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E-Fuels vs. Elektroauto Sind synthetische Kraftstoffe die bessere Alternative zur Elektromobilität?

Eine Flasche steht vor einem Kanister
Eine Flasche mit synthetischem Kraftstoff während einer E-Fuels-Probefahrt
© Tom Weller / DPA
Elektroautos gelten als die Fahrzeuge der Zukunft, wobei sie nicht zwingend klimafreundlich sind. Synthetische Kraftstoffe hingegen können durch erneuerbare Energien hergestellt und wie Benzin oder Diesel einfach getankt werden. Der Verbrennungsmotor könnte so überleben.

Das Auto der Zukunft stößt kein CO2 aus und tankt Strom statt Benzin oder Diesel: Elektroautos sollen den Verbrennungsmotor ablösen und das Klima schonen. Dabei sind sie in der Regel (noch) gar nicht richtig klimafreundlich. Denn der genutzte Strom stammt lange nicht immer aus erneuerbaren Energien. Außerdem sind die verwendeten Batterien in der Herstellung und Entsorgung bisher durchaus klimaschädlich.

Synthetische Kraftstoffe, auch PtX-Kraftstoffe oder E-Fuels genannt, sind im Optimalfall hingegen annähernd zu 100 Prozent klimaneutral und können wie Benzin oder Diesel in Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen. Sind synthetische Kraftstoffe damit eine realistische Alternative zur Elektromobilität?

Auto-Experten uneins über Effizienz synthetischer Kraftstoffe

"Ohne E-Fuels werden wir bis 2045 nicht klimaneutral sein können und auch die Zwischenziele nicht schaffen", ist sich Motoren-Professor Stefan Pischinger von der RWTH Aachen gegenüber dem "Redaktionsnetzwerk Deutschland (RND)" sicher. Grund ist demnach der enorme Bestand an Verbrennerfahrzeugen. Der Verbrennungsmotor biete gerade in Kombination mit E-Fuels noch ein hohes Entwicklungspotenzial und könne so einen großen Beitrag zur Reduktion des CO₂-Ausstoßes leisten, so Pischinger.

Der Automobilwirtschaftler und Professor Ferdinand Dudenhöffer ist indes ganz anderer Meinung. "E-Fuels sind eine sehr teure Sache: Für Pkw undenkbar, bei Lkw mit hoher Wahrscheinlichkeit von der Brennstoffzelle und vom batterie-elektrischen Antrieb verdrängt", sagt der Gründer und Direktor vom Center Automotive Research der Universität Duisburg-Essen dem RND. Er sieht zwar schon eine Chance für die E-Fuels – allerdings beim Flug- oder Schiffsverkehr. In der Automobilindustrie hält er den Kraftstoff für ein Ausweichmanöver, mit dem Mineralölhersteller, Zulieferer und Fahrzeugbauer mehr Zeit für die konventionellen Antriebe gewinnen wollen. 

Wenn aus Solarstrom über mehrere Energie-intensive Transformationen Diesel hergestellt wird und dieser dann mit einer Effizienz von 40 Prozent verbrannt werde, liege die Gesamteffizienz bei 15 Prozent. "Das heißt, 85 Prozent der Energie gehen verloren. Schlechter geht es eigentlich nicht", meint Dudenhöffer. Zum Vergleich: Im Elektroauto kommen 70 bis 80 Prozent der Ausgangs-Energie am Rad an. Damit braucht ein mit synthetischen Kraftstoffen angetriebenes Auto in etwa die siebenfache Menge Energie wie ein Elektroauto.

