Klima-Bilanz, Preis, Produktion: 5 wichtige Faktoren für den Erfolg von E-Fuels, bei denen die Ansichten weit auseinander gehen

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Eine Flasche mit der Aufschrift «Klimaschutz könnte man Tanken - E-Fules for Future» wird vor einer Zapfsäule an einer Tankstelle während einer E-Fuels-Probefahrt im Rahmen der Stuttgarter Mobilitätswoche gehalten.
Eine Flasche mit der Aufschrift «Klimaschutz könnte man Tanken - E-Fules for Future» wird vor einer Zapfsäule an einer Tankstelle während einer E-Fuels-Probefahrt im Rahmen der Stuttgarter Mobilitätswoche gehalten.

Der neue Verkehrsminister Volker Wissing hat Anfang Januar, rund einen Monat nach seinem Amtsantritt, für ordentlich Verwirrung gesorgt. Im Gespräch mit dem Tagesspiegel sagte der FDP-Politiker: "Wir müssen die verschiedenen Energieträger dort einsetzen, wo sie am effizientesten sind. Das ist beim Pkw der E-Antrieb." In dem Gespräch brachte er zudem seine Meinungsänderung bezüglich synthetischer Kraftstoffe zum Ausdruck: "Auf absehbare Zeit werden wir nicht genug E-Fuels haben, um die jetzt zugelassenen Pkw mit Verbrennungsmotor damit zu betreiben." Schon einen Tag später relativierte Wissing sein Plädoyer für die reine E-Mobilität aber bereits teilweise wieder. Seiner neusten Einschätzung nach sei jeder Beitrag zu einer CO2-Reduktion wichtig. Deshalb könne man nicht nur auf eine Antriebstechnologie setzen und müsse stattdessen die Technologieoffenheit beibehalten.

An E-Fuels scheiden sich die Geister

Viele Wissenschaftler, auf E-Fahrzeuge spezialisierte Autobauer und die Partner in der Ampel-Koalition dürften sich über den vermeintlichen Wortbruch des Verkehrsministers gefreut haben. Diese lehnen E-Fuels nämlich kategorisch ab, da die synthetischen Treibstoffe zumindest im Straßenverkehr ineffizient, teuer und mittelfristig nicht im ausreichenden Maße verfügbar seien.

Gleichzeitig sind sie jedoch der einzige Weg, den Altbestand an Fahrzeugen zumindest ein Stück weit klimaverträglicher zu machen. Es gibt nämlich auch bei synthetischen Kraftstoffen verschiedene Sorten, die dem fossilen Benzin und Diesel von der chemischen Zusammensetzung gleichen. Deshalb können nahezu alle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor mit ihnen betankt werden und das bestehende Tankstellennetz für den Vertrieb genutzt werden.

Dennoch gibt es heftige Streitpunkte zwischen Befürwortern und Gegnern der zukunftsträchtigen Kraftstoffe. Wir haben sowohl mit dem Verband "Transport and Environment", die der E-Mobilität nahestehen, als auch mit Professor Thomas Koch vom Karlsruher Institut für Technologie gesprochen. Vor seiner Tätigkeit im Lehrstuhl war Koch zehn Jahre lang bei der Daimler AG in der Nutzfahrzeugmotorenentwicklung tätig. Wir fassen einmal zusammen, was beide Seiten zu den gängigsten Punkten über E-Fuels sagen.

1. Abgase sollen nicht sauberer sein als beim Benziner

Ihr Abgasverhalten hat die E-Fuels im vergangenen Dezember in die Kritik geraten lassen. "Transport and Environment" hatte das französische IPFEN-Institut mit einem Abgastest des "klimaneutralen" Benzins beauftragt. Bei diesem wurde ein Mercedes A 180 Baujahr 2019 eingesetzt, der sich zum Zeitpunkt des Tests technisch in einem einwandfreien Zustand befand, serienmäßig mit einem Otto-Partikelfilter ausgestattet war und etwa 17.000 Kilometer auf der Uhr hatte.

Die Ergebnisse des Tests waren ernüchternd. Die Partikelemissionen des mit E-Fuel betriebenen PKW lagen zwar deutlich niedriger als bei einem mit herkömmlichem E10 betankten Auto. Die Stickoxid-Werte der A-Klasse blieben aber trotz des synthetischen Kraftstoff auf demselben Niveau. Letzteres hat die Kohlenstoffmonoxid-Emissionen des Testwagens laut Transport and Environment sogar verdreifacht. Zudem hätte sich der Anteil von Ammoniak im Abgas verdoppelt.

"Unser aktuellster Test hat nochmals gezeigt, dass E-Fuels einfach dreckig sind. Sie verbessern die Luftqualität nicht und sind schlecht für die Umwelt, da die NOx-Werte und andere Emissionen nach wie vor sehr hoch sind", sagt Friederike Piper von Transport and Environment zu Business Insider. Uniti, der Verband mittelständischer Mineralölunternehmen, zweifelt jedoch an, dass der eigens für die Tests im Labor hergestellte synthetische Kraftstoff der E-Fuel-Norm EN 228 entsprochen hat. Deshalb hält die Lobby-Organisation die Abgaswerte für nicht repräsentativ.

