E-Fuels: synthetische Kraftstoffe als Alternative
Die Debatte über den Klimawandel und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Um die Klimaziele zu erreichen, müssen wir uns von fossilen Brennstoffen verabschieden und auf erneuerbare Energien umsteigen.
Synthetische Kraftstoffe, auch E-Fuels genannt, spielen hierbei eine wichtige Rolle. Sie eignen sich für vorhandene Verbrennungsmotoren, ohne dort große Änderungen vornehmen zu müssen. Dadurch bieten sie eine einfache Übergangsoption in eine kohlenstoffarme Zukunft.
Das erwartet Sie in diesem Artikel
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Herstellung von E-Fuels
E-Fuels (kurz für “electrofuels”) sind flüssige oder gasförmige Kraftstoffe. Die Herstellung erfolgt durch die Umwandlung von regenerativem Strom, Wasser und CO₂ aus der Luft in chemische Energie.
Schritte bei der Herstellung von synthetischen Kraftstoffen
Erster Arbeitsschritt
Der regenerative Strom wird in Wasser geleitet, wo per Elektrolyse das Wasser in Sauerstoff (O₂) und Wasserstoff (H²) gespalten wird. Hierbei entsteht der wichtigste Grundstoff der synthetischen Kraftstoffe: Wasserstoff.
Zweiter Arbeitsschritt
Hier wird der erzeugte Wasserstoff mit Kohlendioxid (CO₂) verbunden. Das verwendete Kohlendioxid wird entweder aus der Umgebungsluft extrahiert oder als Abfallprodukt von anderen industriellen Prozessen verwendet.
Endprodukte
Als Endprodukte entstehen flüssige sowie gasförmige Kraftstoffe, die wie Benzin, Diesel oder Gas Ihre Verwendung als Treibstoff finden.
Wo werden E-Fuels in Zukunft eingesetzt?
Die Industriellen diskutieren weiterhin, in welchen Bereichen der Einsatz von E-Fuel am sinnvollsten ist. Als größter Diskussionspunkt stehen die Flugzeuge und Schiffe. Dort wäre das Problem, dass die Tanks oder Batterien zu groß sein müssten, was das Transportvolumen erheblich einschränken würde.
Auch die alltäglichen Diesel- und Benzinfahrzeuge des Straßenverkehrs stehen im Mittelpunkt der Diskussionen. Diese ließen sich mithilfe der synthetischen Kraftstoffe wesentlich klimaneutraler betreiben.
E-Fuels Fahrzeugkategorie
Durch den Kompromiss zwischen der EU und Bundesregierung zum Thema Verbrenner-Aus wird künftig darauf geachtet, dass Neuwagen umweltfreundlichere Kraftstoffe verwenden.
So können Fahrzeughalter laut Beschluss vom 28.03.2023 ab 2035 nur noch Neuwagen zulassen, die nicht mit Benzin oder Diesel fahren. Hier sollen mit E-Fuels betriebene Fahrzeuge eine Ausnahme darstellen.
Vereinbart haben sie die Erschaffung einer neuen Fahrzeugkategorie, die nur auf synthetische Kraftstoffe zurückgreift. Bis zum Herbst 2024 soll diese Fahrzeugkategorie definiert sein. Wann allerdings die ersten Autos mit reinem E-Fuel-Antrieb auf den Markt kommen, bleibt ungewiss.
Wie hoch werden die E-Fuels Kosten sein?
Wie hoch der E-Fuel Preis sein wird, hängt davon ab, wie sehr sich diese Industrie in Zukunft entwickelt. Da die Produktionskosten für regenerativen Strom weiterhin fallen, ist ein Preis unter zwei Euro pro Liter durchaus realistisch. Sobald die Kraftstoffe in Massenproduktion gehen, könnten auch die Preise weiter sinken. Derzeit sind die Produktionskapazitäten einfach zu gering, um den Kraftstoff in großen Mengen herstellen und vertreiben zu können.
