WAS SIND eFUELS?

Fossile Kraftstoffe, wie Benzin, Diesel und Kerosin, werden aus Erdöl gewonnen, das durch Millionen Jahre der Zersetzung organischer Materialien entstanden ist. Der Abbau und die Nutzung fossiler Brennstoffe setzen das im Öl gespeicherte Kohlenstoffdioxid frei, das zuvor über geologische Zeiträume im Boden eingeschlossen war. Dieser Prozess trägt erheblich zum Anstieg der Treibhausgase in der Atmosphäre bei, was die Erderwärmung und den Klimawandel verstärkt.

eFuels hingegen werden synthetisch hergestellt, indem Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen (meistens durch Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarer Energie) mit CO₂ kombiniert wird. Dieses CO₂ wird entweder aus der Atmosphäre oder aus Industrieprozessen abgeschieden und wiederverwendet. Die chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und CO₂ führt zur Bildung eines synthetischen Kohlenwasserstoffs, der als Treibstoff verwendet werden kann. Dadurch entsteht ein geschlossener CO₂-Kreislauf, da das CO₂, das bei der Verbrennung von eFuels freigesetzt wird, zuvor schon der Atmosphäre entzogen wurde. Dieser Kreislaufansatz macht eFuels potenziell CO₂-neutral, im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, die „neues“ CO₂ freisetzen.

CO₂-Bilanz: Der offensichtlichste Vorteil von eFuels gegenüber fossilen Kraftstoffen ist ihre potentielle CO₂-Neutralität. Fossile Kraftstoffe setzen Kohlenstoff frei, der seit Millionen Jahren gebunden ist, und tragen so erheblich zum Treibhauseffekt bei. Der gesamte Kohlenstoff, der bei der Verbrennung freigesetzt wird, erhöht die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre. Im Gegensatz dazu entzieht die Herstellung von eFuels der Atmosphäre oder industriellen Prozessen Kohlenstoff, den sie später bei der Verbrennung wieder freigeben. Dadurch wird das CO₂ immer wieder verwendet, was einen geschlossenen Kreislauf schafft und keine Netto-Emissionen verursacht – vorausgesetzt, die zur Herstellung des Wasserstoffs verwendete Energie stammt aus erneuerbaren Quellen wie Wind- oder Solarenergie.

Erneuerbare Energiequellen: Ein weiterer Nachhaltigkeitsaspekt von eFuels ist die Abhängigkeit von erneuerbaren Energiequellen für ihre Produktion. Fossile Brennstoffe hingegen beruhen auf der Erschöpfung begrenzter Ressourcen und erfordern oft umweltschädigende Fördermethoden wie Fracking oder Offshore-Ölbohrungen. Die Produktion von eFuels kann hingegen auf Wind- oder Solarenergie basieren, wodurch der fossile Energieverbrauch reduziert und gleichzeitig der Übergang zu einem nachhaltigeren Energiesystem unterstützt wird.

Ressourcenverbrauch: Die Herstellung von eFuels benötigt zwar erhebliche Mengen an Energie, doch dieser Energieaufwand ist in einer Welt, die zunehmend auf erneuerbare Quellen setzt, nachhaltiger. Fossile Brennstoffe hingegen erfordern nicht nur große Mengen an Energie für ihre Förderung, Raffinierung und den Transport, sondern sie hinterlassen auch langfristige Umweltschäden durch Ölkatastrophen, Verschmutzung und Bodendegradation. Die Ressourcenbasis von fossilen Brennstoffen ist endlich, während eFuels theoretisch auf unendlich verfügbare Ressourcen (Sonne, Wind, Wasser) setzen können, was ihre langfristige Nachhaltigkeit unterstreicht.

CO₂-Emissionen und Klimawandel: Der offensichtlichste Unterschied in den Umweltaspekten von eFuels und fossilen Kraftstoffen liegt in der Menge des freigesetzten CO₂. Fossile Kraftstoffe sind eine der Hauptquellen für den Anstieg von CO₂ in der Atmosphäre, was zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen und den damit verbundenen klimatischen Veränderungen führt. Die Verbrennung von fossilen Brennstoffen in Fahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen setzt nicht nur CO₂, sondern auch andere Schadstoffe wie Stickoxide (NOx) und Feinstaub frei, die die Luftqualität erheblich beeinträchtigen.

