<p>Mit Scrubbern können Seeschiffe den Schwefeloxid-Gehalt ihrer Abgase verringern und damit Grenzwerte einhalten. Mit dem Abwasser werden jedoch Schadstoffe ins Meer gespült. Besser als die Umweltbelastung so von der Luft ins Wasser zu verlagern wäre, sie direkt an der Quelle zu verringern: mit schwefelarmen, jedoch teureren Kraftstoffen. Mehr im neuen Fact Sheet des Umweltbundesamtes (UBA).</p><p>Scrubber sind eine Technik zur Abgasreinigung an Bord von Seeschiffen, bei der Wasser im Abgasstrom versprüht wird, um schädliches Schwefeloxid (SOx) aus dem Abgas teilweise zu entfernen. Das dabei entstehende Abwasser enthält schwefelige Säure, toxische Schwermetalle, Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PAK#alphabar">PAK</a>) und Öl. Wird es ins Meer eingeleitet, belastet es die Ökosysteme. In einem neuen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/einsatz-von-scrubbern-auf-seeschiffen-auswirkungen">Fact Sheet</a> stellt das Umweltbundesamt die Funktion der Scrubber-Systeme sowie den aktuellen Wissenstand insbesondere zu den Auswirkungen der Abwassereinleitungen auf die Meeresumwelt dar. Forschungsarbeiten, unter anderem im Auftrag des Umweltbundesamtes, zeigen, dass die eingeleiteten Abwassermengen sowie die im Abwasser enthaltenen Schadstoffe schädliche Wirkungen auf die Meeresumwelt haben. Die bestehenden internationalen Anforderungen an die Einleitung der Abwässer reichen somit nicht aus, um die Meere zu schützen.</p><p>Die Technik ist jedoch durch die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) als Alternative zu schwefelreduzierten Kraftstoffen, die weniger umweltschädlichen Schwefel enthalten, zur Einhaltung der Schwefelgrenzwerte der Schiffsabgase zugelassen. Heute sind weltweit über 5.000 Schiffe mit Scrubbern ausgestattet, da sie die weitere Verwendung von fossilem, billigerem Schweröl ermöglichen. Die Nutzung der Scrubber auf diesen Schiffen führt damit zu einer erheblichen Belastung der Meeresumwelt. Würden stattdessen schwefelarme Kraftstoffe verwendet, würden der Schwefel und weitere Schadstoffe auf dem Meer weder in die Luft noch ins Wasser gelangen.</p><p>Das Umweltbundesamt empfiehlt einen Kraftstoffwechsel hin zu schwefelreduzierten Destillat-Kraftstoffen oder alternativen, schadstoffarmen und klimaneutralen Kraftstoffen, die zusätzlich auch zur Erreichung der Klimaziele beitragen würden. Da ein generelles Verbot der Scrubber, die als technische Alternative zur Nutzung dieser Kraftstoffe zugelassen sind, derzeit politisch nicht durchsetzbar ist, setzt sich das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> zusammen mit anderen Behörden für Einleitverbote als erreichbares Ziel ein. Ein erster Erfolg sind Einleitverbote für Scrubberabwasser ab 2027 in den küstennahen Gebieten (innere Gewässer und Häfen) des Nordostatlantiks. Diese wurde im Rahmen von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/o?tag=OSPAR#alphabar">OSPAR</a> verabschiedet und schließen somit Bereiche der Nordsee ein. So kann in viel befahrenen und sensiblen Meeresgebieten der Schadstoffeintrag etwas reduziert werden. Das Abwasser darf jedoch außerhalb der Verbotszonen weiter in die Meere eingeleitet werden, so dass nur eine deutliche Ausweitung der Gebiete bis hin zu einem generellen Einleiteverbot die Schadstoffbelastung der Meere reduzieren würde.</p>
<p>Im Straßen-, Schiffs- und Flugverkehr dominieren immer noch klimaschädliche fossile Kraftstoffe. Zunehmend kommen jedoch auch klimafreundlichere alternative Kraftstoffe und Antriebe zum Einsatz. Im Bereich der Treibhausgasminderung bei Kraftstoffen ist das UBA im Rahmen der 37. und 38. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImSchV) auch für den Vollzug zuständig.</p><p>Unsere Mobilität basiert zurzeit zu großen Teilen auf der Verbrennung flüssiger Kraftstoffe in Verbrennungskraftmaschinen. Da das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verkehrsaufkommen#alphabar">Verkehrsaufkommen</a> in Deutschland stetig wächst, stagnieren trotz vorhandener Effizienzgewinne durch den Einsatz von moderneren Motoren und Flugzeugturbinen die absoluten Treibhausgasemissionen des Verkehrs auf einem hohen Niveau.