Hinweis: Experten rechnen derzeit mit einem Preis in Höhe von 5,00 Euro pro Liter. Allerdings verringern sich diese mit steigendem Produktionsumfang auf geschätzte 1,90 Euro pro Liter.
Wer arbeitet an der Entwicklung von synthetischen Kraftstoffen?
Der Automobilhersteller Porsche hat sich dazu bereit erklärt, die Entwicklung dieser Industrie voranzutreiben. Sie haben dazu beigetragen, den Bau einer Großanlage zur Wasserstoffherstellung zu finanzieren. In dieser Anlage erzeugen sie einen strombasierten Energieträger (PtX), der als Grundstoff für die Porsche E-Fuels dienen soll.
Gebaut wird die Anlage in Chile, was sich besonders gut für die Stromgewinnung durch Windkrafträder eignet. Im Jahr 2023 soll eine Quote von 130.000 Liter PtX erfüllt werden. Bis 2024 möchten sie ihre Kapazität auf rund 55 Millionen Liter anheben. Bis 2026 haben sie sich das Ziel gesetzt, jährlich bis zu 550 Millionen Liter PtX zu produzieren.
Porsche selbst plant der Hauptabnehmer des eigens produzierten Kraftstoffes zu sein.
Vor- und Nachteile von synthetischen Kraftstoffen
Vorteile
- CO₂-neutral: Da sie aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden, helfen sie dabei, den Klimawandel zu bekämpfen.
- Kompatibilität: Viele bestehende Motoren und Fahrzeuge unterstützen E-Fuels ohne große Modifikationen. Das macht sie zu einer wichtigen Alternative gegen die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
- Speicherbar: Durch ihre flüssige und gasförmige Form werden sie leichter gespeichert und lassen sich sicher transportieren.
Nachteile
- Energieintensität: Die Herstellung benötigt große Mengen an erneuerbaren Energien. Dies kann auf Dauer die Kosten und die Umweltbelastungen erhöhen.
- Kostenfaktor: Heutzutage sind die Herstellungskosten teurer als von anderen Kraftstoffarten. Sobald aber eine Massenproduktion ausgearbeitet wurde, werden sich diese Kosten drastisch verringern.
- Skalierbarkeit: Eine Herstellung in großem Maßstab setzt eine aufwendige Ausweitung der regenerativen Energieerzeugnisse voraus
- Konkurrenz durch andere Technologien: Die Elektromobilität und Wasserstoffmotoren sind derzeit weiter fortgeschritten. Der Kampf um die begrenzten Ressourcen und die öffentliche Unterstützung kann nur durch private Investoren ausgeglichen werden.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass E-Fuels ein vielversprechender Ansatz sind, um den CO₂-Ausstoß zu reduzieren. Durch die Verwendung von regenerativem Strom und CO₂ können sie dabei helfen, die Treibhausgasemissionen zu verringern. 2023 werden ausgewählte Tankstellen E-Fuels in Deutschland anbieten. Bereits häufig im Einsatz ist der HVO Treibstoff als Ersatz zu Diesel.
Häufige Fragen
Kann jedes Auto mit E-Fuels fahren?
Messungen und Tests vom ADAC haben ergeben, dass prinzipiell jeder Verbrenner mit E-Fuels fahren kann. Dabei benötigt es keinen separaten Umbau des Motors.
Was kostet 1 Liter E-Fuel?
Experten prognostizieren einen Preis in Höhe von ungefähr 5,00 Euro pro Liter E-Fuel. Perspektivisch verringern sich diese mit steigendem Produktionsumfang auf geschätzte 1,90 Euro pro Liter.
Wann kommen E-Fuels in Deutschland?
E-Fuels werden über das normale Tankstellennetz verteilt. Hier wird der Anteil an E-Fuel in den normalen Kraftstoffen beigemischt und Stück für Stück erhöht. Der Anfang erfolgt 2023 an ausgewählten Tankstellen in Deutschland.