Feinstaub und Stickoxide: Obwohl eFuels in bestehenden Verbrennungsmotoren verwendet werden können, die auch fossile Kraftstoffe nutzen, unterscheiden sie sich in Bezug auf die Schadstoffemissionen. eFuels verbrennen tendenziell sauberer, da sie keine Verunreinigungen enthalten, die in fossilen Brennstoffen üblich sind, wie Schwefel oder aromatische Kohlenwasserstoffe. Dies führt zu einer geringeren Bildung von Stickoxiden (NOx) und Feinstaub, die besonders in städtischen Gebieten für Gesundheitsprobleme verantwortlich sind.

Luftqualität und Gesundheit: Durch die sauberere Verbrennung tragen eFuels dazu bei, die Luftqualität in stark belasteten Gebieten zu verbessern. Während fossile Brennstoffe bekanntermaßen große Mengen an Schadstoffen freisetzen, die Smog und sauren Regen verursachen, können eFuels die Luftverschmutzung deutlich verringern. Dies hat direkte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, insbesondere in städtischen Ballungsgebieten, in denen Atemwegserkrankungen wie Asthma durch schlechte Luftqualität verstärkt werden.

Bodenschäden und Umweltverschmutzung: Die Förderung und Verarbeitung fossiler Brennstoffe sind oft mit erheblichen Umweltschäden verbunden. Ölkatastrophen, wie sie bei Bohrungen auf hoher See oder beim Transport von Rohöl auftreten, führen zu großflächiger Verschmutzung von Meeren und Küsten, was langfristige Schäden an Ökosystemen verursacht. eFuels hingegen benötigen keine Bohrungen oder großflächigen Abbauverfahren, da sie aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen werden. Dies führt zu einer geringeren direkten Umweltbelastung in den Produktionsprozessen.

Ein weiterer zentraler Vorteil von eFuels ist ihr Potenzial, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen langfristig zu reduzieren. Fossile Brennstoffe sind nicht nur eine begrenzte Ressource, sondern ihre Gewinnung ist oft politisch und wirtschaftlich sensibel. Viele Länder sind abhängig von Ölimporten aus politisch instabilen Regionen, was ihre Energieversorgung anfällig für Preis- und Versorgungsschwankungen macht. eFuels hingegen können lokal produziert werden, insbesondere in Ländern mit reichlich verfügbaren erneuerbaren Energiequellen. Dies stärkt die Energiesouveränität und reduziert geopolitische Risiken, die mit der Nutzung fossiler Brennstoffe verbunden sind.

Einer der größten Vorteile von eFuels ist ihre Kompatibilität mit der bestehenden Infrastruktur. Während die Umstellung auf Elektrofahrzeuge neue Ladeinfrastrukturen und Veränderungen in der Stromversorgung erfordert, können eFuels in bestehenden Verbrennungsmotoren verwendet werden, ohne dass signifikante technische Anpassungen erforderlich sind. Dies gilt nicht nur für Autos, sondern auch für schwerere Verkehrsmittel wie Flugzeuge, Schiffe und LKW, die in naher Zukunft schwer elektrifizierbar sind. Die Möglichkeit, eFuels in bestehenden Fahrzeugen zu nutzen, ohne die gesamte Flotte auszutauschen, bietet einen pragmatischen Weg zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors.

Obwohl eFuels viele ökologische und technologische Vorteile bieten, stehen sie auch vor erheblichen Herausforderungen. Der derzeitige Produktionsprozess von eFuels ist energieintensiv und erfordert erhebliche Mengen an erneuerbarer Energie, um in großem Maßstab nachhaltig zu sein. Die Produktionskosten sind aktuell noch höher als die fossiler Brennstoffe, was die Marktdurchdringung verlangsamt. Doch mit dem Ausbau erneuerbarer Energien und der Verbesserung der Technologien zur CO₂-Abscheidung und Wasserstoffherstellung wird erwartet, dass die Kosten für eFuels in den kommenden Jahren sinken.

Ein weiteres Hindernis ist die Skalierung der eFuel-Produktion. Während fossile Brennstoffe auf einem globalen Markt etabliert sind und in gigantischen Mengen gefördert und raffiniert werden, steckt die eFuel-Industrie noch in den Anfängen. Die erste geplante kommerzielle Anlage German eFuel One nutzt die Erkenntnisse des DeCarTrans-Projekts, um die Produktion synthetischer Kraftstoffe 2028 in Betrieb zu nehmen.