E-Fuels im Überblick

E-Fuels sind synthetische Kraftstoffe, die aus erneuerbaren oder fossilen Energien gewonnen werden. Sie entstehen durch die Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid (CO2) in flüssige oder gasförmige Brennstoffe wie Methanol, Ethanol, Diesel oder Kerosin. Dieser Prozess wird als Power-to-Liquid (PtL) bzw. Power-to-Gas (PtG) bezeichnet. Als Energiequelle für diese Umwandlung dienen erneuerbare Energien wie Sonnen-, Wind- oder Wasserkraft oder auch fossile Brennstoffe.

Die Herstellung von E-Fuels erfolgt dabei in mehreren Schritten. Zunächst wird Wasser (H2O) durch Elektrolyse in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) gespalten. Die dafür notwendige elektrische Energie sollte idealerweise aus erneuerbaren Quellen stammen. Im nächsten Schritt wird der gewonnene Wasserstoff mit Kohlendioxid (CO2) in einem chemischen Prozess, beispielsweise der Fischer-Tropsch-Synthese oder der Methanol-Synthese, zu flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen umgewandelt. Diese Kohlenwasserstoffe können dann als E-Fuels verwendet werden.

Die Nachhaltigkeit von E-Fuels hängt von Faktoren wie der verwendeten Energiequelle und der Produktionseffizienz ab. Sie gelten als umweltfreundlicher als fossile Brennstoffe, wenn sie aus erneuerbaren Energien hergestellt werden, da sie den CO2-Kreislauf schließen und Emissionen reduzieren. Obwohl bei der Verbrennung von E-Fuels CO2 entsteht, wird dieses CO2 zuvor aus der Atmosphäre entnommen, wodurch keine zusätzlichen Emissionen entstehen.

Die Vor- und Nachteile

E-Fuels bieten eine Vielzahl von Vorteilen, die sie zu einer ansprechenden Alternative gegenüber konventionellen fossilen Brennstoffen erheben. Indem sie den CO2-Kreislauf schließen und umweltverträglichere Treibstoffe liefern, tragen sie zur Verringerung von Treibhausgasemissionen bei. Aufgrund ihrer Grundlage in erneuerbaren Energien fördern E-Fuels eine nachhaltigere Energiezukunft. Zusätzlich ermöglichen sie die Speicherung und den Transport von überschüssiger Energie aus erneuerbaren Quellen, was die weitere Einbindung dieser Energieträger unterstützt. Ein weiterer bedeutsamer Vorteil von E-Fuels besteht in ihrer Kompatibilität mit vorhandenen Verbrennungsmotoren und Infrastrukturen, was den Übergang zu umweltschonenderen Kraftstoffen vereinfacht.

Trotz dieser Vorteile gibt es auch einige Nachteile bei der Verwendung von E-Fuels. Erstens weisen sie eine geringere Effizienz im Vergleich zur direkten Nutzung von Strom in Elektroautos auf. Der Umwandlungsprozess von E-Fuels erfordert zusätzliche Energie, wodurch ein Teil der ursprünglichen Energie verloren geht. Zweitens ist der Energiebedarf bei der Herstellung von E-Fuels relativ hoch, was die Gesamtenergieeffizienz des Systems beeinträchtigt. Schließlich sind die Produktionskosten von E-Fuels im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen und Elektrofahrzeugen derzeit noch relativ hoch. Diese Kosten könnten jedoch mit technologischen Fortschritten und der weiteren Verbreitung von erneuerbaren Energien sinken.

Anwendungsbereiche und Kosten

E-Fuels bieten ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten und haben das Potenzial, in verschiedenen Sektoren zur Dekarbonisierung beizutragen. Hier sind einige der vielversprechenden Anwendungsbereiche, in denen E-Fuels eingesetzt werden können:

Im Straßenverkehr können E-Fuels als Alternative sowohl zu fossilen Brennstoffen als auch zu Elektrofahrzeugen dienen. Dies ist insbesondere im Schwerlast- und Langstreckenverkehr von Bedeutung, wo Batterien aufgrund von Reichweiten- und Gewichtsbeschränkungen oftmals weniger praktikabel sind. Die Verwendung von E-Fuels in solchen Fahrzeugen kann dazu beitragen, die CO2-Emissionen signifikant zu reduzieren und den Übergang zu umweltfreundlicheren Transportlösungen zu erleichtern.

In der Luftfahrt besteht ein großes Potenzial für den Einsatz von E-Fuels als Ersatz für konventionelles Kerosin. Da batteriebetriebene Flugzeuge aufgrund der derzeitigen Batterietechnologie noch nicht praktikabel sind, bieten E-Fuels eine vielversprechende Alternative, um den CO2-Ausstoß im Luftverkehr zu reduzieren. Die Verwendung von E-Fuels kann dabei helfen, den Luftverkehr umweltfreundlicher zu gestalten und den Weg für eine nachhaltige Zukunft der Luftfahrtindustrie zu ebnen.

Auch in der Schifffahrt können E-Fuels einen wichtigen Beitrag leisten. Durch ihre Verwendung als Treibstoff für Schiffsmotoren können die Emissionen von Schiffen reduziert werden. Dies ist besonders wichtig, da die Schifffahrt für einen erheblichen Teil der globalen CO2-Emissionen verantwortlich ist. E-Fuels können dazu beitragen, den Umweltauswirkungen der Schifffahrt entgegenzuwirken und den Sektor auf einen nachhaltigeren Kurs zu bringen.

In der Industrie bieten E-Fuels eine Möglichkeit, fossile Brennstoffe zu ersetzen und somit den CO2-Ausstoß bei der Produktion zu reduzieren. Dies ist von besonderer Bedeutung für energieintensive Industrien wie Stahl- und Zementherstellung, in denen die Dekarbonisierung eine enorme Herausforderung darstellt. Durch den Einsatz von E-Fuels können diese Industrien ihre CO2-Emissionen senken und einen Beitrag zum globalen Klimaschutz leisten.

Die Produktionskosten von E-Fuels sind derzeit noch höher als die von herkömmlichen fossilen Brennstoffen. Dies liegt unter anderem an den hohen Investitionskosten für die benötigten Anlagen und der vergleichsweisen geringen Effizienz der Elektrolyse. Allerdings ist zu erwarten, dass die Kosten für E-Fuels in Zukunft sinken werden, da die Technologien weiterentwickelt und optimiert werden und die Skaleneffekte zum Tragen kommen. Zudem können staatliche Förderprogramme und Regulierungen, wie beispielsweise CO2-Abgaben, die Wettbewerbsfähigkeit von E-Fuels erhöhen.

Optimistische Schätzungen in einem Beitrag des Redaktionsnetzwerks Deutschland gehen davon aus, dass E-Fuels an der Zapfsäule 1,20 bis 1,40 Euro vor Steuern kosten könnte. Zurückhaltendere Experten rechnen mit Preisen von unter 2 Euro. Im Vergleich dazu beträgt der Anteil der Produktionskosten am Preis eines Liters Benzin etwa 50 Cent, so das RND. Daher prognostizieren viele Studien, dass die Verbraucherpreise für E-Fuels stets deutlich über dem jeweiligen Niveau konventioneller Kraftstoffe liegen wird.

Redaktion finanzen.net