Mit sogenannten E-Fuels wäre eine technologieoffene Alternative zu den umweltschädlichen Kraftstoffen Benzin, Diesel und Kerosin möglich, ohne vollständig auf elektrische Antriebe zu setzen. Einige Wissenschaftler und auch Politiker – in Deutschland vor allem die FDP – fordern schon länger, diese Möglichkeit nicht außer Acht zu lassen. Sie könnte das Ende der immerhin sehr ausgereiften Verbrennungsmotoren hinauszögern. In Dänemark produziert das Unternehmen European Energy E-Fuels aus Biogas. Das Volumenpotenzial ist beträchtlich, allerdings lässt die Energiebilanz des synthetischen Kraftstoffs zu wünschen übrig. (golem, 14.03.2025)
42.000 Tonnen E-Fuels aus Solarüberschüssen
Der dänische Energiekonzern betreibt im Süden Dänemarks eine Anlage für die reine Wasserstoffproduktion. Um grünen Wasserstoff zu erzeugen, hat die Firma einen riesigen Solarpark errichtet, bei dem wetterbedingt immer wieder Überkapazitäten entstehen. Diese nutzt European Energy für die Produktion von E-Methanol, das aus Wasser und CO₂ entsteht. Die Kohlenstoffbasis liefert Biogas, das die umgebende Landwirtschaft in Hülle und Fülle liefert.
Das Unternehmen installierte drei Elektrolyseure für die Wasserstofferzeugung mit einer beträchtlichen Gesamtkapazität von 52 Megawatt. Für die Überführung des Wasserstoffs in synthetische Kraftstoffe hat European Energy selbst einen speziellen Prozess entwickelt. Die Anlage entstand schon 2023 und hat inzwischen diverse Tests durchlaufen. Im laufenden Jahr 2025 soll sie ihre volle Leistungsfähigkeit erreichen. Die Manager rechnen mit einer Jahresproduktion von bis zu 42.000 Tonnen, die für rund 200 Millionen Kilometer Lkw-Transporte oder auch 1.000 Flüge über den Atlantik genügen würden.
Warum E-Fuels?
Es gibt zwei grundsätzliche Motivationen für die Entwicklung und den Einsatz von E-Fuels:
1: Die Pkw-Motoren auf Verbrennerbasis haben inzwischen eine über 150-jährige Entwicklung hinter sich und gelten als sehr ausgereift. Daher könnte es sinnvoll sein, diese Technologie beizubehalten, wenn sie denn umweltfreundlich wäre. Rein elektrisch betriebene Autos benötigen immerhin für ihre Batterien bestimmte Rohstoffe, die selten sind und ein Zankapfel künftiger politischer Auseinandersetzungen werden könnten. Das jüngste Beispiel hierfür lieferte Donald Trump, der sich seltene Erden aus der Ukraine sichern will und dies zur Voraussetzung seiner Unterstützung für das angegriffene Land erklärt hat.
2: In manchen Bereichen lässt sich CO₂-Neutralität allein mit Elektromotoren bislang kaum oder gar nicht erzielen. Der Schiffs- und Flugverkehr, aber auch Gütertransporte auf der Straße zählen dazu. Zwar gibt es schon Trucks, Kleinflugzeuge und kleinere Schiffe mit Elektromotoren, doch die Lösungen sind teuer, unausgereift und bislang nicht in der Lage, die klassischen Verbrennungsmotoren vollständig zu ersetzen. Hier könnte synthetisches Methanol als Übergangslösung durchaus helfen.
Synthetische Kraftstoffe unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Eigenschaften fast nicht von fossilen Brennstoffen. Daher lassen sich herkömmliche Verbrennungsmotoren mit kleinstem Aufwand auf sie umstellen. Ein weiterer Vorteil der E-Fuels-Nutzung ist die bereits vorhandene Infrastruktur für die Verteilung und Lagerung. Die Elektromobilität kämpft bekanntlich mit zu wenig Ladesäulen.
Nachteile von E-Fuels bei der Produktion und im Einsatz
Dass sich E-Fuels dennoch nur schlecht durchsetzen, hängt mit zwei entscheidenden Nachteilen zusammen. Bei ihrer Produktion müssen für die Wasserstoff- und Ammoniakproduktion ausgelegte Anlagen relativ aufwendig umgerüstet werden. Das betrifft auch das zitierte Beispiel der dänischen Produktionsstätte von European Energy. Das Unternehmen hätte den Aufwand wohl auch kaum betrieben, wenn es nicht in der unmittelbaren Umgebung so viel Biogas gäbe. Noch schwerer wiegt aus der Sicht von Experten die schwache Energiebilanz von synthetischen Kraftstoffen.
Das am Ende produzierte E-Methanol speichert nur ein knappes Viertel der für die Herstellung eingesetzten Energie. Aus rein energetischer Sicht ließe sich das eingesetzte Biogas für andere Anwendungen effizienter nutzen. Hinzu kommt der relativ schwache Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren. Er liegt bei modernsten Modellen bei ~40 %, während die in Pkws eingesetzten Elektromotoren etwa 80 % Wirkungsgrad erreichen. Bei elektrisch betriebenen Kleingeräten kann er sogar 97 % betragen. Wenn nun in einem Fahrzeug-, Schiffs- oder Flugzeugmotor E-Fuels verbrannt werden, führen die energetischen Verluste bei der Produktion und im Antrieb selbst zu einem Gesamtwirkungsgrad von nur noch ~10 %.
Daher setzen Wissenschaftler, Hersteller und auch die Politik viel eher auf die Direktverwendung von Wasserstoff, bei der die Energieausbeute mehr als das Doppelte beträgt. E-Fuels dürften aus gegenwärtiger Sicht wahrscheinlich nur eine Zwischenlösung sein.
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