Wie umweltfreundlich sind E-Fuels?
Die Zukunft gehört der Elektromobilität. Ab 2035 werden wir alle elektrisch fahren. Das scheint beschlossene Sache. Aber was ist mit meinem Oldtimer? Dem baue ich doch keinen Elektromotor ein! Und wenn ich in den Urlaub fliegen will, der Flieger wird doch auch nicht elektrisch fliegen, oder? So rücken die synthetischen Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, auch von einer starken Lobby beteuert, immer wieder in den Fokus der Diskussion. Von den einen als klimafreundliche Rettung für den Verbrenner und unverzichtbare Technologie für bestimmte Sektoren gefeiert, werden sie von anderen als ineffiziente Augenwischerei und teure Ablenkung von der notwendigen Verkehrswende kritisiert.
Doch was sind E-Fuels wirklich? Wie werden sie hergestellt, wie umweltfreundlich sind sie? Wo könnte ihr Einsatz tatsächlich sinnvoll sein? In diesem Artikel versuchen wir, eine sachliche und ausgewogene Erklärung zu finden – jenseits der oft ideologisch aufgeladenen Debatte – und wir fragen uns, ob E-Fuels eine realistische Ergänzung zur Elektromobilität oder doch eher eine teure Nische bleiben werden.
E-Fuels einfach erklärt: Was steckt dahinter?
Im Kern sind E-Fuels synthetisch hergestellte flüssige oder gasförmige Kraftstoffe, die chemisch gesehen Benzin, Diesel oder Kerosin ähneln. Der entscheidende Unterschied zu fossilen Kraftstoffen liegt in ihrer Herstellung: Sie werden nicht aus Erdöl gewonnen, sondern mit Hilfe von elektrischem Strom, Wasser (H₂O) und Kohlendioxid (CO₂) produziert.
Der Herstellungsprozess, oft als Power-to-Liquid (PtL) oder Power-to-Gas (PtG) bezeichnet, lässt sich vereinfacht in drei Schritten beschreiben:
- (Grüner) Wasserstoff als Basis: Zunächst wird mithilfe von elektrischem Strom Wasser durch Elektrolyse in seine Bestandteile Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) gespalten. Damit der Wasserstoff als "grün" und somit klimafreundlich gilt, muss der dafür verwendete Strom vollständig aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonne oder Wind stammen.
- CO₂ als Kohlenstoffquelle: Als zweite Hauptzutat wird Kohlendioxid benötigt. Dieses kann entweder direkt aus der Atmosphäre gefiltert werden (Direct Air Capture – DAC), was technologisch aufwendig und teuer ist, oder aus konzentrierten Quellen stammen, beispielsweise aus den Abgasen von Industrieanlagen oder Müllverbrennungsanlagen.
- Synthese zum Kraftstoff: In weiteren chemischen Prozessen werden der gewonnene (grüne) Wasserstoff und das CO₂ zu Kohlenwasserstoffen verbunden. So entstehen synthetisches Benzin, Diesel, Kerosin oder auch Methan, die dann in herkömmlichen Verbrennungsmotoren oder Turbinen genutzt werden können.
Die Produktion von E-Fuels ist energieintensiv und erfordert große Mengen an erneuerbarem Strom. Daher gelten global gesehen vor allem Regionen mit einem sehr hohen und kostengünstigen Angebot an Sonnen- und Windenergie als ideale Produktionsstandorte, beispielsweise Wüstenregionen in Chile, Nordafrika, dem Nahen Osten oder Australien. Der Transport der flüssigen E-Fuels nach Europa wäre dann über bestehende Infrastrukturen (Schiffe, Pipelines) möglich. Aber auch eine Produktion in Deutschland oder Europa wird diskutiert, etwa um lokalen Solarstromüberschuss im Sommer zu nutzen oder CO₂ direkt aus Industrieanlagen zu verwenden. Die Herausforderung hierbei ist jedoch, dauerhaft ausreichende Mengen an wirklich grünem Überschussstrom und wirtschaftlich nutzbarem CO₂ bereitzustellen.
Knackpunkt Wirkungsgrad: Viel Energie für wenig Sprit
Einer der Hauptkritikpunkte an E-Fuels ist ihr vergleichsweise schlechter Gesamtwirkungsgrad. Betrachtet man die gesamte Kette von der ursprünglichen Energieerzeugung bis zur Bewegung des Fahrzeugs, geht bei der Herstellung und Nutzung von E-Fuels ein großer Teil der eingesetzten Energie verloren. Allein bei der Umwandlung von Strom zu Wasserstoff, dann zu synthetischem Kraftstoff und schließlich bei der Verbrennung im Motor summieren sich die Verluste erheblich. Hinzu kommt der Transport, der beispielsweise mit dem Schiff weitere Energie benötigt.
