Bei synthetischen Kraftstoffen wird CO2 zum Rohstoff

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

Bosch-Studie zeigt im Klimaschutz Einsparpotenzial allein im PKW-Verkehr von 2,8 Giga-Tonnen bis 2050

 

Gerlingen, August 2017: Ein CO2-neutraler Verbrennungsmotor – was vor wenigen Jahren wohl noch ins Reich der Fantasie gehört hätte, kann bald Realität werden. Der Kniff sind synthetische Kraftstoffe, sogenannte eFuels (auch PtL-Treibstoffe genannt, Anm. der Redaktion). Diese binden bei der Herstellung CO2. Das Treibhausgas wird so zum Rohstoff und mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom lässt sich daraus Benzin, Diesel, Gas oder Kerosin herstellen.

„Synthetische Kraftstoffe können Benziner und Diesel CO2-neutral machen und einen großen Beitrag zur Begrenzung der Erderwärmung leisten“, sagt Dr. Volkmar Denner, Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH. Wie groß dieser Beitrag allein im Pkw-Bestand Europas wäre, haben Bosch-Experten errechnet: Bis 2050 könnte der konsequente Einsatz von synthetischen Kraftstoffen ergänzend zur Elektrifizierung bis zu 2.800.000.000.000 Kilogramm CO2 (= 2,8 Giga-Tonnen) einsparen. Das entspricht der dreifachen Menge des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes von Deutschland im Jahr 2016.

 

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Rußarme Verbrennung reduziert Kosten der Abgasnachbehandlung

Der Blick über Europa hinaus zeigt die Dringlichkeit, die Emissionen im Verkehr weiter zu reduzieren: Um die in Paris gesteckten Klimaziele zu erreichen, müssen die CO2-Emissionen des Verkehrs in den nächsten vier Jahrzehnten weltweit um 50 Prozent gesenkt werden, in den Industriestaaten um mindestens 85 Prozent.

„Um die künftigen Klimaziele zu erreichen, braucht es neben der

Elektromobilität weitere intelligente Lösungen“, sagt Denner. Denn selbst wenn alle Autos eines Tages rein elektrisch fahren: Flugzeuge, Schiffe und selbst Lkw werden auch zukünftig überwiegend mit Sprit angetrieben. CO2-neutrale Verbrennungsmotoren, die mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden, sind deshalb ein vielversprechender weiterer Pfad – und zwar auch im Pkw. Hinzu

kommt, dass synthetische Kraftstoffe so designt werden können, dass sie praktisch rußfrei verbrennen. Damit lassen sich die Kosten der Abgasnachbehandlung reduzieren.

Ein weiterer zentraler Vorteil dabei ist, dass das bestehende Tankstellennetz weiter genutzt werden kann. Selbiges gilt auch für das bestehende Know-how bei der Verbrennungstechnik. Und obwohl Elektroautos in den nächsten Jahren deutlich günstiger werden, könnte sich die Entwicklung der Kraftstoffe lohnen.

Bosch hat errechnet, dass je nach Kosten der eingesetzten regenerativen Energie ein mit eFuels betriebener Hybrid bis zu einer Laufleistung von maximal 160.000 Kilometern günstiger sein könnte als ein Langstrecken-Elektroauto. 

Heutiges Tankstellennetz nutzbar, keine Umrüstung bei alten Fahrzeugen

Technisch ist es schon heute möglich, synthetische Kraftstoffe herzustellen. Wenn der Strom, der dafür eingesetzt wird, regenerativ – und damit CO2-frei – gewonnen wird, sind diese Kraftstoffe klimaneutral und vielseitig verwendbar. Mit dem Ausgangsstoff H2 können Brennstoffzellen betrieben werden, mit weiter verarbeiteten Kraftstoffen auch Verbrennungsmotoren oder Flugzeugturbinen.

Für synthetischen Diesel, Benzin und Gas erfolgen derzeit erste Industrialisierungen in Pilotprojekten in Norwegen und Deutschland. Dazu kommt: Weil sie mit der bisherigen Infrastruktur und Motorengeneration kompatibel sind, wirken synthetische Kraftstoffe direkt im Bestand und damit deutlich schneller als eine Flottenerneuerung durch Elektrofahrzeuge. Auch für Fahrer älterer Fahrzeuge würde sich nichts ändern: Denn synthetisch erstelltes Benzin bringt selbst einen Oldtimer zum Fahren – es bleibt von den chemischen Strukturen und grundsätzlichen Eigenschaften nach wie vor Benzin. 

Was muss getan werden, damit eFuels sich durchsetzen? 

Damit sich synthetische Kraftstoffe in der Breite durchsetzen, ist trotz allem noch große Anstrengung notwendig. Denn die Anlagentechnik ist heute noch teuer und es gibt nur wenige Testanlagen. In Deutschland fördert deshalb u. a. das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie synthetische Kraftstoffe im Rahmen der Initiative „Energiewende im Verkehr“. Auch die zunehmende Verfügbarkeit und der zukünftig sinkende Preis von regenerativ erzeugtem Strom werden die Durchdringung der Kraftstoffe in der Breite beschleunigen.

Wie werden synthetische Kraftstoffe hergestellt?

eFuels werden ausschließlich mit erneuerbaren Energien hergestellt, indem aus Wasser zunächst Wasserstoff produziert wird. Für einen flüssigen Kraftstoff wird nun noch Kohlenstoff benötigt. Dieser kann aus Industrieprozessen oder sogar mit Filtern aus der Luft gewonnen werden. Aus CO2 und H2 gewinnt man anschließend den synthetischen Kraftstoff – also Benzin, Diesel, Gas oder auch Kerosin.

Wie teuer wird der Kraftstoff sein? 

Noch ist die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen aufwendig und teuer. Doch ein Markthochlauf der Produktion sowie eine günstige Preisentwicklung beim Strompreis könnten dafür sorgen, dass synthetisch erzeugte Kraftstoffe deutlich günstiger werden. Langfristig sind nach aktuellen Studien reine Kraftstoffkosten von 1,00 bis 1,40 Euro pro Liter realisierbar (exklusive Steuer). 

Was unterscheidet eFuels von Biokraftstoffen?

Anders als bei Biokraftstoffen gibt es bei synthetischen Kraftstoffen nicht die Abwägung zwischen ‚Tank und Teller‘. Mit erneuerbarem Strom lassen sich eFuels zudem ohne die bei Biokraftstoffen zu erwartende Mengenbegrenzung – bspw. durch begrenzte Anbauflächen – herstellen.

Quelle: Bosch