Synthetische Kraftstoffe: Klimaneutrale Mobilität dank E-Fuels?
09-07-2020Das Auto stehen lassen, aufs Fahrrad umsteigen oder auf den öffentlichen Personen-Nahverkehr, vielleicht auch mal das Carsharing ausprobieren: Wer sich für umweltfreundliche Mobilität interessiert, hat einige Optionen. Vor allem aber ist es die Elektromobilität, die nach Meinung vieler Experten aus Industrie und Politik einen Beitrag dazu leisten soll, den Klimawandel einzubremsen und die Folgen abzumildern.
Elektroautos versprechen eine neue Form der klimafreundlicheren Mobilität, wenn sie mit Strom aus erneuerbaren Energien gefertigt und betrieben werden. Doch es bleiben nach wie vor auch Herausforderungen, die gemeistert werden müssen, wenn sich das batterieelektrische Auto (BEV) durchsetzen soll.
Die Ladesäulen-Infrastruktur muss in den meisten Ländern weiter ausgebaut werden. Auch die Herstellung der Akkus hinterlässt heute noch einen deutlichen ökologischen Fußabdruck.
Die BEV-Elektroautos sind mit ihren vergleichsweise einfachen Elektromotoren insgesamt deutlich wartungsärmer als die von konventionellen Pkw mit Verbrennungsmotoren. So rechnen Experten mit abnehmenden Arbeitsvolumina in den Kfz-Werkstätten und sinkenden Werkstattumsätzen, wenn Komponenten wie etwa Getriebe oder Abgasanlagen nicht mehr benötigt werden und gewartet werden müssen.
Klimaneutraler Kraftstoff
Als mögliche Alternative erscheinen da die sogenannten E-Fuels – synthetische Kraftstoffe, die mit Strom aus 100% erneuerbaren Energien hergestellt werden. Dabei wird durch Elektrolyse von Wasser - mithilfe von regenerativem Strom - zunächst Wasserstoff gewonnen. Anschließend wird diesem nachhaltig erzeugten Wasserstoff in einem chemischen Prozess Kohlendioxid (CO2) hinzugefügt, das aus der Luft entnommen wird und/oder als Abfallprodukt aus industriellen Prozessen abfällt. Bei der Verbrennung wird nur so viel CO2 produziert wie bei der Herstellung der Umwelt entnommen wurde – ein klimaneutraler Kraftstoff also. Diese Verfahren werden als „Power-to-Liquid“ oder „Power-to-Gas“ bezeichnet, je nachdem, ob sie flüssige (PTL) oder gasförmige (PTG) Kraftstoffe erzeugen. Allerdings entsehen auch bei der Herstellung der benötigten Ausgangsstoffe zurzeit noch Umweltbelastungen.
Der Vorteil: E-Fuels könnten rein theoretisch in herkömmlich angetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden und die Verbrenner-Technologie CO2-neutral gestalten. Sie könnten auch über das bestehende Tankstellen-Netz für Diesel und Benzin angeboten werden – es müsste also keine neue Infrastruktur aufgebaut werden.
Abbildung: Können Fahrzeuge künftig mit E-Fuels klimaneutral fahren können?
Abbildung: Sind E-Fuels die perfekte Lösung für klimaneutrale Mobilität?
E-Fuels: Eine Technologie mit Potenzial – die aber noch viel Luft nach oben hat
Allerdings liegt der Wirkungsgrad zurzeit aufgrund der aufwändigen Produktion lediglich bei rund 13 Prozent. Im Vergleich zum Dieselmotor (Wirkungsgrad bis rund 45 Prozent) und Ottomotor (bis etwa 30 Prozent) – vor allem aber im Vergleich zum E-Motor (90 Prozent Wirkungsgrad) hat die Technologie noch deutliche Defizite.
Zudem ist E-Fuel noch teuer. Experten gehen in Deutschland von 4,50 Euro pro Liter aus. Doch ganz ähnlich sah es bei den batterieelektrischen Elektroautos einst auch aus: 2013 lag der Preis für Lithium-Ionen-Batterien zum Beispiel noch bei 400 Euro pro kWh, sechs Jahre später nur noch bei etwa einem Viertel.
Ein weiteres Problem: In den meisten Ländern fehlen sowohl ausreichend regenerative Energiequellen, als auch die Kapazitäten, um E-Fuels für einen Massenmarkt zu produzieren. Zumindest noch. Mittelfristig könnten E-Fuels in Fahrzeugen mit herkömmlichen Antriebsstrang parallel neben BEV-Elektroautos und Brennstoffzellen-Fahrzeugen auf den Straßen unterwegs sein. Auch die Beimischung von E-Fuels zu fossilen Kraftstoffen ist eine Option. Denn in einem Punkt sind sich die meisten Experten einig: Auf absehbare Zeit wird es nicht die eine Technologie sein, die klimaneutrale Mobilität sicherstellt, sondern ein Mix von verschiedenen. Und dazu könnten auch E-Fuels eine weitere spannende Option darstellen.
