efuels: der grüne Kraftstoff

Synthetische Mobilität für Ihren Verbrennermotor.

Haben Sie sich gefragt, was mit all den Oldtimern sowie rund 1,3 Mrd. Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren passiert, wenn nur noch auf Elektromobilität gesetzt wird und fossile Kraftstoffe etwaig langfristig verboten werden sollen?

Der Klimawandel ist eine globale Herausforderung, für die es einer globalen Lösung bedarf, die auch überall auf der Welt funktioniert. Mit eFuels haben wir eine weltweite Lösung, die direkt in allen Fahrzeugen einsetzbar ist. Sie ermöglichen es, die rund 1,3 Mrd. Kraftfahrzeuge und Oldtimer in sämtlichen Gegenden der Welt klimaneutral anzutreiben. Nur so können wirklich alle Länder und Regionen in die Anstrengungen um die Einsparung von CO2-Emissionen einbezogen werden.

eFuels sind einfach, genial, klimaneutral.

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IWO – Insititut für Wärme und Mobilität:

Was sind efuels und warum sind diese die klimafreundliche Alternative für meinen Verbrenner?

Wussten Sie schon?
Die Sonne liefert in nur 3 Stunden die Energie für den Jahresenergiebedarf der gesamten Erdbevölkerung!

Eine einzige Wüstenfläche von etwa 1.000 x 1.000 km mit Photovolatiksystem in Nordafrika reicht aus, um bilanziell den weltweiten Strombedarf der Primärenergie zu decken. Die gewonnene Energie kann durch eFuels transportierbar gemacht und weltweit verteilt werden.

Herausforderungen für die Erzeugung von efuels

eFuels werden mittels Elektrolyse hergestellt und benötigen daher eine größere Menge an Strom. Der Bedarf an erneuerbaren Energien ist in Industrienationen wie Deutschland besonders hoch – insbesondere auch wegen der wachsenden E-Mobilität – das Potenzial der lokalen Stromerzeugung aber gering. In Deutschland ist zudem die saisonale Verteilung besonders ungünstig, während im Sommer viel Energie erzeugt werden kann, ist dieses im Winter nicht gegeben. Wir sind also zwingend auf den Import erneuerbarer Energien angewiesen, um auch zukünftig unseren Wohlstand zu halten und die Klimaziele zu erreichen.

Wie bekommen wir den grünen Strom aus den sonnen- und windreichen Regionen nach Deutschland?

Ein Transport per Kabel ist zu teuer und würde auch eine Speicherung der Energie nicht lösen. Auch ohne die Markteinführung von eFuels würde ohne den Import grüner Energie in Deutschland eine Lücke bei der Deckung des Bedarfs an Erneuerbaren Energien von bis zu 60 Prozent im Jahr 2050 drohen. Das würde das Erreichen des Ziels der Klimaneutralität unmöglich machen und den Wohlstand der Menschen sowie den Wirtschaftsstandort Deutschland massiv gefährden. E-Fuels erlauben es, grünen Strom aus sonnen- und windreichen Regionen der Welt in flüssiger Form zu speichern und unter anderem nach Deutschland zu importieren. Der Import grünen Stroms in Form flüssiger E-Fuels ist eine Lösung zur Schließung der EE-Lücke von ca. 60 Prozent.

E-Mobilität spielt global betrachtet bislang keine Rolle

Nur 0,5 % der Kfz weltweit sind reine Elektrofahrzeuge (BEV), 99,5 % verfügen dagegen über einen Verbrennungsmotor. Selbst in wirtschaftlich entwickelten Ländern hat die E-Mobilität nur eine geringe Bedeutung. So liegt der Anteil reiner Elektrofahrzeuge in der EU bei 0,5 %, in den USA bei 0,8 % und in China bei 1,2 %. In diesen drei Märkten werden 90 % der Elektroautos abgesetzt. In vielen sich entwickelnden, aber bevölkerungsreichen Regionen der Welt, wie Südamerika, Afrika und weiten Teilen Asiens, spielt die E-Mobilität gar keine Rolle. Das Fehlen auch nur von Ansätzen einer Ladeinfrastruktur sowie von grünem Ladestrom schließt aus, dass sich das absehbar ändert. E-Mobilität ist also nur ein Baustein für das Erreichen der Klimaziele, nicht aber die einzig wirkungsvolle Lösung.

