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Schadstofffreier Kraftstoff
Statt sichere Kernkraftwerke ab zu schalten und neu gebaute Kohlekraftwerke nicht in Betrieb zu stellen, sollten unsere Politiker lieber etwas mehr Geld in die Forschung von bezahlbaren Schadstofffreien Kraftstoff für Verbrennungsmotoren investieren
und schon wären unsere Umweltprobleme gelöst, ohne dass unsere Wirtschaft Schaden nimmt.
Norweger bauen gigantische Fabrik für Wunder-Diesel
Für die Zukunft von Diesel- und Benzinmotoren sieht es derzeit eigentlich nicht gut aus. Angesichts von Abgasskandal, Klimawandel und fortschreitendem Trend zum Elektroauto wetten manche Fachleute bereits auf den Abgesang der traditionsreichen Verbrennungsmotoren. Zuletzt verkündete Volvo den langfristigen Ausstieg aus der Technik.
Doch ausgerechnet im Elektroauto-Dorado Norwegen schicken sich jetzt Investoren an, den Trend zu brechen. Das Unternehmen Nordic Blue Crude plant zehn gigantische Fabriken, die eine Art sauberen Wunder-Diesel für Hunderttausende Autos aus Kohlendioxid, Wasserstoff und elektrischem Strom aus Wasserkraft produzieren soll.
"Wir haben schon mit der Konstruktionsplanung begonnen", erklärte Nordic-Blue-Chef Gunnar Holen gegenüber manager-magazin.de. Zunächst will das Unternehmen 70 bis 80 Millionen Euro in eine Fertigungsstätte im südnorwegischen Porsgrunn stecken. Zentraler Partner ist die sächsische Firma Sunfire, die eine kleine derartige Produktion bereits in Dresden betreibt.
Die Technik ist potenziell geeignet, die Autoindustrie von mehreren ihrer drängendsten Probleme gleichzeitig zu befreien. Der Treibstoff kann nahezu klimaneutral hergestellt werden und bei seiner Verbrennung entstehen weniger Abgase. Er ist zudem unbegrenzt verfügbar.
Eine Fertigung im großen Stil ist geeignet, die bisher hohen Produktionskosten drastisch zu senken. Aus diesem Grund setzen Unternehmen wie Audi Börsen-Chart zeigen, die Lufthansa Börsen-Chart zeigen, aber auch der Mineralölkonzern Total Börsen-Chart zeigen auf die Entwicklung derartiger Kraftstoffe.
Die Technik ist prinzipiell nicht völlig neu, doch die einzelnen Verfahrensschritte wurden in den vergangenen Jahren verbessert:
- Per Elektrolysewird Wasser zunächst in Sauerstoff und Wasserstoff getrennt. Dabei setzt Sunfire auf ein Verfahren mit heißem Wasserdampf, der im Prozess zurückgewonnen wird. Das verbessert die Energiebilanz.
Wie der Wundersprit wirtschaftlich werden soll
- Die Konvertierungreduziert mithilfe des erzeugten Wasserstoffs zugeführtes Kohlendioxid (CO2) zu Kohlenmonoxid. Der Clou: Das CO2 kommt nicht wie üblich aus Brennstoffen wie Kohle oder Holz - sondern aus der Luft. Dazu baut Sunfire eine Art überdimensionalen Staubsauger der Schweizer Firma Climeworks ein.
- Das Kohlenmonoxid plus wiederum Wasserstoff werden per Fischer-Tropsch-Synthesein einem Reaktor verflüssigt. Dies ist ein altes Verfahren, zu dem spätere Sunfire-Mitarbeiter bereits in der DDR forschten. Ursprünglich ermöglichten Franz Fischer und Hans Tropsch in den 20er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts mit der Synthese die Verflüssigung von Kohle.
- In der Anlage in Südnorwegen (energetischer Wirkungsgrad: 60 Prozent) sollen ab 2020 pro Jahr zunächst zehn Millionen Liter synthetischer Diesel aus Kohlendioxid, Wasserstoff und Elektrizität entstehen. Die Menge reicht aus, um etwa 13.000 Autos mit Sprit zu versorgen. Später soll die Kapazität der Fabrik verzehnfacht werden, sagt Holen. "Als nächsten Schritt planen wir zehn derartige Fabriken in Norwegen." Eine Milliarde Liter soll dann die Produktionsstätten im Jahr verlassen.
- "Läuft die erste Anlage in Norwegen reibungslos, können die nächsten Anlagen größer und günstiger gebaut werden, so dass sich die Kapitalkosten pro Liter halbieren", sagt Sunfire-Chef Nils Aldag gegenüber manager-magazin.de. Sunfire liefert den Elektrolyseur für die Anlage und will Teile seines bisherigen Wunderdiesel-Know-hows dauerhaft an die Norweger verkaufen.
- Bei Flugbenzin ist die Umstellung besonders schwer
- Tatsächlich sind die Kosten bisher einer der wesentlichen Knackpunkte bei dem Konzept. Die norwegischen Investoren wollen den Preis für das Rohprodukt aus der neuen Anlage zunächst "auf unter zwei Euro pro Liter drücken".
- Dabei handelt es sich um einen Mischpreis für verschiedene Ölersatz-Produkte aus der Fabrik. Für Wachse würden Kunden möglicherweise mehr zahlen, den Diesel könnte sie daher möglicherweise günstiger anbieten.
- Ein Vergleich zeigt aber, wie weit der Weg zur unsubventionierten Wirtschaftlichkeit ist: Ohne Steuern und Abgaben kostet ein Liter herkömmlicher Diesel etwa 45 Cent. Ein Liter Biosprit aus Pflanzen kommt auf 75 Cent. Mittelfristig wollen die Investoren ihren Wunderdiesel als Biokraftstoff-Ersatz normalem Auto- oder Flugkraftstoff beimischen. Die vollen gesetzlichen Voraussetzungen dafür stehen allerdings noch aus.
