Alles über E-Fuels

Durch die Zulassung von Verbrennungsmotoren mit E-Fuels auch nach dem Verbrennerverbot 2035 sind die synthetischen Kraftstoffe in aller Munde. Finden Sie hier die wichtigsten Antworten.

Von Gerald Weiss

Was sind E-Fuels?

E-Fuels sind synthetisch hergestellte Kraftstoffe, die etwa als E-Benzin, E-Methanol oder als E-Diesel in herkömmlichen Verbrennungsmotoren verwendet werden können. Dazu wird zuerst aus Wasser und Strom – über Elektrolyseure – Wasserstoff erzeugt und in weiterer Folge werden mit CO2 – über unterschiedlichen Verfahren – E-Fuels produziert.

Was sind die größten Vorteile?

Die größten Vorteile sind die einfache und problemlose Transportierbarkeit in bestehenden Logistiksystemen, die Verwendung in bestehenden Verbrennungsmotoren und die CO2-Neutralität – wenn ausschließlich erneuerbare Energien zum Einsatz kommen. Theoretisch können mit E-Fuels alle herkömmlichen Verbrennungsmotoren CO2-neutral betrieben werden, auch in Pkws, Lkws, Land- und Baumaschinen, Schiffen und in der Luftfahrt. Die Infrastruktur für fossile Treibstoffe könnte ebenfalls weiter verwendet werden.

Was sind die größten Nachteile?

Verfügbarkeit, Preise und Energieaufwand sind die größten Fragezeichen der Technologie: E-Fuels sind derzeit noch nicht verfügbar, die komplette Indust rie muss erst aufgebaut werden und beim Hochlauf gibt es noch mehrere Hürden. Diese liegen etwa bei der Industrialisierung von Direct-Air-Capture, aber auch bei mangelnden Ressourcen im Bereich Finanzierung, bei den Elektrolyseuren und dem Aufbau der Energieparks. Durch die fehlende Industrialisierung und die energieintensiven Verfahrensschritte sind die Kosten noch sehr hoch – und sie werden es noch länger bleiben. Aufgrund der derzeit noch knappen Ressourcen ist zudem der hohe Energieaufwand bei der Erzeugung ein großes Thema. Derzeit liegt der Energie-Verbrauch bei 22 bis 25 kWh pro Liter E-Benzin. AVL arbeitet an einer Technologie zur Reduktion auf 15 bis 18 kWh pro Liter. Ein weiterer Nachteil ist, dass Motoren, die mit E-Fuels betrieben werden, im Betrieb weitgehend dieselben Schadstof fe ausstoßen wie mit fossilen Treibstoffen betriebene (Lärm, Abgase).

Wo sollen E-Fuels produziert werden?

Durch den hohen Energieeinsatz von E-Fuels und den hohen Eigenbedarf an erneuerbarer Energie in

Europa (und den anderen Industrie-Ländern) sollen diese Kraftstoffe in Regionen produziert werden, wo es durch viel Sonne und/oder Wind ein hohes Aufkommen an erneuerbarer Energie gibt, und dann mit Schiffen oder Pipelines zu den Verbrauchern transportiert werden. Beispiele für geeignete Länder sind etwa Chile, Australien oder nordafrikanische Staaten. Das Fraunhofer-Institut listet in seinem Power-to-X-Atlas Länder auf, die sich für die Produktion gut eignen würden.

Woher kommt das CO2?

Dafür gibt es drei Möglichkeiten: Man kann biogenes CO2 aus Biomasse verwenden, das allerdings grundsätzlich begrenzt ist und in energiereichen Regionen nicht vorkommt. Die Gewinnung direkt aus der Umgebungsluft (Direct Air Capture) ist der zukünftige Weg, derzeit aber teuer, aufwändig und großindustriell noch nicht umsetzbar. Die dritte Methode ist Carbon Capture, bei der CO2 aus punktuellen Emittenten, also Industrieanlagen oder fossilen Kraftwerken, abgeschieden wird. Das ist derzeit kostengünstiger umzusetzen als Direct Air Capture. Außerdem können damit bisher unvermeidbare CO2-Emissionen etwa bei der Stahl- oder Zementproduktion eingefangen werden. Allerdings müsste das so gewonnene CO2 dann aus Industrieländern in energiereiche Regionen befördert werden, dazu fehlt derzeit eine leistungsfähige und kostengünstige Infrastruktur. Größtes Hemmnis ist hier jedoch, dass die EU die Weiterverwendung von CO2 (Carbon Capture and Utilisation) nicht als CO2-Einsparung anerkennen wird, da die generelle Einsparung von CO2 die oberste Zielsetzung ist.

Welche Verfahren gibt es zur Erzeugung von E-Fuels aus Wasserstoff und CO2?

Die bekannteste Variante ist das Fischer-TropschVerfahren, bei dem der Fokus etwa auf Diesel- oder in der Weiterverarbeitung auf der Kerosin-Produktion liegt. Das zweite Verfahren mit dem Fokus auf