Verbrenner-Verbot? Die Reduktion der CO2-Emissionen im Straßenverkehr erfordert Lösungen, die überall auf der Welt funktionieren

Die auf EU-Ebene geführten Diskussionen über mögliche pauschale „Verbrenner-Verbote“ sind nicht zielführend, denn es ist nicht der Verbrennungsmotor, der darüber entscheidet, ob ein Fahrzeug klimaneutral unterwegs ist oder nicht, sondern der verwendete Kraftstoff. Flüssige Kraftstoffe sind bereits heute in allen Regionen der Welt kostengünstig verfügbar und verbraucherfreundlich nutzbar. Angesichts dessen sollte es also vor allem darum gehen, Verbrennungsmotoren rasch klimaneutral zu machen. Mit E-Fuels könnten alle Verbrenner CO2-neutral betrieben werden. Was dafür notwendig ist? Die Bundesregierung sollte die Defossilisierung des Straßenverkehrs technologieoffener als bislang angehen und das Erreichen der Klimaziele als globale Herausforderung verstehen, die man nur mit einer global wirkenden Lösung erfolgreich meistern kann. Deutschland sollte sich auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene für einen raschen Markthochlauf der eFuels einsetzen.

Wie umweltfreundlich E-Autos wirklich sind, wird mittlerweile kritisch diskutiert – zurecht. Denn auch das gehypte Fortbewegungsmittel der Zukunft bringt Nachteile mit sich:

  • E-Fahrzeuge verbrauchen in der Herstellung deutlich mehr Rohstoffe als ein Verbrenner, wie zum Beispiel für die Herstellung der Batterie, die viel Metall benötigt.
  • Das Metall, welches zur Herstellung der Batterie verwendet wird, verursacht oft ökologische Schäden in den Regionen, in denen die Metalle abgebaut werden:
    – Die Förderung von Lithium in Südamerika trocknet die Gebiete aus.
    – Der Abbau seltener Erden in China kann giftige Stoffe freisetzten, welche die Umwelt belasten.
    – Die Förderung von Kobalt im Kongo findet meist unter menschenunwürdigen Bedingungen statt.
  • E-Fahrzeuge sind nur umweltfreundlicher als ein Verbrennungsmotor, wenn diese auch lange genug gefahren werden.
    – Bei der Akku-Herstellung eines E-Sportwagens entstehen so viele Emissionen, wie bei der achtjährigen Nutzung eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor. [Quelle: schwedisches Umweltministerium] Erst nach etwas über 100 000 km ist das E-Fahrzeug in der CO2-Bilanz besser als ein Verbrenner [Quelle: VW].
    – Bei der Akku-Herstellung für ein kleines E-Fahrzeug beträgt die Nutzungsdauer etwa drei Jahre. [Quelle: schwedisches Umweltministerium]
  • Beim Fahren der E-Fahrzeuge entsteht zwar kein CO2, dafür entsteht es jedoch an anderen Stellen.

Bei der Herstellung:
– fällt mehr Feinstaub an, als bei der Herstellung von Benzinern oder Dieseln [Quelle: Bundesumweltministerium]
– wird mehr CO2 erzeugt, als bei einem Benziner oder Diesel [Quelle: Bundesumweltministerium]

  • Aber nicht nur bei der Herstellung wird CO2 freigesetzt, auch bei der Erzeugung des Stroms, der die Fahrzeuge speist. Denn die Energie, welche die E-Fahrzeuge derzeit tanken, kommt aktuell hauptsächlich, genauer zu 60 Prozent aus nicht erneuerbarer Energie, wie Braun- (24 Prozent) und Steinkohle (14 Prozent), wodurch ebenfalls CO2 anfällt [Quelle: Fraunhofer ISE].
  • Hinzu kommen noch weitere vermeintliche Nachteile für den E-Fahrzeug-Halter:
    – oftmals geringe Reichweite
    – lange Ladezeiten
    – Ladenetz für E-Fahrzeug wird erst ausgebaut
    – hoher Anschaffungspreis

Fasst man die Nachteile der aktuellen E-Fahrzeug-Generation zusammen, kann man zu dem Entschluss kommen: Wenn ein E-Fahrzeug sinnvoll ist, dann ist es ein kleines. Es werden weniger Rohstoffe benötigt, was die Umwelt schont. Für künftige E-Auto-Generationen wird jedoch bereits mit Nachdruck an den Schwachstellen gearbeitet, um die CO2-Bilanz der E-Autos weiter zu verbessern:

  • Die Herstellung und auch die Akkus selbst verbessern sich stetig. Somit werden mittlerweile – anders als noch vor einigen Jahren – nur noch rund ein Zehntel von beispielsweise Cobalt für die Akkuherstellung benötigt.
  • Auch das Recycling der Akkus wird verbessert, sodass diese künftig nahezu 100 Prozent recycelt werden können.

