Busse des öffentlichen Nahverkehrs: Diesel oder CNG?
Kürzlich kündigte der Bürgermeister von Pittsburgh, Luke Ravenstahl, an, dass seine Stadt vier neue Müllwagen kaufen werde, die mit komprimiertem Erdgas (CNG) statt mit Diesel betrieben werden, da dies unter anderem die Luftqualität vor Ort verbessern würde. Wie Pittsburgh haben viele Kommunen mit einer veralteten Fahrzeugflotte zu kämpfen und wägen die ökologischen und wirtschaftlichen Kosten ab, die mit der Erneuerung ihrer Flotte verbunden sind.
CATF beauftragte eine Studie über die Umweltauswirkungen neuer Diesel- und CNG-Busse in Auftrag gegeben. Diese Studie kam zu dem Schluss, dass neue CNG-Busse nicht unbedingt besser für die Luftqualität oder das Klima sind als neue Dieselbusse, auch wenn beide wesentlich geringere negative Auswirkungen auf die Umwelt haben als die älteren Busse, die derzeit eingesetzt werden. Die Studie ergab insbesondere, dass neue CNG-Busse zwar geringfügig weniger Feinstaub und flüchtige organische Verbindungen ausstoßen, dafür aber höhere Treibhausgas- und Stickoxidemissionen aufweisen. Außerdem sind CNG-Motoren bei gleicher Fahrleistung einfach weniger effizient als Dieselmotoren, was berücksichtigt werden muss.
Wichtig ist, dass die meisten Verkehrsbetriebe nur begrenzte Mittel für den Kauf neuer Busse zur Verfügung haben. In einem kapitalbeschränkten Umfeld kann der höhere Anschaffungspreis von CNG-Bussen die Anzahl neuer CNG-Busse im Vergleich zu neuen Dieselbussen begrenzen, wodurch die Anzahl älterer Dieselbusse, die ausgemustert werden können, trotz des oben beschriebenen Potenzials für Lebenszykluskosteneinsparungen reduziert wird. Für je 10 Mio. USD an Investitionsmitteln könnte ein Verkehrsunternehmen etwa 26 neue Dieselbusse oder 21 neue CNG-Busse (und die dazugehörige Betankungsinfrastruktur) kaufen und eine entsprechende Anzahl alter Busse ausmustern. In Anbetracht der Tatsache, dass eine größere Anzahl älterer Busse mit hohem Schadstoffausstoß ausgemustert werden könnte, könnten die flottenweiten Emissionsreduzierungen von NOx, PM und HC pro Dollar Investitionsmittel 47 %, 23 % bzw. 11 % höher ausfallen, wenn neue Dieselbusse angeschafft werden, als wenn neue CNG-Busse angeschafft werden. Was die Auswirkungen auf das Klima betrifft, so würden unter der Annahme von GWP20-Faktoren zur Bewertung der kurzfristigen Klimaauswirkungen von CH4 und BC die jährlichen flottenweiten Treibhausgasemissionen durch den Kauf von 21 neuen CNG-Bussen um 62 % geringer ausfallen als durch den Kauf von 26 neuen Dieselbussen mit einer Investitionssumme von 10 Millionen US-Dollar. Geht man jedoch von GWP100-Faktoren aus, um die langfristigen Auswirkungen von CH4 und BC auf das Klima zu bewerten, wäre die jährliche flottenweite Verringerung der THG-Emissionen (MT CO2-e) durch den Kauf von 21 neuen CNG-Bussen um 18 % höher als durch den Kauf von 26 neuen Dieselbussen.
Diese Klimaergebnisse hängen von zwei sehr wichtigen Annahmen ab. Die erste ist die Leckagerate von Methan aus der Erdgasförderung und dem Transport durch Pipelines. Die derzeitige Methode der Erdgasförderung führt auch zu nicht trivialen Methanleckagen, und Methan ist fünfundzwanzigmal effizienter als Kohlendioxid, wenn es darum geht, das Klima zu beeinflussen. Die Gemeinde, die einen CNG-Bus einsetzt, bemerkt zwar nicht, dass flüchtiges Methan aus dem Auspuff entweicht, aber das Methan, das bei der Produktion und dem Transport des CNG, mit dem der Bus betrieben wird, entweicht, ist dennoch Teil der Umweltauswirkungen des Busses. Die Datenlage zu den Methanleckraten ist jedoch dürftig, und einige Studien deuten darauf hin, dass sie möglicherweise geringer sind als angenommen. Außerdem unterstützt CATF die EPA bei der Festlegung von Leistungsstandards für die Öl- und Gasindustrie, die zu einer Verringerung der Methanleckagen aus der Gasproduktion führen könnten. Daher könnte sich diese Annahme in Zukunft ändern, wodurch sich auch die Schlussfolgerung ändern könnte. Wenn zum Beispiel die in der Studie CATF angenommene Leckagerate um die Hälfte reduziert würde, hätten diese beiden Motorentypen vergleichbare Klimaauswirkungen.
Die zweite variable Annahme der Studie, das globale Erwärmungspotenzial (GWP), hat ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Schlussfolgerung. Im Allgemeinen ist das GWP100 - das Erderwärmungspotenzial über einen Zeitraum von 100 Jahren - das Standardmaß für die Bewertung der Auswirkungen eines Schadstoffs. Die Klimaerwärmung von zwei der untersuchten Schadstoffe - Methan und Ruß - wird jedoch innerhalb eines Zeitraums von zwanzig Jahren erreicht (GWP20). Die Verwendung von GWP20 in der Analyse verschafft den neuen Dieselbussen einen Vorteil. Würde die Analyse GWP100 verwenden, wären die Klimaauswirkungen von Diesel- und CNG-Bussen vergleichbar.
Was macht das Interesse an CNG-Bussen aus? Die Kosten. Der Preis für CNG-Kraftstoff ist derzeit so niedrig, dass CNG-Busse zwar teurer und weniger effizient sind als neue Dieselbusse, aber die Amortisationszeit beträgt nur wenige Jahre. Darüber hinaus übernimmt der Bund im Rahmen der bundesstaatlichen Verkehrsfinanzierung 80 Prozent der Kosten eines neuen Busses (im Vergleich zu 20 Prozent für die lokale Verkehrsgesellschaft), während die Verkehrsgesellschaft in der Regel 100 Prozent der Kraftstoffkosten trägt. Das schafft einen starken Anreiz für die Verkehrsbetriebe, sich bei ihren neuen Bussen für CNG zu entscheiden, auch wenn dies nicht unbedingt das beste Ergebnis für die öffentliche Gesundheit und die Umwelt ist.
