CO2-neutrale Kraftstoffe – alles E-Fuels, oder was?

Auch wenn die Politik derzeit die Elektrifizierung des PKW-Verkehrs präferiert, sind doch auch weiterhin die Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren klar in der Überzahl. Auch nach 2035 werden noch Millionen dieser Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein. Da bieten sogenannte „alternative Kraftstoffe“ auf den ersten Blick eine gute Möglichkeit, den Straßenverkehr insgesamt umweltfreundlicher zu gestalten.

Allerdings: Was als „alternativ“ gehandelt wird, muss nicht automatisch frei von fossilen Energieträgern sein. So kann etwa für die Herstellung eines Treibstoffs Energie aus fossilen Quellen genutzt werden. Als Königsweg werden deshalb sogenannte fossilfreie Kraftstoffe gehandelt, bei deren Herstellung weder in den Ausgangsprodukten noch im Herstellungsprozess fossile Energieträger genutzt werden. Alternative Kraftstoffe werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: biogene und strombasierte Kraftstoffe. Zudem gibt auch hybride Kraftstoffe – eine Mischung aus strombasierten und biogenen Kraftstoffen.

Strombasierte Kraftstoffe: E-Fuels

Strombasierte Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, werden chemisch – derzeit noch mit hohem Energieaufwand – hergestellt. Grundlage bilden Wasserstoff und CO2. Den Wasserstoff erhält man durch Abspaltung aus Wasser mittels Elektrolyse. Das CO2 wird als Abfallprodukt der Industrie oder aus Biogas-Anlagen gewonnen. Durch chemische Prozesse werden aus dem Wasserstoff–CO2-Gemisch schließlich Kohlenwasserstoffe, die verkettet werden können und schließlich die Eigenschaften von Benzin oder Diesel aufweisen.

Damit E-Fuels auch umweltgerecht hergestellt werden können, nutzt man zur Produktion regenerativen Strom. Allerdings werden Autofahrer noch etwas warten müssen, bis sie E-Fuels auf breiter Front in die Tanks ihrer Fahrzeuge füllen können. Derzeit werden nur geringe Mengen zu Forschungszwecken hergestellt. Zumal die Produktion noch sehr teuer ist – momentan kostet ein Liter synthetischer Kraftstoff rund 4,50 €.

Biogene Kraftstoffe

Biogene Kraftstoffe basieren auf Pflanzen, Pflanzenresten oder biogenen Abfällen. Das sind zum Beispiel nachwachsende Rohstoffe (Anbaubiomasse) wie Gerste, Mais, Raps, Zuckerrohr, Palm- und Sojaöl, aber auch Rest- und Abfallstoffe wie Stroh, Gülle oder Altspeiseöle. Biokraftstoffe der ersten Generation bilden eine Konkurrenz zum Nahrungsmittelanbau, da Biomasse als Grundlage herangezogen wird. Somit werden die Anbauflächen nicht für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion, sondern für die Kraftstoffherstellung genutzt – angesichts der globaler Lebensmittelknappheiten ein zurecht kritisiertes Verfahren. Dafür sind sie einfacher und wirtschaftlicher herzustellen. Biokraftstoffe der zweiten Generation nutzen hingegen biogene Rest- und Abfallstoffe. Damit sind sie zwar keine Konkurrenz für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion, aber es können nur begrenzte Mengen hergestellt werden. Biokraftstoffe werden bereits in Deutschland eingesetzt: Im Jahr 2020 waren es rund 4,6 Millionen Tonnen. Den Hauptanteil hat dabei der Biodiesel mit einem Anteil von über 50 Prozent.

Ein weiterer Anspruch ist die „Drop-in-Fähigkeit“. Das heißt, dass die Kraftstoffe ohne Modifikationen am Kraftstoffsystem oder am Motor bei Serienfahrzeugen eingesetzt werden können. Bei „Near-drop-in“-Kraftstoffen muss das Fahrzeug in einem moderaten Maß umgebaut werden.