09.09.22 „Starker Wind“ im Tank Autor*in: Christian Buck • Lesedauer: 7 min.

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Zusammenfassung

Synthetische Kraftstoffe können klimaneutral sein und ließen sich weltweit in großen Mengen produzieren. Mit ihnen würden Bestandsflotten CO2-frei, zudem werden Luftverkehr und Schifffahrt nicht ohne sie auskommen. Befürworter plädieren für mehr Unterstützung aus der Politik. 

Wer in die Provinz Magallanes im Süden Chiles reist, sollte sich warm anziehen. Denn an kaum einem anderen Ort der Erde weht der Wind so stark wie in der Region, die ihren Namen dem portugiesischen Seefahrer Ferdinand Magellan verdankt. Für die Produzenten erneuerbarer Energien sind die Bedingungen nahe dem Südpol ideal: Windkraftanlagen erreichen in Südchile eine Auslastung von ungefähr 74 Prozent, weil sie sich rein rechnerisch an 270 Tagen im Jahr unter Volllast drehen. In Deutschland sind es nur rund 70 Tage, was einer Auslastung von gerade mal 19 Prozent entspricht. 

Windstrom lässt sich in der Region Magallanes darum viel preiswerter herstellen als in Deutschland. Kein Wunder also, dass Porsche gemeinsam mit Siemens Energy, den Energieunternehmen AME (Chile) und Enel (Italien) sowie dem chilenischen Mineralölproduzenten ENAP gerade hier eine weltweit einmalige Pilotanlage errichtet – mit 8,2 Millionen Euro gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen der Nationalen Wasserstoffstrategie. Bereits in diesem Jahr soll das Projekt „Haru Oni“ („Starker Wind“ in der Sprache der indigenen Bevölkerung) die ersten 130.000 Liter eFuels produzieren. In zwei Schritten wollen die Projektpartner die Kapazität der Pilotanlage weiter steigern: bis 2024 auf rund 55 Millionen Liter und bis 2026 auf rund 550 Millionen Liter eFuels pro Jahr. Porsche will die eFuels aus Chile in eigenen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor einsetzen, etwa dem Porsche 911. 

Verbrennungsmotoren klimafreundlich machen 

Das Beispiel zeigt: Klimafreundliche Pkw sind nicht mit batterieelektrischen Fahrzeugen gleichzusetzen – und der Verbrennungsmotor ist nicht zwangsläufig ein Klimasünder. Denn es gibt verschiedene nachhaltige Alternativen zu fossilen Kraftstoffen wie Benzin, Diesel, Schweröl oder Kerosin. Zum Beispiel die „eFuels“, die in Chile hergestellt werden sollen. Ausgangsstoffe sind Wasser und CO2 aus der Luft. Mithilfe von erneuerbarem Strom entsteht daraus zunächst synthetisches Methanol, das mit Unterstützung von ExxonMobil in Kraftstoff umgewandelt werden soll (Methanol-to-Gasoline, MtG). Bei der Herstellung solcher Kraftstoffe wird genau so viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre gebunden, wie später bei der Verbrennung wieder emittiert wird. Das macht sie klimaneutral. 

Aber auch aus Biomasse lässt sich Kraftstoff produzieren. Weil für die erste Generation der „Biofuels“ Feldfrüchte wie Mais verwendet wurden, kam es zur Konkurrenz mit dem Nahrungsmittelanbau und der erbitterten „Tank oder Teller“-Diskussion. „Das ist aber schon lange kein Thema mehr“, sagt Bastian Lehrheuer vom Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme an der RWTH Aachen und Geschäftsführer des Exzellenzclusters „The Fuel Science Center“. „Schon die zweite Generation der Biokraftstoffe hat ausschließlich Reststoffe genutzt, und bei der dritten Generation wird darauf geachtet, dass noch strengere Nachhaltigkeitskriterien eingehalten werden, etwa bei der Landnutzung.“ 

Attraktiv für Bestandsflotten und abgelegene Regionen 

Der große Vorteil der synthetischen Kraftstoffe: Viele von ihnen lassen sich in bestehenden Fahrzeugen nutzen, was die Bestandsflotten deutlich klimafreundlicher machen würde – immerhin werden diesel- und benzingetriebene Fahrzeuge in Deutschland noch jahrzehntelang zum Alltag gehören. „Synthetische Treibstoffe haben volkswirtschaftlich gesehen enorme Vorteile: Sie wären weltweit verfügbar und vertankbar – in der bestehenden Verbrennerflotte“, sagt Helmut Becker, langjähriger Kenner der Automobilbranche und ehemaliger Chefvolkswirt von BMW. „Wir haben 1,6 Milliarden Autos mit Verbrennungsmotor auf der Welt, die man nicht alle elektrifizieren kann. Darum braucht man etwas Flüssiges, das man so wie heute Benzin und Diesel tanken kann. Das können nur synthetische Treibstoffe sein.“ 

Außerdem weist Becker auf die Konkurrenz von E-Autos und anderen Stromverbrauchern hin: „Mit eFuels können wir erneuerbare Energie aus der südlichen Hemisphäre nutzen, wo die Sonne oft scheint, der Wind stark weht und die lokale Nachfrage nach Energie gering ist. Bei uns gibt es viel weniger erneuerbaren Strom, den wir sinnvoller für elektrische Geräte oder die Industrie verwenden sollten.“ 