Beim Flugbenzin, das traditionell von Steuern und Abgaben befreit ist, sehen Fachleute besonders geringe Chancen für einen Durchbruch. "Wenn sich der Preis für Flugbenzin weiter in dem langjährig beobachteten Bereich bewegt, wird ein deutlicher Unterschied zu sythetischem Kraftstoff bestehen bleiben, der mit erneuerbaren Energien erzeugt wird", urteilt etwa das Umweltbundesamt.
Warum Audi auf das Konzept abfährt
Die Lufthansa engagiert sich dennoch für das Thema. Denn die Luftfahrtbranche hat sich Klimaschutzziele gesetzt. Ein internationaler Handel mit Emissionsrechten ist geplant.
Manche Vertreter der Autoindustrie rechnen damit, dass das Konzept früher oder später den Durchbruch schafft. Darauf stellt sich beispielsweise Fahrzeughersteller Audi ein.
"Wenn synthetische Kraftstoffe kommen, können wir die Plugin-Hybride abschalten", sagte der Chef der Antriebsentwicklung, Nikolai Ardey, gegenüber manager-magazin.de. Seine Vision: In einigen Jahrzehnten dominieren reine batterieelektrische Autos, aber auch Verbrenner den Markt, die mit Kraftstoffen wie von Nordic Blue Crude versorgt werden. Zwitter wie die Plugin-Hybride würden dann nicht mehr gebraucht.
Abgase müssen trotzdem gereinigt werden
- Auf bessere Abgasreinigungssysteme werden Autohersteller allerdings dank des Wunderdiesels nicht verzichten können - er erzeugt bei der Verbrennung nach Auskunft von Fachleuten nur etwa 10 bis 20 Prozent weniger Stickoxid und Feinstaub als klassischer Diesel.
- Teile der Ölindustrie setzten ebenfalls auf synthetische Kraftstoffe. "Synthetische Kraftstoffe haben das Potenzial, den Kraftstoffmarkt komplett zu bedienen", sagt der Hauptgeschäftsführer des Mineralölwirtschaftsverbandes, Christian Küchen. Dabei hat er den Zeitraum ab 2030 bis in die zweite Hälfte des Jahrhunderts im Blick.
- Dann soll die Weltwirtschaft fast komplett ohne den Ausstoß von Treibhausgasen funktionieren. Das haben die G7-Staatschefs sowie die Unterzeichner des Pariser Klimaabkommens vereinbart.
- "Unsere Motivation ist es, ein profitables Geschäft aufzubauen und Treibhausgase zu reduzieren", sagt Nordic-Blue-Crude-Chef Holen. Der Bau der ersten Fabrik sei zu knapp 100 Prozent sicher. "Es ist schwer vorstellbar, was uns stoppen soll."
Das ganze wäre so einfach, doch unsere Politiker wollen das aus wirtschaftlichen Interessen nicht.
Einfach den Schadstofffreien Diesel (Beispiel Norwegen) subventionieren, dass er nicht so teuer ist und wir können überall in die Städte fahren sowie die Automobilwirtschaft bleibt unbeschadet.
Doch da unsere Politiker gerne unser Geld reichlich ausgeben, werden sie nicht auf die hohen Abgaben auf den Kraftstoff verzichten.
Obwohl es längerfristig bestimmt die günstigere Lösung wäre
Wasserstoffstrategie vor Abschluss - Opposition sieht Mängel
Wasserstoff:
Bis 2050 soll Deutschland «klimaneutral» sein. Das klingt nach ferner Zukunft.
Aber wenn in 30 Jahren wirklich Fabriken produzieren, Autos und Lkw fahren, Flugzeuge fliegen und Heizungen laufen sollen, ohne dass zusätzliche Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen, dann ist dafür ein kaum vorstellbarer Wandel notwendig - und zwar zügig.
Es reicht nicht, Kohlekraft durch Windräder und Solaranlagen zu ersetzen oder E-Autos zu bringen. Experten sind einig, dass es ohne eine Technologie nicht geht: Wasserstoff als Energieträger. An diesem Mittwoch verabschiedet das Bundeskabinett deswegen eine Wasserstoffstrategie für Deutschland.
Dass diese Strategie mehr als ein halbes Jahr später kommt als geplant, ist eigentlich kein Wunder: Es geht nicht nur um sehr viel Geld, sondern so ziemlich jeder Wirtschaftszweig will ein Stück vom Kuchen abhaben. Dazu kommt, dass Energie auf Wasserstoff-Basis den Klimaschutz voranbringen kann - aber nicht muss. Und dass Deutschland alleine bei dem Thema nicht sehr weit kommen kann. Der Reihe nach.
Wie Wasserstoff das Klima retten soll:
Wenn weniger Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre gelangen soll, muss weniger Kohle, Erdöl und Erdgas verbrannt werden. Nicht immer kann Strom aus Wind, Sonne oder Biomasse fossile Brennstoffe so direkt ersetzen, wie wenn ein E-Auto mit Strom statt mit Sprit fährt. Hier kommt Wasserstoff ins Spiel. Die technischen Details sind eher etwas für Chemie-Interessierte: Wasserstoff entsteht zum Beispiel durch Elektrolyse von Wasser, das in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Dafür braucht es elektrische Spannung, also Strom.
Wasserstoff kann Brennstoffzellen betreiben, etwa für Lastwagen. Aus Wasserstoff können gasförmige und flüssige Kraft- und Brennstoffe gemacht werden. Man spricht dabei oft von Power-to-X: Aus Strom, Power, entsteht etwas anderes, X. Und er speichert Energie, was wichtig ist, wenn der Strom komplett aus Erneuerbaren kommen soll.
