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LNG – Alternative für den Schwerlastverkehr

18.09.2018

Die Marktentwicklung in der EU und Deutschland

Der deutsche Erdgasmarkt ist dominiert durch das leitungsgebundene Gas von einigen wenigen Ländern. Europa bezieht ca. 90 % von des Erdgases aus acht Ländern: Algerien, Deutschland, Großbritannien, Niederlande, Nigeria, Norwegen, Katar und Russland. Die europäische Gasversorgung wird zu weiten Teilen durch Pipelines sichergestellt. Nur 10% des Erdgasbedarfes werden über LNG (ca. 500 TWh) abgedeckt. Deutschland hat mit > 530.000 km Pipeline ein fast vollständig ausgebreitetes und erschlossenes Gasnetz. Hierbei wird das Erdgas als Primärenergieträger und vorzugsweise für die Wärmegewinnung genutzt. Die Elektrifizierung von Erdgas beansprucht nur einen Bruchteil des Erdgasbedarfs. Die Nutzung von Erdgas in der europäischen Mobilität durch CNG und LNG stellt weniger als 10% des gesamten europäischen Erdgasbedarfs dar.

Im Rahmen der Klimadebatten sind bislang fossile Kraftstoffe in den Hintergrund und erneuerbare Energien in den Fokus gerückt worden. Hierbei ist die Reduzierung des CO2-Ausstoßes eine wichtige Grundlage zur Verbesserung der Lebensqualität und der Erreichung der weltweiten Klimaziele. Die Nutzung von erneuerbaren Energien führt jedoch zu den bekannten Herausforderungen, wie z.B. Netzstabilität, Verfügbarkeit, Speicherung etc. Die daraus resultierenden höheren Anforderungen an die Energielieferanten im Bereich Zuverlässigkeit, Ökobilanz, Kosten etc. führen zu einem stetig steigendem europäischen Erdgasbedarf. Erdgas ist aktuell ein sinnvoller Kompromiss für die oben genannten Herausforderungen in Bezug auf Kosten, Verfügbarkeit, CO2-Reduzierung und zeitnaher Umsetzung.

Der Mobilitätsmarkt

Die stetig steigenden Anforderungen in Bezug auf Emissionen und Abgaswerte führen zu einer erhöhten Nachfrage von alternativen Energien für den Verkehrssektor. Besonders im Schwerlastverkehr ist eine starke Zunahme von LNG- und CNG-Fahrzeugen zu erkennen. Diese Entwicklung wird zur Zeit durch eine eingeschränkte Infrastruktur im Bereich der Tankstellentechnik beeinträchtigt.

Der jeweilige Einsatzzweck ist für die Auslegung und Richtungsweisung der Kraftstoffe von essentieller Bedeutung. Bislang sind drei nennenswerte Antriebskonzepte für die Erdgasnutzung im Straßenschwerlastverkehr auf dem Markt verfügbar, CNG mono fuel, LNG mono fuel und LNG dual fuel. Der gravierende Unterschied zwischen CNG mono fuel und LNG mono fuel besteht in der Reichweite der Zugmaschinen. Die höhere Energiedichte des LNGs ermöglicht eine höhere Reichweite bei geringerem Platzbedarf. Hierbei sind jedoch die technischen Anforderungen an die Tankstelle und der Antriebseinheit durch die tiefkalte Flüssigkeit höher als die Anforderungen an die Druckstufen der CNG Technologie. Die dual fuel Technology nutz die Effekte der LNG-Zuspeisung in den Kraftstoff auf den Verbrennungsprozess. Hierdurch lassen sich signifikante Verbesserungen in den Emissionen erlangen bei gleichzeitiger hoher Verfügbarkeit des Hauptkraftstoffes, Diesel. Dual fuel Antriebsstränge benötigen nicht zwingend eine vollständige LNG Infrastruktur da auch ein Betrieb ohne LNG möglich ist, profitieren jedoch erst durch die LNG-Nutzung und die entsprechenden verbesserten Verbrennungsprozesse.

Momentan gibt es einige CNG-Schwerlast-Flotten wie zum Beispiel die VWG in Oldenburg oder die AVV in Augsburg, die einen Großteil bzw. vollständig mit CNG unterwegs sind. Durch einen geringfügig höheren Serviceaufwand, einer höheren Anfangsinvestition und geringeren Kraftstoffpreisen wird der Transport effizienter. Ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit von CNG-Schwerlastfahrzeugen / -Bussen sind jedoch die Auslastung und die Laufleistung der Fahrzeuge.

Durch das lückenhafte europäische LNG-Tankstellen-Netz, insbesondere in Deutschland, ist eine intereuropäische Logistik basierend auf LNG nur bedingt möglich. Die vorhandenen drei LNG-Tankstellen in Deutschland ermöglichen bislang keinen Transitverkehr durch Deutschland. Für eine effiziente und umweltschonende Logistik sind strategische Standorte mit LNG-Tankstellen auszurüsten. Die NGVA Europa hat hierfür in Zusammenarbeit mit weiteren Verbänden eine Roadmap erstellt, die diese strategischen Knotenpunkte lokalisiert und benennt. Die Anlagentechnik dieser Tankstellen ist entsprechend der Nutzung auszulegen und anzupassen. Aktuell erarbeiten renommierte Energielieferanten und Startups Lösungen, um diese Knotenpunkte zu besetzen. Bohlen und Doyen bietet für jeden Standort die richtigen Lösungskonzepte.

Mobile Tankstellen als Lösungskonzept

Bohlen & Doyen biete mobile, semi-mobile und stationäre Anlagen. Die mobilen Tankstellen sind als Trailer-Systeme konzipiert und bestehen aus einem LKW-Trailer, einem vakuumisolierten Tank, einer Förderpumpe und einer integrierten Zapfsäule. Alle mobilen Anlagen sind Stand-alone-Systeme und können als Übergangslösungen und zu Versuchszwecken genutzt werden. Die eingeschränkte Flexibilität in Bezug auf Kapazitätsanpassung und das Fehlen eines Boil-off-Managements bedingen sehr fokussierte Einsatzfälle. Außerdem gilt es zu beachten, dass mobile Systeme für den jeweiligen Einsatzzweck eine Betriebsgenehmigung benötigen und diese ortsgebunden ist.

Für stark frequentierte Tankstellen an strategischen Knotenpunkten stellen stationäre Anlagen die effektivste und wirtschaftlichste Lösung dar. Diese werden entsprechend den Kundenspezifikationen und Nachfrageanforderungen ausgelegt und realisiert. Speicherkapazitäten mit 60m³ und mehr in stehenden wie auch liegenden Behältern, effiziente Pumpen für tiefkalte Flüssigkeiten, Saturation on the fly (Saturationsdruckverdampfer für individuellen Saturationsdruck bei der Betankung), LCNG-System (CNG Betankungseinheit auf Basis der LNG-Nutzung), mehrere unabhängige Abgabeeinheiten (Zapfsäulen, Massendurchflussmesser, Bezahlterminals…) und Wartungs-/ Serviceverträge bieten die höchstmögliche Verfügbarkeit und optimale Auslastung der Anlagen.

Für die Marktentwicklung von der Versuchstankstelle hin zum strategischen Knotenpunkt bietet Bohlen & Doyen auch semi-mobile Tankstellen, die entsprechend den Anforderungen mitwachsen können. Durch mannigfaltige Anpassungsmöglichkeiten im Bereich Speichergröße, Boil-off-Management, Pumpenkapazitäten, Zapfsäulen, etc. können diese Anlagen veränderten Anforderungen angepasst werden und bieten daher vielzählige Möglichkeiten für den Anwender.



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