Der Kampf gegen die globale Erwärmung

Die globale Erwärmung ist Fakt. Sie wird weltweit als eine der größten Herausforderungen und Bedrohungen unserer Zeit wahrgenommen. Dabei werden nach Berechnungen der UN-Klimarahmenkonvention über 20 Prozent der globalen Emissionen von Treibhausgasen durch den Transport von Waren und Personen verursacht. Besonders für die Logistikindustrie besteht daher akuter Handlungsbedarf. Es müssen neue und tiefer gehende Maßnahmen zur Reduktion der Emissionen ergriffen werden. Dazu zählt z. B. die Nutzung alternativer Transportmittel und Energieträger sowie der effizientere Umgang mit der zur Verfügung stehenden Energie.

Grundlegende Informationen zur globalen Erwärmung

Der Treibhauseffekt

Als globale Erwärmung wird der Anstieg der Durchschnittstemperatur in der oberflächennahen Luft und den Ozeanen der Erde bezeichnet. Der Begriff bezieht sich dabei sowohl auf den Prozess der vergangenen Jahrzehnte als auch auf seine zu erwartende Fortsetzung.
Unter einer Vielzahl wissenschaftlicher Erklärungsansätze scheint jener momentan am wahrscheinlichsten, der den zunehmenden Treibhauseffekt als Hauptursache benennt. Daher wird diese - von der Mehrzahl der Wissenschaft vertretene - Begründung Grundlage der folgenden Ausführungen sein. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass auch andere Erklärungsansätze von einer Vielzahl von Forschern vertreten werden. Diese beziehen sich beispielsweise auf einen Anstieg der Sonnenaktivität oder vulkanische Eruptionen.
Als Treibhauseffekt bezeichnet man den Prozess der Absorption und Emission von Infrarotstrahlen durch Gase in der Erdatmosphäre. Für eine detaillierte Erklärung folgt zunächst eine Beschreibung eines theoretischen Strahlungshaushaltes der Erde ohne Atmosphäre: In diesem Fall würde die auf die Erdoberfläche ungeschwächt einfallende Sonnenstrahlung teilweise absorbiert und teilweise reflektiert. Der absorbierte Anteil würde in Wärme umgewandelt und müsste im Gleichgewichtszustand im infraroten Spektralbereich wieder abgestrahlt werden. Unter diesen Umständen ergäbe sich aus einfachen Modellrechnungen an der Erdoberfläche eine mittlere Temperatur von circa -18°C.
Bei Einbeziehung einer Atmosphäre wird die an der Erdoberfläche einfallende solare Strahlung kaum geschwächt, da die Atmosphäre im sichtbaren Spektralbereich weitgehend durchlässig ist. Im infraroten Spektralbereich dagegen wird die vom Boden emittierte Strahlung nun zu einem großen Teil von der Atmosphäre absorbiert und von dieser wieder in alle Richtungen abgestrahlt. Nur in so genannten Fensterbereichen kann die Infrarotstrahlung vom Boden teilweise direkt in den Weltraum entweichen. Die von der Atmosphäre nach unten emittierte Infrarotstrahlung - auch Gegenstrahlung genannt - erhöht die Energiezufuhr der Erdoberfläche. Ein Gleichgewichtszustand kann sich nur einstellen, wenn sich die Bodentemperatur ebenfalls erhöht. Dieser unbestrittene, natürliche Treibhauseffekt führt zu einer mittleren Erdoberflächentemperatur von +15°C.
Auf dieser Basis kann man den, vom Menschen geschaffenen, zusätzlichen Treibhauseffekt erklären. Durch die vom Menschen verursachte Konzentrationszunahme der klimarelevanten Spurengase verringert sich die Durchlässigkeit der Erdatmosphäre, und die Gegenstrahlung wird verstärkt. Der Treibhauseffekt wird besonders von den folgenden Gasen induziert: Wasserdampf, Methan (CH₄), Ozon (O₃) und Kohlendioxid (CO₂). Sie werden daher auch als Treibhausgase bezeichnet. Kohlendioxid ist wissenschaftlichen Untersuchungen zufolge dabei eines jener Gase, die am stärksten zum Treibhauseffekt beitragen.
In den vergangenen Jahren ist das öffentliche Interesse an Klimafragen stark gestiegen. Etliche Wissenschaftler, Politiker und Journalisten haben die mit dem Treibhauseffekt verbundenen Risiken zum Ausdruck gebracht. Das bereits 1997 ausgehandelte Kyoto-Protokoll fordert eine Reduktion der Treibhausgas-Emissionen in Höhe von 5 Prozent bis 2012 - gegenüber dem Niveau von 1990. Das Protokoll trat 2005 in Kraft, bis November 2007 wurde es von 174 Staaten ratifiziert.