Grün, grau, blau: Warum nicht jeder Wasserstoff dem Klima hilft:
Je nachdem, aus was Wasserstoff gewonnen wird und woher der Strom kommt, gibt es unterschiedliche Namen: Grüner Wasserstoff entsteht mit erneuerbaren Energien aus Wasser und ist der Liebling der Klimaschützer. Grauer Wasserstoff dagegen wird aus fossiler Energie hergestellt, etwa aus Erdgas. Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen rund 10 Tonnen CO2 - kein guter Deal für das Klima. Als blau wird Wasserstoff bezeichnet, wenn das CO2 gespeichert wird, also nicht in die Atmosphäre gelangt. Die Methoden dafür sind umstritten. Türkiser Wasserstoff wird aus Methan gewonnen.
Was die Bundesregierung plant:
Der Bund hat schon viele Hundert Millionen Euro in die Forschung zum Wasserstoff gesteckt, weitere, milliardenschwere Förderprogramme laufen. Im großen Konjunkturpaket gegen die Corona-Krise sind weitere 7 Milliarden Euro für den Markthochlauf von Wasserstofftechnologien vorgesehen und 2 Milliarden für internationale Partnerschaften. Denn es wird längerfristig so viel Wasserstoff gebraucht, dass Deutschland den nicht alleine produzieren kann - allein schon wegen der enormen Strommengen, die dafür notwendig sind.
Bis 2030 sollen in Deutschland Erzeugungsanlagen von bis zu fünf Gigawatt Gesamtleistung entstehen, heißt es in der Wasserstoff-Strategie. Diese sollen etwa ein Siebtel des erwarteten Bedarfs herstellen. Der Rest muss importiert werden. Die SPD wollte eigentlich doppelt so viel Kapazität.
Umstritten war auch, welche Rolle nicht-grüner Wasserstoff spielen soll. In der Strategie heißt es nun, dass nur grüner Wasserstoff «auf Dauer nachhaltig» sei - aber auf dem weltweiten und europäischen Markt auch blauer oder türkiser Wasserstoff gehandelt werde, der daher auch in Deutschland «eine Rolle spielen und, wenn verfügbar, auch übergangsweise genutzt» werde.
Ziel ist es, neben der Förderung von Investitionen auch einen Markt für Wasserstoff zu schaffen, damit Unternehmen überhaupt im großen Stil auf Wasserstoff-Produktion setzen. Denn bisher ist oft die Rede von einem «Henne-Ei-Problem»: Es ist nicht genug Wasserstoff da, um Anwendungen voranzubringen - und es gibt nicht genug Anwendungen, um in die Produktion einzusteigen.
Im Gespräch ist unter anderem eine Quote für Kerosin, also Flugzeug-Treibstoff, in Höhe von mindestens zwei Prozent für das Jahr 2030, oder eine Quote für klimafreundlichen Stahl. Beschlossen ist das aber nicht. Die Produktion von grünem Wasserstoff soll zudem über eine Befreiung von der Ökostrom-Umlage gefördert werden, die Bürger mit der Stromrechnung zahlen.
Wofür der Wasserstoff verwendet werden soll:
Klar ist, dass etwa die Stahl-, Chemie- und Zementbranche ihn braucht, um CO2-Emissionen zu drücken. Auch «Teile des Wärmemarkts» hat die Regierung «im Blick», wie es in der Strategie heißt. Und wie sieht es beim «Klimaschutz-Sorgenkind» Verkehr aus? «Sowohl im Luft- als auch im Seeverkehr sind für die Dekarbonisierung klimaneutrale synthetische Kraftstoffe erforderlich», heißt es in der Strategie. Das bezweifelt keiner, auch Brennstoffzellen in Bussen, Zügen und Lkw sind ziemlich unstrittig.
Der Satz «Auch in bestimmten Bereichen bei PKWs kann der Einsatz von Wasserstoff eine Alternative sein», kommt dagegen bei Umweltschützern eher schlecht an: Sie werfen der Branche vor, nicht auf batterieelektrische Fahrzeuge umsteigen zu wollen, in denen Strom effizienter genutzt wird als über der Wasserstoff-Umweg.
Porsche wagt sich an kaum erprobten Antrieb – es ist weder Wasserstoff noch ein E-Auto
Eigentlich hat Porsche mit E-Autos bislang recht gute Erfahrungen gemacht. Sein Elektro-Vorreiter Taycan ist gefragt. So gefragt sogar, dass das Unternehmen Audi-Mitarbeiter ausleiht, um mit der Produktion im Zuffenhausener Werk hinterherzukommen.
Auch Porsches Entwicklungschef Michael Steiner scheint von E-Autos durchaus angetan zu sein, nennt die Elektromobilität in einer Porsche-Mitteilung "eine absolut begeisternde und überzeugende Technologie". Und schränkt dann doch ein. "Für sich allein genommen bringt [die E-Mobilität] uns in Richtung Nachhaltigkeit weniger schnell voran, als wir vorankommen wollen", lässt er sich zitieren. "Deshalb engagieren wir uns zusätzlich beim Thema E-Fuels."
E-Fuels (Fuels ist Englisch für Kraftstoffe) gelten als mögliche, bislang aber kaum erforschte Alternative zu Batterien und Brennstoffzellen. Sie benötigen in der Herstellung zwei Komponenten: durch Elektrolyse gewonnenen Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid.
E-Auto-Alternative hat ein großes Problem
Die Herstellung der E-Treibstoffe ist aufwendig. Zunächst wird aus Wasser Wasserstoff erzeugt. Dazu sind große Mengen elektrischen Stroms notwendig. Dann wird Kohlendioxid, also CO2, eingesetzt, um aus dem Wasserstoff ein Gas oder eine Flüssigkeit als Kraftstoff zu erzeugen. Im Idealfall stammt das CO2 aus der Luft, sodass ein Kreislauf entsteht und die Verbrennung im Motor klimaneutral ist. Der gewonnene Kraftstoff lässt sich in modernen Verbrennungsmotoren problemlos einsetzen. Damit könnten Diesel- und Benzinmotoren schon heute CO2-neutral fahren. So die Theorie.
