Energieeffizienz bei Nutzfahrzeugen. Technischer und wirtschaftlicher Aspekte von Biokraftstoffen und Dieselkraftstoff

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Formelzeichen und Einheiten

Abkürzungsverzeichnis

Einleitung
Zielsetzung
Aufbau der Arbeit

A Bachelorarbeit
2. Nutzfahrzeug
2.1 Begriffsdefinitionen
2.2 Nutzfahrzeugklassifizierung
2.3 Definition und Abgrenzung des Begriffs Lastkraftwagen
2.4 Verkehrsleistungs- und Neuzulassungszahlen
2.5 Entwicklung der Nutzfahrzeugkonjunktur in Deutschland
2.6 Entwicklungsschritte des Nutzfahrzeugs
2.7 Zusammenfassung
3. Energieeffizienz bei Nutzfahrzeugen
3.1 Bedeutung des Begriffs Energieeffizienz
3.2 Wirkungsgrad und Motorleistung
3.3 Indikatoren der Energieeffizienz
3.4 CO2-Ausstoß und Kraftstoffverbrauch im Nutzfahrzeugbereich
3.5 Abgasnorm Euro-VI
3.6 Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz
4 Alternative Kraftstoffe
4.1 Notwendigkeit und Anforderungen
4.1.1 Knappheit fossiler Energieträger
4.1.2 Energieverluste
4.1.3 Anforderungen
4.2 Bewertung alternativer Antriebe
4.3 Alternative regenerative Kraftstoffe
4.3.1 Definition und Abgrenzung
4.3.2 Kraftstoffeigenschaften
5. Biokraftstoffe
5.1 Allgemein
5.2 Pflanzenöle
5.3 Hydrierte Pflanzenöle
5.4 Biodiesel
5.4.1 Fettsäuremethylester
5.4.2 Rapsölmethylester
5.4.3 Palmölmethylester
5.4.4 Sojaölmethylester
5.4.5 Jatrophamethylester
5.5 Biomass to Liquid

B Wissenschaftliche Vertiefung
6. Gegenüberstellung und Bewertung
6.1 Technischer Vergleich und Wirtschaftlichkeit
6.1.1 Vergleich Dieselkraftstoff und Rapsölmethylester
6.1.2 Vergleich Dieselkraftstoff und Fettsäuremethylester
6.1.3 Vergleich Dieselkraftstoff und Palm-/Sojaölmethylester
6.1.4 Vergleich Dieselkraftstoff und Jatrophamethylester
6.1.5 Vergleich Dieselkraftstoff und Rapsöl
6.1.6 Vergleich Dieselkraftstoff und HVO
6.1.7 Vergleich Dieselkraftstoff und weitere Pflanzenöle
6.1.8 Vergleich Dieselkraftstoff und Biomass-to-Liquid
6.1.9 Vergleich Dieselkraftstoff und Dimethylether
6.1.10 Gesamtvergleich Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe
6.2 Das Experteninterview
6.2.1 Expertenauswahl
6.2.2 Leitfadeninterview
6.2.3 Durchführung
6.2.4 Datenanalyse
6.2.5 Auswertungsmethode

7. Handlungsempfehlungen und Fazit

Literaturverzeichnis

Anhang
A.1 Kraftstoffeigenschaften
A.2 Interviewleitfaden
A.3 Leitfragen
A Energieeffizienz bei Nutzfahrzeugen
B Biokraftstoffe
A.4 Transkript Experteninterview
Experteninterview

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Güterverkehr in Deutschland bis 2015

Abbildung 2: Entwicklung der Nutzfahrzeugkonjunktur in Deutschland

Abbildung 3: Effizienzsteigerung im Nutzfahrzeugbereich – Sinkender CO2-Ausstoß bei steigender Verkehrsleistung

Abbildung 4: Verluste am Verbrennungsmotor

Abbildung 5: Herstellungspfade regenerativer Kraftstoffe

Abbildung 6: Situation der Nahrungsmittelkonkurrenz bei Pflanzenölen durch Biodiesel

Abbildung 7: Herstellungspfad für RME und Nebenprodukte

Abbildung 8: Herstellungsverfahren für BtL

Abbildung 9: Preisentwicklung einiger Biokraftstoffe in Abhängigkeit des Rohölpreises

Abbildung 10: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und RME

Abbildung 11: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und RME

Abbildung 12: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und RME

Abbildung 13: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und RME

Abbildung 14: Vergleich Kraftstoffkosten Dieselkraftstoff und RME

Abbildung 15: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und FAME

Abbildung 16: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und FAME

Abbildung 17: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und FAME

Abbildung 18: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und FAME

Abbildung 19: Vergleich Kraftstoffkosten Dieselkraftstoff und FAME

Abbildung 20: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und PME/SME

Abbildung 21: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und PME/SME

Abbildung 22: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und PME/SME

Abbildung 23: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und PME/SME

Abbildung 24: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und JME

Abbildung 25: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und JME

Abbildung 26: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und JME

Abbildung 27: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und JME

Abbildung 28: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und Rapsöl

Abbildung 29: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und Rapsöl

Abbildung 30: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und Rapsöl

Abbildung 31: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und Rapsöl

Abbildung 32: Vergleich Kraftstoffkosten Dieselkraftstoff und Rapsöl

Abbildung 33: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und HVO

Abbildung 34: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und HVO

Abbildung 35: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und HVO

Abbildung 36: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und HVO

Abbildung 37: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und Pflanzenöle

Abbildung 38: Vergleich Tankgewicht Dieselkraftstoff und Pflanzenöle

Abbildung 39: Vergleich Tankvolumen Dieselkraftstoff und Pflanzenöle

Abbildung 40: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und Pflanzenöle

Abbildung 41: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und Pflanzenöle

Abbildung 42: Vergleich Kraftstoffkosten Dieselkraftstoff und Pflanzenöle

Abbildung 43: Vergleich Nutzlast Dieselkraftstoff- und Pflanzenölbetriebener Lkw

Abbildung 44: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und BtL

Abbildung 45: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und Bt

Abbildung 46: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und BtL

Abbildung 47: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und BtL

Abbildung 48: Leistungsvergleich Dieselkraftstoff und DME

Abbildung 49: Vergleich Tankvolumen und -gewicht Dieselkraftstoff und DME

Abbildung 50: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und DME

Abbildung 51: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und DME

Abbildung 52: Gesamtleistungsvergleich Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe

Abbildung 53: Gesamtvergleich Tankgewicht Dieselkraftstoff und iokraftstoffe

Abbildung 54: Gesamtvergleich Tankvolumen Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe

Abbildung 55: Reichweitenvergleich Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe

Abbildung 56: Vergleich Kraftstoffverbrauch Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe

Abbildung 57: Vergleich Kraftstoffkosten Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe

Abbildung 58: Vergleich Nutzlast Dieselkraftstoff und Biokraftstoffe

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Pflanzenöle (Kraftstoffeigenschaften)

Tabelle 2: Rohstoffe zur Herstellung von Biodiesel

Tabelle 3: Rohstoffe zur Herstellung von BtL

Formelzeichen und Einheiten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Einleitung

Die Mobilität ist in jeder Volkswirtschaft unabdingbar und gilt als Zeichen des Wohlstandes einer Gesellschaft. Das Zusammenwachsen der Märkte sowie die Entwicklung einer Volkswirtschaft werden maßgeblich durch die Mobilität bestimmt. Der freie Verkehr von Waren gilt dabei als wesentlicher Wohlstands- und Wachstumstreiber.^[1] Es ist das Nutzfahrzeug, welches mit einer Transportleistung von mehr als 70 Prozent das Rückgrat des Verkehrssystems bildet und die zu transportierenden Güter unmittelbar an das Band und in die Verkaufsläden liefert. Zudem schafft das Nutzfahrzeug Arbeitsplätze, sodass allein in Deutschland rund 180.000 Menschen direkt in der Nutzfahrzeugproduktion arbeiten. Die Anzahl der Arbeitnehmer, deren Beschäftigung indirekt vom Nutzfahrzeug abhängig ist, liegt allein in Deutschland bei rund 2,5 Millionen.^[2] Um zukünftig eine weltweite Wettbewerbsfähigkeit sichern zu können, muss sich die Nutzfahrzeugbranche den Themenbereichen Energieeffizienz und Klimaschutz annehmen^[3] und dabei besonderen Herausforderungen stellen. Durch das zunehmende Transport- und Verkehrsaufkommen wächst auch der Energiebedarf der Nutzfahrzeuge an. Die Endlichkeit fossiler Energieressourcen führt folglich dazu, dass die Kraftstoffpreise ebenfalls zunehmen. Auch die Reduzierung der CO2-Emissionen und weiterer Schadstoffe stellt die Nutzfahrzeugindustrie vor eine bedeutende Herausforderung.^[4] Durch die begrenzte Verfügbarkeit fossiler Energiequellen kann der weltweite Energiebedarf nicht gedeckt werden. Die Rohölabhängigkeit führt zu Risiken in der Energieversorgungssicherheit. Aufgrund dessen muss die Forschung umso mehr nach alternativen regenerativen Energiequellen vorangetrieben werden. Dabei stehen die Biokraftstoffe im Transportsektor zunehmend häufiger im Fokus des wirtschaftlichen und politischen Interesses.