Akuter Handlungsbedarf für die Logistik

Staaten, die das Kyoto-Protokoll ratifiziert haben, verändern zunehmend ihre Politik im Hinblick auf Treibhausgase. Sie setzen sich zunehmend ehrgeizigere Ziele und schaffen neue Regelungen und Vorschriften für die Industrie.
Nach Berechnungen der UN-Klimarahmenkonvention verursacht der Transport von Waren und Personen über 20 Prozent der globalen Treibhausgas-Emissionen. Unternehmen aus der Logistik sind daher gefordert, effiziente Maßnahmen zur Reduktion ihres Einflusses auf den Klimawandel zu ergreifen.
Dieser Handlungsbedarf wird noch dadurch verstärkt, dass Investoren zunehmend die Nachhaltigkeit von Unternehmen in ihren Investitionsentscheidungen berücksichtigen. Vergleichbar mit klassischen Aktienindizes werden weltweit Nachhaltigkeitsindizes berechnet, in denen Unternehmen u. a. entsprechend den ökologischen Auswirkungen ihrer Handlungen und Strategien bewertet werden. Beispielhaft sei dafür der KLD Global Climate 100 Index genannt, der Investments in Firmen fördern soll, deren Handlungen große Potenziale zur Vermeidung unmittelbarer und langfristiger Ursachen des Klimawandels beinhalten.
Nicht zuletzt bevorzugt auch eine immer größere Anzahl von Konsumenten bei Kaufentscheidungen jene Unternehmen, die sich zu Nachhaltigkeit und Umweltschutz bekennen.

Die Reduktion von Treibhausgas-Emissionen

Treibhausgase, die gar nicht erst emittiert werden, können nicht zur globalen Erwärmung beitragen. Logistikunternehmen sind daher gefordert, so weit als möglich schon die Entstehung von Treibhausgasen zu vermeiden. Dafür sind verschiedene Ansätze denkbar, die im Folgenden dargelegt werden.

Die Nutzung alternativer Transportmittel

Einer der besten Wege zur Reduktion des Verbrauchs fossiler Energien und damit des Ausstoßes von Treibhausgasen ist der Wechsel des verwendeten Transportmittels. Beispiele sind die Supermarktkette Monoprix in Frankreich und DHL in Deutschland.
Monoprix hat im November 2007 damit begonnen, seine Supermärkte in der Region Paris verstärkt mit der Eisenbahn zu beliefern. Die Güter werden per Bahn in ein Zentrallager ca. 30 km vor Paris transportiert und erst von dort per LKW den einzelnen Filialen zugestellt. Derzeit werden 27 der 60 Filialen in der Region auf diese Weise bedient. Wenn, wie bereits geplant, die Ware für alle 60 Filialen per Bahn geliefert wird, werden täglich 5 Züge insgesamt ca. 185.000 Tonnen Güter transportieren. Damit können bis zu 10.000 LKW-Fahrten pro Jahr eingespart und die Treibhausgas-Emissionen deutlich reduziert werden.
Diese Maßnahme ist nur eine von vielen. Bereits 2003 begann Monoprix, verstärkt die Binnenschifffahrt zum Transport von Gütern aus dem nicht-europäischen Ausland zu nutzen. Wenige Jahre später wurden bereits 1.300 TEUs TEU auf inländischen Wasserstraßen verschifft und dadurch die Kohlendioxid-Emissionen gegenüber dem reinen LKW-Transport um 50 Tonnen reduziert.
Insgesamt führt das Maßnahmenpaket von Monoprix wahrscheinlich zu einem Anstieg der Kosten in der Supply Chain Supply Chain . Dennoch ist das Management der Ansicht, dass sich die gewählte Strategie bereits mittelfristig lohnen wird, da sie zu einem umweltfreundlichen Image des Unternehmens beiträgt.
Auch bei DHL hat die Eisenbahn den Lastwagen stellenweise abgelöst. So verbindet z. B. der ‚Parcel InterCity’ über Nacht die großen Wirtschaftszentren. Das Konzept basiert auf dem Einsatz von Lokomotiven aus dem Personenverkehr mit Geschwindigkeiten von bis zu 160 km/h. Der Parcel InterCity hat Vorfahrt vor allen anderen Zügen und bietet eine im Vergleich mit dem Straßenverkehr überlegene Geschwindigkeit. Bei vergleichbaren Kosten wird damit die Attraktivität des Schienenverkehrs [Schienengüterverkehr] deutlich erhöht. Ein Zug ersetzt dabei bis zu 70 LKW - geringere Abgase, weniger Lärm und hohe Energieeinsparungen sind die Folge.