In der Praxis aber haben E-Fuels ein Problem: Autofahrer haben kaum Möglichkeiten, E-Fuels in Deutschland zu tanken. Im großen Stil sind sie nicht verfügbar. Und in der politischen Diskussion um Klimaschutz und Dieselkrise spielen sie bislang eine untergeordnete Rolle. Zudem sehen Umweltschützer und Grüne E-Fuels skeptisch. Sie kritisieren, dass Ökostrom erst eingesetzt werde, um Wasserstoff und dann den Treibstoff herzustellen statt Autos direkt anzutreiben.
Auch Steiner räumt ein, dass es weitaus effizienter sei, mit Ökostrom direkt ein E-Auto zu laden. Für immer und ewig gelten lassen wolle er das Argument aber auch nicht, schreibt Porsche. "Wenn es uns gelingt, als Menschheit die weltweit betrachtet im Überschuss vorhandene regenerative Energie zu nutzen, können wir die Nachhaltigkeit höher priorisieren als die Effizienz."
Synthetisches Benzin aus Ökostrom – warum die E-Fuel-Wette nicht aufgehen wird
Synthetisches Benzin aus Ökostrom ist im Moment ein heißes Thema. Vor allem seit Porsche zusammen mit Siemens im Dezember 2020 verkündete, eine sogenannte E-Fuel-Anlage in Chile bauen zu wollen. Aus Windenergie soll dann synthetischer Kraftstoff hergestellt werden, der ohne große Probleme auch in existierenden Verbrennungsmotoren genutzt werden kann. Ebenso ließen sich E-Fuels über das bestehende Tankstellennetz vertreiben. Sauberes Benzin ohne klimaschädliche Emissionen, die alle modernen Autos, die heute unterwegs sind, nutzen können – wäre das nicht eine ideale Lösung?
Die Sache ist leider nicht so einfach, wie sie klingt. Zunächst muss man erwähnen, dass der Wirkungsgrad von E-Fuels erschreckend gering ist. Während bei einem Elektroauto rund 70 Prozent der zur Verfügung gestellten Energie am Ende auch für den Antrieb genutzt werden können, sind es bei den E-Fuels nur 15 Prozent. Damit haben E-Fuels den mit weitem Abstand schlechtesten Wirkungsgrad, den es bei den momentan verfügbaren Antriebstechnologien gibt. Man benötigt die fünffache Menge an Energie, um mit E-Fuels die gleiche Strecke wie mit einem E-Auto zurückzulegen.
Unterirdische Effizienz, klimaschädliche Herstellung
E-Fuels-Befürworter argumentieren, dass die Effizienz eines Kraftstoffs keine Rolle spielt, solange dieser mit grüner Energie hergestellt werden kann. Wind und Sonne seien ja genug da, da störe am Ende nicht, wie viel grüner Kraftstoff hergestellt und verbraucht wird, solange alles klimaneutral sei. Doch eine Studie des Umweltbundesamts kommt zu dem Schluss, dass gerade die Herstellung und der Transport der E-Fuels aus weit entfernten Ländern alles andere als eine positive Ökobilanz nach sich ziehen.
Das gravierendste Argument gegen E-Fuels aber ist, neben dem katastrophalen Wirkungsgrad, die Herstellung selbst. Denn um E-Fuels herstellen zu können, wird Wasserstoff benötigt. Dieser wird dann mit Kohlendioxid (CO2) angereichert und weiter chemisch bearbeitet. Da gibt es dann gleich zwei Probleme: Erstens ist die Gewinnung von CO2 aus der Luft aufwendig und bisher kaum erprobt. Selbst wenn man diese Hürde irgendwann beseitigen sollte, gilt zweitens, dass die Herstellung von Wasserstoff enorme Mengen an Energien verschlingt.
Die berechtigte Frage ist also, warum überhaupt sehr viel Energie in die Herstellung von Wasserstoff gesteckt werden sollte, wenn diese Energie besser für Industrie und Elektromobilität verwendet werden könnte. Tatsächlich ergibt es mehr Sinn, einfach direkt den Wasserstoff zu verwerten und für den Antrieb von Autos, Lastkraftwagen, Flugzeugen oder Schiffen zu verwenden.
Befürworter der E-Fuel Strategie werfen hier ein, dass der Aufbau einer Infrastruktur für die Verteilung von Wasserstoff zu teuer sei. Immerhin kostet eine Wasserstofftankstelle mehr als eine Million Euro. Diese Investitionen würde man sich sparen, wenn man auf E-Fuels setzen würde, die man – wie erwähnt – über das bestehende Tankstellennetz vertreibt.
LKWs und Flugzeuge könnten dennoch profitieren
Es geht also um's Geld und um wichtige Investitionen in die Zukunft. Der Autoindustrie wäre es lieber, sie könnte ihre Motoren weiterbauen und sich den teuren Umbau zur Elektromobilität sparen. Es scheint billiger zu sein, E-Fuels am anderen Ende der Welt produzieren zu lassen. Damit verpasst man aber die Chance, den Technologiewandel anzuführen.
Dass man E-Fuels in bestimmten Mengen benötigen wird, ist allerdings richtig. Aber weniger für private Pkw, sondern mehr für Lastwagen und vor allem im Flugverkehr. Der Denkfehler bei E-Fuels für Autos ist, dass Industrie und Gesellschaft mit der Mobilität einfach so weiter machen, wie bisher. Das würde der Autoindustrie gefallen, nicht aber den Städten. Denen geht es vor allem um eine Reduktion des Straßenverkehrs und nicht um einem Austausch oder gar einen Ausbau der Fahrzeugflotte.
E-Fuels bieten also, abgesehen von einigen wenigen Einsatzbereichen, im Autoverkehr keine Lösung. Statt Investitionen in einen nicht effizienten Kraftstoff zu stecken, sollte das Geld lieber in den Ausbau der lokalen erneuerbaren Energien und des Stromnetzes gesteckt werden. Die Elektromobilität scheint, bei allen bekannten Nachteilen, weiterhin die einzige Lösung zu sein, um die Mobilität klimaneutral zu gestalten.