2. Die Produktion kostet viel Energie

Bei der Herstellung von E-Fuels wird grüner Wasserstoff mit Kohlendioxid verbunden, das in der Industrie als Abfallprodukt anfällt oder im Idealfall aus der Atmosphäre entnommen wird. Letztere Möglichkeit ist deutlich klimafreundlicher, derzeit jedoch nur im kleinen Stil durchführbar. Für die Elektrolyse des grünen Wasserstoffs werden riesige Mengen an Strom aus erneuerbaren Quellen, wie beispielsweise der Solar- oder Windkraft benötigt. Dieser dürfte laut Prognosen aber noch über Jahre Mangelware sein. Deutschland konnte seinen Strombedarf 2021 nur zu 46 Prozent aus erneuerbaren Energien decken. Hinzu kommt, dass das Endprodukt, die strombasierten Kraftstoffe, derzeit nur in homöopathischen Dosen hergestellt wird, weshalb dessen Preise noch nicht konkurrenzfähig sind.

"Deutschland muss sich ganz klar gegen eine Nutzung von E-Fuels im Straßenverkehr positionieren. Da deren Verfügbarkeit so gering ist, müssen die synthetischen Kraftstoffe im Transportsektor den Bereichen zur Verfügung stehen, die nicht elektrifiziert werden können. Dazu gehören die Schifffahrt und die Luftfahrt", so Piper.

Professor Thomas Koch widerspricht dem entschieden: "Es ist ein Scheinargument, dass die regenerativen Kraftstoffe für die Luft- und Schifffahrt aufgespart werden müssen. Ohne den Kraftstoff für die Straße wird es auch für Flugzeuge keinen geben. In einer Raffinerie werden mehrere Kraftstoffarten gleichzeitig anfallen, weshalb man von einer Koppelproduktion spricht."

Darüber hinaus könne ein geeigneterer Standort die Bilanz laut Koch und den meisten E-Fuel-Befürwortern nochmals deutlich verbessern: "Wenn wir die Windräder und Photovoltaikanlagen jedoch genau dort auf der Welt platzieren, wo die Kraft des Windes besonders stark ist und mehr Sonne vorliegt, dann ist der Erntefaktor dieser Anlagen zwei bis viermal besser", meint der Experte für Verbrennungsmotoren.

Daher sei es unter dem Strich ein Nullsummenspiel, ob man den Strom aus den hiesigen erneuerbaren Energiequellen dazu nutze, ein Fahrzeug direkt anzutreiben, oder beispielsweise vor Island, Kanada oder Südamerika Windparks errichte, beziehungsweise mit den Photovoltaikanlagen in die arabische oder nordafrikanische Wüste gehen und den dort günstig produzierten Strom in einen Kraftstoff, also einen chemischen Energieträger umwandeln würde. Letzterer kann, im Gegensatz zur reinen elektrischen Energie, kostengünstig und ohne nennenswerte Verluste über lange Strecken transportiert, sowie über längere Zeit eingelagert werden.

3. Der Wirkungsgrad des E-Antriebs ist überlegen

Wenn es nach Transport and Environment geht, spricht vor allem eine Zahl gegen die synthetischen Kraftstoffe. "Es gibt genügend Studien, die gezeigt haben, dass Elektroantriebe deutlich effizienter als synthetische Kraftstoffe sind. Bei reinen Elektroautos liegt der Wirkungsgrad bei 77 Prozent, während es bei E-Fuels nur sechzehn Prozent sind", so Piper im Gespräch mit Business Insider.

Aktuell braucht ein vergleichsweise sparsames Elektroauto für eine Strecke von 100 Kilometern etwa 18 kWh elektrischer Energie, während bei einem mit E-Fuels betriebenen Verbrenner rund 118 kWh, also etwas mehr als das sechsfache, benötigt werden.

Für Professor Koch ist dieser schlechte Wert vor allem einer unsauberen Bilanzierung geschuldet: "Hauptargument der letzten Jahre sei der schlechte Wirkungsgrad von alternativen Kraftstoffen. Diese Aussage ist schlichtweg falsch. Sowohl die wissenschaftliche Gesellschaft für Kraftfahrzeug- und Motorentechnik, Frontier Economic und all diejenigen, die auf der Basis einer umfassenden und korrekten Energiebilanz analysieren, sehen das ähnlich", so Koch.

