Weltweit existieren über 1,3 Milliarden funktionstüchtige Autos. Nur ein winziger Bruchteil davon sind Elektroautos – der Wandel geschieht zu langsam, um Klimaziele zu erreichen. E-Fuels könnten eine Lösung sein, um Verbrennungsmotoren theoretisch umweltschonender zu betreiben. Doch was steckt dahinter? Wir zeigen euch Vor- und Nachteile auf.

 
Mobility
Facts 
ProContra
  • Ersatz für fossile Treibstoffe
  • Mehr Kohlenstoffmonoxid-Ausstoß (im Vergleich zu fossilen Treibstoffen)
  • Geringere Kohlenstoffdioxid-Emissionen
  • Gleiche Stickoxid-Emissionen (im Vergleich zu fossilen Treibstoffen)
  • Weitere Verwendung der Fahrzeugbestände möglich
  • Energieintensive Herstellung
  • Transport erleichtert durch geringere Flüchtigkeit
  • Import von E-Fuels notwendig
  • Erhalt von bestehenden Lieferketten
  • Hohe Kosten bei niedriger Wirtschaftlichkeit

E-Fuels: Das sind die Vorteile der Diesel-Alternative

Die Vorteile der synthetischen Kraftstoffe liegen auf der Hand: Chemisch erzeugte E-Fuels könnten begrenzt vorhandene fossile Rohstoffe ablösen, um vorhandene Fahrzeugbestände theoretisch klimaneutraler als bisher zu betreiben. Sämtliche Verbrennungsmotoren können auch mit E-Fuel befeuert werden.

Den Herstellungsprozess der E-Fuels nennt man auch „Power-to-Fuel“. Zunächst wird Wasserstoff mithilfe von Strom aus (bestenfalls) erneuerbaren Energien erzeugt. Anschließend wird der Wasserstoff mit aus der Luft oder Industrie erhaltenem CO₂ synthetisiert, um Kohlenwasserstoff zu gewinnen. So wird lediglich das aus der Luft entnommene CO₂ beim Verbrauch wieder ausgestoßen, synthetische Kraftstoffe sind also klimaneutral.

Ein weiterer Vorteil besteht im leichten Transport der synthetischen Kraftstoffe. Anders als Benzin oder Diesel ist E-Fuel weniger flüchtig. So können sie leicht über das Tankstellennetz distribuiert werden, weite Teile der Lieferketten können daher erhalten bleiben.

Auch bieten E-Fuels wie beispielsweise der Alkohol 2-Butanol mit 105 eine höhere Oktanzahl als Benzin und Co. Die höhere Dichte des Treibstoffes erlaubt Ingenieuren auf lange Sicht die Entwicklung effizienterer Motoren (Quelle: autobild.de).

E-Fuels: Nachteile von synthetischem Benzin-Ersatz

Das größte Argument der Kritiker betrifft die Effizienz von E-Fuels. Damit gemeint ist nicht unbedingt der Wirkungsgrad der Treibstoffe, viel eher sei die Herstellung das Problem.

Sowohl die Elektrolyse des Wasserstoffes als auch das „Direct Air Capture“ (DAC) des CO₂ benötigen eine große Menge Energie. Solange der Strom aus erneuerbaren Energien stammt, ist der Treibstoff klimaneutral.

Hier ergeben sich allerdings zwei Probleme. Einerseits sind Quellen erneuerbarer Energien in Deutschland noch nicht ausreichend ausgebaut, um eine klimaneutrale, industrielle Herstellung von E-Fuel zu ermöglichen – zumindest nicht in der erforderlichen Menge. Das bedeutet, dass E-Fuels wahrscheinlich importiert werden müssten.

Andererseits wird zwar wirklich nur das bei der Produktion zugefügte CO₂ wieder ausgestoßen, allerdings werden andere Emissionen wie Stickoxide oder Kohlenmonoxid nicht weiter erwähnt.

Weiterhin ist es derzeit nicht möglich, bei Raffinierungsprozessen „das eine“ Ergebnis zu gewinnen. So entstehen bei der Raffinierung von E-Crude (vergleichbar zu Rohöl) zu E-Kerosin nur zwischen 5 und 10 Prozent des Reaktionsproduktes. Als Beiprodukte entstehen immer noch E-Diesel, E-Benzin sowie Wachse, die in der chemischen Industrie weiterentwickelt werden können (Quelle: cleanthinking.de).

