Im März 2023 hat die EU beschlossen, ab 2035 ein Verkaufsverbot für Neuwagen auszusprechen, die mit fossilen Brennstoffen, also Benzin und Diesel, betrieben werden. In dieser Debatte setzte Deutschland eine Erlaubnis für Verbrenner-Autos durch, die mit synthetischen Kraftstoffen, E-Fuels, betrieben werden.
Was sind E-Fuels?
Als E-Fuels (electrofuels) werden synthetische Kraftstoffe bezeichnet, die durch elektrische Energie aus Wasser und Kohlenstoffdioxid hergestellt werden. Das dafür nötige CO2 kann aus der Atmosphäre gewonnen werden, während die Energie aus erneuerbaren Quellen gespeist werden kann, sodass die Produktion klimaneutral wäre. Da jedoch bei der Verbrennung von E-Fuels ebenso viele Abgase ausgestoßen werden, ist die Nutzung nur klimaneutral, wenn die Herstellung klimaneutral ist. Allerdings ist die Produktion sehr energieaufwendig und nur etwa 13 Prozent der Energie bleiben übrig, um ein Fahrzeug anzutreiben. Als Vergleich: Bei E-Autos sind es 69 Prozent. Bisher gibt es nur wenige Anlagen, in denen E-Fuels hergestellt werden, weshalb diese synthetischen Kraftstoffe deutlich über dem Preis der fossilen Kraftstoffe liegt.
Vorteile der E-Fuels
Die Ampelregierung sieht in den E-Fuels eine Alternative für jene Verkehrsmittel, bei denen die Umstellung auf einen elektrischen Antrieb sehr kompliziert ist, wie Flugzeuge oder Schwerlast-Fahrzeuge. Um eine klimaneutrale Flugreise ermöglichen zu können, fördert die Regierung daher die Erforschung von E-Kerosin, das ab 2026 per Gesetz zu 0,5 Prozent im Flugzeugbenzin enthalten sein muss. Dieser Anteil soll bis 2030 auf zwei Prozent ansteigen. Laut Handelsblatt fördert die Regierung vier Projekte zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe und mehr als 30 Forschungsprojekte. Generell sind E-Fuels und fossile Kraftstoffe mischbar, sodass mittels E-Fuels der Anteil fossiler Brennstoffe in Fahrzeugen reduziert werden kann.
Aus der Tatsache, dass synthetische Kraftstoffe als Ersatz der fossilen dienen, ergibt sich, dass die bisher bestehende Infrastruktur weiterhin genutzt werden kann und die Motoren nicht angepasst werden müssten. Ferner ist es möglich, mit synthetischen Kraftstoffen die CO2-Bilanz im Verkehr zu verbessern, solange die Umstellung auf E-Autos noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Weltweit gibt es etwa 1,6 Milliarden Fahrzeuge. Dies bedeutet, dass eine vollständige Umstellung auf E-Fahrzeuge Jahrzehnte in Anspruch nehmen wird. Während dieser Jahrzehnte würden synthetische Kraftstoffe eine gute Alternative darstellen. Fuhrparkbetreiber könnten demnach die bestehende Flotte weiterhin nutzen.
Außerdem haben synthetische Kraftstoffe großes Potenzial, wenn es um die nachhaltige Energieversorgung geht. Insbesondere in ländlichen Regionen ohne ausgebaute Ladeinfrastruktur haben es Elektroautos noch schwierig. Dort können E-Fuels eine vielversprechende Lösung unter den synthetischen Kraftstoffen sein.
Nachteile der E-Fuels
Der größte Nachteil der E-Fuels ist vermutlich der hohe Energieverlust bei der Herstellung, die zudem sehr aufwendig und kostenintensiv ist. Der Verlust wird vor allem im Vergleich mit E-Autos deutlich. Mit der zur Herstellung von E-Fuels bereitgestellten Energie kann ein E-Auto fast fünfmal so weit kommen. Zudem reicht die gespeicherte Energie Deutschlands nicht aus, um die Kraftstoffe klimaneutral herstellen zu können, weshalb die Produktion im Ausland stattfinden und der Treibstoff anschließend nach Deutschland geliefert werden müsste. Als Beispiel befinden sich die Herstellungswerke für synthetischen Kraftstoff der Firma Porsche in Chile, einem Land mit starken Winden, die saubere Energie für die Herstellung liefern. Diese Anlagen zur Herstellung benötigen allerdings viel Fläche und sind sehr kostspielig und zeitaufwendig.
