Ist E-Fuel die Zukunft? Was können synthetische Kraftstoffe?

E-Fuel: Was ist das?

„E-Fuel” ist die verkürzte Form des englischen Begriffs „electrofuel”, welcher sich mit „Elektro-Kraftstoff” übersetzen lässt. Es handelt sich dabei aber nicht um einen einzigen Kraftstoff, sondern eine gesamte Gruppe.

Die Bezeichnung rührt daher, dass E-Fuels unter Zuhilfenahme von elektrischem Strom hergestellt werden. Dabei wird mittels Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser gewonnen und anschließend mit Kohlenstoffdioxid (CO₂) vermischt. Bei diesem Prozess entstehen langkettige Kohlenwasserstoffe, welche in ihren chemischen Eigenschaften stark konventionellen Kraftstoffen wie Diesel, Benzin oder Kerosin ähneln. Es ist deshalb in der Theorie möglich, E-Fuel anstelle von herkömmlichem Sprit zu verwenden und z. B. Autos, Schiffe oder auch Flugzeuge damit zu betanken.

Allerdings sollten Sie nicht allzu bald damit rechnen, E-Fuel an der Tankstelle zu erhalten. Die Elektro-Kraftstoffe befinden sich noch im Entwicklungsstadium und die bisher angedachten Pilotprojekte zielen eher auf einen Einsatz in Industrie und im Transportsektor ab, nicht im privaten Personenverkehr.

Die Vorteile von E-Fuel

Die Menschheit muss ihren CO₂-Ausstoß reduzieren, wenn wir die Auswirkungen des Klimawandels eindämmen wollen. Das ist längst allgemein bekannt, doch gestaltet sich die Umsetzung schwierig. Denn viele Prozesse zur Energiegewinnung oder -umwandlung – sei es nun bei der Herstellung von Strom oder beim Antrieb eines Kraftfahrzeuges – funktionieren bei uns nach wie vor nur mittels Verbrennung von Kraftstoffen und dabei entsteht zwangsläufig CO₂.

Die komplette Umstellung auf erneuerbare Energien und elektrische Fahrzeugantriebe schreitet zwar voran, lässt sich aber nicht von heute auf morgen umsetzen. Die Verwendung von E-Fuel könnte in dieser Hinsicht eine gute Übergangslösung darstellen, da dabei die bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann. In der Theorie ist es schon jetzt möglich, E-Fuel als direkten Ersatz für Benzin, Diesel und Co. zu verwenden, und gleichzeitig bringt er ein paar Vorteile gegenüber diesen herkömmlichen Kraftstoffen mit sich.

Das Wichtigste: Auch bei der Verbrennung von E-Fuel entsteht CO₂. Diesbezüglich steht der synthetische Kraftstoff nicht besser oder schlechter da als z. B. Benzin. Was E-Fuel jedoch im Gegensatz zu herkömmlichen Kraftstoffen für sich verbuchen kann, ist die Tatsache, dass bei dessen Herstellung wiederum CO₂ verbraucht wird. Dieser stammt häufig aus Industrieabgasen oder kann auch aus der Umgebungsluft gewonnen werden. Die Menge des zur E-Fuel-Herstellung verbrauchten CO₂ entspricht genau der, die später bei der Verbrennung entsteht, weshalb es hier zu einer ausgeglichenen Bilanz kommt. Wird für die Gewinnung des E-Fuels obendrein ausschließlich Ökostrom verwendet, kann der Einsatz dieses Kraftstoffs tatsächlich komplett klimaneutral ablaufen.

Ein weiterer Vorteil von E-Fuel besteht darin, dass es sich nicht um einen fossilen Brennstoff handelt. Die Herstellung ist somit nicht auf die endlichen Ressourcen von Kohle, Öl oder Erdgas angewiesen, sondern kann in der Theorie in unendlicher Menge produziert werden. Denn sowohl Wasserstoff als auch CO₂ gibt es in der Natur zur Genüge.

Nachteil: Warum ist der Einsatz von E-Fuel nicht praktikabel?

Ein klimaneutraler Kraftstoff, den wir sofort in unseren Autos und Industrieanlagen verwenden können – das klingt zu schön, um wahr zu sein, oder? Leider ist es das auch, denn E-Fuel hat einen entscheidenden Nachteil: Er besitzt eine sehr schlechte Energieeffizienz. Das bedeutet, dass sehr viel mehr Energie für die Herstellung von E-Fuel benötigt wird, als Sie bei der Verbrennung von E-Fuel gewinnen.

Denn sowohl die Gewinnung des CO₂ aus der Luft als auch die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff verbrauchen sehr viel Strom und gleichzeitig geht sehr viel Energie bei der Verwendung von E-Fuel im Motor verloren. Von der gesamten Energie, die für die Herstellung von E-Fuel nötig ist, kommen nur etwa 13 Prozent letztendlich im Motor an. Zum Vergleich: Bei E-Autos beträgt der Wirkungsgrad immerhin 69 Prozent. Sie bräuchten bei einem Antrieb mit E-Fuel also insgesamt etwa fünfmal so viel Energie, als wenn Sie die gleiche Strecke mit einem batteriebetriebenen Fahrzeug zurücklegen.

So viel Strom muss erst einmal gewonnen werden und zumindest in Deutschland ist dies bislang nicht ausschließlich mittels erneuerbarer Energien erreichbar. Es wäre somit erforderlich, Strom aus Verbrennungsanlagen zu beziehen, womit die neutrale CO₂-Bilanz – der entscheidende Vorteil von E-Fuel – wieder nichtig wäre.

Nichtsdestotrotz wird weltweit eifrig an E-Fuels geforscht und es ist somit nicht auszuschließen, dass sich deren Wirkungsgrad in den kommenden Jahren erhöht. Zwar ist es unwahrscheinlich, dass sie jemals eine so gute Alternative bieten wie Elektroantriebe, aber sie könnten sich in jenen Sektoren bezahlt machen, die sich nicht so leicht elektrifizieren lassen und die auch in Zukunft auf Verbrennungsmotoren angewiesen sein werden. Das wäre z. B. im Luft- und Schiffsverkehr der Fall.

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