E-Fuels – Die Lösung für die Autobranche?

Sie werden vielfach diskutiert und sind heiß umstritten – während E-Fuels von manchen als Lösung des Klimaproblems im Straßenverkehr bezeichnet werden, erachten andere den synthetischen Kraftstoff als nicht sinnvoll für den großflächigen Einsatz bei Pkw und Lkw. In diesem Blogbeitrag werfen wir einen Blick darauf, wie E-Fuels überhaupt hergestellt werden und welche Argumente Befürworter und Gegner zu deren Verwendung vorbringen.

Der Klimawandel schreitet weiter voran und zwingt Unternehmen und Politik zum Handeln. Auch der Transportsektor bleibt von Maßnahmen nicht verschont, denn als zweitgrößter CO₂-emittierender Sektor ist er für rund 20 % der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich. Der weitaus größte Teil der verkehrsbedingten Emissionen stammt dabei von Straßenfahrzeugen wie Pkw und Lkw und entsteht aus der Verbrennung von Kraftstoffen auf Erdölbasis, wie Diesel und Benzin, in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Seit 1970 haben sich die Verkehrsemissionen aufgrund des Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstums fast verdreifacht. Die Senkung der verkehrsbedingten Kohlenstoffemissionen wird daher in den kommenden Jahren im Kampf gegen den Klimawandel von entscheidender Bedeutung sein. Im Februar 2023 hat die EU bereits einen großen Schritt gewagt und beschlossen, dass ab 2035 nur noch CO₂-freie Neuwagen zugelassen werden dürfen. Das kommt einem Verbot von Verbrennungsmotoren gleich, worauf sofort ein besonders lauter Aufschrei aus der Autoindustrie zu hören war. Nur ungern möchten die großen Autokonzerne schon so bald auf ihre Verbrennungsmotoren verzichten.

Die einzige Möglichkeit Verbrenner weiterhin am Laufen zu lassen, ist bis dato der Einsatz von E-Fuels. Laut einem neuen Beschluss der EU-Kommission vom September können nun auch nach 2035 noch Neuwagen mit Verbrennungsmotor verkauft werden, allerdings bloß unter der Bedingung, dass sie nur noch mit völlig CO₂-neutralen E-Fuels im Tank anspringen. Bisher ist genau das aber noch Zukunftsmusik.

Zur Herstellung von E-Fuels benötigt es zwei Komponenten: Wasserstoff und CO₂. Ersteres wird durch ein Elektrolyseverfahren gewonnen, bei dem Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Die zweite Komponente, CO₂, fällt entweder als Abfallprodukt aus anderen industriellen Prozessen ab oder kann aus der Luft gewonnen werden. Anschließend werden beide Komponenten unter hohem Druck und mit Hilfe eines Katalysators verbunden. Mit der sogenannten Fischer-Tropsch-Synthese kann der dafür notwendige Strom so in einen flüssigen Energieträger umgewandelt werden. Der entstandene E-Fuel ist leicht speicher- und lagerbar und lässt sich bequem transportieren. Nach Aufbereitung in einer Raffinerie steht der fertige E-Benzin, E-Diesel etc. als Ersatz für herkömmliche Kraftstoffe zur Verfügung.

Quelle Grafik: https://www.efuel-alliance.eu/de/efuels/was-sind-efuels

Die klimaneutrale Herstellung von E-Fuels (unter der Voraussetzung, dass erneuerbare Energien für die Produktion verwendet werden) sowie die gute Speicherbarkeit und Transportierbarkeit der eingesetzten erneuerbaren Energien sprechen für einen breiten Einsatz. Zudem könnten sie leicht über das bestehende Tankstellennetz verteilt werden und so auch Millionen von Bestandsfahrzeugen mit Verbrennungsmotor eine CO₂-neutrale Fortbewegung ermöglichen.

Der größte Nachteil von E-Fuels ist jedoch ihr aktuell noch schlechter Wirkungsgrad. Bei der Umwandlung von Strom in synthetischen Kraftstoff gehen große Energiemengen verloren. Die Produktion von E-Fuels benötigt daher deutlich mehr Energieeinsatz als das direkte Laden eines Elektroautos. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung sieht zudem die Umweltbilanz von E-Fuels kritisch. Durch die Verbrennung fallen nämlich weiterhin der Luftschadstoff NOx, Kohlenmonoxid und Feinstaub an.

Große Forschungsprojekte zur Verbesserung der Effizienz von E-Fuels sind bereits am Laufen. Welche Alternative schlussendlich herkömmliche Kraftstoffe im Straßenverkehr ersetzt, oder ob ein Mix von unterschiedlichen nachhaltigen Treibstoffen die Zukunft bestimmt, bleibt allerdings abzuwarten.