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Synthetische Kraftstoffe haben in Deutschland lange Tradition
Was sind E-Fuels?
Sie sind in aller Munde, seitdem die deutsche Politik auf Initiative der FDP eine Aufweichung des von der EU verordneten Verbrenner-Verbots ab 2035 durchgesetzt hat. Das heißt, Verbrenner-Autos, die mit klimafreundlichen synthetischen Kraftstoffen, sogenannten E-Fuels, betankt werden, sind von dem Verbot ausgeschlossen. Für den WIRTSCHAFTSSPIEGEL Grund genug, genauer zu beleuchten, was es mit den E-Fuels eigentlich auf sich hat.
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E-Fuels, auch als synthetische Kraftstoffe bezeichnet, sind flüssige oder gasförmige Brennstoffe, die aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Solarenergie hergestellt werden. Sie sind eine alternative Möglichkeit, um Fahrzeuge anzutreiben, ohne auf elektrische Batterien angewiesen zu sein. Die Geschichte der Entwicklung und Herstellung synthetischer Kraftstoffe hat viele Höhen und Tiefen erlebt. Heute gewinnen sie wieder an Bedeutung, um den Übergang zu einer nachhaltigeren Mobilität zu unterstützen und den CO2-Fußabdruck von Transportmitteln zu reduzieren.
Lange Tradition in Deutschland
Die Geschichte der synthetischen Kraftstoffe geht bis in die 1920er Jahre zurück. In dieser Zeit wurde die Produktion von synthetischen Kraftstoffen durch den Mangel an Rohöl und die Notwendigkeit, unabhängiger von Importen zu werden, vorangetrieben. Die ersten synthetischen Kraftstoffe wurden durch die Umwandlung von Kohle in flüssige Kraftstoffe hergestellt.
Während des Zweiten Weltkriegs erreichte die Produktion synthetischer Kraftstoffe einen Höhepunkt, als Deutschland aufgrund von Engpässen bei der Rohölversorgung begann, synthetische Kraftstoffe aus Kohle und Gas herzustellen. Diese synthetischen Kraftstoffe, die als „Ersatz“ bezeichnet wurden, hat man in großer Menge produziert und zur Versorgung der deutschen Kriegsmaschinerie eingesetzt.
Nach dem Zweiten Weltkrieg war die Produktion synthetischer Kraftstoffe in den meisten Ländern rückläufig, da sich die Rohölversorgung normalisierte und sich der Fokus auf andere Formen der Energiegewinnung verschob. In den 1970er Jahren erlebte die Produktion synthetischer Kraftstoffe jedoch eine Renaissance, als die Ölkrise zu steigenden Preisen und einem verstärkten Interesse an alternativen Kraftstoffen führte.
Interesse nimmt wieder zu
In den vergangenen Jahren hat das Interesse an synthetischen Kraftstoffen wieder zugenommen, da sie als eine mögliche Lösung für die Reduzierung von CO2-Emissionen im Transportsektor angesehen werden. Einige Länder wie Deutschland und Schweden haben sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 einen beträchtlichen Anteil ihrer Treibhausgasemissionen durch den Einsatz von synthetischen Kraftstoffen zu reduzieren.
Die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen ist heute technologisch fortgeschritten. Einige der gängigen Verfahren zur Herstellung von E-Fuels umfassen die Umwandlung von Kohlendioxid in Kraftstoffe durch elektrochemische Prozesse, die Herstellung von synthetischem Methan aus erneuerbarem Wasserstoff und CO2 oder die Herstellung von flüssigen Kraftstoffen durch Fischer-Tropsch-Synthese.
Neue Forschungsanlage in Leuna
Im Chemiepark Leuna im Saalekreis soll in Zukunft zu E-Fuels geforscht werden. Das meldete kürzlich der MDR unter Berufung auf das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Demnach ist der Standort für den Bau einer Forschungsanlage ausgewählt worden. Ziel sei es, gemeinsam mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen notwendige großtechnische Technologien und Verfahren zu entwickeln und zu testen. Der Baubeginn für die Forschungsanlage sei für Januar 2024 geplant.
Für die Planung der neuen Forschungsanlage stellt das Bundesverkehrsministerium, zu dem das DLR gehört, 12,7 Millionen Euro zur Verfügung. Für die spätere Umsetzung sollen diesen Angaben zufolge Mittel in einem mittleren dreistelligen Millionenbetrag bewilligt werden. Es sei vorerst geplant, die Forschungsanlage in Leuna bis 2035 zu betreiben, hieß es.
Die geplante, Power-to-Liquid (PtL) genannte, Plattform soll aus zwei aufeinander aufbauenden Anlagensträngen bestehen: Im Forschungsstrang will das DLR mit Wissenschaft und Industrie neue Technologien und Prozesse erproben. Die Forschenden wollen dafür detaillierte wissenschaftliche Analysen durchführen und einzelne Komponenten optimieren. Der Demonstrationsstrang besteht aus einer semi-industriellen Anlage, die jährlich bis zu 10.000 Tonnen strombasierte Kraftstoffe produziert. Zusammengenommen wäre das Projekt die weltweit größte Forschungsanlage im Bereich der strombasierten Kraftstoffe, erklärt das DLR.
Vorteile von E-Fuels
E-Fuels können in herkömmlichen Verbrennungsmotoren verwendet werden, ohne dass das Fahrzeugmodell oder der Motor angepasst werden muss, was sie für die Umrüstung von bereits existierenden Fahrzeugflotten geeignet macht.
Sie können den CO2-Fußabdruck von Fahrzeugen reduzieren, da die Emissionsreduktion nicht nur auf dem Kraftstoff selbst beruht, sondern auch auf der Art und Weise, wie der Kraftstoff produziert wird.
E-Fuels können eine zuverlässige Ergänzung zu Elektrofahrzeugen darstellen, insbesondere bei Anwendungen, bei denen Elektrofahrzeuge aufgrund von Reichweitenbeschränkungen nicht geeignet sind.
Nachteile von E-Fuels
Die Herstellung von E-Fuels erfordert einen hohen Energieaufwand, was die Effizienz reduzieren und die Kosten erhöhen kann. E-Fuels sind teurer als herkömmliche Kraftstoffe, was sich negativ auf die Nachfrage auswirken kann.
Aber das muss nicht so bleiben. Für den ADAC scheint perspektivisch ein Preis von weniger als zwei Euro pro Liter machbar. Nach Aussagen des Automobilclubs spreche dafür einerseits, dass die Produktionskosten für regenerativen Strom fallen, und andererseits eine hochfahrende Massenherstellung die E-Fuels günstiger werden ließe. Prognosen rechnen mit einem Preis von 1,45 bis 2,24 Euro für einen Liter E-Benzin inklusive Steuern im Jahr 2050.
Wichtig zu wissen: Gegenwärtig liegt der Wirkungsgrad von E-Fuels nur bei etwa 10 bis 15 Prozent. Elektroautos können 80 bis 90 Prozent der Ausgangsenergie auf die Straße bringen.
Unser Fazit
Insgesamt sind E-Fuels perspektivisch eine interessante Möglichkeit, um den CO2-Ausstoß von Fahrzeugen zu reduzieren, insbesondere für Fahrzeuganwendungen, bei denen alternative Antriebe nicht geeignet sind. Es ist jedoch wichtig, dass ihre Herstellung auf erneuerbare Energiequellen beschränkt wird, um ihren Nutzen für die Umwelt zu maximieren. Bis es dazu kommt, wird es allerdings noch lange dauern. (tl)
