eFuels, auch bekannt als synthetische Kraftstoffe, sind eine neue Technologie. die als Alternative zu herkömmlichen Fossilbrennstoffen beworben wird. Sie sollen dazu beitragen, den Übergang zu erneuerbaren Energien zu beschleunigen und eine grünere Zukunft zu schaffen. E-Fuels sind eine Art Drop-in-Ersatzkraftstoff, der aus abgeschiedenem Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid zusammen mit Wasserstoff hergestellt wird, der aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen werden soll.
Sie sind darauf ausgelegt, die CO2-Emissionen zu reduzieren und könnten heute und in Zukunft weltweit in Fahrzeugen und Anlagen eingesetzt werden. E-Fuels werden hergestellt, indem fossiles Gas in seine Komponenten zerlegt und dann wieder kombiniert wird. Der Produktionsprozess ist ineffizient, was zu hohen Energieverlusten führt, aber sie haben den Vorteil, dass sie aufgrund ihrer hohen Energiedichte leicht gespeichert und transportiert werden können. E-Fuels werden als potenzielle Lösung für die Herausforderung des Übergangs von fossilen Brennstoffen angesehen, da sie anstelle herkömmlicher flüssiger Brennstoffe verwendet werden können.
Die Herstellung
Der Herstellungsprozess von E-Fuels besteht aus mehreren verlustintensiven Umwandlungsstufen, wobei etwa 60Prozent der ursprünglich im Strom vorhandenen Energie verloren gehen. Für die Herstellung von E-Fuels benötigt man grünen Wasserstoff und Kohlenstoff, der durch Kohlenstoffabscheidung gewonnen werden kann. Ob E-Fuels einen Beitrag zum Klimaschutz liefern oder den Klimawandel weiter anheizen, hängt davon ab, wie CO2-intensiv der Strommix ist, der zur Herstellung von E-Fuels verwendet wird.
Sind eFuels wirklich sauberer als konventionelle Kraftstoffe?
Im Rahmen von Tests durch das französische Forschungsinstitut IFP Énergies nouvelles wurde festgestellt, dass ein Fahrzeug mit eFuel-Betankung dieselbe Luftverschmutzung verursachte wie eines mit fossilen Kraftstoffen. Der Ausstoß an giftigen Stickoxiden (NOx) war auf einem vergleichbaren hohen Niveau. Darüber hinaus führte die Verbrennung des synthetischen Benzins zu dreimal so viel Kohlenmonoxid und bis zu doppelt so viel Ammoniak im Vergleich zu fossilen Brennstoffen. Der Partikelausstoß war jedoch geringer. Laut IFPEN könnte die Partikelbilanz von eFuels bei älteren Fahrzeugen ohne Partikelfilter sogar noch besser ausfallen. Da zur Zeit des Tests kein eFuel auf dem freien Markt verfügbar war, musste IFPEN es selbst herstellen.
Herstellung mit viel Chemie
Bei der Herstellung von eFuels (elektrisch erzeugten Kraftstoffen) ist tatsächlich Chemie vonnöten, um die erforderlichen Kohlenstoff- und Wasserstoffmoleküle zu produzieren. Es gibt mehrere Methoden, um diese Moleküle herzustellen, aber die meisten erfordern einen größeren Energieaufwand als bei der traditionellen Herstellung von Kraftstoffen aus fossilen Brennstoffen. Dies kann zu einem höheren Energieverbrauch und einer größeren Belastung für die Umwelt führen, da mehr Energie und Ressourcen für die Herstellung von Chemikalien und Materialien benötigt werden.
Beispielsweise werden für die Elektrolyse von Wasser, einer Methode zur Herstellung von Wasserstoff, große Mengen an Elektrizität benötigt. Wenn diese Elektrizität aus erneuerbaren Quellen stammt, kann die Herstellung von Wasserstoff eine grüne und nachhaltige Lösung sein. Wenn jedoch Elektrizität aus fossilen Brennstoffen stammt, kann dies zu einer weiteren Belastung für die Umwelt führen.
Eine andere Methode zur Herstellung von Kohlenstoffmolekülen ist die Synthese aus Kohlendioxid. Diese Methode kann zwar den Kohlenstoffkreislauf schließen und dadurch den Ausstoß von Treibhausgasen verringern, aber sie erfordert ebenfalls eine große Menge an Energie und Ressourcen.
