Vorteile

Durch Erdgasbetrieb können die Kosten durch Umschalten von Benzin auf Erdgas für Vielfahrer um deutlich mehr als 50% gesenkt werden. Derzeit (2005) steht einem Literpreis von ca. 1,20 Euro bei Benzin ein kg-Preis von ca. 75 Cent bei Erdgas gegenüber. Die reduzierte Mineralölsteuer ist bis 2018 garantiert.

Umweltfreundlich sind erdgasbetriebene Fahrzeuge allemal. Das sieht man schon daran, dass bei Erdgasbetrieb das Öl sauberer bleibt und die Zündkerzen seltener gewechselt werden müssen. Da Erdgas im Gegensatz zu Autogas leichter ist als Luft gibt es keine generellen gesetzlichen Beschränkungen für Tiefgaragen. Außerdem erspart Erdgas knapp 20 Prozent CO₂-Ausstoß.

Nachteile

Man muss eine Explosion wirklich nicht fürchten. So viele Bauteile, die allein der Sicherheit dienen, hat wohl kaum ein anderes System im Kfz. Zusätzlich ist Erdgas mit Geruchsstoffen versetzt. Ausströmendes Erdgas ist dadurch leicht wahrzunehmen, entsprechende Maßnahmen können lange vor Bildung eines zündfähigen Gemischs eingeleitet werden. Die Gasbehälter (Bild 2) aus Stahl und neuerdings auch aus Faserverbundstoffen werden für eventuelle Unfälle einer Stoßprüfung unterzogen. Einzig bestimmte Nachrüstlösungen geben Anlass zur Sorge, können doch im Kofferraum montierte Gasbehälter bei einem Heckaufprall die Fondpassagiere bedrohen.

Schwerer im wahrsten Sinn des Wortes wiegen die Nachteile des höheren Fahrzeuggewichts, des bei nachträglichem Einbau geringeren Nutzraums und der Kosten für den Umbau bzw. für das umgerüstete Neufahrzeug, der deutlich höher als bei Autogas ist. Zusätzliche Nachteile: zurzeit max. 300 km Aktionsradius bei Erdgasbetrieb. Unterschiedlich sind die Leistung, das Drehmoment und der Wirkungsgrad bei Erdgasbetrieb. Es gibt Motorsteuerungen, die das geänderte Zündverhalten von Erdgas (Oktanzahl 120) so gut nutzen, dass kein Unterschied zum Benzinbetrieb spürbar ist.

Bei monovalentem Betrieb kann der Motor noch besser auf den andersartigen Kraftstoff ausgelegt werden. Vielleicht wird mit der Einführung der variablen Verdichtung auch bei bivalentem Betrieb die höhere Oktanzahl von Erdgas noch besser nutzbar sein. Auch müssen die Zusatztanks nicht immer kostbaren Nutzraum verschlingen, wenn dafür der Anteil des Benzintanks verringert wird. Deshalb und auch wegen der hohen Kosten (2500 - 3500 Euro) muss eine Nachrüstung mit einem bivalenten Neufahrzeug verglichen werden.

Natürlich reichen unter relativ niedrigem Druck arbeitende Pumpen für Flüssigkeiten wie an der normalen Tankstelle nicht aus. Es ist ein sogenannter Gaskompressor nötig, der vermutlich auch noch deutlich mehr leisten kann als die nötigen 200 bar. Solche Geräte sind besonders in den Fokus geraten, seitdem auch noch Wasserstoff in Autotanks gepumpt werden muss, wozu mehr als 700 bar nötig sind.

Funktion

Erdgas wird in einem oder mehreren dickwandigen Behältern (Bild 3) gespeichert. Sind diese unter dem Fahrzeugboden angebracht, so müssen sie alle 5 Jahre gegen relativ hohe Gebühren geprüft werden. In der Leitung folgen ein Manometergeber zur Tankanzeige und der Anschluss für den Einfüllstutzen. Dieser ist nicht kompatibel zu dem von Autogas-Anlagen, die erheblich niedrigeren Druck (max. 20 bar) haben. Es folgen das Sicherheitsventil und ein weiteres Ventil, das den Hochdruck abhängig von der Kühlmitteltemperatur auf ca. 8 - 10 bar reduziert.

Es gibt Fahrzeuge für den reinen Erdgasbetrieb und zwischen Erdgas und Benzin umschaltbare (bivalenter Antrieb). Letztere können über ein gemeinsames oder wie oben im Bild zwei getrennte Steuergeräte verfügen. Das Erdgas-Steuergerät sorgt über Magnetventile für die Eindüsung in die Saugrohre der einzelnen Zylinder abhängig von Saugrohrdruck, Lamdasondenspannung, Drosselklappenstellung und Motordrehzahl.

Gestartet wird meist mit Benzin und vereinzelt schon direkt mit Erdgas. Bei Störungen im Erdgassystem oder dessen Druckabfall unter ca. 10 bar wird automatisch auf Benzin umgeschaltet. Wegen der Temperaturabnahme durch Druckminderung muss das Erdgassystem an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen sein.

Direkteinspritzung

Dem Erdgasantrieb wird z.B. von VW eine bedeutende Zukunft vorausgesagt. Die bauen aber heute schon in der Mehrzahl Motoren mit Direkteinspritzung. Was läge also näher, als die Sparwirkung des Direkteinspritzers mit der des Erdgasmotors zu kombinieren. Es gibt solche Kombinationen, nicht zuletzt eine neuere im VW-Passat. Aber es gibt neben den höheren Kosten auch ein im Moment scheinbar unlösbares Problem: Der reine Erdgasbetrieb ist bei Direkteinspritzung (noch) nicht möglich.

Dazu muss man wissen, dass bei Einspritzung direkt in den Brennraum Benzin dort und nur dort vollständig verdampft. Die enorme Verdampfungswärme ist sehr günstig für ein höheres Verdichtungsverhältnis, was wiederum den wesentlichen Verbrauchsvorteil des Direkteinspritzers ausmacht. Da aber Erdgas schon dampfförmig ist, fehlt hier die Abkühlung, was den einwandfreien Betrieb von Gas-Einlassventilen anscheinend unmöglich macht. Genau deshalb gibt man je nach Betriebszustand ca. 15 bis 20 Prozent Benzin zu und reduziert damit natürlich den zusätzlichen Spareffekt. Ähnliches soll übrigens auch für Autogas gelten.

Betrugsverdacht

Sollten Sie mit einer bestimmten Tankfüllung nur etwas mehr als die Hälfte Ihrer gewohnten Kilometeranzahl zurücklegen können, dann hat man Ihnen vermutlich L-Gas mit 8,5 kWh/kg Heizwert statt H-Gas mit bis zu 14 kWh/kg Heizwert eingefüllt. Damit läuft der Motor zwar auch, aber wegen des erheblich geringeren Heizwertes fordert die Lambdaregelung viel mehr von diesem Stoff.