Viele beantworten diese Frage sehr pauschal und nicht ausreichend genug, denn die technische Gesamteffizienz von PKW-Antrieben ist entscheidend – nicht allein der Wirkungsgrad des Motors.

Vergleicht man lediglich den Direktverbrauch bzw. Wirkungsgrad des Motors, so steht der Batteriebetrieb sehr gut dar.

Vergleicht man aber die Gesamteffizienz, also den gesamten Zyklus so sehen die Zahlen ganz anders aus. Hier kann der PKW mit synthetischen Kraftstoffen (Gesamteffizienz 13 %)  gegenüber einem batteriebetriebenen PKW (Gesamteffizient 14%)  mithalten.

Die gesamtheitliche Effizienzanalyse berücksichtigt alle wesentlichen Wertschöpfungsstufen und Einflussparameter. Nur sie liefert damit eine geeignete Basis für die Effizienzbewertung von Technologien.

Berücksichtigt man zudem im ökologischen Saldo der Batterie den CO₂-Ausstoß bei ihrer Herstellung sowie den deutschen Strommix, belastet ein batterieelektrisches Fahrzeug das Klima um 11 bis 28 Prozent mehr als ein Dieselauto, wie eine Studie des Ifo-Instituts München zeigt (Christoph Buchal, Hans-Dieter Karl und Hans-Werner Sinn, Kohlemotoren, Windmotoren und Dieselmotoren: Was zeigt die CO2-Bilanz?, ifo Schnelldienst 8 / 2019, 25. April 2019). Zudem stellt sich die Frage der Entsorgung eines Batterieblocks. (Quelle: Wasserstoffbroschüre.indd (fdp-dvp-fraktion.de)

Für die Gewinnung von synthethischem Kraftstoff wird Strom benötigt, da er aus Elektrolyse gewonnen wird. eFuels sind jedoch transportfähig und speicherbar und müssen nicht dort produziert werden, wo er verbraucht wird. Daher kann der Strom weltweit an wirtschaftlich günstigen Standorten mit viel Wind und Sonne, beispielsweise in der Wüste durch Solarzellen, erzeugt werden und im Anschluss in Form von eFuels dorthin befördert werden, wo er benötigt wird. Hierfür können die vorhandenen Infrastrukturen und Transportlogistiken genutzt werden. Auch wenn es mit Umwandlungsverlusten verbunden ist, macht es Sinn, regenerativ erzeugten Strom in flüssige Energieträger umzuwandeln. Nur so haben wir verlässlich die benötigte Energie zur Verfügung – bedarfsgerecht an jedem Ort, zu jeder Zeit.

Aktuell entstehen E-Fuels noch in Pilotanlagen und sind daher sehr kostenspielig und nicht vergleichbar. Wenn die politischen Rahmenbedingungen aber gegeben sind, so kann in den ersten industriellen Großanlagen hergestellt werden, so dass E-Fuels mittelfristig bei rund 1 € pro Liter liegen, welches durch Studien namhafter Forschungsinstitute belegt ist.

Nicht nur weil die Ressourcen fossiler Brennstoffe endlich sind, sondern auch auf Grund vereinbarter Klimaziele müssen Alternativen gefunden werden, um eine Klimaneutralität zu erreichen. Dennoch werden Privatpersonen mit einem E-Fahrzeug aktuell vor Herausforderungen gestellt:
⦁ oftmals geringe Reichweite
⦁ lange Ladezeiten
⦁ Ladenetz für E-Fahrzeug wird erst ausgebaut
⦁ hoher Anschaffungspreis

Sie können sich leicht vorstellen, dass die die Herausforderungen für den Personen- und Güterverkehr entsprechend größer sind. Aus diesem Grund wird vermutlich auf verschiedene Lösungsansätze zurückgegriffen werden. Ein Beispiel hierfür wäre:
⦁ Privatpersonen mit kurzen Arbeitswegen verwenden E-Fahrzeuge, die während Ihrer Arbeit geladen werden können
⦁ Pkw für Personenverkehr oder zum Transport von Gütern können auf E-Fuels setzen, um ohne Ladepausen weiterhin flexibel und einsatzbereit zu sein
⦁ Güterverkehr zu Land
⦁ Güter- und Personenverkehr zu Wasser (Schiffe)

Die Südwestenergie setzt sich in besonderem Maße für Technologieoffenheit in der Politik und Anerkennung von eFuels als ein wesentlicher Baustein in der Erreichung der Klimaziele ein und ist unter anderem Mitglied der eFuel Alliance.

Alle Angaben und Informationen entstammen folgenden Quellen: Institut für Wärme und Mobilität und UNITI Bundesverband mittelständischer Mineralölunternehmen e.V.