</p><p>Für die notwendige deutliche Reduktion der Treibhausgasemissionen des Verkehrs für einen ausreichenden <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/klimaschutz-im-verkehr">Klimaschutzbeitrag des Verkehrs</a> sind neben weiteren Effizienzverbesserungen bei Motoren und einer weitreichenden Elektrifizierung des Straßenverkehrs auch ein Umstieg auf nachhaltige alternative Kraftstoffe in der Schifffahrt und der Luftfahrt notwendig.</p><p>Konventionelle Kraftstoffe </p><p>Bei konventionellen Kraftstoffen handelt es sich um Mineralölprodukte. Im Jahr 2019 entfielen ca. 94 Prozent des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor auf diese Kraftstoffe. Die dominierenden Kraftstoffe im deutschen Verkehrssektor sind die im Straßenverkehr eingesetzten Diesel- und Ottokraftstoffe.</p><p>Ottokraftstoff wird unter dem Namen E5 oder E10 vermarktet und bezeichnet Benzin, das einen bestimmten Anteil an Ethanol enthalten darf. Während "E" für Ethanol steht, gibt die Zahl "5", beziehungsweise "10" an, wieviel Prozent Ethanol das Benzin maximal enthalten kann. Bei dem im Benzin typischerweise enthaltenen Ethanol handelt es sich um biogen bereitgestelltes Ethanol – kurz Bioethanol – das hauptsächlich aus zucker- und stärkehaltigen Pflanzen wie Zuckerrohr, Zuckerrübe, Getreide und Mais Pflanzen gewonnen wird. Die Mindestanforderungen für Ottokraftstoffe sind in der <a href="https://www.din.de/de/mitwirken/normenausschuesse/nmp/veroeffentlichungen/wdc-beuth:din21:273470473">Norm DIN EN 228</a> festgeschrieben. </p><p>Im weiteren Sinne sind alle Kraftstoffe, die in Ottomotoren genutzt werden können, Ottokraftstoffe, also unter anderem auch Flüssiggas (LPG) bzw. Erdgas (CNG). Bei diesen handelt es sich zwar nicht um Mineralölprodukte, jedoch werden sie hauptsächlich fossil hergestellt. Da beide keine typischen Kraftstoffe sind, werden diese oft den „alternativen Kraftstoffen“ zugeordnet.</p><p>Dieselkraftstoff – auch vereinfacht Diesel genannt – wird nach den in der <a href="https://www.din.de/de/mitwirken/normenausschuesse/nmp/entwuerfe/wdc-beuth:din21:334813508">Norm DIN EN 590</a> definierten Mindestanforderungen an Tankstellen unter dem Namen B7 geführt und bezeichnet Diesel aus Mineralöl mit einer Beimischung von maximal sieben Prozent Biodiesel. In Deutschland wird Biodiesel vorwiegend aus Rapsöl hergestellt. Der Großteil des Biodiesels wird jedoch importiert und aus Abfall- und Reststoffen sowie aus Palmöl sowie Rapsöl hergestellt.</p><p>Palmöl als Ausgangstoff für hydrierte Pflanzenöle (HVO - Hydrogenated Vegetable Oils) spielt im Bereich des Dieselkraftstoffes zumindest für das Jahr 2020 auch eine entscheidende Rolle. Durch die Überarbeitung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/kraftstoffe-antriebe/vollzug-38-bimschv-anrechnung-von-strom-fuer">Treibhausgasminderungsquote (THG-Quote)</a> ist die Verwendung von Palmöl seit dem 1. Januar Jahr 2022 deutlich beschränkt und ab 2023 beendet, da der Anbau von Ölpalmen einer der Haupttreiber für die Rodung von Regenwald ist.</p><p>Im Flugverkehr wird größtenteils aus Erdöl hergestelltes Kerosin getankt. Kerosin bezeichnet Kraftstoffe, die sich für den Einsatz in Flugturbinen eignen.</p><p>In der Binnenschifffahrt wird schwefelreduzierter Binnenschiffsdiesel verwendet. In der Seeschifffahrt kommen Marinediesel- und Marinegasöle sowie Schweröle mit unterschiedlichem Schwefelgehalt und ggf. notwendigen Abgasnachbehandlungssystemen (Kraftstoffnorm: ISO 8217) zum Einsatz. Sowohl im Binnen- als auch im Seeverkehr werden mehr und mehr Schiffe mit Flüssigerdgas (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=LNG#alphabar">LNG</a> – Liquified Natural Gas) oder – in ersten Modellanwendungen – mit LPG (Liquified Petroleum Gas), auch Autogas genannt, Methanol oder Biodiesel betrieben. Mehr Informationen hierzu finden Sie auf unserer Themenseite zur Seeschifffahrt.