Synthetisch hergestellte flüssige Kraftstoffe können eine gute Ergänzung zur Elektromobilität sein, weil sie die Autos von heute sauberer machen – und auch in schweren Lkw, Flugzeugen und Schiffen einsetzbar sind.
Mit ihrem Klimapaket will die Bundesregierung der Energie- und Verkehrswende auf die Sprünge helfen. Doch dreht sie tatsächlich an den richtigen Stellschrauben? Geht es nach der Politik, führt der Hauptweg insbesondere in der Mobilität über eine vermehrte Elektrifizierung. Sieben bis zehn Millionen E-Fahrzeuge sollen bis zum Jahr 2030 auf deutschen Straßen rollen, denen dann bestenfalls eine Million öffentlich zugängliche Ladepunkte zur Verfügung stehen. Um das zu erreichen, richtet der Gesetzgeber gerade neue milliardenschwere Fördertöpfe ein.
Eine echte Verkehrswende werde allerdings nur gelingen, wenn man an den Bestand heranginge, also an die rund 63 Millionen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Das betonen Kritiker des „All electric“-Ansatzes seit Langem – und sie finden immer mehr Gehör. Ihr Lösungsvorschlag: E-Fuels.
E-Fuels sind mittels Fischer-Tropsch-Synthese (FT-Synthese) – einem Verfahren, das bereits Anfang des letzten Jahrhunderts entwickelt wurde – synthetisch aus Wasser, CO2 und Grünstrom hergestellte Kraft- und Brennstoffe. Per Elektrolyse wird zunächst Wasserstoff produziert. Aus CO2, entnommen zum Beispiel aus der Atmosphäre oder aus Industrieabgasen, wird in einem Reinigungsprozess das benötigte Kohlenstoffmonoxid extrahiert. Diese beiden Vorgänge und die darauffolgende eigentliche FT-Synthese benötigen Strom. Am Ende des Power-to-Liquid-Pfades steht ein flüssiger, treibhausgasneutraler Brennstoff, der zu gängigen Kraftstoffen wie Benzin, Diesel, Kerosin, Schwer- oder Heizöl raffiniert werden kann.
Die Kompatibilität mit bestehenden technischen Systemen bietet aus Sicht der E-Fuels-Befürworter neben der Klimaverträglichkeit viele praktische Vorteile gegenüber rein elektrischen Systemen. So lassen sich E-Fuels in allen herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor sowie in den etwa fünf Millionen deutschen Ölheizungen einsetzen, und das in beliebig großen Beimischungen bis zu 100 Prozent. Gleiches gilt für die Logistik. Die Autos von heute können E-Fuels über die bestehenden Tankstellen beziehen. Der Tankvorgang unterscheidet sich nicht von dem für Benzin und Diesel, und dank ihrer hohen Energiedichte erzielen E-Fuels vergleichbar hohe Reichweiten.
„Mit E-Fuels ist also kein Technologiewechsel erforderlich, um klimaneutrale Mobilität herzustellen. Die Verbraucher sparen Umstellungskosten und müssen sich nicht umgewöhnen. Daher sind auch keine Akzeptanzprobleme zu erwarten“, resümiert Elmar Kühn, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands mittelständischer Mineralölunternehmen (Uniti). „Von immenser Bedeutung ist zudem, dass mit diesen ,Power Fuels‘ eine saubere Energiealternative für den Schwerlastverkehr auf der Straße, für die Luftfahrt und für Schiffe gefunden ist. Auch der chemischen Industrie bietet sich mit E-Fuels ein echter Ölersatz für die Prozesse.“
Eine E-Fuels-Industrie lässt sich aber nicht im Alleingang aufbauen. Um die benötigten Mengen herzustellen, kommt es auf internationale Kooperation an. Grundgedanke: Deutschland liefert die Technologie in die sonnen- und windreichen Länder der Erde, die dann die E-Fuels produzieren und in die ganze Welt exportieren. Dazu müsse die Politik zunächst die Grundlagenforschung in diesem Bereich massiv unterstützen und Pilotprojekte fördern, im Kleinen wie im industriellen Maßstab, so die Kernforderung aus den Wirtschaftszweigen, die E-Fuels für unverzichtbar in der Energiewende halten. Dann entstünden neue Chancen für die Wirtschaft – und neue Jobs. Auf der Regulierungsseite schließlich gelte es, den Rahmen so zu setzen, dass Klimaschutzeffekte von E-Fuels auf die Treibhausgas-Minderungsquoten für erneuerbare Kraftstoffe angerechnet werden könnten.
Dazu hat ein breites Bündnis aus Wirtschaftsverbänden und einzelnen Unternehmen aus Energiewirtschaft und Autoindustrie – die „Power-to-X-Allianz“ – ein Konzept erarbeitet. Power to X (PtX) steht als Oberbegriff für die Technologien zur Speicherung erneuerbarer Energien. Konkreter Vorschlag der PtX-Allianz: Über ein von der Bundesregierung aufgelegtes Marktanreizprogramm sollen in den Jahren 2021 bis 2025 PtX-Erzeugungsanlagen in einer Größenordnung von zusammen fünf Gigawatt Leistung entstehen. Dabei soll die Förderung nach einem Mechanismus erfolgen, der gezielt den CO2-Vermeidungseffekt von PtX-Technologien incentiviert. Für jede Tonne CO2 aus fossilen Energieträgern, die durch die Nutzung von erneuerbaren, mittels PtX-Technologien hergestellten Energieträgern vermieden wird, gäbe es einen Innovationsbonus. Dabei sind nicht nur E-Fuels, also im Power-to-Liquids(PtL)-Verfahren hergestellte flüssige Energieträger denkbar, sondern auch gasförmige (Power-to-Gas, PtG) oder Wärmeenergie (Power-to-Heat, PtH).
Und die Kosten? Verschiedene Studien kommen zu dem Schluss, dass E-Fuels bereits mittelfristig zu einem Preis von rund einem Euro je Liter hergestellt werden können. Zwar seien die Umwandlungsverluste im Vergleich zur direkten Stromnutzung hoch, was die Kosten erst einmal treibe. Im Systemvergleich würden E-Fuels gegenüber einer Vollelektrifizierung aber spürbar besser abschneiden, vor allem weil auf bestehende Strukturen zugegriffen würde. In der deutschen Wirtschaft scheint das zunehmend zu überzeugen. So hat die Deutsche-Post-DHL-Gruppe gerade erklärt, zusammen mit dem Energiekonzern Total in die E-Fuels-Wirtschaft einsteigen zu wollen. „Synthetische Kraftstoffe sind in fünf bis zehn Jahren massenmarkttauglich“, schätzt Thomas Ogilvie, Arbeitsdirektor und Vorstand für Personal und Corporate Incubations bei der Deutschen Post DHL.
„Die Politik benötigt konkrete Handlungsempfehlungen, damit klimaneutrale E-Fuels zu bezahlbaren Preisen und flächendeckend verfügbar sind“, bilanziert Elmar Kühn und kündigt konkrete Maßnahmen an: 2020 will sein Verband den Verkauf von E-Fuels in Deutschland an öffentlichen Tankstellen starten. „Mit unserem Markteinführungsprogramm machen wir E-Fuels für den Verbraucher und den Politiker erlebbar.“
Autor: Rainer Wieck
Illustration: Christine Zander, www.artldesign.de
Erstveröffentlichung: BVL Magazin Eins 2020