Laut politischer Vorgaben müssen die erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2020 einen Anteil von zehn Prozent im europäischen Transportsektor decken, wobei die Biokraftstoffe aufgrund ihrer Verfügbarkeit die Hauptlast daran tragen.^[5]

Der Einsatz von Biokraftstoffen wird kontrovers diskutiert. Dabei steht vor allem die Konkurrenz der Biokraftstoffe zur Nahrungsmittelindustrie im Mittelpunkt. Um qualitative Ergebnisse über die bestehenden Potenziale und die Tauglichkeit der Biokraftstoffe zur zukünftigen Kraftstoffnutzung gewinnen zu können, müssen diese kritisch betrachtet und aufgrund einer genauen Bemessungsgrundlage geprüft werden. Doch welcher Kraftstoff wird sich zukünftig im Nutzfahrzeugbereich durchsetzen? Welche wirtschaftlichen und technischen Aspekte müssen bei der Wahl eines Kraftstoffs herangezogen werden? Werden sich die Biokraftstoffe langfristig gegenüber dem fossilen Dieselkraftstoff behaupten können?

Zielsetzung

Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, wichtige Informationen anhand wirtschaftlicher und technischer Aspekte über die in einem Nutzfahrzeug einsetzbaren, alternativen regenerativen Biokraftstoffe zusammenzuführen. Dabei soll dem Leser ein Einblick in die Entwicklungsperspektiven und Potenziale der Biokraftstoffe gewährleistet werden. Die zum Dieselmotor kompatiblen Biokraftstoffe sollen Aufschluss darüber geben, welche Relevanz diese zur zukünftigen Kraftstoffversorgung der Nutzfahrzeuge besitzen.

Aufgrund der Wichtigkeit und Gegenwärtigkeit dieses Themas bedarf es den Einsatz genauer und aktueller Informationsquellen. Neben der vorrangig eingesetzten Fachliteratur war der Einsatz des Internets und der Printmedien unausweichlich.

Hinweis: In dieser Arbeit werden die alternativen Kraftstoffe unter dem Begriff alternative Antriebe miteinbezogen. Im Teil der wissenschaftlichen Vertiefung wurden die Ergebnisse auf zwei Nachkommastellen gerundet und mit diesen weitergerechnet.

Aufbau der Arbeit

In der vorliegenden Bachelorarbeit werden die in einem Nutzfahrzeug-Dieselmotor einsetzbaren, alternativen regenerativen Biokraftstoffe anhand wirtschaftlicher und technischer Aspekte gegenübergestellt, welche die zukünftige Mobilität der Nutzfahrzeuge gestalten sollen. Wesentliche Maßnahmen, die zur Steigerung der Energieeffizienz bei Nutzfahrzeugen beitragen, werden ebenfalls betrachtet. Zunächst wird im zweiten Kapitel das Nutzfahrzeug vorgestellt. Neben den Begriffsdefinitionen werden die Nutzfahrzeuge klassifiziert und relevante Statistiken erläutert. Dabei werden auch die wichtigsten Entwicklungsschritte der Nutzfahrzeuge dargestellt.

Im darauffolgenden Kapitel wird die Energieeffizienz bei Nutzfahrzeugen näher betrachtet. Dabei wird auf die Bedeutung und Indikatoren der Energieeffizienz sowie auf die CO2-Emissions- und Kraftstoffverbrauchswerte sowie die Abgasnorm Euro-VI eingegangen. Die Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz werden ebenfalls detailliert erklärt.

Anschließend werden in Kapitel 4 die Notwendigkeit und Anforderungen alternativer Antriebe erläutert und entsprechende Bewertungskriterien festgelegt, nach denen sich die Biokraftstoffe im anschließenden Kapitel messen lassen sollen. Neben der Definition und Abgrenzung der alternativen regenerativen Kraftstoffe werden die wichtigsten Kraftstoffeigenschaften definiert.

In Kapitel 5 werden die Biokraftstoffe vorgestellt und anhand der zuvor festgelegten Bewertungskriterien gegenübergestellt und bewertet.

Abschließend wird im Praxisteil anhand von Berechnungen ein technischer und wirtschaftlicher Vergleich der Biokraftstoffe durchgeführt. Dabei werden die Biokraftstoffe mithilfe ihrer Kraftstoffeigenschaften gegenübergestellt, die zugleich als Grundlage der Berechnungen dienen. Der Praxisteil wird durch ein Experteninterview abgerundet, indem zuerst die Umfragemethode beschrieben und begründet wird und anschließend die Ergebnisse bewertet und wiedergegeben werden.

Den Abschluss bilden sowohl die Handlungsempfehlungen als auch das Fazit in Form einer Zusammenfassung der Ergebnisse.

A Bachelorarbeit

2. Nutzfahrzeug

Um einen Einblick in den Nutzfahrzeugbereich zu erhalten, werden zunächst einige bedeutende Begrifflichkeiten definiert. Daraufhin erfolgt eine Nutzfahrzeugklassifizierung.

Innerhalb des Güterverkehrs kommt dem Güterkraftverkehr mit dem Lastkraftwagen im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern in Deutschland die größte Bedeutung zu. Dies liegt daran, dass der Lkw-Verkehr vorrangig in den unteren Entfernungsbereichen des regionalen Wirtschafts- und Verteilverkehrs nahezu nicht mehr ersetzbar ist.^[6] Aus diesem Grund wird die Gruppe der „Lastkraftwagen“ in der vorliegenden Arbeit betrachtet. Eine Definition und Abgrenzung des Lkws sowie einige Eckdaten zu Verkehrsstatistiken geben Aufschluss über die Verkehrsleistungs- und Neuzulassungszahlen der Lkws und Nutzfahrzeuge sowie der Entwicklung der Nutzfahrzeugkonjunktur in Deutschland. Zuletzt erfolgen wichtige Schritte der Nutzfahrzeugentwicklung.

2.1 Begriffsdefinitionen

Nutzfahrzeug: Ein Nutzfahrzeug ist ein Kraftfahrzeug, welches hinsichtlich der Bauart und Einrichtung zur Personenbeförderung zum Gütertransport und/oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeugen bestimmt ist. Personenkraftwagen und Krafträder werden hingegen nicht zu den Nutzfahrzeugen gezählt.^[7] Zu den Nutzfahrzeugen gehören beispielsweise Lastkraftwagen, Anhänger, Omnibusse, Silofahrzeuge und der Kleintransporter.^[8]

Güterverkehr: Der Güterverkehr beinhaltet sämtliche Transporte, die durch die Eisenbahn, Binnenschifffahrt, den Straßengüterverkehr und den Luftfrachtverkehr verursacht werden.^[9]

Güterkraftverkehr: Gemäß dem deutschen Güterkraftfahrgesetz wird unter Güterkraftverkehr, häufig auch als Straßengüterverkehr bezeichnet, die geschäftsmäßige oder entgeltliche Güterbeförderung mit Kraftfahrzeugen verstanden. Diese müssen einschließlich Anhänger ein höheres zulässiges Gesamtgewicht als 3,5 Tonnen aufweisen.^[10]

2.2 Nutzfahrzeugklassifizierung

Die Nutzfahrzeuge werden jeweils nach ihrer zulässigen Gesamtmasse klassifiziert.^[11] Die zulässige Gesamtmasse berechnet sich aus der Summe von Leergewicht und maximaler Zuladung.^[12] Die vorliegende Arbeit befasst sich jedoch lediglich mit Nutzfahrzeugen für den Gütertransport. Güterkraftfahrzeuge sind Nutzfahrzeuge zum Gütertransport und werden von Kraftomnibussen zum gewerblichen Personentransport und sonstigen Kraftfahrzeugen abgegrenzt. Die Gruppe der leichten Nutzfahrzeuge unter 3,5 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht besteht aus Pkw-ähnlichen Fahrzeugen und wird zu den Lkws hinzugerechnet. Diese gilt als eigene güterverkehrsrelevante Fahrzeugkategorie, da ihr Einsatz bei der Warenauslieferung von hoher Bedeutsamkeit ist. Die leichten Lkws verfügen über ein zulässiges Gesamtgewicht zwischen 3,5 und 7,5 Tonnen sowie schwere, nicht mautpflichtige Lkws zwischen 7,5 und 12,0 Tonnen. Ab 12,0 Tonnen wird die Gruppe der schweren Lkws definiert. Die Königsklasse im Straßengüterverkehr bildet der 40-Tonnen-Lkw mit einer Maximallänge von 18,75 Metern. Die Sattelzugmaschinen verfügen in der Regel über ein zulässiges Gesamtgewicht von 40 bzw. 44 Tonnen.^[13]

2.3 Definition und Abgrenzung des Begriffs Lastkraftwagen

Der Lastkraftwagen ist ein Nutzfahrzeug, das hinsichtlich Bauart und Einrichtung zum Gütertransport bestimmt ist. Er wird nach seiner zulässigen Gesamtmasse in die folgenden drei Nutzfahrzeuggruppen (N1-N3) eingeteilt:^[14]

N1: Bis 3,5 Tonnen.

