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Was umweltfreundliche synthetische Kraftstoffe leisten

Geschrieben von cm. Veröffentlicht in Umwelt

Quelle: AUTOFAHRERSEITE.EUQuelle: AUTOFAHRERSEITE.EU

Beim Thema Verkehrswende spielen in der öffentlichen Diskussion elektrische Fahrzeuge die Hauptrolle. Doch nicht ohne Grund gerät der Ansatz der Elektromobilität als einzige Lösung immer wieder in die Kritik. Wir meinen, dass nur viele verschiedene Lösungsansätze zusammengenommen dabei helfen, die umweltverträgliche Mobilität der Zukunft möglich zu machen. Daher stellen wir Ihnen eine innovative Technologie vor, von der Sie vielleicht noch nicht so viel gehört haben: nachwachsende und synthetische Kraftstoffe.

Wirft man einen Blick auf die Gesetze und die politischen Maßnahmen, die deutschland- und europaweit zum Klimaschutz beitragen sollen, dann entsteht der Eindruck, als gäbe es jenseits der Elektromobilität keine Alternativen. Dabei sollte man allerdings nicht aus den Augen verlieren, dass die Elektromobilität auf den ersten Blick emissionsfrei aussieht, aber dafür ihre ganz eigenen Umweltfolgen hat. Dazu ist zunächst der europäische Strommix zu nennen, der derzeit alles andere als grün ist. Die nagelneuen Elektrofahrzeuge werden auf absehbare Zeit in Deutschland hauptsächlich mit Kohlestrom angetrieben werden, im Rest Europas zusätzlich noch lange Zeit mit Atomstrom.

Besonders bei der Herstellung haben die heutigen Elektrofahrzeuge keine weiße Weste. Denn die für die Batterie benötigten Mineralien werden unter enormem Ausstoß von CO2 und anderen Schadstoffen gewonnen und verarbeitet. So entstehen allein bei der Herstellung der Batterie eines einzelnen Tesla Model S 15 Tonnen CO2.

Rohstoffe und Energie aus dem Labor

Im Gegensatz zu einem Elektromotor, der – wie der Name schon sagt – mit elektrischer Energie betrieben wird, beziehen Verbrennungsmotoren Ihre Energie aus chemischen Verbindungen. Während dafür bislang auf Rohstoffe wie Erdöl oder Erdgas zurückgegriffen wurde, arbeiten Wissenschaftler heute an der Herstellung künstlicher Kraftstoffe. Wenn es nach ihnen geht, sind künftig an jeder Tankstelle klimaneutrale Alternativen verfügbar, die sich in jedem herkömmlichen Auto einsetzen lassen.

Einer dieser Wissenschaftler ist Professor Nicolaus Dahmen vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). “Die synthetischen Kraftstoffe sind identisch zu den Bestandteilen fossiler Kraftstoffe. Das heißt weder der Fahrer noch sein Auto bemerken einen Unterschied“, erklärt Professor Dahmen das Forschungsgebiet. “Heutige synthetische Kraftstoffe sind qualitativ mindestens gleichwertig mit Kraftstoffen aus fossilen Quellen. Perspektivisch wird man in absehbarer Zeit ‘Designerkraftstoffe‘ herstellen können, die noch bessere Eigenschaften haben. Diese können dann dazu beitragen, das Abgasverhalten der Motoren weiter zu verbessern."

Neueste Technologie macht Alternativen möglich

Bild: AUTOFAHRERSEITE.EUBild: AUTOFAHRERSEITE.EU

Hergestellt werden diese Stoffe in einer Reihe chemischer Reaktionen, für die Wasser, Strom und Kohlenstoffverbindungen benötigt werden. Dafür eignen sich laut Professor Dahmen verschiedene Rohstoffe. Ökologisch sinnvoll wäre für den Chemiker die Nutzung von biologischen Abfällen, Holzverschnitt oder Biogas. Er und seine Kollegen gehen aber noch einen Schritt weiter: Sie nutzen für die Herstellung der energiereichen Verbindungen auch das CO2 in der Umgebungsluft.

Prinzipiell lässt sich durch diese sogenannten Power-to-Gas- bzw. Power-to-Liquid-Verfahren eine große Vielfalt an Kohlenwasserstoffen herstellen. Bei ihrer Verbrennung im Motor wird nur die Menge Kohlendioxid frei, die bei ihrer Herstellung aus der Luft gebunden wurden. Kommt bei der Herstellung Ökostrom zum Einsatz, gibt es also einen geschlossenen CO2-Kreislauf, das Auto fährt klimaneutral. Aus diesem Grund wird von regenerativen Kraftstoffen gesprochen.