Laut ADAC liegt der Wirkungsgrad von E-Fuels im PKW, also der Anteil der ursprünglich eingesetzten elektrischen Energie, der tatsächlich am Rad ankommt, nur bei etwa 10 bis 15 Prozent. Im direkten Vergleich dazu erreichen Elektroautos, die den Strom viel direkter nutzen (Stromerzeugung -> Laden -> Elektromotor), einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 70 bis 80 Prozent. Das bedeutet, um dieselbe Strecke zurückzulegen, benötigt ein mit E-Fuels betriebenes Auto am Ende etwa fünf- bis sechsmal mehr Energie als das Elektroauto.
Befürworter von E-Fuels argumentieren oft, dass dieser geringe Wirkungsgrad weniger ins Gewicht fiele, wenn ausschließlich sonst nicht nutzbarer Überschussstrom aus erneuerbaren Energien für ihre Produktion verwendet würde. Kritiker wenden hier jedoch ein, dass solcher "Überschussstrom" in den benötigten riesigen Mengen kaum planbar und konstant verfügbar sein wird und es effizienter wäre, diesen Strom direkt zu nutzen oder zu speichern, anstatt ihn mit hohen Verlusten in Kraftstoff umzuwandeln.
Umweltaspekte: CO₂-Kreislauf vs. lokale Emissionen
Das Hauptargument für E-Fuels ist ihre potenzielle CO₂-Neutralität im globalen Kreislauf. Wenn das für die Synthese verwendete CO₂ zuvor der Atmosphäre entnommen wurde und bei der Verbrennung im Motor die gleiche Menge CO₂ wieder freigesetzt wird, ergibt sich über den gesamten Lebenszyklus betrachtet eine ausgeglichene CO₂-Bilanz.
Dieser Idealfall hängt jedoch entscheidend davon ab, dass für die gesamte Prozesskette – von der Wasserstoffproduktion bis zur Synthese – ausschließlich Strom aus erneuerbaren Quellen verwendet wird. Kommt hingegen Strom aus fossilen Quellen zum Einsatz, ist die Klimabilanz von E-Fuels negativ.
Ein wichtiger, oft übersehener Punkt betrifft die lokalen Emissionen. Selbst wenn E-Fuels global CO₂-neutral hergestellt werden, entstehen bei ihrer Verbrennung im Motor weiterhin Schadstoffe wie Stickoxide, Feinstaub oder Kohlenmonoxid. Die Verbrennung von E-Fuels in einer deutschen Innenstadt verschlechtert also die lokale Luftqualität wie ein normaler Verbrenner - anders als ein emissionsfrei fahrendes Elektroauto. Vereinfacht gesagt könnte man behaupten, wir importieren das CO₂ mit den E-Fuels aus Chile und blasen es in unsere Innenstädte.
Streitpunkt E-Fuels: Wer ist dafür, wer dagegen – und warum?
Die Debatte um E-Fuels wird von unterschiedlichen Interessengruppen mit teils gegensätzlichen Argumenten geführt.
Befürworter sehen in E-Fuels eine wichtige Option für eine technologieoffene Verkehrswende. Dazu gehören unter anderem die Mineralölindustrie und Automobilzulieferer, die am Erhalt der Verbrenner-Technologie und der bestehenden Infrastruktur, wie Tankstellen, interessiert sind. Auch Sportwagenhersteller wie Porsche investieren in die Entwicklung von E-Fuels, um ihre ikonischen Modelle auch in Zukunft anbieten zu können. Die eFuel Alliance, eine Lobbyorganisation, betont das Potenzial von E-Fuels für den klimaneutralen Weiterbetrieb der riesigen Bestandsflotte von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und als Möglichkeit, erneuerbare Energie aus sonnen- und windreichen Regionen der Welt zu speichern. Bestimmte politische Akteure argumentieren mit Technologieoffenheit und der Sicherung von Arbeitsplätzen.
Unbestritten ist der Bedarf in Sektoren wie der Luft- und Schifffahrt, wo Batterien aufgrund ihres Gewichts und ihrer Energiedichte oft keine praktikable Alternative darstellen.
