E-Fuels vs. E-Autos: Warum Elektromobilität die Nase vorn hat
Die EU-Staaten haben das weitgehende Aus des Verbrennungsmotors ab 2035 beschlossen: Keine PKW und leichte Nutzfahrzeuge mit Benzin oder Diesel dürfen neu zugelassen werden. Doch eine Hintertür bleibt offen: Auch nach 2035 dürfen Autos mit Verbrennungsmotoren neu zugelassen werden, wenn sie mit E-Fuels betankt werden.
E-Fuels sind in der Diskussion um nachhaltige Mobilität in den Fokus getreten. Doch sind E-Fuels tatsächlich eine klimafreundliche Alternative? Und kann diese Technologie mit der Elektromobilität mithalten? In diesem Blogbeitrag setzen wir uns mit der Debatte "E-Fuels vs. E-Autos" auseinander.
E-Fuels sind synthetische Kraftstoffe, die ebenso wie Benzin, Diesel oder Kerosin aus Kohlenwasserstoffen bestehen, sich aber hinsichtlich ihrer Herstellung voneinander unterscheiden: Kraftstoffe wie Benzin oder Diesel werden aus fossilen Energieträgern gewonnen, synthetische Kraftstoffe hingegen werden mithilfe von elektrischem Strom erzeugt. Die Ausgangsstoffe zur Herstellung sind Wasser und Kohlenstoffdioxid. Die erzeugten Wasser- und Kohlenstoffe lassen sich durch Elektrolyse und Syntheseverfahren miteinander kombinieren, sodass die daraus entstandenen Kohlenwasserstoffe in einem weiteren Schritt zu Kraftstoffen wie E-Benzin, E-Diesel oder E-Kerosin weiterverarbeitet werden können.
Da E-Fuels bei der Herstellung CO₂ aufnehmen und bei ihrer Verbrennung wieder abgeben, werden sie oft als "klimaneutral" bezeichnet, da der Kreislauf sich schließen würde. Doch so einfach ist es nicht.
Hinsichtlich der CO₂-Bilanzierung zählt der gesamte Lebenszyklus – von Rohmaterialien, Produktion und Distribution bis hin zu Nutzung und Entsorgung. Ein PKW kann über seinen gesamten Lebensweg niemals klimaneutral sein, egal ob er mit fossilen Kraftstoffen, E-Fuels oder batterieelektrisch betrieben wird. Denn auch bei der Produktion der Materialien sowie der Herstellung und Verbrennung der Kraftstoffe entstehen immer Emissionen.
E-Fuels sind nicht klimaneutral, können sie jedoch klimafreundlich sein?
Wie klimafreundlich E-Fuels sein können, hängt stark davon ab, wie die für ihre Herstellung benötigte Energie erzeugt wird. Wenn E-Fuels aus erneuerbaren Energiequellen hergestellt werden und der Kohlenstoff, der bei ihrer Verbrennung freigesetzt wird, zuvor aus der Atmosphäre gefiltert wurde, können sie dazu beitragen, den CO₂-Ausstoß im Verkehr zu reduzieren.
Allerdings ist die Herstellung von E-Fuels aufwendig und teuer. Es wird viel Energie benötigt, um sie zu produzieren, und die dafür notwendigen Anlagen und Infrastrukturen sind derzeit noch sehr begrenzt. Wenn die für die Herstellung von E-Fuels benötigte Energie aus fossilen Brennstoffen stammt, wird mehr CO₂ emittiert, als bei der Verwendung von fossilen Brennstoffen direkt. GermanZero rechnet hierzu vor: "Nutzt man Strom aus dem deutschen Strommix 2018 zur Herstellung von E-Fuels, entstehen somit pro kWh synthetischen Diesels ca. 1.050 g CO₂ – mehr als dreimal so viel wie über den gesamten Lebensweg von Diesel mit 306 g CO₂ entsteht". Werden E-Fuels mit einem schlechtem Strommix hergestellt, sind sie also CO₂-intensiver als herkömmliche Diesel.
Eine Lebenszyklusanalyse des Think Tank Transport & Environment (T&E) bestätigt, dass synthetische Kraftstoffe eine weit weniger umweltfreundliche Lösung für Autos sind als batteriebetriebene Elektroautos. Dafür wurden die gesamten Lebenszyklusemissionen von Autos analysiert, die im Jahr 2030 gekauft werden. Das Ergebnis: Ein Auto, das mit einer Mischung aus E-Fuels und Benzin betrieben wird, würde seine Lebenszyklusemissionen im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen nur um 5 Prozent reduzieren. Ein Elektrofahrzeug, das mit dem für 2030 erwarteten durchschnittlichen EU-Strommix hergestellt und aufgeladen wird, würde über seinen Lebenszyklus 78 Prozent weniger Emissionen verursachen als ein Verbrennerfahrzeug.
Selbst ein rein E-Fuel-betriebenes Fahrzeug, das mit erneuerbarem Strom hergestellt wird, würde über seinen Lebensweg mehr emittieren als ein Elektroauto. Dieses wäre im Vergleich 53 Prozent sauberer als ein Auto mit synthetischen Kraftstoffen, so die Analyse.
Die Vorteile der E-Fuels zeigen sich in den Bereichen, in denen sich die Elektrifizierung schwierig gestaltet, etwa in der Luft- und Schifffahrt. Aufgrund der begrenzten Energiedichte der Batterien und die für den Transport benötigte erhebliche Menge Energie bei z. B. Frachtschiffen, ist Elektromobilität hier eine hohe technische Herausforderung. Die Verwendung von E-Fuels ist hier eine vielversprechende Alternative, um herkömmliche Brennstoffe zu ersetzen und CO₂-Emissionen zu reduzieren.
Laut einer Analyse des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung würden alle derzeit weltweit geplanten E-Fuel-Projekte nur etwa 10 Prozent der E-Fuel-Bedarfe Deutschlands decken. Natürlich gibt es Unsicherheiten und Erfahrungen bezüglich des Markthochlaufs von Energietechnologien, so war Solar-PV mit einem globalen Wachstum von 40 bis 65 Prozent pro Jahr die erfolgreichste Energietechnologie. Würden E-Fuels genauso schnell wachsen wie Solar-PV, entspräche das gesamte globale Angebot in 2035 dennoch lediglich etwa 50 Prozent der E-Fuel-Bedarfe für Deutschland.
Insgesamt sind E-Fuels unverzichtbar für den Klimaschutz und erweisen sich in einigen Sektoren als sinnvoll, die aufgrund ihrer speziellen Anforderungen schwierig auf Elektroantriebe umzustellen sind. Hierzu gehören der Luftverkehr, die Schifffahrt und der Einsatz von E-Fuels in der Chemieproduktion. Als Ersatz für die Elektrifizierung des Straßenverkehrs eignen sich E-Fuels jedoch nicht.