Bund will Kraftstoffe ohne Palmöl ab 2023 - Aus für Palmöl
Ab 2023 möchte der Bund Kraftstoffe auf Palmölbasis nicht mehr fördern. Vorher hatte bereits die EU den Ausstieg aus der Palmöl-Förderung bis 2030 bekanntgegeben.
Die Gewinnung von Palmöl gilt als zerstörerisch für die Natur – deshalb möchte der Bund ab 2023 nur noch die Produktion von Biokraftstoffen unterstützen, die auf Basis von Abfall- und Reststoffen entstehen. Dies geht aus einer Verordnung hervor, die das Bundeskabinett Mitte der Woche beschlossen hat. Die Verordnung basiert auf dem Gesetz zur Weiterentwicklung der Treibhausgasminderungs-Quote (THG-Quote) vom Mai 2021. Das Gesetz verpflichtet die Treibstoffhersteller, den Anteil der klimaschädlichen Emissionen ihrer Kraftstoffe kontinuierlich zu senken. Ab 2023 dürfen die Hersteller somit zur Erfüllung der Quote kein Palmöl mehr nutzen.
Als Abfall- und Reststoffe für fortschrittliche Biokraftstoffe sind künftig hauptsächlich Stroh und Gülle vorgesehen. Ziel der Verordnung sei es, das Klima zu schützen, ohne die Umwelt zu zerstören, betont Bundesumweltministerin Svenja Schulze (SPD). Deshalb sieht die Verordnung gleichzeitig eine Verdreifachung der THG-Quote für den direkten Einsatz von Strom in Elektroautos vor – davon erhoffen sich die Ersteller der Verordnung einen deutlichen Schub beim Ladesäulenausbau. Am 1. Januar 2022 soll die neue Verordnung in Kraft treten.
Palmöl: Vom Hoffnungsträger zum Umwelt-Zerstörer
Laut einem Beschluss der Europäischen Kommission gilt Dieselkraftstoffen zugesetztes Palmöl nicht mehr als nachhaltig. Zwischen 2023 und 2030 soll der Einsatz von Palmöl schrittweise auf null zurückgehen. Transport and Environment (T&E: Dachorganisation von nichtstaatlichen europäischen Organisationen aus dem nachhaltigen Verkehrsbereich) lobt die Entscheidung ausdrücklich als einen wichtigen Schritt im Kampf gegen die Verbrennung von Lebensmitteln.
Allerdings ist T&E nicht komplett zufrieden. Sowohl die Organisation als auch der Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie werfen der EU-Kommission vor, Schlupflöcher für die Verwendung von Palmöl als Kraftstoffzusatz gelassen zu haben und ihm weiter das Label "grüner Kraftstoff" zu verpassen. So gilt Palmöl von Plantagen, die kleiner sind als fünf Hektar oder die auf "ungenutzem Gelände" errichtet wurden, nicht als "hoch emittierend". Angeblich geht es darum, palmölproduzierende Länder wie Malaysia, Indonesien und Kolumbien wegen des Wegfalls des Ölgeschäfts zu besänftigen. Diese laufen gegen die EU-Pläne Sturm, da sie hohe Einnahmeverluste für ihre Bauern befürchten. T&E moniert weiterhin, dass Soja nicht als "nicht nachhaltig" eingestuft wurde, obwohl für Sojaplantagen große Gebiete entwaldet werden. Laura Buffet, Clean-Fuel-Manager bei T&E, feiert die EU-Entscheidung trotzdem als Durchbruch, sieht sie als Erfolg im Kampf für Tiere und Wälder. Bei einer neuerlichen Überprüfung des Beschlusses 2021 hofft sie auf eine Schließung der vermeintlichen Schlupflöcher. Schließlich ginge Frankreich als gutes Beispiel voran und steigt bereits ab 2020 komplett aus der Verwendung von Palmöl für Biokraftstoffe aus.
EU sorgte für Einführung von Biokraftstoffen
Die Einführung von Bio-Diesel beruhte ebenfalls auf Beschlüssen der Europäischen Union. So wollte man das Klima schützen, unabhängiger von Mineralölimporten werden und Arbeitsplätze schaffen. 1997 verfasste die EU in einem Weißbuch (Vorschlags-Sammlung) das Ziel, den Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch bis 2010 auf zwölf Prozent zu verdoppeln. In der Bio-Kraftstoffrichtlinie vom 8. Mai 2003 legte das Europäische Parlament eine schrittweise Einführung von Biokraftstoffen fest. Dank der Energiesteuerrichtlinie vom 27. Oktober 2003 konnte Biokraftstoff steuerlich begünstigt werden. Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie vom 23. April 2009 ersetzte wiederum die Biokraftstoffrichtlinie und legte fest, dass der bis zum Jahr 2020 zu erreichende Anteil an erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch 10 Prozent erreichen muss.
Nutzungskonkurrenz von Energiepflanzen und Nahrungsmittel-Pflanzen
Bio-Diesel besteht aus umgeesterten tierischen Fetten oder Ölen und wird mit mineralischem Diesel vermischt. Er kann in jedem Verhältnis gemischt werden, hat gute Schmiereigenschaften und für genormte Mischungsverhältnisse gibt es Freigaben der jeweiligen Motorenhersteller – die aktuell gerade stark kritisierte Erzeugung von Stickoxiden steigt allerdings leicht an. Seit Deutschland die steuerliche Förderung von Bio-Diesel 2013 beendete, sank der Absatz rapide. Die gesellschaftliche Akzeptanz für Bio-Diesel ging in den letzten Jahren stetig zurück, da sich nicht sicherstellen ließ, dass die nötigen Rohstoffe nachhaltig produziert werden können. So gab es beispielsweise bizarr anmutende Vorschläge, 10.000 Tonnen pro Jahr in den USA anfallendes Alligatorfett zur Bio-Dieselproduktion zu verwenden. Noch problematischer ist die sogenannte indirekte Landnutzungsänderung. Die Nutzungskonkurrenz von Energiepflanzen mit Pflanzen zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion führt teilweise zu einem drastischen Anstieg von Lebensmittelpreisen. Bereits 2007 kam es in Mexiko wegen unter anderem deshalb steigender Maispreise zu Massendemonstrationen, die als Tortilla-Krise in die Geschichte einging. Außerdem wurden enorme Anbauflächen für Energiepflanzen durch Brandrodung gewonnen, was zum einen eine positive Ökobilanz nahezu unmöglich macht und zum anderen zum Aussterben von Arten führen kann. Laut Studien wurden 45 Prozent der Palmölplantagen zwischen 2008 und 2015 in Gebieten errichtet, die beispielsweise als Wald große Mengen CO₂ speicherten.