Andreas Radics vom Strategieberater Berylls in München sagt gegenüber dem RND: "E-Fuels hätten eine Antwort auf die Frage sein können, wie Regionen mit nahezu nicht existierender E-Infrastruktur in Zukunft bedient werden, wenn immer mehr Hersteller aus der klassischen Verbrenner-Technik aussteigen." Jedoch hätten diese Technologien in den vergangenen Jahren zu wenig Unterstützung gefunden und zumindest für den Pkw seien die Würfel wohl längst gefallen. "Synthetische Kraftstoffe besitzen daher zwar das Potenzial, das Aus des Verbrennungsmotors zu verzögern, aufhalten werden sie es nicht", so Radics.

Porsche baut erstes Werk für E-Fuels-Herstellung

Synthetische Kraftstoffe sind noch weit von einer Markteinführung entfernt, jedoch laufen Forschungen dazu. Der Entwicklungschef von Porsche, Michael Steiner, sagt dem RND: "Wenn man die Bestandsflotte perspektivisch nachhaltig betreiben will, dann sind E-Fuels ein elementarer Bestandteil." Porsche hat zusammen mit Siemens Energy den Bau der nach eigenen Angaben weltweit ersten kommerziellen Pilotanlage zur Herstellung von E-Fuels in Chile begonnen, wie die beiden Unternehmen im September mitteilten. Die Fabrik soll nahezu CO2-neutrale synthetische Kraftstoffe herstellen. 2022 sollen erstmals rund 130.000 Liter erzeugt werden, welche in den eigenen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren eingesetzt werden sollen. Die Wahl fiel auf den Standort in Chile, weil dort gute Windbedingungen herrschen.

Herstellung von Synthetischen Kraftstoffen sehr aufwendig

Die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen ist allerdings sehr aufwendig und teuer. Mithilfe von Strom wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt. Im Anschluss entsteht unter der Hinzugabe von CO2 Synthesegas, welches mittels spezieller Verfahren zu Kraftstoff verarbeitet wird. Damit das Endprodukt klimaneutral sein kann, muss der Strom grün sein und es dürfen keine fossilen Brennstoffe zum Einsatz kommen. Für die Herstellung ist viel Energie nötig und es werden erhebliche Kapazitäten zur Speicherung von Strom gebraucht.

Dafür können synthetische Kraftstoffe jedoch quasi ohne Mengenbegrenzung hergestellt werden und verbrennen im Vergleich zu Benzin oder Diesel recht sauber. Der aufwendige Herstellungsprozess wirkt sich allerdings auf den Preis aus. Ein Liter synthetischer Kraftstoff würde in der Herstellung momentan etwa 4,50 Euro kosten. Tatsächlich ermöglichen synthetische Kraftstoffe aber eine Nutzung überschüssiger Energie aus Solar- und Windkraft. Sie kann gespeichert und dann genutzt werden, wenn es windstill ist und die Sonne nicht scheint. 

Wahrscheinlicher ist eine Nutzung wohl im Flugzeug- und Schiffsverkehr. Neben der Möglichkeit, CO2 aus der Umgebung aufzunehmen sowie der klimaneutralen Herstellung und Verwendung, liegt in der Lagerung von synthetischen Kraftstoffen ein weiterer Vorteil: Sie könnten über das bestehende Tankstellennetz vertrieben werden und benötigen nicht mehr Raum als Kerosin oder Diesel. Damit kann der herkömmliche Tank genutzt werden.

Das Gewicht eines Elektrofahrzeugs nimmt mit einer ansteigenden Reichweite zu, da die Batterie entsprechend schwerer wird. Ein Elektromotor etwa bei einem Schiff oder Flugzeug ist also bisher eher undenkbar, da eine gewaltige Batterie nötig wäre, um eine übliche Reichweite zu erzielen. Das Gewicht von mit synthetischen Kraftstoffen betriebenen Fahrzeugen nimmt hingegen in Abhängigkeit von der Reichweite nicht wesentlich zu. Somit sind synthetische Kraftstoffe im Schiffs- und Flugverkehr denkbar, welcher kaum mit Elektromotor auskommen würde.

Quellen: ADAC, RNDZeit, Porsche Pressemitteilung, BDI


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