E-Fuels

Vor allem im Verkehrssektor kommt der Klimaschutz nicht voran. Neben Elektromobilität und Brennstoffzelle können synthetische Kraftstoffe helfen, die CO₂-Emissionen im Verkehr zu reduzieren und die Mobilität grün aufzustellen.

E-Fuels: Klimafreundliches Produkt

Grundlage dieser Kraftstoffe ist die Elektrolyse: Mithilfe von elektrischem Strom lassen sich zwei Wasser-Moleküle in Sauerstoff und Wasserstoff aufspalten. Nutzt man dafür Strom aus erneuerbaren Quellen, hat man mit dem brennbaren Wasserstoff einen klimaneutralen Energieträger hergestellt. Dieser Energieträger lässt sich in einem zweiten Schritt mit einer Reihe von Kohlenstoff-Verbindungen verschmelzen. Dazu zählt auch das Treibhausgas CO₂. Als Ergebnis dieser Reaktion entstehen Wasser und chemische Verbindungen mit dem Kürzel CH₄, also Methan oder Erdgas. Nach ähnlichen Verfahren lassen sich auch langkettige Kohlenwasserstoffe wie Benzin, Diesel und Kerosin auf Basis von Wasserstoff herstellen. Sie werden unter dem Begriff „Power-to-X“ zusammengefasst. 

Verbrennungsmotor nutzbar

Einiges spricht für den Einsatz solcher künstlich hergestellten Kraftstoffe im Verkehrssektor. Dazu zählen Eigenschaften wie eine hohe Energiedichte oder die Speicherbarkeit. Diese Merkmale haben sie mit fossilen Brennstoffen gemein. Als Folge könnte auch die bisherige Infrastruktur mit Pipelines und Tankstellen weiter genutzt werden, ebenso die bestehende Erdgasinfrastruktur. Darüber hinaus verbrennen synthetische Kraftstoffe deutlich sauberer als solche, die auf Rohöl basieren. Deshalb erzeugen sie weniger Schadstoffe wie Feinstaub und Stickoxide. Zwar entsteht auch bei der Verbrennung synthetischer Kraftstoffe im Verbrennungsmotor CO₂. Doch wenn man bei der Produktion des Brennstoffs zuvor CO₂ verwendet, das der Atmosphäre entzogen wurde, bleibt es ein Nullsummenspiel: Es entsteht ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf ohne klimaschädliche Wirkung.

Geringer Wirkungsgrad

Allerdings haben synthetische Kraftstoffe auch Nachteile. So können E-Fuels bisher nur unter großem Energieaufwand hergestellt werden. Ein weiteres Problem ist der generell noch geringe Wirkungsgrad von E-Fuels: Aufgrund der vielen Produktionsschritte kommen von der im Herstellungsprozess eingesetzten Energie in der sogenannten „Well-to-Wheel-Betrachtung“ nur ungefähr 15 Prozent im Fahrzeug an. Darüber hinaus sind E-Fuels im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen noch sehr teuer. Ein Liter kostet ungefähr das Vierfache eines Liters Dieseläquivalent. Veränderte politische Rahmenbedingungen oder auch die industrielle Herstellung könnten jedoch perspektivisch zur Senkung des Preises führen. 

Klar ist: Synthetische Brennstoffe werden mittelfristig vorrangig dort eine Chance haben, wo eine effiziente und direkte Nutzung von Strom nicht möglich ist, weil Akkus zu schwer und Reichweiten zu gering sind. Gerade im Verkehr bei Flugzeugen und Schiffen oder beim Antrieb schwerer LKW im Fernverkehr könnten synthetische Kraftstoffe einen wichtigen Beitrag leisten, da Alternativen nicht zur Verfügung stehen.

Quellen:
«E-FUELS» STUDIE von LBST und dena
"Defossilisierung des Transportsektors" von FVV