Diesel finden Sie hier.

Sicherheit

Sicherheit der Tankfüllung

Der Tank bei Erdgasfahrzeugen ist für einen Betriebsdruck von 200 bar ausgelegt. Sicherheitsventile sorgen zudem im Schadensfall für ein gezieltes Abblasen oder bei Hitzeeinwirkung – z.B. beim Brand eines Fahrzeugs – für ein kontrolliertes Abbrennen der Gasfüllung. Dadurch verhindern sie die Gefahr einer Explosion. Im Freien besteht selbst beim Entweichen großer Gasmengen keine Explosionsgefahr, da Erdgas leichter als Luft ist und sich sofort in der Atmosphäre verflüchtigt. Wichtig für den sicheren Umgang mit der Technik ist jedoch die Einhaltung der Prüfintervalle und -richtlinien.

Ein vom ADAC durchgeführter Crashtest mit einem Erdgas-Zafira zeigte, dass die am Fahrzeugboden angebrachten Gasflaschen durch den umgebenden Metallkäfig optimal geschützt wurden, sämtliche Leitungen und Verbindungsstücke hielten durch Aktivierung elektromagnetischer Absperrventile dicht. Auch beim anschließenden Brandversuch funktionierte das Sicherheitskonzept mit kontrolliert abblasenden Ventilen einwandfrei, eine Explosionsgefahr bestand zu keiner Zeit. Einzelheiten dazu finden Sie in unserem Testbericht.

Garagen

In Tief -und Sammelgaragen findet man vereinzelt immer noch Hinweise wie „Einstellverbot für Gasfahrzeuge“. Bezogen auf Erdgasfahrzeuge wurde dieses Verbot in der so genannten „Garagenverordnung“ der Bundesländer (GAV) bereits aufgehoben. Unabhängig davon stellt das Hausrecht jedoch jedem Garagenbesitzer bzw. -betreiber frei, welchen Fahrzeugen er Einfahrt gewährt und welchen nicht. Bei Bedarf sollte man auf die Neufassung der Garagenverordnung verweisen.

Umwelt

Schadstoffe

Erdgas ist weder giftig noch Krebs erregend. Bei der Verbrennung entstehen zumeist weniger Schadstoffe als bei Benzin- und vor allem Dieselkraftstoff. Der Grad der Schadstoffminderung hängt jedoch nicht nur vom Erdgas und seiner Zusammensetzung, sondern auch von Motor und Antriebskonzept ab. Das größte Plus von Erdgas ist die Reduzierung des Treibhausgases CO2 um ca. 20 Prozent im Vergleich zu Benzin. Wie umweltfreundlich Erdgasfahrzeuge sind, zeigt der ADAC Ecotest.

Biogas

Eine besonders umweltfreundliche Variante von Erdgas ist Biogas. Es entsteht durch die Vergärung von Gülle, Lebensmittelabfällen, nachwachsenden Rohstoffen, Stroh, Gras oder anderem organischem Material. Reines Biogas besteht zu rund zwei Dritteln aus Methan, zu über 30 Prozent aus Kohlendioxid sowie zu geringen Anteilen aus Wasserstoff und Schwefelwasserstoff. Durch die Erhöhung des Methananteils mittels entsprechender Aufbereitung kann es auf eine Qualitätsstufe mit Erdgas gebracht werden. Solches Biomethan ist uneingeschränkt als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge geeignet. An vielen Erdgas-Tankstellen in Deutschland wird Biomethan bereits heute rein oder mit Erdgas vermischt als Kraftstoff angeboten.