E-Fuels: klimaneutraler Zukunftsprit mit unklarer Perspektive

In der Diskussion um nachhaltige Mobilität hoffen viele Autofahrer auf E-Fuels. Schließlich sind zurzeit knapp 49 Millionen Pkw auf deutschen Straßen zugelassen, davon erst 1,65 Millionen Elektroautos. Von Verfügbarkeit und Preis der E-Fuels hängt ab, ob sich Verbrenner nach dem EU-Verbrenner-Aus ab 2035 noch ökonomisch fahren lassen. Vor allem: Der Erfolg ist ohne Umrüstung erreichbar. Weder bei Autos noch Motorrädern müssen Antrieb oder Software angepasst werden. Also tanken und los.

Damit wären E-Fuels die klimafreundliche Alternative zum Elektroantrieb im Auto, weil man weiter Verbrenner fahren kann. Klimaschützer argumentieren dagegen, E-Fuels seien eine Mogelpackung – sie hälfen nicht beim Verringern von CO₂ in der Atmosphäre, sondern würden Strom verschwenden, da deren Wirkungsgrad – gemessen am E-Auto – gerade mal bei 15,6 Prozent liege. Hier folgen einige Argumente, ob und wie umweltfreundlich E-Fuels sind.

Die TU Darmstadt hat für eine Studie zur Verträglichkeit von E-Fuels für konventionelle Verbrennungsmotoren ein Jahr hindurch die Motorsport-Rennserie ADAC XC-Cup begleitet. Diese Formel ist die erste in Deutschland, deren Teilnehmer ausschließlich komplett regenerativen Kraftstoff tanken. Auch auf dem Motorenprüfstand und in einem Serienauto auf der Straße wurde eine bestimmte Sorte E-Fuel – die Marke "Eco100 Pro" – getestet. Ergebnis: keine Einbußen bei Leistung und Drehmoment, kein Mehrverbrauch.

Das Wichtigste aber war die Erkenntnis, dass kein Motor beschädigt wurde. Die CO₂-Emissionen lagen um 77 Prozent unter denen von Benzin aus Erdöl. Warum keine 100 Prozent? Weil Herstellung und Transport dieses E-Fuels (noch) nicht CO₂-neutral möglich sind. Wird erneuerbare Energie für die Produktion eingesetzt, lasse sich dieser Wert der CO₂-Neutralität auf 92 Prozent steigern.

Wie sieht die CO₂-Bilanz von E-Fuels aus? Grundlage für die Berechnung sind die Inhaltsstoffe. Die Kraftstoffe basieren darauf, dass der Verbrennungsprozess umgedreht wird: Zunächst wird das Klimagas Kohlendioxid (CO₂₎ der Atmosphäre entzogen, mithilfe von Strom wird ein synthetischer Treibstoff erzeugt, der dann wieder im herkömmlichen Diesel- oder Benziner-Fahrzeug verbrannt wird. Somit können E-Fuels beim Einsatz von grünem Strom treibhausgasneutral sein. Bedingung: Der gesamte Produktionsprozess muss grün sein, also von der Produktion bis zum Transport zur Tankstelle.

Wichtig ist auch: Während das CO₂ am Ort der Gewinnung aus der Luft herausgezogen wird, bläst man es am Ort der Verbrennung wieder in die Umgebung. Bei der Verbrennung entsteht insgesamt nicht mehr CO₂, als zuvor gebunden wurde. Es wird aber unterm Strich kein CO₂ der Atmosphäre entnommen. Die Produktion von E-Fuels ist daher ein Nullsummenspiel: Sie reinigt die Atmosphäre nicht von Klimagas, sondern belässt den Anteil, wie er ist. Die Klimabilanz belastet die Produktion von grünem Strom, mit dessen Hilfe ein relativ ineffizienter Kraftstoff zur Verbrennung hergestellt wird. Die Energiebilanz beeinträchtigt auch Produktion und Transport von E-Fuels.

Geraten abgesehen vom gebundenen CO₂ weitere Schadstoffe in die Luft? Das ist im Alltagstest bislang kaum überprüft worden, weil es nur geringe Mengen an E-Fuels gibt. Umso aufschlussreicher der Test des ADAC: Drei Benziner, darunter zwei Golf-Modelle, sowie zwei Diesel wurden mit synthetischem Sprit betrieben und in über 100 Messungen auf dem Prüfstand auf Schadstoffausstoß überprüft.

Das Ergebnis des Tests von 2022: Sowohl Benziner als auch Diesel hielten im Betrieb mit E-Fuels bzw. HVO (Pflanzendiesel) die Grenzwerte beim Schadstoffausstoß nicht nur ein, sondern lagen signifikant unter denen von konventionellem, fossilbasiertem Sprit. Auch die Menge an ausgestoßenem Stickstoff lag bei den Selbstzündern um 40 Prozent unter dem Betrieb mit herkömmlichem Diesel.

Bisher gab es keine präzisen Schätzungen, wie viel ein Liter E-Fuel an der Tankstelle kosten wird. Das liegt auch daran, dass größere Mengen des synthetischen Kraftstoffs bisher nicht verfügbar sind und eine Produktion im großen Stil noch Zukunftsmusik. Nach Angaben der internationalen Industrie-Lobby E-Fuel Alliance werden sich die Herstellungskosten 2025 zwischen 1,16 und 1,99 Euro pro Liter bewegen. Zum Vergleich: Der Einkaufspreis für Super E10 liegt derzeit bei 0,762 Euro pro Liter.

Die E-Fuel Alliance schätzt, dass 2050 ein Liter des klimaneutralen Sprits an der Tankstelle als synthetischer Super-Kraftstoff 1,45 bis 2,24 Euro pro Liter kosten wird. Synthetischer Diesel werde 1,38 bis 2,17 Euro kosten. Eine solche Prognose ist natürlich gewagt. Aber genauer lässt sich die zukünftige Entwicklung nicht kalkulieren. Denn die Produktionskapazitäten für E-Fuels sind gerade erst im Entstehen.

Kürzlich wurde unter dem Namen "Leuna100" in Sachsen-Anhalt eine Pilotanlage von der Fraunhofer-Gesellschaft und der TU Berlin in Betrieb genommen, die den klimaneutralen Brennstoff erzeugt. Damit soll die industrielle Fertigung in großem Stil erprobt werden. Die Bundesregierung gab 10,4 Millionen Euro dazu.

Eine Studie des Heidelberger Instituts für Energie- und Umweltforschung (ifeu) ergab kürzlich, dass Elektroautos in der CO2-Gesamtbilanz immer im Vorteil sind. Sie sind selbst dann klimafreundlicher, wenn Verbrenner komplett mit grünen E-Fuels betrieben werden. In die Gesamtbilanz flossen der Energie-, Ressourcen- und Wasserverbrauch sowie die Schadstoffemissionen in Luft, Wasser und Boden.

Auch Herstellung der Fahrzeuge, Kraftstoffe und Anlagen zur Stromerzeugung wurden einbezogen. Dazu kamen berechnete Werte für den Energieverbrauch beim Fahren sowie für das Verschrotten und Recyceln. Wesentlich ist dabei, dass der Klimavorteil des E-Autos umso größer wird, je mehr grüner Strom verfügbar wird.