</p><p>Nur durch den Ersatz von mineralölbasierten Kraftstoffen durch klimafreundliche Alternativen kann der Verkehrssektor den notwendigen Beitrag zur Senkung seiner Treibhausgasemissionen leisten. Um diese <strong>Energiewende im Verkehr</strong> zu erreichen, ist die Entwicklung und Innovation bei alternativen Antriebstechnologien von zentraler Bedeutung.</p><p>Perspektivisch sollte Strom aus erneuerbaren Energiequellen zur Energieversorgung im Verkehr direkt genutzt werden, d. h. ohne weitere Umwandlungsschritte zu strombasierten Kraftstoffen, sofern dies, wie etwa im Pkw-Verkehr, technisch möglich ist.</p><p>Alternative Kraftstoffe</p><p>Alternative Kraftstoffe sind entweder bezüglich der Bereitstellung alternativ, also "biogen" oder "synthetisch", oder es handelt sich um andere Kraftstoffe als Alternative zu Benzin oder Diesel. Biogene Kraftstoffe, oder auch Biokraftstoffe, werden vor allem aus Pflanzen, Pflanzenresten und ‑abfällen oder Gülle gewonnen. Synthetische Kraftstoffe unterscheiden sich von konventionellen Kraftstoffen durch ein geändertes Herstellungsverfahren und oft auch durch andere Ausgangsstoffe als Mineralöl.</p><p>Biokraftstoffe wie Bioethanol oder Biodiesel leisten bereits seit vielen Jahren einen Beitrag zur Minderung der Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors. Biokraftstoffe sind entweder flüssige (zum Beispiel Ethanol und Biodiesel) oder gasförmige (Biomethan) Kraftstoffe, die aus <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a> hergestellt werden und für den Betrieb von Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen bestimmt sind.</p><p>Man unterscheidet Biokraftstoffe der ersten und zweiten Generation, wobei eine klare Abgrenzung der Kraftstoffe beider Generationen schwierig ist. Bei der Erzeugung von Biokraftstoffen der ersten Generation wird nur die Frucht (Öl, Zucker, Stärke) genutzt, während ein Großteil der Pflanze als Futtermittel Verwendung finden kann.</p><p>Biokraftstoffe der zweiten Generation sind noch in der Entwicklung und werden aus Pflanzenmaterial hergestellt, das nicht als Nahrung verwendet werden kann, zum Beispiel aus Ernteabfällen, Abfällen aus der Landwirtschaft oder Siedlungsmüll. Zu dieser Generation, dessen Vertreter auch „fortgeschrittene Biokraftstoffe“ genannt werden, gehört auch solches Bioethanol, das aus zellulosehaltigen Materialien wie Stroh oder Holz gewonnen wird.</p><p>Generelle Informationen zur energetischen Nutzung von Biomasse und zu den Nachhaltigkeitsanforderungen sind auf unserer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie">UBA-Themenseite zur Bioenergie</a> zusammengestellt.</p><p>Synthetische Kraftstoffe sind Kraftstoffe, die durch chemische Verfahren hergestellt werden und bei denen, im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen, die Rohstoffquelle Mineralöl durch andere Energieträger ersetzt wird.</p><p>XtL-Kraftstoffe sind synthetische Kraftstoffe, die ähnliche Eigenschaften und chemische Zusammensetzungen wie konventionelle Kraftstoffe aufweisen. Sie entstehen durch die Umwandlung eines Energieträgers zu einem kohlenstoffhaltigen Kraftstoff, der unter Normalbedingungen flüssig ist. Das "X" wird in dieser Schreibweise durch eine Abkürzung des ursprünglichen Energieträgers ausgetauscht. "tL" steht für "to Liquid". Aktuell sind in dieser Schreibweise die Abkürzungen GtL (Gas-to-Liquid) bei der Verwendung von Erdgas beziehungsweise Biogas, BtL (Biomass-to-Liquid) bei der Verwendung von Biomasse und CtL (Coal-to-Liquid) bei der Verwendung von Kohle als Ausgangsenergieträger gebräuchlich.</p><p>Zur Herstellung von Power-to-X (Power-to-Gas/<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PtG#alphabar">PtG</a> oder <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PtL#alphabar">PtL</a>)-Kraftstoffen wird Wasser unter Einsatz von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. In einem Folgeschritt kann der gewonnene Wasserstoff in Verbindung mit anderen Komponenten – hier vor allem Kohlenstoffdioxid – zu Methan (PtG-Methan) oder flüssigem Kraftstoff (PtL) verarbeitet werden.