Würde man sie in ausreichender Menge nutzen, wären synthetische Kraftstoffe, die manchmal auch E-Fuels genannt werden, ein schneller Weg, den Verkehr klimaschonender zu gestalten. Sie können in jedem Verhältnis mit normalen Brennstoffen gemischt werden und ermöglichen so einen schrittweisen Umstieg auf klimaschonende Energiequellen für den Straßenverkehr. Darüber hinaus bieten sie in Zeiten geringen Strombedarfs (beispielsweise nachts) eine gute Möglichkeit, die überschüssige Energie in einer haltbaren und gut zu transportierenden Form zu speichern. Sie ist nicht an bestimmte Orte gebunden und könnte daher beispielsweise direkt an bzw. in Solarparks oder Windkraftanlagen stattfinden.

Was verzögert die Verbreitung dieser Technologie?

Wie jede neue Technologie braucht es Investitionen und politische Förderung, damit sich regenerative Kraftstoffe durchsetzen können. Derzeit ist der Preis die größte Hürde für die Verbreitung von synthetischen Kraftstoffen. Dies ist wenig überraschend, da sie derzeit hauptsächlich von Universitäten und kleinen Laboren hergestellt werden. Bevor die Technologie flächendeckend eingesetzt werden kann, müssten die benötigten Anlagen gebaut und hochgefahren werden. Professor Dahmen sieht dennoch Grund zum Optimismus: “Realistisch wäre nach aktuellem Stand bis 2030 rund 20% aller Kraftstoffe regenerativ bzw. synthetisch herzustellen.“

Wie geht es derzeit mit synthetischen Kraftstoffen weiter?

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Synthetische Kraftstoffe sind derzeit sowohl in Sachen Herstellung, als auch in Bezug auf den praktischen Einsatz in der Erprobungsphase. Dabei spielt das Projekt ‘reFuels‘ des Landes Baden-Württemberg, an dem auch Professor Dahmen beteiligt ist, eine wichtige Rolle. “Das Projekt 'reFuels' ist im Januar 2019 mit dem Ziel gestartet, verschiedene regenerative Kraftstoffe unter realistischen Bedingungen zu erproben. In Zusammenarbeit mit den Automobilherstellern Audi und Daimler sowie Zulieferern wie Bosch, werden diese derzeit in verschiedenen Mischungsverhältnissen mit herkömmlichen Kraftstoffen, aber auch in reiner Form getestet.“, so der Wissenschaftler. “Aktuell laufen die Kraftstoffe in Standmotoren, in absehbarer Zeit wird es Fahrversuche auf der Straße geben.“

Sowohl bei der Herstellung, als auch für den Nutzer gibt es durchaus Überschneidungen zwischen der Power-to-Liquid- und der Wasserstoff-Technologie. Sie haben ihre jeweiligen Stärken und Schwächen, weshalb eine umweltverträgliche Energiewirtschaft hier mehr als nur eine einzelne Technologie braucht. Sollten sich die Wasserstoff-Technologie oder sogar das batteriebetriebene Elektroauto langfristig als hauptsächlicher Antrieb der Zukunft etablieren, bleiben synthetische Kohlenwasserstoffe trotzdem relevant. Denn dieselben Entwicklungen machen künftig die emissionsfreie Herstellung wichtiger chemischer Rohstoffe für viele weitere Industriebereiche möglich.

Fazit

Gerade bei einem derart komplexen Thema, wie der Umstellung auf eine umweltverträgliche und zukunftsfähige Energiewirtschaft, sind zu frühe Festlegungen auf bestimmte Lösungsansätze unserer Ansicht nach fehl am Platz. Unter finanziellen Gesichtspunkten ist zwar vielleicht nachvollziehbar, weshalb sich Unternehmen wie Volkswagen kurzfristig allein für die Elektromobilität entscheiden möchten. Als alternativlos oder gar als einzige saubere Lösung kann diese jedoch nicht gelten.

Stattdessen sollten sich die Erwartungen an die E-Mobilität an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen. Dann kann diese ein wichtiger Teil einer umfassenden Verkehrswende werden, die mit einer einzelnen Technologie allein nicht gelingen kann. Dafür wird es jedoch Zeit, dass die politische Förderung dieser Fahrzeuge sinnvoll ausgerichtet wird. Denn anders als in aktuelle E-Sportwagen und E-SUV, die vor allem große, schwere und teure Statussymbole sind, gehören Elektromotoren eher in kleine Stadtautos. Hinzu kommt, dass eine breite Förderung der Elektrotechnologie, wie sie aktuell stattfindet, nicht dafür sorgt, dass sich endlich etwas an der schlechten Umweltbilanz der Akkus oder am europäischen Strommix tut.

Biologische und synthetische Kraftstoffe sind heute zwar schon Realität, haben jedoch in der Öffentlichkeit, verglichen mit anderen Energieträgern, eine verhältnismäßig kleine Lobby. Daran sollte sich etwas ändern, denn sie verdienen mindestens so viel Aufmerksamkeit und Förderung, wie die E-Mobilität. Dann können sie einen entscheidenden Beitrag zu dem leisten, was sich Autofahrer in aller Welt wünschen: klimaneutrale und umweltverträgliche Mobilität für alle!

Übrigens… eine Werkstatt, der Sie mit gutem Gefühl Ihr Auto anvertrauen können, finden Sie bei uns in der Werkstattsuche

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