Dreimal schädlicher als herkömmlicher Diesel
Eine EU-Studie hat laut T&E ergeben, dass mit Palmöl versetzter Diesel dreimal schädlicher für die Umwelt ist als herkömmlicher Diesel, mit Sojaöl angereichter Diesel sei zweimal so schädlich. Die EU ist nach Indien weltweit der zweitgrößte Importeur von Palmöl. Während das Öl in Indien aber vorwiegend als Lebensmittel zum Einsatz kommt, wird in der EU mehr als die Hälfte Kraftstoffen zugesetzt.
Situation in Deutschland
In Deutschland darf Dieselkraftstoff bis zu sieben Prozent Bio-Diesel enthalten, die Kraftstoffsorte nennt sich dann B7. Laut Alexander von Gersdorff, Sprecher des Mineralölwirtschaftsverbands, betrug der Anteil im Dezember 2018 beispielsweise 6,4 Prozent. Um die Ziele beim Einsatz von Bio-Kraftstoffen zu erreichen, könnte dieser Anteil in Zukunft steigen – bis 2010 sollten zehn Prozent erneuerbare Energien eingesetzt werden, 2030 dann 14 Prozent. Allerdings besagt Anhang 9 der Richtlinie zu erneuerbaren Energien, dass der Zuwachs hauptsächlich über die Verwertung von Abfällen und Reststoffen wie Frittierfett, Maiskolben und Nussschalen zu erreichen ist. Bei der Biokraftstoffproduktion in Deutschland kommt zu mindestens 70 Prozent Raps zum Einsatz, Alt-Speisefette sind zu 20 Prozent dabei und Palmöl sowie Soja werden zu jeweils fünf Prozent eingesetzt, erklärt Frank Brühning vom Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie. Deutsche Fahrer tanken allerdings oft Diesel, für den mehr Palmöl eingesetzt wurde – dieser Diesel wird von den Tankstellenbetreibern im Rotterdamer Großhandel gekauft und ist kein deutsches Erzeugnis, wie Brühning betont. Der Mineralölwirtschaftsverband hat laut Alexander von Gersdorff kein Problem mit dem Palmöl-Ausstieg, man setze um, was vorgeschrieben ist.
Aral Futura Diesel - Neuer Klima-Sprit senkt CO2-Ausstoß um ein Viertel
Deutschland steht bei Öko-Kraftstoffen auf der Bremse, doch Länder wie Schweden haben den fossilen Anteil des Sprits schon stark gesenkt. Aral testet nun auch in Deutschland zwei neue Kraftstoffe.
„Aral Futura Super 95 and Aral Futura Diesel“ heißen die beiden Kraftstoff-Sorten, die zunächst nur an je einer Aral-Station in Berlin und in Düsseldorf getankt werden können. Die Spritsorten enthalten laut Aral mindestens 30 Prozent nicht-fossile Anteile aus erneuerbaren Quellen. Ein Auto, das mit dem Klima-Sprit betankt wird, verursache in der Bilanz rund 25 Prozent weniger CO2 als ein normaler Diesel oder Benziner.
Viele Länder setzen auf Klima-Sprit zur CO2-Reduzierung
In einigen Ländern, etwa Schweden, stammt bereits mehr als ein Drittel des getankten Diesels aus erneuerbaren Quellen. Bis 2030 soll so eine CO2-Minderung um rund zwei Drittel beim Diesel und um ein Drittel bei Benzin erreicht werden. Über Nacht explodiert - Steigende Benzinpreise nach Ende des Tankrabatts: Wie Sie tanken sollten
Allerdings: An der Zapfsäule sind die Kima-Kraftstoffe für die Kunden zunächst teurer als fossiler Diesel. Die Sprit-Lobby fordert daher eine steuerliche Besserstellung erneuerbare Kraftstoffe, damit diese im Endkunden-Geschäft langfristig konkurrenzfähig werden.
Neue Spritsorten noch deutlich teurer als fossiler Sprit
In Deutschland spielt das Thema in der Bundesregierung keine große Rolle. Vor allem die Elektroauto-Lobby kämpft gegen Klima-Kraftstoffe, weil sie fürchtet, dass diese zunehmend als Alternative zu teuren Elektroautos gesehen werden. Zudem gebe es nicht genügend erneuerbaren Strom, um ihn für die Kraftstoff-Produktion zu verwenden. Gerade für Deutschland sind die neuen Spritsorten aber durchaus interessant, denn durch den Ausstieg aus der Kernkraft bei gleichzeitigem Hochfahren der Kohle-Verstromung wird der deutsche Strommix in den kommenden Jahren dreckiger - und damit auch die CO2-Bilanz von Elektroautos schlechter .
Ex-Ingenieur: Synthetische Kraftstoffe könnten gigantische Anzahl an Verbrennern retten – und das Klima
Ex-Ingenieur: Synthetische Kraftstoffe könnten gigantische Anzahl an Verbrennern retten – und das Klima
Die Autoindustrie setzt auf E-Autos, doch weltweit sind noch immer Milliarden Verbrenner unterwegs. Für einen klimafreundlichen Antrieb der Fahrzeuge könnten synthetische Kraftstoffe die Lösung sein.
