E−Fuels
Die Europäische Union hat die finale Abstimmung über das geplante Aus von Verbrennungsmotoren ab 2035 verschoben. Grund ist aus Sicht Deutschlands die unklare Zukunft von E−Fuel. Ein Überblick zeigt, wie diese Elektro−Kraftstoffe funktionieren − und das ihr Beitrag zum Klimaschutz beschränkt ist.
Das "E" in E−Fuels steht für Elektro, Fuel wiederum ist das englische Wort für Kraftstoff. E−Fuels sind also Treibstoffe wie Benzin, Diesel oder Kerosin, die jedoch nicht aus fossilem Erdöl, sondern aus Strom gewonnen werden. Zur Herstellung von E−Fuels ist allerdings sehr viel Strom notwendig: Für einen Liter E−Fuel braucht man 16 bis 27 Kilowattstunden Strom. Sinnvoll ist der Einsatz nur dort, wo es keine Alternativen gibt.
Sprit aus Strom ist somit technisch zwar machbar, aber sehr teuer. Kostenschätzungen des deutschen Verbands der Automobilindustrie (VDA) gehen von "bis zu 4,50 Euro pro Liter Dieseläquivalent" aus. E−Fuels gelten in Autos oder als Heizöl daher als unwirtschaftlich, es gibt aber Einsatzfelder, etwa in Oldtimern oder in der Luftfahrt. Fliegen wird im Zuge der Dekarbonisierung jedoch um ein Vielfaches teurer werden, sofern überhaupt genug grüner Strom erzeugt werden kann.
Eine 2021 erschienene Studie des deutschen Potsdam−Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) geht davon aus, dass das Verbrennen von E−Fuels in Motoren oder Triebwerken fünfmal so viel Energie verbraucht als den Strom direkt zu nutzen. In Flugzeugen ist der Einsatz von Batterien im Gegensatz zu Pkw aber technisch nicht möglich − ein Flugzeug mit einer schweren Batterie würde nicht abheben oder nicht weit fliegen können. Expertinnen und Experten erwarten deshalb, dass sich E−Fuels in der Luftfahrtindustrie etablieren werden. Airlines bezeichnen die E−Fuels auch als "Sustainable Aviation Fuel" (SAF).
Das Forscherteam um den PIK−Energieexperten Falko Ueckerdt errechnete auch, dass der Einsatz von synthetischem Heizöl oder Gas beim Heizen um den Faktor 6 bis 14 ineffizienter ist als der Einsatz von Wärmepumpen. Ihr Fazit lautet, wasserstoffbasierte Brennstoffe wie E−Fuels sollten nur in Sektoren eingesetzt werden, die nicht elektrifiziert werden können, wie der Luftfahrt oder in industriellen Prozessen mit Temperaturen über 400 Grad Celsius. Für den Einsatz in Autos oder beim Heizen von Gebäuden ist die Herstellung von E−Fuels "zu ineffizient, zu kostspielig, und ihre Verfügbarkeit zu unsicher, um damit fossile Brennstoffe auf breiter Front zu ersetzen".
Die Fachleute warnen davor, breit auf E−Fuels statt auf die Elektrifizierung zu setzen. Behalte man Verbrennungstechnologien bei, könnte das zu einer Verlängerung der Abhängigkeit von fossilen Energien führen − und somit zu einem weiteren Ausstoß von Treibhausgasen, die den Planeten noch mehr erhitzen und so immer mehr Weltregionen für die Menschheit unbewohnbar machen.
An sich wird bei E−Fuels nur so viel Kohlendioxid (CO2) ausgestoßen wie beim Herstellungsprozess gebunden wird. Voraussetzung dafür ist aber, dass der Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne kommt. Experten sprechen auch von "Power−to−Fuel", es gibt auch andere Umwandelungsformen wie "Power−to−Ammonia", der Überbegriff dafür lautet "Power−to−X", also "Strom−zu−X" und wird oft mit "PtX" abgekürzt. Ausgangspunkt, um aus grünem Strom synthetische Brenn− oder Treibstoffe herzustellen, ist immer die Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse.
Ueckerdt dämpft die Erwartungen in diese Technologien: "Solche Brennstoffe als universelle Klimalösung sind ein bisschen ein falsches Versprechen. Sie sind zwar wunderbar vielseitig, aber es ist nicht zu erwarten, dass sie fossile Brennstoffe auf breiter Front ersetzen können. Das gelingt nur mit direkter Elektrifizierung. Wasserstoffbasierte Kraftstoffe werden wahrscheinlich für mindestens ein weiteres Jahrzehnt sehr knapp und nicht wettbewerbsfähig sein", so der Experte in einer PIK−Aussendung.
Die Annahme, mit E−Fuels oder Wasserstoff fossile Brennstoffe vollständig ersetzen zu können, ist den Fachleuten zufolge falsch. "Wir sind derzeit weit entfernt von 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Quellen − daher ist eine effiziente Nutzung dieser sauberen Energie wichtig. Wenn wir jedoch wasserstoffbasierte Kraftstoffe anstelle von direkter Elektrifizierung verwenden, wird je nach Anwendung und den jeweiligen Technologien die zwei− bis vierzehnfache Menge an Strom benötigt", erklärte der Ko−Autor der PIK−Studie, Romain Sacchi vom Paul Scherrer Institut.
Quelle:
https://science.orf.at/stories/3217976/
(abgerufen am 12.03.2023)