Synthetische Kraftstoffe: Was versteht man unter E-Fuels?
- Veröffentlicht: 30.03.2023
- 14:15 Uhr
- Bianca Leppert
Das Verbrenner-Aus ab 2035 ist verabschiedet. Einzige Besonderheit: E-Fuels sind von dem Verbot ausgeschlossen. Aber sind sie wirklich eine Alternative für E-Autos? Wir sagen dir, was wirklich dahintersteckt. Im Clip: So könnte Fliegen dank E-Fuels klimafreundlicher werden.
Was sind E-Fuels: Die wichtigsten Fakten
E-Fuel klingt nach Elektro? Genau. Denn es ist die Abkürzung für Elektro-Kraftstoff. Diese Bezeichnung hat mit dem Herstellungs-Prozess zu tun.
Die synthetischen Kraftstoffe werden mithilfe von Strom aus Wasser und CO2 produziert. Wird der Strom aus erneuerbaren Energien bezogen und das CO2 etwa der Atmosphäre entnommen, ist der Flüssig-Kraftstoff klimaneutral.
E-Fuels haben nichts mit fossilen Kraftstoffen zu tun. Sie werden nicht aus Erdöl gewonnen. Sie stehen außerdem nicht wie etwa Bio-Kraftstoff in Konkurrenz mit der Nahrungsmittel-Produktion.
E-Fuels sind für bestehende Autos geeignet und könnten auch für Flugzeuge und Schiffe eingesetzt werden, da diese nicht elektrisch betrieben werden können.
Nach der EU-Entscheidung für das Verbrenner-Aus bis 2035 hat die Debatte um synthetische Kraftstoffe neue Fahrt aufgenommen - sie sind nämlich auch nach 2035 noch erlaubt.
E-Fuels Herstellung: Wie funktioniert das?
Für die Produktion von E-Fuels sind Strom, Wasser und CO2 notwendig. Mithilfe des Stroms aus erneuerbaren Energien wird Wasser in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) gespalten. Diesen chemischen Prozess nennt man Elektrolyse. Das bedeutet, dass eine chemische Verbindung mithilfe von elektrischem Strom aufgespalten wird.
Der entstandene Wasserstoff wird anschließend mit CO2 verbunden, wodurch ein gasförmiger oder flüssiger Kohlenwasserstoff entsteht. Das CO2 gewinnt man aus der Atmosphäre oder etwa aus Biomasse oder von der Industrie. Nach weiteren Schritten wird der Kohlenwasserstoff letztlich zum E-Fuel weiterverarbeitet. Das E-Fuel ist ein Energieträger - eben künstlich hergestellter Diesel, Benzin oder Gas.
Mit diesem Herstellungs-Prozess können Verbrennungs-Motoren klimaneutral betrieben werden. Denn es wird bei der Produktion genauso viel CO2 gebunden, wie später wieder ausgeschieden wird.
Weil in Deutschland nicht genügend grüner Strom, zum Beispiel aus Windkraft, zur Verfügung steht, ergibt die Produktion in den Ländern Sinn, die von Haus aus mehr regenerative Energie zur Verfügung haben. Noch wird E-Fuel aber nur in ganz kleinen Mengen produziert und befindet sich in der Entwicklungs-Phase.
Produktion von E-Fuels
Synthetische Kraftstoffe: Was versteht man unter E-Fuels?
E-Fuels: So werden sie produziert
E-Fuels: So werden sie produziert
E-Fuels: Was ist der Unterschied zu Bio-Kraftstoff?
Bei alternativen Kraftstoffen gibt es die Einteilung in Bio-Kraftstoff der ersten und zweiten Generation sowie E-Fuels, die zur dritten Generation gehören.
Die erste Generation der Bio-Kraftstoffe steht in Konkurrenz zur Nahrungsmittel-Produktion (zum Beispiel Raps, Weizen, Mais, Palmöl) und ist damit wenig umweltschonend. Für die zweite Generation werden etwa Abfälle oder Bio-Masse weiterverarbeitet, was deutlich mehr Nutzen bringt.