Kritiker, darunter viele Umweltverbände wie Greenpeace und zahlreiche Energieexperten, sehen in E-Fuels für den Pkw-Verkehr eine ineffiziente und teure Scheinlösung. Sie argumentieren, dass der extrem hohe Energieaufwand und die damit verbundenen Kosten E-Fuels für den Massenmarkt unrentabel machen. Die begrenzte Verfügbarkeit von wirklich grünem Strom und nachhaltig gewonnenem CO₂ sollte ihrer Meinung nach vorrangig für Bereiche eingesetzt werden, in denen es keine elektrischen Alternativen gibt, wie eben Flugzeuge und Schiffe. Für den Pkw-Verkehr sei die batterieelektrische Mobilität die deutlich effizientere und kostengünstigere Option. Es wird befürchtet, dass die Fokussierung auf E-Fuels den notwendigen schnellen Umstieg auf Elektroautos verzögern könnte.
Kosten und Verfügbarkeit: Was erwartet uns an der Zapfsäule?
Aktuell sind E-Fuels, wenn überhaupt verfügbar, extrem teuer. Auch wenn die Kosten durch Skaleneffekte und technologischen Fortschritt in Zukunft sinken dürften, gehen die meisten Studien davon aus, dass E-Fuels auch langfristig deutlich teurer bleiben werden als das direkte Laden von Strom für Elektroautos. Der ADAC schätzt, dass im Jahr 2030 Literpreise von etwa 2 Euro erreicht werden können - allerdings ohne Steuern.
Sinnvolle Nischen: Wo E-Fuels eine Zukunft haben könnten
Trotz aller Kritikpunkte gibt es Felder, in denen batteriebetriebener Verkehr keine Option ist. Hier können E-Fuels eine sinnvolle Option sein. Insbesondere in der Luft- und Schifffahrt gelten sie aufgrund der Schwierigkeit, große Batterien einzusetzen, als eine der vielversprechendsten Optionen. Auch für den Weiterbetrieb von Oldtimern, die nicht einfach auf Elektroantrieb umgerüstet werden können, bieten E-Fuels eine Möglichkeit, diese emissionsärmer zu nutzen und ein Stück automobile Kultur zu erhalten. Im Motorsport, beispielsweise in der Formel 1, werden E-Fuels bereits eingesetzt. Ab 2026 will die Formel 1 zu 100 Prozent mit CO₂ neutralem Sprit fahren. Damit will man sich als Technologietreiber positionieren und ein umweltfreundlicheres Image schaffen. Auch für Spezialfahrzeuge in Bereichen, wo lange Betriebszeiten ohne Lademöglichkeit oder extreme Bedingungen herrschen, zum Beispiel in der Landwirtschaft, im Militär oder bei Katastropheneinsätzen, sind E-Fuels eine sinnvolle Alternative zu fossilen Brennstoffen.
Für den alltäglichen Pkw-Verkehr im Massenmarkt erscheinen sie aufgrund der genannten Nachteile bei Kosten und Energieeffizienz im Vergleich zu Elektroautos jedoch als wenig praxistauglich.
Fazit: Realistische Einordnung statt Glaubenskrieg
E-Fuels sind eine Option, um erneuerbare Energie in flüssige Kraftstoffe umzuwandeln. Sie bieten das Potenzial, bestimmte Sektoren klimafreundlicher zu gestalten und den Weiterbetrieb von Verbrennungsmotoren zu ermöglichen. Für den breiten Pkw-Massenmarkt sind E-Fuels aufgrund ihres schlechten Wirkungsgrads und der absehbar hohen Kosten im Vergleich zum Elektroauto keine wirtschaftliche oder effiziente Alternative. Ihre Stärke liegt vielmehr in Nischenanwendungen und in Sektoren, die schwer direkt zu elektrifizieren sind, wie dem Flug- und Schiffsverkehr. Auch für den Betrieb von Oldtimern können sie sinnvoll sein, um ein Stück automobile Kultur klimafreundlich zu erhalten.
Die doch recht ideologisch geführte öffentliche Diskussion bezieht sich meist auf Extrempositionen. Es geht aber weniger um ein "Entweder-Oder" zwischen E-Fuels und Elektromobilität, sondern um einen Einsatz dort, wo sie ihre Vorteile ausspielen können und die Nachteile wie Kosten und Energieaufwand vertretbar sind. Sie sind eine mögliche Ergänzung im Energiemix der Zukunft, aber kein Allheilmittel und kein Grund, den Umstieg auf effizientere Antriebsformen wie das Elektroauto zu verzögern.
Bei Aampere sind wir überzeugt: Die Zukunft ist elektrisch. E-Fuels werden sich wenn überhaupt als reine Nischenprodukte durchsetzen. Mit Aampere wird der Verkauf deines E-Autos unkompliziert. Erfahre hier, wie einfach du dein E-Auto verkaufen kannst.
Quellen:
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