Klimaneutral: Elektrisch, synthetisch, egal?

Heute hat in Berlin der von Verbänden von Biokraftstoffunternehmen veranstaltete 18. Internationaler Fachkongress für erneuerbare Mobilität zum Thema “Kraftstoffe der Zukunft” begonnen, auf dem es auch um “Power to X” geht – also Syntetische Kraftstoffe.

In Zukunft muss Mobilität möglichst klimaneutral werden, doch dazu fehlt in Deutschland die erneuerbare Energie und es ist nicht abzusehen, dass sich das ändern wird. Nahezu jedes neue Windrad ruft mittlerweile Bürgerproteste hervor. Und nicht nur der Verkehrssektor muss umsteuern, auch Heizungen und die Industrie müssen klimafreundlich versorgt werden.

Werden Elektrofahrzeuge die Lösung sein?

Bastian Lehrheuer, Geschäftsführer des Exzellenzcluster Fuel Science Center (FSC) an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, drückt es so aus: Wenn der Klimawandel mit einem brennenden Haus verglichen wird und es drei Feuerlöscher gibt – Wasserstoff, die E-Mobilität und die E-Fuels – dann sollten alle drei Feuerlöscher genutzt werden, anstatt zu streiten, welcher Feuerlöscher denn der beste ist.

Einige synthetische Kraftstoffe

Methan kann aus erneuerbarer Energie gewonnen werden und für Fahrzeuge oder als Erdgas zum heizen verwendet werden. In Motoren tritt ein Schlupf von bis zu 2 Prozent auf. Der Methanschlupf kann zwar in speziellen Motoren oder durch Abgasnachbehandlung minimiert werden, bei der Produktion und Transport gehen jedoch bis zu 8 Prozent verloren. Da Methan, das in die Atmosphäre gelangt, etwa 20 bis 25 mal klimaschädlicher ist als CO₂, ist es als alternativer Kraftstoff grundsätzlich nicht gut geeignet.
Wasserstoff kann aus erneuerbarer Energie gewonnen werden, ist aber schlecht zu transportieren und zu lagern. Die Lagerung in Metall-Tanks führt zur Versprödung des Materials, daher sind Pkw-Tanks aus Kunststoffen. Wird das Fahrzeug zwei Monate abgestellt, sollen 20 bis 30 Prozent entweichen. Wasserstoff kann in einer Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt werden oder in speziellen Motoren verwendet werden. Entweicht Wasserstoff beim Transport und der Lagerung in größeren Mengen in die Atmosphäre soll Wasserstoff klimaschädlich sein. Wasserstoff ist ein Ausgangsstoff vieler synthetischer Kraftstoffe.
Methanol ist ein gut geeigneter Stoff zur Speicherung erneuerbarer Energien und auch als Kraftstoff in speziellen Motoren gut geeignet, aber so giftig, dass es in Pkws wohl nicht zum Einsatz kommen wird. Aus Methanol lässt sich auch Benzin gewinnen.
Ammoniak ist ein gut geeigneter Stoff zur Speicherung erneuerbarer Energien und auch als Kraftstoff in Motoren gut geeignet, aber so giftig, dass es in Pkws mit Verbrennungsmotoren wohl nicht zum Einsatz kommen wird. Bei der Verbrennung entsteht auch klimaschädliches Lachgas. Ammoniak kann auch in einer Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt werden.
OME (sauerstoffhaltige Oligomere) können aus erneuerbarer Energie gewonnen und als Dieselkraftstoff verwendet werden. Aufgrund des Sauerstoffanteils verbrennt der Kraftstoff sauberer als fossiler Diesel.

Laut Lehrheuer würden nur 0,04 Prozent des Straßenverkehrs heute elektrisch bewältigt, mit Strom aus klimaschädlichen und klimafreundlichen Quellen. Wird der Bahnverkehr mit berücksichtigt, seien es auch nur 1,7 Prozent.

2050 soll die Klimaneutralität erreicht sein. Lehrheuers Studenten sagen, das sei ja noch lange hin. Was den notwendigen Umbau der Mobilität betrifft, sei das aber „sehr, sehr sehr kurzfristig“, sagt der Dozent. Die einzige große Möglichkeit, die er sieht, ist, einen klimaneutralen „Drop-In“-Kraftstoff auf den Markt zu bringen, also einen, der mit der existierenden Autoflotte kompatibel ist. Derzeit bestünden etwa 5 Prozent der Kraftstoffe an der Tankstelle aus Biokraftstoffen, die den Fossilen zugemischt werden. In Zukunft soll der Anteil der Erneuerbaren erhöht werden. Dafür will auch die Firma Ineratec sorgen, die unter anderem eine Pilotanlage zur Herstellung von Kraftstoffen aus erneuerbaren Energien in Spanien betreibt – bei Frankfurt ist die nächste Anlage in Planung. Überschüssiger Strom soll in Zukunft in solchen Werken ebenfalls in Synthetische Kraftstoffe umgewandelt werden.

Drei Mal effizienter

In Zukunft sollen solche Anlagen allerdings größtenteils nicht in Deutschland entstehen, sondern in Nordafrika und dem Mittleren Osten. Dort ist erneuerbare Energie – zu großen Teilen Solar- und Windenergie – in Hülle und Fülle vorhanden. Zudem sei sie konstanter verfügbar.

Es sei etwa drei Mal effektiver Synthetische Kraftstoffe dort zu produzieren als in Deutschland, meint Michael Klumpp, Gruppenleiter am Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Auch er ist der Meinung, dass alle klimafreundlichen Technologien genutzt werden sollten, sieht den direkten Einsatz von synthetischen Kraftstoffen aber eher im Bereich der Luftfahrt und des Schwerverkehrs.

Synthetische Kraftstoffe konkurrenzfähig?

Synthetische Kraftstoffe sollen in Zukunft nicht nur Energie für den Verkehr liefern. Sie sollen auch als klimaneutrale Energieträger den Bedarf der Industrie und den Strombedarf decken.

Preislich bewegen sich synthetische Kraftstoffe derzeit etwa bei 4,50 Euro, verglichen mit einem Liter Diesel. In Zukunft soll der Preis ohne Steuern auf etwa einen Euro sinken können. Mit Steuern würde der Sprit dann etwa zwei Euro an der Tankstelle kosten.

Klimaschützer fordern einen CO₂ -Preis von 180 Euro pro Tonne CO₂. Der Benzinpreis würde sich dadurch nach Berechnungen der Initiative Bürgerlobby Klimaschutz um nochmals etwa 36 bis 40 Cent erhöhen. Wenn der Staat klimaneutralen synthetischen Kraftstoff niedriger besteuern würde als Fossile, wäre synthetischer Kraftstoff durchaus konkurrenzfähig. Mittels Klimadividende könnten für Geringverdiener die Mehrkosten ausgeglichen werden.

Beitragsbild: Khamkéo Vilaysing via Unsplash – lizenziert nach Creative Commons.