In kleinerem Maßstab sind synthetische Kraftstoffe schon heute im Einsatz: Diesel wird mit Biodiesel, Benzin mit nachhaltig erzeugtem Ethanol versetzt. Technisch ist das schon lange kein Problem mehr: „Manche der synthetischen Kraftstoffe sind ihren fossilen Pendants so ähnlich, dass sie Diesel oder Benzin komplett ersetzen könnten – ohne Anpassungen an den Fahrzeugen“, sagt Lehrheuer. „Bei anderen wären leichte Modifikationen nötig, so wie heute bei CNG- oder LNG-Fahrzeugen.“ 

Luftverkehr und Schifffahrt brauchen synthetische Kraftstoffe 

Neben Pkws aus dem Bestand würden auch diejenigen Bereiche von synthetischen Kraftstoffen profitieren, die sich nur schwer elektrifizieren lassen – vor allem der Luft- und der Schiffsverkehr. Die internationale Seeschifffahrt transportiert rund 90 Prozent aller weltweit gehandelten Güter und ist heute für zwei bis drei Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Tendenz: stark steigend. Denn weil der Warentransport auf den Weltmeeren in den kommenden Jahrzehnten deutlich zunehmen dürfte, werden parallel dazu auch die Emissionen spürbar steigen – Schätzungen zufolge um bis zu 250 Prozent bis Mitte des Jahrhunderts. Um das Klima zu schützen, müssen auch hier Diesel und Schweröl durch klimaneutrale Kraftstoffe ersetzt werden. Ziel ist es, die internationale Schifffahrt bis 2050 klimaneutral zu machen. 

Als aussichtsreiche neue Treibstoff-Kandidaten gelten hier Wasserstoff, Ammoniak, synthetisches Methan, synthetisches Methanol und synthetischer Diesel. Im September 2021 stach beispielsweise in Brunsbüttel zum ersten Mal ein Containerschiff mit synthetischem Erdgas (SNG, Synthetic Natural Gas) aus erneuerbaren Energien im Tank in See. Der Kraftstoff für die „ElbBlue“ wurde aus Windenergie, Wasser sowie Kohlendioxid aus einer Biogasanlage gewonnen. 

Grün unterwegs wollen in Zukunft auch Fluggesellschaften sein. Darum laufen bei den Flugzeugherstellern ebenfalls umfangreiche Forschungsarbeiten zu klimaneutralen Kerosin-Alternativen. Airbus untersucht dabei – neben batterieelektrischen und Wasserstoffantrieben – auch den Einsatz von Sustainable Aviation Fuel (SAF). Im Oktober letzten Jahres ging zum ersten Mal ein Airbus A319Neo in die Luft, dessen eine Turbine mit 100 Prozent SAF betrieben wurde – hergestellt von Total Energies aus altem Speiseöl und anderen Abfallfetten. Der alternative Treibstoff soll die CO2-Emissionen während des gesamten Lebenszyklus um bis zu 85 Prozent im Vergleich zu herkömmlichem Treibstoff reduzieren. 

Airbus-Konkurrent Boeing testet ebenfalls SAF als Kerosin-Ersatz. Im Oktober 2021 startete ein Jumbo-Jet auf dem Flughafen von Tucson (Arizona) zu einem fast vierstündigen Testflug, bei dem eines der vier Triebwerke mit reinem SAF betrieben wurde. Nach Ansicht von Sheila Remes, Vice President of Environmental Sustainability bei Boeing, zeigen die Versuche, „dass SAF herkömmliches Kerosin langfristig vollständig ersetzen kann und eine praktikable Lösung zur Dekarbonisierung des Luftverkehrs in den nächsten 20 bis 30 Jahren ist“. 

Nebeneinander von E-Autos und synthetischen Kraftstoffen  

Bei Flugzeugen und Schiffen scheint der Einsatz von synthetischen Kraftstoffen bereits eine ausgemachte Sache zu sein. Aber welche Rolle sollen sie bei den Pkw spielen? Experte Lehrheuer plädiert zwar dafür, diesen Bereich so weit wie möglich mit batterieelektrischen Fahrzeugen abzudecken. „Dennoch sollten auch synthetische Kraftstoffe eingesetzt werden, um den Rest der Fahrzeugflotte ebenfalls klimaneutral machen zu können.“ 

Ein oft gegen synthetische Kraftstoffe ins Feld geführtes Argument ist deren vergleichsweise schlechter Wirkungsgrad. So rechnet der ADAC vor, dass bei ihrem Einsatz nur 10 bis 15 Prozent der eingesetzten Energie am Rad ankommen – im Vergleich zu 70 bis 80 Prozent bei einem batterieelektrischen Fahrzeug. „Weltweit haben wir erneuerbare Energien im Überfluss, sodass der Wirkungsgrad hier sekundär ist und nicht dazu genutzt werden sollte, Technologien gegeneinander auszuspielen“, sagt Lehrheuer. „Heute importieren wir 75 Prozent unseres Energiebedarfs in Form fossiler Energieträger. In Zukunft importieren wir eben Energie in Form synthetischer Kraftstoffe, etwa aus Chile oder Nordafrika.“ 

Ideologische Debatten beenden 

Um das zu ermöglichen, müssten aber bereits heute die erforderlichen Investitionen angestoßen werden – denn der Bau neuer Produktionsanlagen für synthetische Kraftstoffe dürfte rund zehn Jahre dauern. „Noch fehlen dafür aber die politischen Rahmenbedingungen und die Planungssicherheit“, so Lehrheuer. „Wir sollten darum die ideologischen Debatten beenden und endlich sachlich diskutieren. Die Politik sollte beispielsweise keine bestimmten Technologien vorgeben, sondern klare – gerne auch strenge – Randbedingungen für alle Antriebsformen und Energieträger vorgeben. Aufgabe der Ingenieure ist es dann, technologieoffen Lösungen zu finden, um diese einzuhalten.“ 



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