Historischer Verlauf des Rohöl- und Kerosinpreises

Die Nutzung alternativer Energieträger und Antriebe

Infolge des gestiegenen Bewusstseins für den Klimawandel und des vergleichsweise hohen Ölpreises sind alternative Energieträger in den vergangenen Jahren stark in den Fokus gerückt. Dazu werden viele verschiedene Technologien erforscht, manche davon sind bereits auf dem Markt erfolgreich.

Betanken eines Biogas-Fahrzeugs

Fahrzeug mit Brennstoffzelle bzw. Fuel Cell

Im Folgenden werden die entsprechenden Technologien kurz vorgestellt:

Batterien speichern chemische Energie, die z. B. als elektrischer Strom an den Antrieb eines Fahrzeuges abgegeben wird. Dazu können verschiedene Arten von Batterien genutzt werden. Lithium-Ionen-Batterien - wie sie auch in Mobiltelefonen eingesetzt werden - liefern die besten Leistungsdaten, sind aber noch relativ teuer. Teilweise können die Batterien zwar durch eine Umwandlung von beim Bremsen entstehender Energie aufgeladen werden, größtenteils sind sie jedoch vom normalen Stromnetz abhängig. Daher richtet sich die Umweltfreundlichkeit von Batterien als Antriebsquelle auch nach der Art und Weise, in der Netzstrom produziert wird.
Bioalkohol wie Ethanol oder Methanol kann mit anderen Treibstoffen für Verbrennungsmotoren einfach gemischt werden. Er bietet gegenüber Erdöl ökologische und langfristig möglicherweise auch ökonomische Vorteile. Ethanol scheint der interessanteste Bioalkohol zu sein, da er vergleichsweise einfach aus einer Vielzahl von Agrarprodukten hergestellt werden kann und ungiftig ist.
Biodiesel ist ein Treibstoff, der mit Diesel vergleichbar ist - er wird durch Umesterung aus pflanzlichen Ölen oder tierischen Fetten hergestellt. Er kann - pur oder mit konventionellem Diesel gemischt - in normalen oder nur leicht modifizierten Dieselmotoren eingesetzt werden. Biodiesel ist biologisch abbaubar und im Hinblick auf die Kohlendioxid-Emissionen dem konventionellen Diesel um ca. 60 Prozent überlegen. Allerdings entstehen bei seiner Verbrennung signifikant mehr Stickoxide.
Biogas entsteht bei der sauerstofflosen biologischen Zersetzung von organischen Stoffen. Es besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid und Methan, wobei Methan als Energieträger fungiert. Biogas kann beispielsweise als Nebenprodukt bei der Fermentation von Hausmüll gewonnen werden.
Komprimiertes Erdgas ist ebenfalls eine umweltfreundlichere Alternative zu Benzin oder Dieseltreibstoff. Es wird durch die Komprimierung von - in der Natur auftretenden - Gasen wie Methan, Ethan, Propan und Butan hergestellt. Dabei liegt der Anteil von Methan alleine zwischen 70 und 98 Prozent. Erdgas wird in Druckbehältern gelagert und transportiert. Es kommt derzeit vor allem in größeren Fahrzeugen und Bussen zum Einsatz, da es nicht verflüssigt werden kann und relativ viel Platz in Anspruch nimmt. Letztlich handelt es sich bei Erdgas allerdings um einen fossilen Energieträger, dessen Verwendung nicht als völlig umweltfreundlich angesehen werden kann.
Flüssiggas bzw. Autogas ist nicht zu verwechseln mit komprimiertem Erdgas. Es bleibt bei Raumtemperatur bereits unter relativ geringem Druck flüssig und besteht aus Propan und Butan. Es wird in Verbrennungsmotoren eingesetzt und reduziert die Kohlendioxid-Emissionen im Vergleich zu konventionellem Benzin um ca. 20 Prozent.
Pflanzliches Öl wird aus Pflanzen wie Sojabohnen, Sonnenblumen und Erdnüssen hergestellt. Das pflanzliche Öl kann direkt aus der Pflanze gewonnen oder auch durch Recycling von bereits verwendetem pflanzlichen Öl hergestellt werden. In der Nahrungsmittelindustrie werden große Mengen pflanzlichen Öls eingesetzt - etwa zum Frittieren. Pflanzliche Öle liefern einen ähnlichen Energiegehalt wie Diesel, können aber aufgrund unterschiedlicher physischer Eigenschaften zumeist nicht in normalen Dieselmotoren eingesetzt werden. Sie sind regenerative Energieträger. Bei ihrer Verbrennung werden nahezu 100 Prozent weniger Treibhausgase emittiert.
Wasserstoff kann ebenfalls als Treibstoff für Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Die Technologie ist dabei vergleichbar mit der Verwendung von Gas. Wasserstoff wird als möglicher Nachfolger von Kerosin für den Antrieb von Flugzeugen gesehen. Diese Möglichkeit wird beispielsweise im - von der Europäischen Union unterstützten - CYROPLANE Projekt untersucht. Allerdings sind zumindest in Bezug auf den PKW-Markt noch einige Hürden zu überwinden. Es müsste ein komplett neues Tankstellennetzwerk aufgebaut werden. Und wegen der vergleichsweise geringen Energiedichte müssten großvolumige Tanks in die Fahrzeuge integriert werden. Die sonst sehr positiven ökologischen Eigenschaften, werden dabei also durch den Aufwand zur Herstellung und Distribution Distribution beeinträchtigt.
Brennstoffzellen werden als vielversprechende Technologie angesehen. Eine Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, in der die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie umgewandelt werden. Eine Brennstoffzelle ist also kein Energiespeicher, sondern ein -wandler. Die Energie zur Stromproduktion wird mit den Brennstoffen zugeführt. Die Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle, in der Wasserstoff als Brennstoff und Sauerstoff als Oxidationsmittel Verwendung finden, ist aus ökologischer Sicht extrem vorteilhaft: die einzigen Nebenprodukte der Reaktion sind Wärme und Wasser. Allerdings gelten, wegen der Notwendigkeit von Wasserstoff als Energieträger, die für Wasserstoff bereits genannten Nachteile. Obwohl die Brennstoffzelle für einige industrielle Anwendungen bereits seit Jahren genutzt wird, ist vor einem großflächigen Einsatz noch ein hohes Maß an Weiterentwicklung nötig: Brennstoffzellen sind teuer, anfällig, und weisen eine geringe Lebensdauer auf.
Hybridantriebe verwenden zwei unterschiedliche Energieträger. Etliche Kombinationen von Energieträgern wären denkbar, gewöhnlich bezieht sich der Begriff allerdings auf die Kombination von Benzin oder Diesel und Batterien. Derart angetriebene Hybridfahrzeuge sind bereits in großen Mengen auf dem Markt und ihre Verwendung steigt rapide. Durch die Kombination von zwei Technologien lassen sich die jeweiligen Schwächen der einzelnen Technologie minimieren: Benzin oder Diesel werden verbrannt, wenn Leistung gefragt ist, die Batterien kommen bei langsamen Geschwindigkeiten zum Einsatz und werden beim Bremsen aufgeladen. Insgesamt führt dies zu geringerem Treibstoffverbrauch und damit zu niedrigeren Treibhausgas-Emissionen.