"Wenn wir den Strom in einen Kraftstoff reFuels überführen, diesen Kraftstoff dann zur Tankstelle transportieren, das Auto damit betanken und dann damit fahren, brauchen wir mehr Energie. Es gibt aber keinen Faktor 6, 8, 10 oder 12, sondern im Mittel einen Faktor 2 bis 3, wenn man beispielsweise einen modernen Hybrid-PKW betrachtet", so Koch. Daher brauche man mit den Kraftstoffen etwa zwei- bis dreimal mehr elektrische Energie, als bei rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen.

4. E-Fuels sind zu teuer...

E-Fuels gelten als teurer Treibstoff. Der ADAC geht schon bei der aktuell winzigen Produktionsmenge von 4,50 Euro pro Liter aus. Transport and Environment geht sogar noch weiter und gibt den Literpreis mit 10 Euro an. "Natürlich gibt es Überlegungen, die Produktion hoch zu skalieren und damit auch die Preise zu senken. Mit E-Fuels betriebene Verbrenner werden aber einfach immer teurer sein als batterieelektrische Fahrzeuge – egal ob man Neu- oder Gebrauchtwagen betrachtet", sagt Expertin Piper, deren Verband nicht davon ausgeht, dass synthetische Kraftstoffe mittelfristig überhaupt regulär erhältlich sein werden.

"Wenn man den Kraftstoff an einem vernünftigen Standort auf der Erde produziert, kann man nach übereinstimmenden Aussagen vieler Studien und Analysen, unter anderem auch von unserem Institut, mit einer mittel- bis langfristigen Größenordnung von rund einem Euro rechnen. Dass der Liter in Zukunft vier bis fünf Euro bei einer hochskalierten Herstellung kosten soll, ist ein Märchen", hält hingegen Experte Koch dagegen.

"Es ist entscheidend, wie teuer die elektrische Energie ist. Je günstiger der Strom ist, desto günstiger kann auch der Treibstoff hergestellt werden. Heute wird schon ein potenzieller Literpreis von unter zwei Euro kommuniziert.", so Koch. Während man in Deutschland bei den Stadtwerken als Endkunde inklusive Abgaben rund 35 Cent zahlt, würde die Wind- oder Sonnenenergie laut Koch an einem idealen Standort pro Kilowattstunde nämlich umgerechnet nur einen Cent kosten.

5. .. aber könnten billiger sein als E-Autos

Laut einer Analyse von Transport and Environment sollen die Gesamtkosten eines mit E-Fuels betriebenen Gebrauchtwagens im Jahr 2030 zehn Prozent über denen eines neuen Elektrofahrzeugs liegen. Bei der Berechnung wurden die Anschaffungs-, Unterhalts- und Treibstoffkosten, sowie die Strompreise bei den jeweiligen Fahrzeugen berücksichtigt. Experten gehen nämlich davon aus, dass E-Autos ab der Mitte des Jahrzehnts bei den Herstellungskosten mit den klassischen Verbrennern gleichauf liegen werden. Vor allem die Lithium-Ionen-Batterien, die derzeit noch etwa 40 Prozent der Wertschöpfung ausmachen, sollen deutlich günstiger werden.

Auch wenn die E-Fahrzeuge nach und nach erschwinglicher werden, wird sich auch in Zukunft eine breite Bevölkerungsschicht keinen elektrischen Neuwagen leisten können. Geschweige denn jetzt: Wer derzeit ein vollwertiges Elektroauto kaufen möchte, zahlt auch nach Abzug der hohen staatlichen Förderung noch mindestens 20.000 Euro. Hersteller wie Volkswagen möchten langfristig günstige Einstiegs-Elektroautos auf den Markt bringen, die schon nach Liste etwa 20.000 Euro kosten und eine langstreckentaugliche Reichweite bieten sollen. Aktuell bekommt man für das Geld aber höchstens Kleinstwagen, wie den VW e-up, dem schon nach höchstens 260 Kilometern der Saft ausgeht.

"Deshalb ist es so wichtig, dass so früh wie möglich nur noch batterieelektrische Neufahrzeuge auf den Markt kommen. Besonders wichtig ist hier der Firmenwagenmarkt. Nach vier Jahren werden diese zu Gebrauchtwagen, die sich dann auch Menschen ohne Probleme leisten können, die sich nicht ganz oben an der Einkommensgrenze befinden", meint Friederike Piper von Transport Environment zu dem Thema.

Doch auch diese Fahrzeuge dürften nach Ablauf der Leasing-Laufzeit preislich zum überwiegenden Teil noch jenseits der 10.000 Euro-Marke liegen und damit nicht für jedermann erschwinglich sein. "Wie sollen die Leute, die sich höchstens alle acht Jahre einen gebrauchten Ford Fiesta für 4.000 Euro leisten können, in Zukunft auch nur ansatzweise mobil bleiben? Eine derartige soziale Ungerechtigkeit geht am Kern unserer Gesellschaft vorbei und führt zu einer Spaltung", gibt Professor Koch zu Bedenken.

Im Video seht ihr im Detail, wie E-Fuels hergestellt werden.

https://www.youtube.com/watch?v=eAf5h_YRjMc

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