N2: Zwischen 3,5 und 12 Tonnen.

N3: Mehr als 12 Tonnen.^[15]

Der Lkw lässt sich außerdem nach dem jeweiligen Aufbautyp und der besonderen Zweckbestimmung untergliedern. Der Van verfügt über ein integriertes Führerhaus und gehört durch seine Aufbauart zur Gruppe der Lkws. Der Mobilkran ist zweckbestimmt und wird ebenso dazugezählt.^[16] Abzugrenzen ist der Lkw hingegen von der Sattelzugmaschine und dem Sattelschlepper, welche eine eigene Fahrzeugkategorie bilden. Im Gegensatz zum Lkw, bei dem die Ladung auf der eigenen Ladefläche bewegt wird, tragen Sattelschlepper oder Sattelzugmaschinen ausschließlich das Gewicht des Sattelaufliegers und sind somit bauartbedingt nicht selbst zum Gütertransport bestimmt.^[17] Die Lastzüge, die auch als Glieder- oder Hängerzüge bezeichnet werden, bilden eine Lkw-Fahrzeugkombination. Diese setzt sich aus einem Lkw als Zugfahrzeug und einem Anhänger, der die Ladung transportiert, zusammen.^[18]

2.4 Verkehrsleistungs- und Neuzulassungszahlen

Die Verkehrsleistung lässt sich durch Multiplikation der Verkehrsaufkommenswerte mit den Entfernungen, die jeweils zurückgelegt werden, ermitteln und wird in Tonnenkilometer angegeben.^[19] Da die Verkehrsleistungswerte gegenüber dem Verkehrsaufkommen ökonomisch aussagefähiger sind, hat hier lediglich die Verkehrsleistung Relevanz.^[20] Die Nutzfahrzeuge sind für rund zwei Drittel des Exportaufkommens in Deutschland verantwortlich. Die Statistik zeigt in den Jahren 1990 bis 2011 eine deutliche Steigerung der Verkehrsleistung des Lkws. Laut Prognose leistet ein Lkw bis zum Jahre 2025 mit 704,3 Milliarden Tonnenkilometern ca. 70 Prozent der gesamten Güterverkehrsleistung in Deutschland. Die Anteile des Binnenschiffs und der Bahnen liegen deutlich darunter.^[21]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Güterverkehr in Deutschland bis 2015^[22]

Laut einer aktuellen Statistik des Verbandes der Automobilindustrie wurden im Jahr 2012 genau 311.498 Nutzfahrzeuge neu zugelassen. Der Gesamtanteil der Lkws an dieser Neuzulassungszahl betrug 260.320 Nutzfahrzeuge. Die Anzahl der Sattelzugmaschinen mit 31.234 Fahrzeugen lag deutlich darunter.^[23] Der Nutzfahrzeugbestand zum Ende des Jahres 2012 betrug 3.107.000 Nutzfahrzeuge. Dies entsprach mit 3.055.708 Nutzfahrzeugen eine Steigerung gegenüber dem Jahr 2011 von plus 1,7 Prozent.^[24]

2.5 Entwicklung der Nutzfahrzeugkonjunktur in Deutschland

Die Nutzfahrzeugkonjunktur der Jahre 2008 bis September 2013 in Deutschland wird anhand der Neuzulassungs-, Export- und der Produktionsstückzahlen abgebildet. Die Nutzfahrzeugbranche verzeichnete im Jahr 2008 hohe Neuzulassungs-, Export- und Produktionszahlen, welche jedoch im Jahr 2009 wiederum stark abschwächten. Ein geringfügiger Aufschwung der Export- und Produktionszahlen ist im Jahr 2010 erkennbar. Der Nutzfahrzeugmarkt ist mit seinen Exporten und Produktionszahlen bis dato seit dem Jahr 2010 erneut rückläufig, allerdings stiegen die Neuzulassungszahlen seit 2009 bis zum Jahr 2011 abermals an. In den Jahren 2012 und 2013 ging der Nutzfahrzeugmarkt ebenfalls zurück.^[25]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Entwicklung der Nutzfahrzeugkonjunktur in Deutschland^[26]

2.6 Entwicklungsschritte des Nutzfahrzeugs

Aufbau der Lkw-Technik: Der erste Lkw mit Vierzylinder-Dieselmotor wurde durch Karl Benz im Jahre 1923 präsentiert. Im darauffolgenden Jahr stellte auch die Firma MAN ihren ersten Lkw mit Dieselmotor vor, welcher sich durch seine hohe Wirtschaftlichkeit gekoppelt mit einer hohen Lebensdauer auszeichnete. Lkws und Lastzüge konnten somit einen reibungslosen Ablauf der logistischen Systeme sicherstellen. In den Folgejahren wurde insbesondere die von der MAN angewandte Direkteinspritzung entdeckt, welche sowohl zu einem niedrigeren Kraftstoffverbrauch als auch einem entsprechend geringen CO2-Ausstoß verhalf. Nach langfristigen Überlegungen des Gesetzgebers, der zunächst nur den Lkw mit vier Achsen und 32 Tonnen Gesamtgewicht zuließ, wurde das Maximum von sieben Achsen erreicht. Das „Baukastensystem“ sorgte dafür, dass Fahrgestelle, insbesondere auch Schwerlastzugmaschinen, preisewerte Komponenten aus der Serie realisieren konnten. Dadurch konnten nunmehr auch individuelle Lösungen realisiert werden. Die Entwicklung eines Fahrerhauses mit eingebauter Telematik ermöglichte ein hohes Maß an Komfort und Sicherheit. Mit fortschreitenden Erkenntnissen in der Nutzfahrzeugentwicklung werden von dem gegenwärtigen Nutzfahrzeug insbesondere eine hohe Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit verlangt.^[27]

Politischer Einfluss: Die Transportunternehmen strebten mehr Nutzlast und eine größere Fahrzeuglänge an, um den Kraftstoffverbrauch durch das Verhältnis von Nutzlast zu Eigengewicht zu senken. In den Folgejahren wurde das Gesamtgewicht der Lastzüge durch verbesserte Fahrwerke und einer vorwiegend verwendeten Luftfederung auf 40 Tonnen begrenzt. Die Längenbegrenzung sank auf 18,75 Meter ab. Aus diesem Grund entstanden die kürzeren V-Motoren als Alternative zum Reihenmotor für die höheren Motorleistungen und auch die Lastzüge mit Anhängern wurden durch den Sattelzug abgelöst. Durch die Trennung von Antrieb und Nutzlast konnte die Zahl der Zugmaschinen gegenüber den Aufliegern verringert und dagegen die Flexibilität des Fuhrparks erhöht werden.^[28]

Antriebsentwicklung und Fahrleistung: Mit zunehmendem Verkehrsaufkommen durch Personen- und Lastwagen wurde die Motorleistung für die Lastzüge stark erhöht. Neben einer Optimierung des Getriebemotors kennzeichneten hierbei die Aufladung und Ladeluftkühlung sowie die Entwicklung von Getrieben mit einer feineren Gangabstufung wesentliche Innovationen. In den niedrigeren Leistungsbereichen werden derzeit Reihensechszylindermotoren verwendet. Nur in den höheren Bereichen bis ca. 500 Kilowatt bauen MAN, Mercedes-Benz und Scania noch V-Motoren. Volvo setzt einen Sechszylindermotor mit Leistungen bis 552 kW ein. Die stetige Leistungssteigerung sorgte in den Jahren 1966 bis 1986 für einen steigenden Geschwindigkeitsdurchschnitt der Lkws bei stetig geringer werdendem Kraftstoffverbrauch. Das Nutzfahrzeug hat hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit eine Vorreiterrolle für Entwicklungen im Pkw-Bau eingenommen.^[29]

Bedeutung der Elektronik: Durch die elektronische Dieselregelung der Fahrzeuge, wie z. B. das Abkoppeln des Gaspedals von dem Einspritzsystem, konnten die Emissionen vermindert werden. Gezielte Einspritzsysteme, elektrische Auflade- und Assistenzsysteme, die Entwicklung eines Spurassistenten und die Verbesserung der Kommunikationssysteme gewannen zunehmend mehr an Bedeutung und nahmen somit starken Einfluss auf das Verkehrsgeschehen.^[30]

2.7 Zusammenfassung

Das Potenzial zur Weiterentwicklung des Dieselmotors von Nutzfahrzeugen wächst. Alternative Antriebe geraten immer häufiger in den Fokus.^[31] Um den Lkw als effizient, umweltfreundlich und kostengünstig darstellen zu können, kommt der Energieeffizienz sowie den Forschungen nach alternativen Antrieben bzw. Kraftstoffen eine hohe Bedeutsamkeit zu.