</p><p>Der gewonnene Wasserstoff (PtG-Wasserstoff) kann jedoch auch direkt als Energieträger im Verkehr, zum Beispiel in Brennstoffzellen-Fahrzeugen genutzt werden. Mehr Informationen hierzu finden Sie in den vom UBA beantworteten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/kraftstoffe-antriebe/wasserstoff-im-verkehr-haeufig-gestellte-fragen">„Häufig gestellten Fragen zu Wasserstoff im Verkehr“</a>.</p><p>Elektrischer Antrieb: Strom als Energieversorgungsoption</p><p>Energetisch betrachtet, ist der Einsatz von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PtG#alphabar">PtG</a>-Wasserstoff in Brennstoffzellen-Pkw bzw. von PtG-Methan und PtL in Verbrennungsmotoren von Pkw hochgradig ineffizient. Für dieselbe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fahrleistung#alphabar">Fahrleistung</a> muss etwa die drei- beziehungsweise sechsfache Menge an Strom im Vergleich zu einem Elektro-Pkw eingesetzt werden, wie die folgende Abbildung veranschaulicht.</p><p>Da erneuerbarer Strom, beispielsweise aus Wind und Photovoltaik, und die notwendigen Ressourcenbedarfe für die Energieanlagen nicht unbegrenzt zur Verfügung stehen, muss auch mit erneuerbaren Energien sparsam umgegangen werden. Am effizientesten ist die direkte Stromnutzung im Verkehr, beispielsweise über Oberleitungen für Bahnen. Ähnlich effizient ist die Stromnutzung über batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge. Deswegen sollte zur möglichst effizienten Defossilisierung des Straßenverkehrs ein weitgehender Umstieg auf batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge angestrebt werden, wo immer dies technisch möglich ist.</p><p>Vollzugsaufgaben des UBA zur 38. BImSchV</p><p>In Deutschland sind Inverkehrbringer von Kraftstoffen gesetzlich verpflichtet, den Ausstoß von Treibhausgasen (THG) durch die von ihnen in Verkehr gebrachten Kraftstoffe um einen bestimmten Prozentsatz zu mindern. Dies regelt die im seit 1. Januar 2022 gültigen Gesetz zur Weiterentwicklung der Treibhausgasminderungsquote festgeschriebene THG‑Quote. Im Rahmen der THG-Quote hat das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>) verschiedene Vollzugsaufgaben. Eine Aufgabe regelt die Verordnung zur Festlegung weiterer Bestimmungen zur Treibhausgasminderung bei Kraftstoffen (38. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BImSchV#alphabar">BImSchV</a>): Das UBA bescheinigt auf Antrag Strommengen, die im Straßenverkehr genutzt wurden. Weitere Informationen finden Sie auf der entsprechenden Themenseite zur <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/kraftstoffe-antriebe/vollzug-38-bimschv-anrechnung-von-strom-fuer">38. BImSchV</a>.</p>
<p>Luftschadstoff- und Klimagasemissionen werden je nach motorisiertem Verkehrsmittel durch unterschiedliche Institutionen mit verschiedenen räumlichen Anwendungsgebieten sowie durch verschiedene Mechanismen reguliert. Europäische Emissionsstandards für Pkw legen etwa fest, wie viele Luftschadstoffe ein neuer Pkw pro Kilometer ausstoßen darf. Entscheidend ist auch eine realistische Prüfprozedur.</p><p>Straßenverkehr</p><p>Luftschadstoffemissionen von motorisierten Straßenverkehrsfahrzeugen (Pkw, leichte Nutzfahrzeuge, schwere Nutzfahrzeuge, zwei- und dreirädrige sowie leichte vierrädrige Kraftfahrzeuge) werden durch einheitliche EU-Verordnungen reguliert. Die Begrenzung der klimawirksamen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Emissionen erfolgt derzeit lediglich für Pkw sowie leichte Nutzfahrzeuge. Weiterentwicklungen dieser Vorschriften finden oftmals auch im Rahmen der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UNECE#alphabar">UNECE</a>) statt.</p><p>Für motorisierte Straßenfahrzeuge mit Otto- und Dieselmotor gelten für die oben genannten Bereiche jeweils Anforderungen zur Begrenzung des Ausstoßes von Luftschadstoffen im Abgas. Diese Anforderungen wurden in der Vergangenheit in regelmäßigen Abständen verschärft. Somit sind diese neuen Emissionsstandards (Euro-Emissionsnormen) für alle neu zugelassenen Straßenfahrzeuge verbindlich.