Stuttgart/Karlsruhe - Mit dem EU-Entscheid, ab 2035 nur noch klimafreundliche Neuwagen zu erlauben, wird sich die Transformation in der Autoindustrie wohl weiter beschleunigen müssen. Die großen Autohersteller wie Mercedes-Benz oder VW setzen ihren Fokus zunehmend auf die Produktion von Batterie-elektrischen Pkw, allgemein E-Autos genannt. Dabei stellt sich aber das Problem, dass es sowohl in Europa, als auch weltweit eine gigantische Anzahl an Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren gibt, die nicht ohne Weiteres von den Straßen verschwinden werden. Für dieses Problem könnten synthetische Kraftstoffe die Lösung darstellen.
Kurz vor dem Jahreswechsel 2022/2023 hat der Stuttgarter Sportwagenbauer Porsche in Chile mit der Produktion von sogenannten E-Fuels, bei Porsche eFuels genannt, begonnen. Der synthetische Kraftstoff wird dort in einer zusammen mit Siemens und anderen Partnern errichteten Pilotanlage aus Wind- und Solarenergie gewonnen. Porsche spricht sich bereits seit Langem für die E-Fuels aus, der Rest der Industrie zeigt sich aber weiterhin skeptisch. In einem Kapitel einer wissenschaftlichen Abhandlung, das BW24 vorliegt, wird jedoch erläutert, warum klimaneutrale Kraftstoffe neben der E-Mobilität die Zukunft sein werden.
E-Fuels als Lösung für die „klimaneutrale Weiterverwendung“ des Verbrenner-Bestandes
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat in der Forschungsinitiative „reFuels - Kraftstoffe neu denken“ gemeinsam mit zahlreichen Partnern – darunter beispielsweise Mercedes-Benz, Porsche, Audi und Bosch – die effiziente Herstellung und Nutzung von regenerativen Kraftstoffen erforscht. Re-Fuels bezeichnet den Überbegriff für erneuerbare, nicht fossile Kraftstoffe. Bei der Vorstellung der Ergebnisse am 19. September 2022 in Karlsruhe war der Kostenpunkt noch immer eine Hürde. In einem Kapitel über die reFuels erklärte der pensionierte Ingenieur, Wissenschaftler und langjährige Mitarbeiter bei Siemens, Hans Wagner, jedoch, warum die synthetischen Kraftstoffe durchaus das Potential haben, das Klima und auch das Volksvermögen zu retten.
Auf Nachfrage von BW24 hat Hans Wagner die Kernaussage seines Kapitels über Re-Fuels vereinfacht für unsere Leser zusammengefasst:
Es gibt eine Lösung für die klimaneutrale Weiterverwendung des weltweit gigantischen Bestandes an Autos, die heute mit fossilen Treibstoffen betrieben werden, aber auch für die Weiterverwendung bereits vorhandenen Transport- und Verteilungsmittel, wie Tanker, Tankfahrzeuge und Tankstellen. Diese Lösung ist die Herstellung künstlicher Kraftstoffe, auch reFuels genannt.
Diese künstlichen Kraftstoffe sind deswegen klimaneutral, weil sie bei ihrer Herstellung das CO₂ in der Luft nutzen, das vorher die Autos „ausgepufft“ haben und verbinden dieses CO₂ mit dem Wasserstoff, der über eine Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen wird. Dieses Verfahren nennt man Elektrolyse. Zur Elektrolyse benötigt man Strom, wie er etwa von Windrädern oder Fotovoltaikpanels in windreichen Gegenden, wie in Patagonien oder in sonnenreichen Gegenden wie in Saudi-Arabien oder in der Sahara oder in Namibia gewonnen werden kann.
Dass künstlicher Treibstoff der Champagner für das Auto sei, ist kurzsichtig gedachter Unsinn, denn die Erzeugungskosten (ohne die Steuern) von fossilem Triebstoff liegen bei 60 Cent pro Liter, der von klimaneutralem künstlichen Triebstoff in wind- oder sonnenreichen Gebiete bereits in der Nähe von 80 Cent. Hinzu kommt dann auch noch, dass künstlicher Treibstoff das ideale transportable „Speichermedium“ für den gerade nicht benötigen grünen Strom (den sog. Flatterstrom) ist. Man braucht also nicht noch mehr Batterien.
Und dann ist Wasserstoff eine Zwischenstufe bei der Herstellung des künstlichen Treibstoffs. Er kann effizient zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen für Elektroantriebe verwendet und muss nicht weit weniger effizient in Gaskraftwerken zum Kochen von Frühstückseiern verfeuert werden.
Fazit: Klimaneutrale Kraftstoffe retten unser Volksvermögen und zugleich unser Klima.
Produktion von E-Fuels soll neue Lieferketten ermöglichen und Abhängigkeiten reduzieren
Im September hatten die Forscher des KIT erklärt, dass in Karlsruhe die bundesweit größte Anlage für die Produktion von synthetischen Kraftstoffen entstehen werde, die jährlich mehr als 60 Millionen Liter produzieren soll. Mit dem Start der E-Fuel-Produktion von Porsche und Siemens in Chile Ende Dezember nimmt die Produktion demnach Fahrt auf. Hans Wagner erklärte in seinem Kapitel, dass dieser Umstand auch die Karten neu mischen werde. „Länder ohne Erdöl, aber mit viel Wind, können von nun an in die Produktion von Benzin und Diesel einsteigen“, schreibt er. „Dabei werden neue Lieferketten entstehen und die Abhängigkeit von den Ölquellen und deren Besitzern wird immer geringer.“
Foto © Marijan Murat/dpa
Beim Kapitel über die Re-Fuels wurde Hans Wagner nach eigenen Angaben von KIT-Professor Thomas Koch unterstützt. „Den Professor Koch kenne ich über den Professor Wellnitz in Ingolstadt, der mit seinen Studenten ein H2 Auto gebaut hat“, erklärt Wagner gegenüber BW24. „Professor Koch hat mein Kapitel über die reFuels redigiert.“ Der Karlsruher Maschinenbauprofessor hatte kürzlich erklärt, dass, wenn der Verbrenner verboten ist, gegen das E-Auto gehetzt werde. Mit einem Durchbruch der E-Fuels, neben dem Fokus auf die Produktion von E-Autos, müsste der Verbrenner aber demnach nicht endgültig beerdigt werden. „Mit der Herstellung der klimaneutralen synthetischen Kraftstoffe wäre das weltweit gigantische Vermögen an Diesel- und Benzin-Fahrzeugen gerettet.“
Sprit aus Klärschlamm: „Viele Entsorger wissen nicht, über welchen Schatz sie verfügen.“
Biologische Abfälle sind Rohstoffe – unter anderem für Kraftstoffe. Forscher in Bayern entwickeln Verfahren, um die Ausbeute noch zu steigern.