3. Energieeffizienz bei Nutzfahrzeugen

Die Einführung und Nutzung energieeffizienterer Fahrzeuge ist einer der wichtigsten Entschlüsse zur Reduzierung des Energieverbrauchs im Verkehr.^[32] Die deutsche Nutzfahrzeugindustrie verfolgt trotz steigender Verkehrsleistung der Nutzfahrzeuge das Ziel, den Lkw als das bedeutendste Transportmittel CO2-effizienter zu machen und den Kraftstoffverbrauch weiterhin zu reduzieren.^[33]

3.1 Bedeutung des Begriffs Energieeffizienz

Die Effizienz bezeichnet das Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen.^[34] Sie ist ein Indikator für die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit. Energieträger sorgen dafür, dass eine Energiedienstleistung, wie z. B. die Bereitstellung einer warmen Wohnung, hergestellt wird.^[35] Bis zum tatsächlichen Ziel, diese Energiedienstleistung herzustellen, sind Umwandlungsschritte erforderlich, die Verluste zur Folge haben.^[36]

Die Primärenergie wird in ihrer ursprünglichen Form über Veredelungsprozesse der Energie umgewandelt.^[37] Sie ist die Energie, die in der Natur in ihrer ursprünglichen Form vorkommt. Dazu gehören beispielsweise Erdöl, Erdgas und andere Biomassenformen.^[38]

Die Endenergie ist diejenige Energieform, welche dem Endverbraucher zugeführt wird. Beispiele für die Endenergie sind Benzin und Elektrizität.^[39]

Die Nutzenergie ist die Energie, die am Ende in genutzter Form wie beispielsweise als Antriebsenergie für Fahrzeuge vorliegt.^[40]

Folglich ist das Verhältnis von erzieltem Nutzen und eingesetzter Energie als Energieeffizienz zu verstehen.^[41] Eine Kenngröße für die Energieeffizienz ist der Wirkungsgrad^[42] und die Motorleistung.

3.2 Wirkungsgrad und Motorleistung

Der Wirkungsgrad η beschreibt die Qualität der Energieumwandlung^[43] und stellt das Verhältnis zwischen abgegebener Energie, die nach der Umwandlung in der erwünschten nutzbaren Form vorliegt, sowie zugeführter Energie dar.^[44] Je größer der Wirkungsgrad ist, desto weniger Energie geht folglich als Verlustenergie verloren.^[45] Wird die vollständige, zugeführte Energie in die gewünschte Energieform umgewandelt, so ist von einem Wirkungsgrad von 1 bzw. 100 Prozent die Rede.^[46] Der Wirkungsgrad wird nach folgender Formel definiert:

Wirkungsgrad: ^[47]

Für diese Arbeit ist insbesondere der Wirkungsgrad in Bezug auf die Effizienz eines Motors von Bedeutung, der sich aus dem Verhältnis von der vom Motor abgegebenen Arbeit WM und der verbrauchten Energie E ergibt.^[48]

Motorwirkungsgrad: ^[49]

Die Energiezufuhr in einem Verbrennungsmotor erfolgt durch den Kraftstoff. Der Energieinhalt, auch als Heizwert bezeichnet, gibt Auskunft darüber, wie viel Energie einer Kraftstoffmenge entspricht. Folglich kommt bei Verbrennungsmotoren der untere Heizwert HU zur Bestimmung des Wirkungsgrades in Betracht. Der Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors hängt von seinem Betriebszustand ab und ist bei bestimmten Drehzahlbereichen und Lastzuständen zu ermitteln. In einem bestimmten Betriebszustand wird der spezifische Kraftstoffverbrauch be herangezogen. Dieser wird aus dem Verhältnis der verbrauchten Kraftstoffmasse mK und der abgegebenen Arbeit WM ermittelt. ^[50]

Spezifischer Kraftstoffverbrauch: ^[51]

Durch den Heizwert HU lässt sich der spezifische Kraftstoffverbrauch in den Motorwirkungsgrad umrechnen.^[52]

Motorwirkungsgrad: ^[53]

Der Wirkungsgrad ηM beinhaltet bei Verbrennungsmotoren den thermischen Wirkungsgrad, den Gütegrad und den mechanischen Wirkungsgrad.^[54] Das Produkt dieser Einzelwirkungsgrade entspricht dem effektiven Verhältnis von der an der Kupplung verfügbaren Arbeit zu dem mit dem Kraftstoff zugeführten Arbeitsvermögen. Deshalb wird dieser auch als effektiver Wirkungsgrad bzw. Gesamtwirkungsgrad des Motors angegeben.^[55]

Effektiver Wirkungsgrad: ^[56]

Im Bestpunkt weist ein Lkw mit Dieselmotor bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauch von 185 Gramm pro Kilowattstunde (g/kWh) einen maximalen Wirkungsgrad von 45 Prozent auf.^[57]

Ein weiterer wichtiger Punkt zur Ermittlung der Energieeffizienz ist die Leistung des Motors. Ziel dabei ist es, aus einem bestimmten Bauvolumen und Motorgewicht eine maximale Leistung bzw. Leistungserhöhung zu erreichen, die mit einer Verbesserung des Wirkungsgrades und folglich mit einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen einhergeht. Zur Ermittlung der Motorleistung wird neben dem Heizwert die Dichte des Kraftstoffs herangezogen.^[58]

3.3 Indikatoren der Energieeffizienz

Um Indikatoren der Endenergieeffizienz zu bilden, müssen entsprechende Bezugsgrößen ermittelt werden, die die speziellen Einsatzbedingungen der Energie aufzeigen.^[59] Neben dem spezifischen Kraftstoffverbrauch sind ebenso die CO2-Emissionen als Indikatoren zu nennen.

Durch einen steigenden Energieverbrauch der fossilen Brennstoffe haben die Luftverschmutzung und damit die Abgasemission im Straßenverkehr verstärkt an Bedeutung hinzugewonnen.^[60] Die Reduzierung der CO2eq-Emissionen stellt das ökologische Hauptziel dar und soll durch einen möglichst geringen Kostenaufwand erzielt werden. Über deren Einsatz entscheiden einerseits die Effizienz eines Antriebs oder Kraftstoffs durch die Vermeidung von CO2-Emissionen sowie andererseits die Niedrighaltung der damit einhergehenden volkswirtschaftlichen Kosten.^[61] Das Kohlenstoffdioxid als Mitverursacher des Treibhauseffekts und der Klimaveränderung entsteht durch die vollständige Verbrennung von chemisch gebundenem Kohlenstoff, welcher im Kraftstoff enthalten ist. Die freigesetzte CO2-Menge ist proportional zum Kraftstoffverbrauch und lässt sich, als Emission bei den Standardkraftstoffen, ausschließlich über den Kraftstoffverbrauch verringern.^[62]

Kohlendioxid gilt als das bedeutendste Treibhausgas, da es, bezogen auf die Gesamtheit der Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2011, genau 87,1 Prozent ausmachte. Es verzeichnete gegenüber dem Jahr 1990 einen Anstieg um ca. vier Prozent.^[63] Zur Erreichung einer effizienten Nutzfahrzeugflotte ist vor allem die CO2-Grenzwert-Gesetzgebung ein notwendiges Lenkungsinstrument.^[64]

Für leichte Nutzfahrzeuge der Klasse N1 mit einer Masse von höchstens 2.610 Kilogramm gilt es, ab dem Jahr 2014 einen Grenzwert von 175 Gramm pro Kilometer (g/km) CO2 zu erreichen. Dieser Wert muss ab 2014 von 70 Prozent, 2015 von 75 Prozent und im Jahre 2016 von 80 Prozent der gesamten Fahrzeugflotte eingehalten werden. Ab 2017 muss diese Zielvorgabe von allen leichten Nutzfahrzeugen im Durchschnitt erreicht werden.^[65] Bis zum Jahr 2020 soll ein Grenzwert von 147 g/km erzielt werden. Die CO2-Einsparung gegenüber dem Jahr 2017 beträgt hierbei 28 g/km.^[66]

Die CO2-Emissionen schwerer Nutzfahrzeuge wurden aufgrund verschiedener Einsatz- und Belastungsprofile der Lkws nicht erfasst. Die alleinige Typprüfung der Nutzfahrzeugmotoren gibt keinerlei Rückschluss auf die CO2-Emission des Gesamtfahrzeugs. Die Maßnahmen, wie etwa die Aerodynamik oder der Rollwiderstand, haben einen viel zu großen Einfluss auf den CO2-Ausstoß. Der reale CO2-Wert der schweren Nutzfahrzeuge kann erst bei Entwicklung von CO2-Simulationsmodellen, die die tatsächlichen Ist-Werte wiedergeben, abgebildet werden. Folglich wird auch erst dann über weitere politische Maßnahmen beratschlagt.^[67] Die technische Machbarkeit dieser Simulationstools zur Messung des Kraftstoffverbrauchs bei LKWs wurde bestätigt und macht damit die Messung der CO2-Werte für schwere Nutzfahrzeuge möglich.^[68]