Nutzung im Verbrennungsmotor
Tests haben gezeigt, dass Fahrzeuge, die mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden, die gleiche Menge an toxischen NOx-Emissionen erzeugen wie Fahrzeuge, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Darüber hinaus sind E-Fuels nicht unbedingt CO2-neutraler als fossile Brennstoffe, und ihre Verbrennung erzeugt immer noch umweltschädliche Emissionen.
Welcher Antrieb ist aus Umweltsicht besser – Elektroantrieb oder synthetischer Kraftstoff?
Eine Studie, die von der Dachorganisation Transport and Environment (T&E) veröffentlicht wurde, hat die Emissionen berechnet, die von Autos ausgestoßen werden, die im Jahr 2030 verkauft werden. Die Studie untersuchte den gesamten Lebenszyklus von Autos, einschließlich Herstellung und Betrieb. Die Studie ergab, dass Elektroautos im Vergleich zu konventionellen Verbrennern 78% weniger Emissionen ausstoßen. Im Vergleich dazu reduzieren Fahrzeuge, die teils mit eFuels und teils mit Benzin betrieben werden, die Emissionen nur um 5%. Selbst wenn ein Auto ausschließlich mit eFuels betrieben wird, emittiert es immer noch deutlich mehr als ein Elektroauto. Dies ist auf die Verluste bei der eFuel-Herstellung und den ineffizienteren Verbrennungsmotor zurückzuführen. Mit der gleichen Menge an erneuerbarer Energie fährt ein batterieelektrischer ID.3 fünfmal weiter als ein mit eFuels betriebener VW Golf. Der batterieelektrische BMW i4 kommt sogar sechsmal weiter als ein mit eFuels betriebener BMW 4er.
Kommt es zum Einsatz von eFuels in Europa?
In Deutschland regelt das Bundesimmissionsschutzgesetz und die darauf basierenden Verordnungen, welche Kraftstoffe im Verkehr genutzt werden dürfen. Ottokraftstoffe müssen die Euronorm EN 228 erfüllen, während Dieselkraftstoffe die EN 590 erfüllen müssen. Es gibt jedoch eine Ausnahme: Paraffinischer Dieselersatz, der den Vorgaben der EN 15490 entspricht, ist in Deutschland nicht zum Verkauf zugelassen, im Gegensatz zu vielen anderen EU-Ländern. Das EU-weite Verbot von Pkw und Transportern, die Treibhausgase emittieren, bis 2035, würde praktisch das Ende von eFuels und dem Verbrennungsmotor bedeuten.
Der ADAC fordert gleichzeitig die Freigabe der gleichen Modelltypen in Deutschland wie in anderen EU-Ländern und die Zulassung für den Verkauf von paraffinischen Dieselkraftstoffen nach EN 15940. Die Mischbarkeit von eFuels mit mineralischen Kraftstoffen ist ein wichtiger Vorteil, da so der fossile Anteil sukzessive reduziert werden kann. Karsten Schulze, Technikpräsident des ADAC, betont: “Es ist wichtig, die Chance zu nutzen. Dabei könnte der fossilen Anteil durch die Beimischung von eFuel kontinuierlich reduzieren werden. Das würde bereits jetzt einen Beitrag für den Umweltschutz leisten.”
Die Europäische Kommission wird bis 2025 eine gemeinsame EU-Methodik zur Bewertung des gesamten Lebenszyklus der CO2-Emissionen von Autos und Lieferwagen, die in der EU in Verkehr gebracht werden entwickeln. Dazu gehört dann auch die Kontrolle für den Kraftstoff- und Energieverbrauch. Dazu gehören E-Kraftstoffe, die aus erneuerbarem Strom und Wasserstoff hergestellt werden. Eine techno-ökonomische Bewertung der europäischen Inlandsproduktion und der Importe bis 2050 deutet darauf hin, dass E-Kraftstoffe eine wichtige Rolle bei der Erreichung der Klimaziele der EU spielen könnten. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass E-Kraftstoffe kein Ersatz für Elektrofahrzeuge sind, sondern als Ergänzung zu ihnen angesehen werden sollten.
Fazit
Insgesamt lässt sich sagen, dass die Herstellung von eFuels ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung sein kann. Aber es ist wichtig, die Auswirkungen auf die Umwelt sorgfältig zu berücksichtigen und mögliche negative Auswirkungen zu minimieren. Das passiert derzeit nicht, sondern in der häufigen Argumentation spielen nur mögliche Vorteile eine Rolle, obwohl die Nachteile deutlich dominieren.
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