Klärschlamm, Grünschnitt, Zuckerrübenschnitzel – biologische Abfälle sind vielfältig und werden zunehmend als Rohstoff genutzt. Rund 15 Millionen Tonnen gelangen jedes Jahr in Kompostierungs- und Vergärungsanlagen. Ein Teil davon wird zu Bio-Kraftstoffen. Das ist zunächst positiv, wer die Reste verwertet, umgeht das Tank-oder-Teller-Problem.
Doch die Klimabilanz ist miserabel. „Je nach Ausgangsmaterial gehen bis zu 50 Prozent des enthaltenen Kohlenstoffs verloren“, sagt Jakob Burger von der TU München. Der Grund: In einem Klärschlamm beispielsweise ist anfangs viel mehr Sauerstoff enthalten als im Endprodukt, dem Biofuel. Das Gas muss raus und reagiert im Prozess vor allem mit Kohlenstoff. „Es entsteht CO₂, das als Abgas in die Atmosphäre entweicht.“
Dabei würde der Kohlenstoff andernorts dringend gebraucht – als Rohstoff für synthetische Kraftstoffe. Um diese herzustellen, ist zusätzlich Wasserstoff nötig, der per grünstrombetriebener Elektrolyse bereitgestellt wird. Wie stark diese „E-Fuels“ einmal beitragen werden, den Straßenverkehr klimafreundlicher zu machen, ist umstritten. Im Flug- und Schiffsverkehr, der sich schwer elektrifizieren lässt, sind sie unbedingt erforderlich, um fossile Treibstoffe zu ersetzen.
Start in drei Jahren
Es wäre also sinnvoll, die Biosprit- und E-Fuel-Produktion zusammenzubringen. Genau das tun Burger und weitere Fachleute im Projekt „Synergy Fuels“ (Synergien durch Integration von Biomassenutzung und Power-to-X in der Produktion erneuerbarer Kraftstoffe). Sieben Partner aus Forschung und Industrie sind beteiligt, jeder bringt eigene Erfahrungen ein, von Bioprozesstechnik bis zur Kraftstoffprüfung. Gefördert vom Bundesverkehrsministerium werden bei „Synergy Fuels“ acht Anlagen in Ostbayern neu beziehungsweise ausgebaut, um sich gegenseitig mit Rohstoffen zu beliefern und so eine Biokraftstoff-Raffinerie aufzubauen.
In drei Jahren, hofft Burger, könnte diese kontinuierlich laufen und acht bis zehn Tonnen Kraftstoff jährlich liefern. „Das ist zunächst eine kleine Menge, aber ein wichtiger Schritt, um die Verfahren anschließend auf Industriegröße zu bringen.“
Wie bei einer großen Raffinerie kommen am Ende verschiedene erneuerbare Kraftstoffe heraus, für die sich bereits Testanwender gefunden haben: Diesel für Donauschiffe, Sprit für Kettensägen, Kerosin für einen Regionalflughafen.
Was das Zusammenschalten bislang einzelner Prozesse bringt, erläutert Burger anhand der Fermentation von Stroh zu Bioethanol. Auch dabei geht Kohlenstoff verloren, rund ein Drittel. „Wir wollen das CO₂ auffangen, reinigen und zusammen mit Wasserstoff in die Methanolherstellung geben“, sagt der Projektleiter. „Am Ende erhalten wir aus der gleichen Menge Stroh rund ein Drittel mehr Kraftstoff.“
Der Schatz der Entsorger
Mehr Effizienz bringe zweierlei: Einerseits senkt es zukünftig die Kosten, andererseits werden Rohstoffe besser genutzt. „Biogene Reststoffe werden nämlich immer wichtiger, je weniger fossile Kohlenstoffquellen genutzt werden“, meint Burger. „Viele kommunalen Entsorger wissen gar nicht, über welchen Schatz sie verfügen.“
Bislang sind die nachhaltigen Treibstoffe allerdings deutlich teurer als herkömmliche. E-Fuels sind noch gar nicht am Markt, werden aber in der Herstellung rund fünfmal so viel kosten wie fossiler Sprit.
Die Industrie zögert, sieht bisher kein Geschäftsmodell, sagt Burger. Sein Team meint, dass zunächst vor allem ein lokaler Einsatz lohne. Beispielsweise eine Kommune oder ein Landwirtschaftsbetrieb, die über biogene Abfälle verfügen und gleichzeitig über zeitweilig überschüssigen Strom aus der Kraft-Wärme-Kopplung. Damit ließe sich preiswert Wasserstoff erzeugen, anstatt die Elektrizität zu Schleuderpreisen fortzugeben.
Der Ansatz könnte noch eine weitere Einnahmequelle erschließen. Reststoffe, die weder als Gas noch als Flüssigkeit verwendet werden, bleiben als sogenannte Pflanzenkohle übrig. Wird diese deponiert, ist sie eine Kohlenstoffsenke und könnte über entsprechende Zertifikate zusätzlich Geld bringen.