3.4 CO2-Ausstoß und Kraftstoffverbrauch im Nutzfahrzeugbereich

Die folgende Statistik zeigt, dass die Verkehrsleistung der Nutzfahrzeuge seit dem Jahr 1995 stark angestiegen ist, der CO2-Ausstoß sich jedoch seit dem Jahr 2000 nicht weiter erhöht hat und mit einem Ausstoß von 50 Millionen Tonnen CO2 auf einem konstanten Niveau bleibt. Trotz steigender Verkehrsleistung in Deutschland werden diesbezüglich auch bis zum Jahr 2020 keine Änderungen des CO2-Ausstoßes erwartet. Diese Zahlen bekräftigen eine Steigerung der Effizienz des Straßengüterverkehrs in den vergangenen Jahrzehnten.^[69] Allerdings muss hierbei betont werden, dass der gesamte Straßenverkehr/übrige Verkehr im Jahr 2011 gerade einmal 19,5 Prozent der gesamten CO2-Emissionen verursachte.^[70] Der Anteil des Straßengüterverkehrs betrug im Jahr 2008 lediglich fünf Prozent der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland.^[71]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Effizienzsteigerung im Nutzfahrzeugbereich – Sinkender CO2-Ausstoß bei steigender Verkehrsleistung^[72]

Der Anteil der Kosten für Kraftstoff beträgt bei einem typischen Fernverkehr-Lkw ca. 30 Prozent der Gesamtbetriebskosten.^[73] Hersteller und Betreiber von Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise Speditionen, fordern eine fortlaufende Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.^[74] Ein 40-Tonnen-Lastzug erreicht derzeit einen Kraftstoffverbrauch von rund 32 Liter je 100 Kilometer. Testfahrten ermöglichen mitunter sogar Verbräuche von durchschnittlich lediglich 20 Liter je 100 Kilometer. Werden diese Werte erreicht, können Nutzfahrzeugmotoren im Bestpunkt Wirkungsgrade von rund 50 Prozent erzielen.^[75] Bei Vollauslastung eines und auf ebener Autobahn fahrenden 40-Tonnen-Lkws gilt z. B. ein Verbrauch von 27 Liter pro 100 Kilometer als realistisch.^[76] Ziel ist es, diese Werte auch bei verschärften Abgasgesetzgebungen beizubehalten. Allerdings steht das Potenzial zur weiteren Senkung des Kraftstoffverbrauchs im Konflikt mit den Abgasvorschriften, denn ohne diese wären die technischen Möglichkeiten zur Kraftstoffreduzierung nicht dermaßen stark eingeschränkt.^[77]

3.5 Abgasnorm Euro-VI

Ab dem Jahr 2014 sind alle neuen Lkws dazu verpflichtet, die Abgasnorm Euro-VI zu erfüllen.^[78] Im Rahmen dieser Abgasnorm müssen sowohl die Stickstoffoxid-Emissionen um 80 Prozent als auch die Partikel durch die Anwendung von geschlossenen Partikelfiltern um 66 Prozent gegenüber der Abgasnorm Euro-V reduziert werden. Die Grenzwerte der Emissionen müssen für 700.000 Kilometer oder sieben Jahre eingehalten werden. Ziel der Euro-VI-Entwicklung war es, neben der Reduzierung der Stickstoffoxide auch den Kraftstoffverbrauch und die damit einhergehenden CO2-Emissionen zu verringern.^[79] Jedoch werden neben einem unveränderten Grenzwert für Kohlenmonoxid auch der Kraftstoffverbrauch und der CO2-Ausstoß kaum reduziert.^[80] Aufgrund eines höheren Gewichts der Fahrzeuge ist davon auszugehen, dass der Kraftstoffverbrauch in die Höhe getrieben wird.^[81] Zudem kommt hinzu, dass die Fahrzeuge der Abgasnorm Euro-VI aufgrund ihrer neuen Technologien gegenüber ihren Vorgängern bis zu 12.000 Euro teurer geworden sind.^[82]

3.6 Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz

Um dem Ziel gerecht zu werden, die Nutzfahrzeuge wirtschaftlich zu betreiben, wird von den Herstellern die Nutzung sämtlicher Möglichkeiten abverlangt, um den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen zu reduzieren.^[83] Der Hauptzweck der Nutzfahrzeuge besteht in der Lastenbeförderung. Die hohen Nutzlastverhältnisse resultieren aus einer erfolgreichen, gewichtsreduzierenden Bauweise.^[84] Durch Gewichtseinsparungen am Dieselmotor wird das Zuladungspotenzial respektive die Nutzlast der Lkws gesteigert und damit ebenfalls der wirtschaftliche Nutzen erhöht.^[85]

Die Nutzlast wird als „Maximal zulässiges Gewicht der Ladung eines Transportmittels“ definiert.^[86]

Neben möglichen Maßnahmen wie der Aerodynamik, Fahrerschulungen und Verkehrsmanagement sowie der Reduzierung des Rollwiderstands werden aufgrund der zuvor genannten Aspekte lediglich die Transporteffizienz, der Leichtbau und die Optimierung des Dieselmotors betrachtet.

Transporteffizienz: Würden die gesetzlich vorgeschriebenen Maße und Gewichte für Lkws flexibler gestaltet werden, können die Transportgüter mit geringerem Fahrleistungsaufwand, Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß befördert werden. Ein Nutzfahrzeug mit einer Länge von 25,25 Metern könnte gegenüber einem 40-Tonner, mit derzeit vorgegebenen Maßen, ca. 15 bis 30 Prozent Kraftstoff- und Emissionseinsparungen auf einen Tonnenkilometer ermöglichen. Ein maximaler Volumenauslastungsgrad könnte dadurch zugelassen werden, indem die Fahrzeughöhe eines 40-Tonnen-Lkw auf 4,10 Metern erweitert werden würde. In einem in dieser Form optimierten Lkw könnten die Stapelanzahl der Lagen und folglich der Auslastungsgrad um 50 Prozent gesteigert werden.^[87]

Die Auslastung ergibt sich aus dem Verhältnis der tatsächlichen zu den maximal möglichen Ladetonnenkilometern.^[88]

Durch eine Vollauslastung der Lkws können unnötige Transportkosten und Leerfahrten vermieden sowie auch der Kraftstoffverbrauch und Personaleinsatz reduziert werden.^[89] Ein innovatives Fahrzeugkonzept ist der erprobte Lang-Lkw mit 25,25 Metern Länge, welcher aus einem Motorwagen mit angetriebener Achse oder einem Sattelzug und je einem Anhängerfahrzeug besteht. Pro beförderter Transporteinheit sind mit einem Lang-Lkw 15 bis 30 Prozent Kraftstoff- und CO2-Einsparungen möglich. Durch den Einsatz von zwei Lang-Lkws könnten drei herkömmliche Lkws ersetzt werden. Der Lang-Lkw wurde mit einer Laufleistung von 105 Kilometern getestet und erzielte eine Einsparung von annährend zwei Touren eines herkömmlichen Sattelzuges. Dieser erreichte damit eine jährliche Fahrstreckeneinsparung von 82.700 Kilometern, 12.000 Liter Dieselkraftstoff und 32.000 Tonnen CO2-Emissionen.^[90]

Leichtbau: Kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFK) oder Aluminium sind optimale Konstruktionsmaterialien zur Reduzierung des Leergewichts eines Lkws. Bei vergleichbarer Festigkeit heben sich kohlefaserverstärkte Kunststoffe oder Aluminium aufgrund ihrer Leichtigkeit von Stahl ab. Der vollständige Einsatz von CFK an einem Lkw kann das Leergewicht eines Lkws, gegenüber dem Einsatz konventioneller Materialien wie beispielsweise Stahl, um ca. sechs Tonnen reduzieren. Folglich wird mit einer derartigen Konstruktion und Gewichtsreduzierung ca. 25 Prozent Kraftstoff eingespart.^[91] Mittelfristig liegt das Potenzial zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei bis zu fünf Prozent.^[92] Die Gewichtsreduzierung am Lkw ist deshalb von Bedeutung, da durch diese zusätzliche Zuladungsspielräume ermöglicht werden können^[93] und aufgrund eines geringeren Eigengewichts des Lkws das Potenzial zur Erhöhung der Nutzlast besteht.^[94] Die Möglichkeit zusätzlicher Ladungen führt wiederum zu einer erhöhten Transporteffizienz^[95] und folglich ebenso zu einer Kraftstoffeinsparung.