Der effizientere Einsatz von Energie

Neben dem Einsatz alternativer Energieträger lässt sich eine Reduktion der Treibhausgas-Emissionen auch durch effizienteren Umgang mit aus Erdöl hergestellten Energieträgern erzielen. Eine Auswahl aus der Vielzahl denkbarer Maßnahmen wird im Folgenden dargestellt.

Ökologischer Fahrstil: Eine Änderung des Fahrstils hat direkte Auswirkungen auf den Spritverbrauch und die Emissionen. Allein durch vorausschauendes Fahren kann der Spritverbrauch um 2 bis 10 Prozent reduziert werden, bei entsprechender Kostenreduktion. DHL verfügt dazu über ein eigenes Fahrlehrer-Team, das Kurierfahrern über mögliche Änderungen am Fahrverhalten informiert, z. B. über rechtzeitige Spurwechsel und frühzeitiges Schalten.
Verkehrstelematik: Durch das Einbeziehen möglichst vieler und aktueller Informationen in die Tourenplanung Tourenplanung können Staus vermieden und Treibstoff gespart werden. Das Thema wird im Kapitel "Tourenplanung und Verkehrstelematik" ausführlich besprochen.
Flottenerneuerung: Durch Investitionen in moderne Fuhrparks und Flotten kann der Treibstoffverbrauch extrem reduziert werden. Dies gilt für jede Art von Transportmittel, besonders deutlich wird es jedoch bei Flugzeugen. Flugzeughersteller entwickeln immer effizientere Flugzeuge. Dabei tragen bessere Aerodynamik, geringeres Gewicht und vor allem effizientere Antriebe zu verringertem Kerosinkonsum bei. Diese Entwicklungen werden auch von dem Projekt VITAL der Europäischen Kommission vorangetrieben, das nach einer Reduktion der CO₂-Emissionen in Höhe von 7 Prozent strebt. Ein niedriger Kerosinverbrauch ist in der gesamten Aviation Industry zu einem der wichtigsten Verkaufsargumente geworden - vor allem aus Kostengründen, aber auch wegen der Umwelt.

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