Transport & Environment: Sind E-Fuels emissionsfrei?

Im Vergleich zu fossilen Treibstoffen werden bei E-Fuels ebenso viele Stickoxide (NOx), sogar mehr Kohlenstoffmonoxid (CO) und bis zu 2-mal mehr Ammoniak ausgestoßen (Quelle: auto-motor-und-sport). Letzterer kann sich in der Luft mit anderen Partikeln verbinden und Feinstaub bilden, der verschiedene Gesundheitsrisiken mit sich bringt. Einzig hinsichtlich der ausgestoßenen Partikel konnte ein deutlicher, positiver Unterschied festgestellt werden.

Die Studie von T&E besorgt, denn selbst wenn Stickoxide und Kohlenmonoxid nicht zu den direkten Treibhausgasen gehören, tragen sie signifikant zum Treibhauseffekt bei. Beide Stoffe reagieren in der Atmosphäre und bilden troposphärisches Ozon sowie Kohlenstoffdioxid.

Diese Ergebnisse stammen aus einer Untersuchung, die von „Transport & Environment“ in Auftrag gegeben wurde. T&E ist die Dachorganisation der NGOs (Non-Governmental Organisations), die sich für nachhaltigen Verkehr in Europa einsetzen.

Bildquelle: Transport and Environment

Fazit: Haben synthetische Kraftstoffe eine Zukunft?

Die Ampel-Regierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass E-Fuels auch nach 2035 noch im Straßenverkehr Verwendung finden sollen. Diese Entscheidung kritisierte der Direktor von T&E, Stef Cornelis, scharf. Er will verhindern, dass E-Fuels so lange in PKWs eingesetzt werden. „Selbst ein Auto, das mit reinem E-Fuel betrieben wird, der mit erneuerbarem Strom hergestellt wird, würde über seinen Lebenszyklus mehr emittieren als das Elektroauto“, so das Statement der Organisation.

Dem entgegengesetzt sprach sich der designierte VW-Chef Oliver Blume für synthetische Kraftstoffe aus. Nur mit reinen E-Autos werden die Klimaziele nicht eingehalten, so der ehemalige Porsche-Chef.

Auch die hohen Herstellungskosten dämpfen den Traum vom klimafreundlichen Treibstoff. Wie erwähnt entstehen bei der Raffinierung von E-Fuels Koppelprodukte: E-Diesel, E-Benzin, E-Kerosin und Wachse. Bisher kann nur E-Kerosin in Bereichen der Luft- und Schifffahrt annähernd effizient verwendet werden. Damit sich der Herstellungsprozess lohnt, müssen aber auch die Koppelprodukte wirtschaftlich genutzt werden können.

Eine der leichtesten Lösungen hierfür wäre die Einführung einer Quote: Beispielsweise könnte ein Teil des Benzins aus fossilen Rohstoffen bestehen und mit synthetischem E-Benzin versetzt werden. Damit wäre es möglich, Nebenprodukte der E-Kerosin-Herstellung sinnvoll zu verbrauchen. Gleichzeitig würden Strukturen aufgebaut, die die Verteilung und Gebrauch synthetischer Stoffe fördern, um ihre Nutzung nach Verfügbarkeit auszuweiten.

Kilian Scharnagl
Kilian Scharnagl, GIGA-Experte.

Eine finale Lösung sind E-Fuels meiner Meinung nach nicht. Übergangsweise könnte man damit jedoch Emissionen senken und von fossilen Brennstoffen allmählich Abschied nehmen. Die Förderung fossiler Rohstoffe ist eine sterbende Industrie. Seit Jahren wird mehr Erdöl verbraucht, als gefunden wird. Unfälle verpesten unsere Meere und Fracking zerstört unsere Umwelt. Abseits von E-Fuels sollte der Fokus weiterhin auf E-Autos liegen, denn nur eine vollständige Elektrifizierung des Straßenverkehrs kann wirklich klimaneutral sein.