Die Zuladung entspricht der Gewichtsmenge, die von der technisch zugelassenen Gesamtmasse abhängig ist. Sie gibt an, wie viel Masse ausgehend vom fahrbereiten Zustand zugeladen werden darf, bis die technisch zugelassene Gesamtmasse erreicht ist.^[96]

Diesel-Motorenoptimierung: Im Bereich der leichten Nutzfahrzeugklasse kommen zwar Ottomotoren vor, diese haben allerdings bei Nutzfahrzeugen über 3,5 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht keine Bedeutung.^[97] Die Motorentwicklung, die Abgasnachbehandlung, die Gewichtsreduzierung der Nutzfahrzeuge und die Verbesserung der Kraftstoffqualität sind die Hauptbestandteile, um den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen weiter zu mindern und somit die Energieeffizienz zu erhöhen.^[98]

Der Dieselmotor ist ein Verbrennungsmotor mit dem höchsten effektiven Wirkungsgrad und zeichnet sich dadurch aus, dass die für die Verbrennung benötigte Luft komprimiert wird. Durch die entstandenen hohen Temperaturen kommt es zu einer „Selbstentzündung“ des Dieselkraftstoffs. Die chemische Energie, welche im Dieselkraftstoff enthalten ist, wird anschließend vom Dieselmotor über Wärme in mechanische Arbeit umgewandelt.^[99]

Im Bereich der Einspritzsysteme stellt das PLD-System (Pumpe-Leitung-Düse) gegenüber dem Common-Rail-System die gegenwärtig beste Möglichkeit zur Senkung der CO2-Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs dar. Beim PLD-System ist jedem Zylinder eine Einspritzpumpe zugeordnet. Ein Magnetventil regelt sowohl den Beginn als auch die Menge der Einspritzung. Das PLD ermöglicht Einspritzdrücke von bis zu 2.000 bar, wodurch alle derzeitigen und zukünftigen Emissionsgrenzwerte und Kraftstoffverbräuche eingehalten werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Zylinderkopf weniger Platz wegnimmt und dadurch die Gesamthöhe des Motors geringer gehalten werden kann.^[100]

Die Nutzung von Turboladern sowie eine geregelte Abgasturboaufladung mit Abgas- und Ladeluftkühlung tragen ebenso zur Einsparung des Kraftstoffverbrauchs bei.^[101] Um diese Einsparungen zu erreichen, ist die Verbesserung der Ansaug- und Abgasrückführungen von essenzieller Bedeutung, die dazu führt, dass die Abgasgrenzwerte gesenkt werden und gleichzeitig auch der Kraftstoffverbrauch verringert wird.^[102] Die Niedertemperatur-Dieselverbrennung, die auf einer Teilhomogenisierung des Brennstoff-Luftgemisches beruht, vermindert neben den Stickstoffoxid-Emissionen gleichzeitig auch den Kraftstoffverbrauch.^[103]

Neben der Verbrennungsoptimierung hat auch das Motorenmanagement gewisse Potenziale zur Kraftstoffreduzierung. Ein Beispiel hierfür ist die Start-Stopp-Automatik. Die Getriebetechnologie, die Gewichtsreduktion und auch die Nutzung kleinerer hochaufgeladener Motoren, auch Downsizing genannt, sind weitere Ansatzpunkte.^[104] Weitere Einsparmöglichkeiten lassen sich durch die Verminderung der innermotorischen Reibungsverluste und der Regelung der Nebenaggregate erzielen.^[105] Werden alle Optimierungspotenziale zu Verbesserung der Antriebstechnik des Diesels genutzt, sind mittelfristig Einsparungen an Kraftstoff und CO2-Emissionen von ca. zehn Prozent zu erwarten.^[106]

Start-Stopp-Automatik: Die Funktion der Start-Stopp-Automatik bewirkt eine automatische Abschaltung des Fahrzeugs, wenn es mehr als drei Sekunden steht, ohne dass ein Gang eingelegt ist. Die Maschine startet abermals, sobald das Kupplungspedal getreten wird. Beginnt das Fahrzeug zu rollen, startet auch der Motor aufgrund der Elektronik erneut. Dadurch wird die Servounterstützung für die Lenkung und die Bremsung garantiert.^[107] Durch die Start-Stopp-Automatik werden vor allem im Stop-and-Go-Verkehr hohe Einsparungen ermöglicht.^[108] Die CO2-Einsparungen bei schweren Nutzfahrzeugen betragen hierbei ca. fünf bis acht Prozent.^[109]

Downsizing: Im Rahmen des Downsizings wird das gesamte Hubvolumen eines Verbrennungsmotors verringert. Die Senkung des Hubvolumens hat einen Leistungsverlust zur Folge, welchen es durch verschiedene Maßnahmen zu kompensieren gilt. Ziel ist es, das Motorhubvolumen zu verringern und die hohe spezifische Leistung beizubehalten, sodass Motoren mit einem geringeren Hubvolumen ebenfalls über eine hohe Leistung verfügen.^[110] Eine geeignete Maßnahme zur Kompensierung des Leistungsverlustes ist die Turboaufladung, welche die spezifische Leistung wieder erhöht.^[111]

Der Dieselmotor gilt heutzutage, trotz der Verpflichtung, die Abgasnorm Euro-VI zu erfüllen, als die kostengünstigste Antriebsart.^[112] Die technischen Möglichkeiten sind jedoch begrenzt, sodass bei Lkws die Entwicklung alternativer Antriebe und Kraftstoffe weiterhin vorangetrieben werden muss.^[113]

4 Alternative Kraftstoffe

In diesem Kapitel werden zunächst die Notwendigkeit und die Anforderungen alternativer Antriebe bzw. Kraftstoffe näher erläutert. Um diese gesamtheitlich betrachten und hinsichtlich ihrer Effizienz bewerten zu können, werden Bewertungskriterien aufgestellt, an denen sich die Biokraftstoffe im nachfolgenden Kapitel messen lassen sollen. Daran anschließend gibt eine Definition mit entsprechender Abgrenzung Aufschluss über die Bedeutung der alternativen regenerativen Kraftstoffe. Zum Schluss werden die wichtigsten Kraftstoffeigenschaften definiert.

4.1 Notwendigkeit und Anforderungen

4.1.1 Knappheit fossiler Energieträger

Weltweit gilt das Erdöl als wichtigster Energieträger. Vor allem der Transportsektor ist von der Verfügbarkeit des Erdöls abhängig.^[114] Die zunehmende Knappheit des Erdöls wird zum einem durch seine Endlichkeit, aber auch durch die Gefährdung der Versorgungssicherheit, insbesondere durch politische Unruhen und die herrschenden Sicherheitsproblemen der ölfördernden Länder im Nahen Osten, verursacht. Auf der anderen Seite treibt der wachsende Nachfragemarkt die Erdölpreise in die Höhe.^[115] Die für die Mobilität benötigte Energie wird in Deutschland zu ca. 90 Prozent aus Rohöl erzeugt. Die Endlichkeit der fossilen Energiequellen führt zu beträchtlichen Herausforderungen in der heutigen Gesellschaft. Dazu gehören die Abgas- und Treibhausgasemissionen sowie die Rohölabhängigkeit und das Risiko der Versorgungssicherheit mit Energie.^[116] Erdölkonzerne gehen davon aus, dass der aktuelle Bedarf an Erdölreserven für etwa 36 Jahre gedeckt wäre.^[117] Erdgas beispielsweise ist in den gleichen Gebieten wie das Erdöl aufzufinden und dient im Straßengüterverkehr nur mittelfristig als Alternativkraftstoff.^[118] Es steht lediglich zur Erweiterung der bisherigen Reserven auf einem Energieträger zur Verfügung.^[119]

4.1.2 Energieverluste

Im Jahr 2009 lagen der Anteil zugelassener Lkws und Sattelzüge mit Dieselantrieb bei 93,5 Prozent sowie der Anteil der leichten Nutzfahrzeuge bei 92 Prozent. Folglich stellt der Dieselmotor die dominante Antriebstechnologie im Nutzfahrzeugbereich dar.^[120] Bei konventionellen Verbrennungsmotoren wie beispielsweise dem Dieselmotor besteht der Nachteil der Energieumwandlung darin, dass der größte Teil der Energie als ungenutzte Wärmeenergie zurückbleibt. Der Anteil der im Verbrennungsmotor vorhandenen Energie, welcher in Bewegungsenergie bzw. in Nutzleistung umgewandelt wird, beträgt lediglich 34 Prozent.^[121]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Verluste am Verbrennungsmotor^[122]