</p><p>Die Festlegung der Emissionsgrenzwerte pro gefahrenem Kilometer bzw. pro geleisteter Arbeit eines jeden Fahrzeugs, aufgeschlüsselt nach der jeweiligen Fahrzeugklasse, ist ein wesentlicher Bestandteil dieser Verordnungen. Darüber hinaus werden dort auch die Prüfprozeduren zur Messung der verschiedenen Luftschadstoffe in der jeweiligen Fahrzeugklasse festgelegt. </p><p>Vorgaben für CO2-Emissionen von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen beziehen sich nicht auf ein einzelnes Fahrzeug, sondern auf ein gewichtetes Mittel aller von einem Hersteller in einem Jahr verkauften Neufahrzeuge. Ab dem Jahr 2025 werden auch bei ausgewählten schweren Nutzfahrzeugen Anforderungen zu erfüllen sein.</p><p>Mobile Maschinen und Geräte</p><p>Auch für mobile Maschinen und Geräte werden die Anforderungen an das Emissionsverhalten auf EU-Ebene einheitlich geregelt. Reguliert wird ein weites Feld an Maschinen und Geräten, unter anderem Rasenmäher, Kettensägen, Baumaschinen, Generatoren, Binnenschiffe und Schienenfahrzeuge. </p><p>Die Emissionsgrenzwerte werden pro geleisteter Arbeit für die Motoren der jeweiligen Leistungsklassen und die einzelnen Schadstoffe detailliert festgelegt und in einer festgelegten Prüfprozedur bestimmt. Für modernste Motoren wird zudem eine Kontrolle der Emissionen im Betrieb mit Überwachungsprogrammen für ausgewählte Motorenklassen durchgeführt. </p><p>Seeschiffe</p><p>Die Anforderungen an das Emissionsverhalten des globalen Seeverkehrs werden überwiegend in der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (International Maritime Organisation (IMO) – Sonderorganisation der Vereinten Nationen) geregelt. Die Emissionsstandards liegen weit hinter den Standards im Landverkehr. Seeschiffe fahren heute beispielsweise überwiegend mit Schweröl, das eine minderwertige Qualität im Vergleich zu Marinedieselöl – und erst recht zum im Straßenverkehr verwendeten Benzin und Diesel – aufweist. Deutliche höhere Luftschadstoffemissionen sind die Folge. Von der IMO sind bislang nur Grenzwerte für Schwefel und Stickstoffoxide festgeschrieben. Es wurden weltweite Standards sowie strengere Grenzwerte für besonders ausgewiesene Emissionskontrollgebieten (ECA) definiert.</p><p>Der internationale Seeverkehr trägt mit rund 2,7 Prozent zu den vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen bei. Die IMO hat weltweit verbindliche Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz neuer Schiffe und zur Begrenzung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Emissionen im internationalen Seeverkehr verabschiedet. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, die CO2-Emissionen der Flotte bis 2050 um 50 % gegenüber den Jahr 2008 zu reduzieren.</p><p>Flugzeuge</p><p>Die Schadstoffemissionen des Luftverkehrs werden global durch Zulassungsstandards der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (International Civil Aviation Organization (ICAO) – Sonderorganisation der Vereinten Nationen) reguliert. Diese legt Grenzwerte für neu entwickelte Flugzeugtypen fest. Von besonderer Relevanz ist dabei die Begrenzung des Stickoxidausstoßes. Zukünftig wird es aber auch einen Anzahl- und Masse-basierten Grenzwert für nicht-flüchtige Partikel (non-volatile particulate matter / nvPM) geben.</p><p>Der Luftverkehr stellt zudem ein wachsendes Klimaproblem dar. Da der Luftverkehr stark international ausgerichtet ist, unterliegt er kaum der einzelstaatlichen Regulierung oder Besteuerung. Die EU hat den Luftverkehr daher 2012 in ihr Emissionshandelssystem einbezogen und reguliert damit die direkten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Emissionen. Mit dem "Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation" (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CORSIA#alphabar">CORSIA</a>) etabliert die ICAO erstmalig ein globales Ssystem zur Begrenzung der CO2-Emissionen des internationalen Luftverkehrs auf dem Niveau von 2020. Außerdem hat die ICAO einen globalen CO2-Zulassungsgrenzwert für Verkehrsflugzeuge beschlossen. Klimaeffekte aufgrund von Nicht-CO2-Effekten werden bisher noch nicht von den Klimaschutzinstrumenten erfasst.</p>