Die Zahl der Anlagen weltweit, in denen synthetische Kraftstoffe hergestellt werden, ist gering. In einem ZDF-Beitrag nennt Prof. Harald Lesch die drei Sektoren, in denen der Einsatz von E-Fuels am sinnvollsten wäre: Schifffahrt, Flugzeuge und Chemie. Allerdings kann bisher nur ein Zehntel der in Deutschland benötigten Menge erzeugt werden. Ein Einsatz im viel umfangreicheren Pkw-Verkehr erscheint demnach nicht besonders realistisch.
Hinzukommt, dass die Herstellungskosten für E-Fuels im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Kraftstoffen noch relativ hoch sind. Der Listenpreis liegt derzeit bei 4,50 Euro und ist somit nicht konkurrenzfähig zu den fossilen Brennstoffen. Mit dem Ausbau der Produktionskapazität halten Expertinnen und Experten einen Preis von 1,20 Euro bis 2,20 Euro für realistisch.
Zukünftige Entwicklung
Durch den Kompromiss zwischen der EU und der Bundesregierung zum Verbrenner-Aus kommen auch Neuwagen ins Spiel. Die Schaffung einer neuen, nur mit E-Fuels zu betreibenden Fahrzeugkategorie bis Herbst 2024 wurde vereinbart. Unklar ist aber noch, wann diese „E-Fuels-Only“- Autos tatsächlich auf den Markt kommen und ob es dann überhaupt genügend synthetischen Treibstoff für sie gibt. Was genau die „E-Fuels-Only“-Autos sind und wie sie definiert sind, steht zudem noch aus. Das Problem, was derzeit noch besteht, ist folgendes: Wenn man verhindern will, dass Benzin- und Diesel-Neuwagen nach 2035 versehentlich oder aus einer Absicht heraus mit konventionellem Sprit betankt werden, muss es eine Sperre geben, die das verhindert. Dies wäre denkbar über die Motorsteuerung oder durch einen besonders geformten Tankstutzen. Allerdings könnte damit nicht gänzlich verhindert werden, dass mit Absicht der falsche Sprit getankt wird.
Da die meisten Hersteller bereits jetzt mitgeteilt haben, lange vor dem Verbrenner-Aus nur noch Elektroautos herzustellen, stellt sich zudem die Frage, wer diese besondere Art der Autos bauen wird. Denkbar ist, dass Plug-in-Hybride und Hybride länger als gedacht genutzt werden und dann entsprechend mit E-Fuels betankt werden. Es ist allerdings unwahrscheinlich, dass neue Modelle mit Verbrennungsmotoren in den Jahren vor 2035 auf den Markt kommen.
Seit Mai 2024 kann man an Tankstellen jetzt den Kraftstoff HVO100 tanken. Dabei handelt es sich um einen Biokraftstoff, der aus pflanzlichen Ölen und tierischen Fetten gewonnen und durch katalytische Reaktion mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe umgewandelt wird. Daraus entsteht als Endprodukt ein synthetischer Diesel, der deutlich weniger Schadstoffe als herkömmlicher Diesel aus fossilen Quellen freisetzt. Das macht sie umweltfreundlicher und kann dabei helfen, die Klimaziele zu erreichen. Dadurch können sie eine echte Alternative für herkömmliche Kraftstoffe sein.
In Zukunft könnten E-Fuels eine wichtige Rolle in einem breiten Mix von alternativen Antrieben spielen, der darauf abzielt, eine nachhaltige und umweltfreundliche Mobilität zu erreichen. Durch weitere technologische Fortschritte und eine verbesserte Produktion können E-Fuels zu einem integralen Bestandteil der zukünftigen Mobilitätslandschaft werden, die dazu beiträgt, die Herausforderungen des Klimawandels anzugehen und eine nachhaltigere Zukunft zu gestalten.