Wird die Gesamtkette von der Energiebereitstellung bis zur Energieumwandlung betrachtet, gehen von 100 Prozent der Energie des Erdöls, welches aus Raffinerien gewonnen wird, jeweils zehn Prozent durch die Kraftstoffherstellung und die Auswirkungen der Nutzlastverhältnisse verloren. Zwei bis drei Prozent zählen zu den Verlusten durch Getriebewirkungsgrade. Rund 70 Prozent der verbleibenden Energie gehen durch die Motorwirkungsgrade, Kühlung und Abgasenergie verloren. Von der Erdölenergie werden lediglich sieben bis acht Prozent in Bewegungsenergie umgewandelt.^[123] Daran ist die Notwendigkeit der Suche nach Alternativen deutlich zu erkennen. Auch die Begrenzung des Erdölvorkommens zwingt die Erdölpreise mittel- und langfristig in die Höhe.^[124]

4.1.3 Anforderungen

Jedes Antriebskonzept stößt auf Herausforderungen und muss sich im Wettbewerb gegenüber den konventionellen Diesel- und Ottomotoren behaupten. Bevor es grundsätzlich zum Einsatz alternativer Kraftstoffe und Antriebe kommt, müssen sie anhand von objektiven Bewertungskriterien gemessen werden. Auf der mikroökonomischen Ebene spielen die hohen Anschaffungs- und Unterhaltskosten eine zentrale Rolle. Neben diesen entscheiden auch die Fahrleistung und die Tauglichkeit über den Absatz und damit den wirtschaftlichen Erfolg eines Antriebskonzepts. Auf der makroökonomischen Seite müssen die ökologischen und ökonomischen Faktoren betrachtet werden, die die Zukunftsfähigkeit eines alternativen Antriebs gewährleisten sollen. Die Effizienz soll schlussendlich das ausschlaggebende Kriterium darstellen. Anwendung findet hierbei die Well-to-Wheel-Betrachtung.^[125] Anhand dieser wird der Gesamtweg vom Primärenergieträger bis zur Bewegung des Fahrzeugs analysiert.^[126] In diese Betrachtung fließen vor allem der durch die Herstellung, Bereitstellung und Nutzung des Kraftstoffs verursachte Energieverbrauch sowie die Treibhausgasemissionen mit ein.^[127]

4.2 Bewertung alternativer Antriebe

Insbesondere werden die nachfolgend aufgeführten wirtschaftlichen und technischen Bewertungskriterien herangezogen.

Energieverfügbarkeit: Die Verfügbarkeit der Energieressourcen muss sichergestellt werden, um zukünftige, alternative Antriebe nutzen zu können.^[128] Hierbei muss beachtet werden, mit welchen Kosten und in welchem Umfang die Primärenergieträger verfügbar sind.^[129]

Ökologische Einflüsse bei der Energieumsetzung: ^[130] Jedes Konzept muss eine hohe Umweltverträglichkeit bei geringen Kosten aufweisen und die CO2- und Schadstoffemissionen sowie den Energieverbrauch niedrig halten.^[131]

Technische Umsetzbarkeit: Die Speicherung und Umwandlung eines Energieträgers muss realisierbar sein.^[132] Auf der ökonomischen Seite müssen neben der Verfügbarkeit ebenso die Kosten der Versorgungssicherheit und die Sicherstellung der Infrastruktur niedrig gehalten werden.^[133] Entsprechende Reichweiten, die sich am konventionellen Dieselmotor messen lassen können, müssen gewährleistet werden. Diese hängen vom Kraftstoffverbrauch, der Energiedichte des Kraftstoffs sowie der Größe des Tanks und des Kraftstoffspeichers ab.^[134] Das Masse-Leistungs-Verhältnis bzw. Leistungs-Volumen-Verhältnis und der Drehmomentverlauf sind weitere Kriterien, die den Erfolg zukünftiger alternativer Antriebe und Kraftstoffe beeinflussen.^[135]

4.3 Alternative regenerative Kraftstoffe

4.3.1 Definition und Abgrenzung

Die Erzeugung alternativer regenerativer Kraftstoffe erfolgt aus erneuerbaren Energieträgern^[136], die eine unendliche Reichweite der Reserven und Ressourcen aufweisen.^[137] Diese sind insbesondere aus Biomasse erzeugtes Methan und Ethanol sowie auf Biomasse basierter Biodiesel, Bioparaffine und Sunfuels (synthetische Kraftstoffe in flüssiger Form). Wird bei der Elektrolyse zur Gewinnung von Wasserstoff Strom aus erneuerbaren Quellen, beispielsweise Wind- oder Solarenergie, eingesetzt, gilt dieser als alternativer regenerativer Kraftstoff. Die Erzeugung von Wasserstoff ist auch auf der Basis von Biomasse möglich.^[138] Die nachfolgende Abbildung 5 zeigt die Herstellungspfade regenerativer Kraftstoffe auf.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Herstellungspfade regenerativer Kraftstoffe^[139]

Zu unterscheiden sind jene alternativen fossilen Kraftstoffe, die aus Energieträgern wie Erdöl, Erdgas oder Kohle hergestellt werden. Zu diesen zählen Erdgas, Synfuels (synthetische Kraftstoffe in flüssiger Form), die aus Kohle und Erdgas erzeugt werden, sowie erdgasbasierter Wasserstoff.^[140]

4.3.2 Kraftstoffeigenschaften

Die Verwendung der alternativen Kraftstoffe ist neben derer Energieverfügbarkeit, ihren Umweltaspekten und der technischen Umsetzbarkeit ebenfalls von den jeweiligen Kraftstoffeigenschaften abhängig.^[141]

Dichte: Die Masse von Kraftstoff und Tank, aber auch das Volumen des Kraftstoffs hängen von der Dichte ab.^[142] Steigt die Dichte eines Kraftstoffs, erhöht sich zeitgleich der volumetrische Energiegehalt des jeweiligen Kraftstoffs und führt somit zu einem sinkenden Kraftstoffverbrauch.^[143] Die Dichte ρ des Dieselkraftstoffs liegt zwischen 0,82 und 0,845 Kilogramm pro Kubikdezimeter (kg/dm³).^[144]

Heizwert: Der spezifische Heizwert, auch unterer Heizwert HU genannt, beschreibt den Energiegehalt des Kraftstoffs und liegt für den Dieselkraftstoff bei 42,5 Megajoule pro Kilogramm (MJ/kg).^[145] Je höher der Heizwert ist, desto geringer ist die Kraftstoffmenge, die für eine vergleichbare Energie vonnöten ist. Der Heizwert wirkt sich ebenso auf die Reichweite des Fahrzeugs aus.^[146]

Cetanzahl: Die Cetanzahl CZ drückt die Zündwilligkeit des Kraftstoffs aus. Je höher die Cetanzahl ist, desto leichter ist die Entzündung des Kraftstoffs. Der Dieselkraftstoff besitzt eine Cetanzahl von mindestens 51 (-).^[147] Eine zunehmende Cetanzahl führt zu einer verbesserten Verbrennung, wodurch folglich hauptsächlich die Abgasemissionen verringert werden.^[148]

Luftbedarf: Der Luftbedarf kennzeichnet genau jene Luft- bzw. Sauerstoffmenge, die für eine vollständige Kraftstoffverbrennung notwendig ist.^[149] Dieselkraftstoff besitzt einen Luftbedarf von mindestens 14,5 Kilogramm Luft pro Kilogramm Kraftstoff (kg/kg).^[150]

Gemischheizwert: Der Gemischheizwert ist der Heizwert des Kraftstoff/Luft-Gemisches. Dieser bestimmt die Motorleistung und liegt bei allen flüssigen Kraftstoffen und Flüssiggasen, vorausgesetzt, das stöchiometrische Verhältnis ist gleich, bei ca. 3,5 bis 3,7 Megajoule pro Kubikmeter (MJ/m³).^[151]

Viskosität: Die Viskosität beschreibt, wie zähflüssig ein Kraftstoff ist. Liegt diese zu hoch, resultieren Undichtigkeiten in der Einspritzpumpe und Leistungsmängel als Folge. Die Viskosität des Dieselkraftstoffs beträgt 2,00 bis 4,50 Millimeter pro Quadratsekunde (mm/s²).^[152]

[...]

---

^[1] Vgl. Wissmann, M. 2013, S. 3

^[2] Vgl . Wissmann, M. 2012, S. 5 f.

^[3] Vgl. Kuss, K. 2012, o. S.

^[4] Vgl. Maierhofer, B. 2011, S. 53

^[5] Vgl. Drescher, I./ Heinl. E. 2013, S. 469 f.

^[6] Vgl. Vahrenkamp, S. 2005, S. 251

^[7] Vgl. Kraftfahrt-Bundesamt 2013, S. 29

^[8] Vgl. Wonn, W. 2005, S. 68

^[9] Vgl. Hopf, R./ Voigt, U. 2004, S. 7 f.

^[10] Vgl. Bundesministerium der Justiz 1998, S. 2

^[11] Vgl. Esch, T./ Dahlhaus, U. 2013, S. 375

^[12] Vgl. Bundesministerium der Justiz 2012, o. S.

^[13] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 19 f.