E-Fuels gehören zur dritten Generation der alternativen Kraftstoffe und sind am fortschrittlichsten. Man bezeichnet E-Fuel auch als Drop-In-Fuel, weil sie ohne Anpassungen in Benziner- und Diesel-Motoren genutzt werden können - auch in Oldtimern. Der Grund: Sie werden in ihren Eigenschaften speziell so entwickelt, dass sie normalem Benzin oder Diesel ähneln und keine Materialien angreifen.
E-Fuels: Vor- und Nachteile
✅ Die bestehende Infrastruktur mit dem Tankstellen-Netz kann einfach genutzt werden.
✅ Bestands-Pkw können ohne Umbau-Maßnahmen klimaneutral betrieben werden.
✅ Eine Alternative zur Elektro-Mobilität für Menschen, die sich kein Elektro-Auto leisten können oder bei wenig verfügbaren Ladesäulen in ländlichen Gebieten.
✅ Auf lange Strecken und bei viel Kilometer-Leistung im Jahr sind Elektro-Autos nicht sehr beliebt. Hier können E-Fuels zum Einsatz kommen.
✅ Für Schiffe und Flugzeuge, wo Gewicht eine Rolle spielt, sind E-Fuels eine gute Lösung, denn sie wiegen nicht mehr als Kerosin oder Diesel.
❌ Noch sind E-Fuels nicht in großen Mengen verfügbar. Auch auf absehbare Zeit wird es nicht genug E-Fuels geben, um alle derzeit zugelassenen PKW damit zu betanken.
❌ Die Herstellung in Deutschland ist aus wirtschaftlicher Sicht nicht sinnvoll. Der ADAC rechnet in Zukunft mit möglichen Preisen zwischen 1,20 Euro und 1,70 Euro.
❌ Größter Kritikpunkt ist der Wirkungsgrad von nur 15 Prozent bei der sogenannten "Well-to-Wheel"-Betrachtung. Die vergleicht die eingesetzte Ausgangs-Energie mit der, die am Rad ankommt. Im Elektro-Auto sind es 70 bis 80 Prozent. E-Fuel-Befürworter:innen entgegen, dass bei regenerativer Energie wie Sonnenlicht oder Wind ohnehin genügend zur Verfügung steht und es deshalb egal sei.
❌ Die CO2-Abscheidung aus der Luft ist noch schwierig.
E-Fuels Hersteller: Wer produziert E-Fuels?
Porsche ist einer der Vorreiter bei der E-Fuel-Technologie. Die Marke hat zwar auch einen Elektro-Renner im Programm, weiß aber, wie traditionell die Kundschaft tickt. Vor allem die zahlreichen Oldtimer-Besitzer:innen der Marke dürften Wert darauf legen. Gemeinsam mit Siemens Energy entsteht in Chile die Industrie-Anlage "Haru Oni" zur Herstellung nahezu CO2-neutralen Kraftstoffs. Porsche will den Kraftstoff zunächst im Motorsport und später in der Serie einsetzen.
In Deutschland gibt es zudem das Start-up Sunfire, das sich als Elektrolyse-Unternehmen für E-Fuels stark macht. Die Elektrolyse ist ein entscheidender Prozess bei der Herstellung.
Häufige Fragen zu E-Fuels
E-Fuels sind synthetische Kraftstoffe, die in Zukunft im Straßenverkehr, in der Schifffahrt und in der Luftfahrt eingesetzt werden könnten, um den CO2-Ausstoß deutlich zu verringern.
Expert:innen rechnen derzeit mit einem Preis von vier bis fünf Euro pro Liter, gehen aber davon aus, dass dieser bei Weiterentwicklung der Produktionstechnik in absehbarer Zeit bei unter zwei Euro liegen könnte.
Mithilfe von Strom aus regenerativen Quellen wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten. Der Wasserstoff wird anschließend mit CO2 aus der Atmosphäre gebunden. In weiteren Prozessen werden dann E-Fuels produziert.