E-Fuels
Was sind E-Fuels?
Die Mobilitätswende verlangt die Abwendung von fossilen Kraftstoffen und erfordert die Suche nach neuen Antriebsmöglichkeiten. Wohl am bekanntesten ist das batterieelektrische Fahrzeug (BEV), da es bereits heute verfügbar ist und stark gefördert wird. Im Sinne der Technologieoffenheit wird auch an weiteren Möglichkeiten geforscht, um den Verkehr von morgen möglichst umweltfreundlich zu gestalten. Eine Variante ist das Herstellen von synthetischen Kraftstoffen, hierzu gehören auch E-Fuels, welche mit Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen werden. Im Wesentlichen werden zwei Komponenten für die Herstellung benötigt: grüner Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid (CO2).
Mithilfe der Elektrolyse wird mit Strom Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten. Das benötigte CO2 wird als Abfallprodukt der Industrie oder aus der Umwelt gewonnen. Aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid entstehen während der Verarbeitung Kohlenwasserstoffe, welche sich zu einem Ersatz für Benzin, Diesel und Kerosin verwerten lassen. E-Fuels gelten als CO2-neutral, da bei deren Verbrennung nur so viel Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird, wie vorher gebunden wurde.
Der aktuelle Stand
Ein umweltfreundlicher Kraftstoff, welcher direkt von allen Bestandsfahrzeugen getankt und über das bestehende Tankstellennetz vertrieben werden kann – Klingt zu einfach um wahr zu sein? Ist es leider auch. Der größte Kritikpunkt ist die energieintensive Herstellung der E-Fuels. Der Strom aus erneuerbaren Energien wird für die Herstellung des Wasserstoffs und anschließend für die Verarbeitung zu Kraftstoff genutzt, anstatt direkt zum Laden, wie es beim BEV der Fall ist. Dies spiegelt sich in einem schlechten Wirkungsgrad, beim Betrachten der für die Erzeugung eingesetzten und am Ende gespeicherten Energie, wieder.
Aktuell bleiben von der eingesetzten Energie nur gut 15% übrig, beim BEV sind es 70 - 80 %.
Was sind die Chancen der E-Fuels?
Es gibt Millionen Bestandsfahrzeuge mit klassischem Verbrennungsmotor und viele erhaltenswerte Oldtimer, welche noch eine lange Lebensdauer vor sich haben. Ebenso stößt die Elektrifizierung des Antriebs bei großen LKW, Schiffen und Flugzeugen aktuell an ihre Grenzen. Um die Klimaschutzziele im Verkehr zu erreichen, müssen diese einbezogen werden. Nur durch die Einführung von batterieelektrischen Fahrzeugen findet noch keine ausreichende Dekarbonisierung statt. Die Erzeugung von erneuerbaren Energien geschieht zudem unabhängig von der Nachfrage, überschüssiger Strom kann aktuell nicht in großen Mengen gespeichert werden. Neben großen Batterien könnten hierfür auch synthetische Kraftstoffe in Frage kommen. Zudem lassen sich flüssige Energieträger sehr gut transportieren, was den Import von „grünen Strom“ aus anderen Ländern mit besseren Bedingungen für die Erzeugung erheblich vereinfacht, bzw. auch erst ermöglichen könnte. Bei der Offshore Gewinnung von Wasserstoff kann auf den Landanschluss verzichtet werden. Diese Aspekte führen auch zu einer erheblichen Senkung der Herstellungskosten und zu günstigeren Preisen der E-Fuels.
Was ist die Vision?
Ganz klar die Steigerung der Effizienz. Bei einem Forschungsprojekt an welchem das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist wird genau daran gearbeitet. Durch einen neuen Prozess, welcher mit deutlich weniger Energie auskommt, soll ein Wirkungsgrad von bis zu 60% erreicht werden.
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