^[14] Vgl. Kraftfahrt-Bundesamt 2013, S. 29

^[15] Vgl. Kraftfahrt-Bundesamt 2013, S. 29

^[16] Vgl. Kraftfahrt-Bundesamt 2013, S. 29

^[17] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 20

^[18] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 20

^[19] Vgl. Aberle, G. 2003, S. 27

^[20] Vgl. Aberle, G. 2003, S. 27

^[21] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2012, S. 6

^[22] VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2012, S. 6

^[23] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013a, o. S.

^[24] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013b, o. S.

^[25] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013c, o. S.

^[26] Eigene Darstellung in Anlehnung an VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013c,

o. S.

^[27] Vgl. Hoepke, E./ Brähler, H. 2013, S. 3 ff.

^[28] Vgl. Hoepke, E./ Brähler, H. 2013, S. 5 f.

^[29] Vgl. Hoepke, E./ Brähler, H. 2013, S. 7

^[30] Vgl. Hoepke, E./ Brähler, H. 2013, S. 8 f.

^[31] Vgl. Hoepke, E./ Brähler, H. 2013, S. 9

^[32] vgl. IFEU/ Fraunhofer ISI / Prognos/ GWS et al. 2011, S. 62 f.

^[33] vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 4

^[34] Vgl. Bürki, T. 2009, S. 90

^[35] Vgl. Pehnt, M. 2010, S. 2

^[36] Vgl. Göllinger, T. 2001, S. 79

^[37] Vgl. Göllinger, T. 2001, S. 79

^[38] Vgl. Rapp, H. 2012, S. 15

^[39] Vgl. Quaschning, V. 2008, S. 28

^[40] Vgl. Quaschning, V. 2008, S. 28

^[41] Vgl. Irrek, W./ Thomas, S./ Böhler, S./ Spitzner, M. o. J., S. 1

^[42] Vgl. Quaschning V. 2003, S. 4

^[43] Vgl. Quaschning V. 2003, S. 4

^[44] Vgl. Schild, H./ Dumm, T. 2009, S. 55

^[45] Vgl. MAN Nutzfahrzeuge Gruppe 2008, S. 15

^[46] Vgl. Schild, H./ Dumm, T. 2009, S. 55 f.

^[47] Schild, H./ Dumm, T. 2009, S. 55

^[48] Vgl. Haken, K.-L. 2011 S. 203

^[49] Haken, K.-L. 2011 S. 203

^[50] Vgl. Haken, K.-L. 2011 S. 203 f.

^[51] Haken, K.-L. 2011 S. 204

^[52] Haken, K.-L. 2011 S. 204

^[53] Haken, K.-L. 2011 S. 204

^[54] Vgl. Haken, K.-L. 2011 S. 203 f.

^[55] Vgl. Pischinger, F. et al. 2011, S. 161 ff.

^[56] Pischinger, F. et al. 2011, S. 162

^[57] Vgl. van Basshuysen, R./ Schäfer, F. 2010, S. 21

^[58] Vgl. van Basshuysen, R./ Schäfer, F. 2010, S. 525

^[59] Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) 2013, S. 29

^[60] Vgl. Reif, K. 2010a, S. 160

^[61] Vgl. Puls, T. 2006, S. 18

^[62] Vgl. Reif, K. 2010a, S. 161

^[63] Vgl. Umweltbundesamt 2013, o. S.

^[64] Vgl. Umweltbundesamt 2010, S. 49

^[65] Vgl. Europäische Parlament/Rat 2011, S. 5 f.

^[66] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013e, S. 69

^[67] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013e, S. 71

^[68] Vgl. MAN SE 2013, S. 1 f.

^[69] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 4

^[70] Vgl. Umweltbundesamt 2013, o. S.

^[71] Vgl. Shell-Deutschland Oil GmbH 2010, S. 53

^[72] VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 4

^[73] Vgl. Kopp, S./ Frank, T. 2013, S. 651

^[74] Vgl . Kurek, R. 2006, S. 38

^[75] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 8

^[76] Vgl. Spielmann, M./ Faltenbacher, M./ Stoffregen, A./ Eichhorn, D. 2010, S. 21

^[77] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 8

^[78] Vgl. o. V. 2013, o. S.

^[79] Vgl. MAN Truck & Bus 2012, o. S.

^[80] Vgl. TÜV SÜD AG 2012, o. S.

^[81] Vgl. Betrieblicher Umweltschutz in Baden-Württemberg 2013, o. S.

^[82] Vgl. TÜV SÜD AG 2012, o. S.

^[83] Vgl. Kopp, S./ Frank, T. 2013, S. 651

^[84] Vgl. Brähler, H. 2013, S. 153 f.

^[85] Vgl. Kurek, R. 2006, S. 41

^[86] Krieger, W. o. J., o. S.

^[87] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V 2013d. S. 25 f.

^[88] Vgl. Aberle, G. 2003, S. 25

^[89] Vgl. Koch, S. 2012, S. 301

^[90] Vgl. Bundesverband der Deutschen Industrie e. V. (BDI) 2011, S. 6 ff.

^[91] Vgl. o. V. 2012, S. 10 ff.

^[92] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 50

^[93] Vgl. Zimmer, W./ Fritsche, U. R. 2008, S. 21

^[94] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 50

^[95] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 25

^[96] Vgl. Wischnewski, M. 2007, S. 111

^[97] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 37

^[98] Vgl. Dorenkamp, R./ Schindler, K.-P. 2011, S. 259

^[99] Vgl. Reif, K. 2012, S. 28

^[100] Vgl. Esch, T./ Dahlhaus U. 2013, S. 394 f.

^[101] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 17

^[102] Vgl. Kurek, R. 2006, S. 14

^[103] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 17

^[104] Vgl. Puls, T. 2006, S. 25

^[105] Vgl. VDA Verband der Automobilindustrie e. V. 2013d, S. 18

^[106] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 39

^[107] Vgl. Wittenbrink, P. 2011, S. 83

^[108] Vgl. Koch, S. 2012, S. 309

^[109] Vgl. Zimmer, W./ Fritsche, U. R. 2008, S. 21

^[110] Vgl. Golloch, R. 2005, S. 67

^[111] Vgl. Hentschel, F./ Greff, A./ Wagner, M. 2012, S. 77

^[112] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 39

^[113] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 38 f.

^[114] Vgl. Schindler, J./ Zittel, W. 2008, S. 5

^[115] Vgl. Gross, U. 2008, S. 3

^[116] Vgl. Drescher, I./ Heinl, E. 2011, S. 361

^[117] Vgl. Stan, C. 2012, S. 18 f.

^[118] Vgl. Puls, T. 2006, S. 30

^[119] Vgl. Stan, C. 2012, S. 19

^[120] Vgl. Shell Deutschland Oil GmbH 2010, S. 37 ff.

^[121] Vgl. Kurek, R. 2006, S. 15

^[122] Kurek, R. 2006, S. 15

^[123] Vgl. Stan, C. 2008, S. 17 f.

^[124] Vgl. Puls, T. 2006, S. 22

^[125] Vgl. Puls, T. 2006, S. 11 f.

^[126] Vgl. Puls, T. 2006, S. 11 f.

^[127] Vgl. Reif, K. 2010b, S. 93

^[128] Vgl. Puls, T. 2006, S. 15 ff.

^[129] Vgl. Reif, K. 2010b, S. 79

^[130] Vgl. Stan, C. 2012, S. 15

^[131] Vgl. Puls, T. 2006, S. 12 f.

^[132] Vgl. Stan, C. 2012, S. 27

^[133] Vgl. Puls, T. 2006, S. 15 ff.

^[134] Vgl. Reif, K. 2010b, S. 79

^[135] Vgl. Stan, C. 2012, S. 29

^[136] Vgl. Reif, K. 2010b, S. 80

^[137] Vgl. Drescher, I./ Heinl. E. 2013, S. 477

^[138] Vgl. Reif, K. 2010b, S. 80

^[139] Eigene Darstellung in Anlehnung an Reif, K. 2010a, S. 80

^[140] Vgl. Reif, K. 2010b, S. 80

^[141] Vgl. Stan, C. 2012, S. 192

^[142] Vgl. Stan, C. 2012, S. 192

^[143] Vgl. van Basshuysen, R./ Schäfer F. 2005, S. 777

^[144] Vgl. Reif, K. 2012, S. 46

^[145] Vgl. Reif, K. 2012, S. 50

^[146] Vgl. Stan, C. 2012, S. 195

^[147] Vgl. Reif, K. 2012, S. 46 f.

^[148] Vgl. Esch, T./ Dahlhaus, U. 2013, S. 484

^[149] Vgl. Eifler, W./ Schlücker, E./ Spicher, U./ Will, G. 2009, S. 264

^[150] Vgl. Köhler, E./ Flierl, R. 2011, S. 42

^[151] Vgl. Reif, K. 2012, S. 50

^[152] Vgl. Reif, K. 2012, S. 46 ff.