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09.06.2022

15:17

Verbrenner-Verbot

Sind E-Fuels eine saubere Alternative für Autos? Nein, sagt die Wissenschaft

Von: Christoph Herwartz

Das Europaparlament will in Zukunft nur noch Elektroautos zulassen. Dabei ließen sich Benzin und Diesel auch klimafreundlich herstellen – doch es gibt ein Problem.

Das Elektroauto ist dem Verbrenner in vieler Hinsicht überlegen, sagen Experten. dpa

Schnellladesäule in Hannover

Das Elektroauto ist dem Verbrenner in vieler Hinsicht überlegen, sagen Experten.

Brüssel Jedes normale Auto ließe sich theoretisch gesehen klimafreundlich fahren – denn Benzin und Diesel sind auch aus Ökostrom herstellbar anstatt aus Rohöl. Sogenannte E-Fuels werden in Zukunft eine wichtige Rolle spielen, wenn es darum geht, Europa klimaneutral zu machen. Sie sollen in Flugzeugen und Schiffen eingesetzt werden – aber nicht in Autos. Das hat das Europaparlament am Mittwoch beschlossen.

Der Grund dafür: Sauberer Strom ist knapp. Und das Fahren eines herkömmlichen Autos mit E-Fuels verbraucht etwa fünf- bis sechsmal so viel davon wie das Fahren eines Elektroautos, sagen Experten.

Um den Straßenverkehr klimaneutral zu machen, werden ohnehin extrem große Mengen an grünem Strom gebraucht. Der Umweg über E-Fuels wäre kaum realistisch.

Allerdings muss man den ganzen Lebenszyklus eines Autos betrachten. Beim Herstellen der Batterie wird sehr viel Strom gebraucht. Darum sind Elektroautos, insbesondere solche mit großer Reichweite, in der Herstellung deutlich umweltschädlicher als Autos mit Verbrennungsmotor.

Trotzdem kommt das Elektroauto deutlich besser weg, wie unterschiedliche Studien gezeigt haben. Einer Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe zufolge stößt ein 2020 angeschaffter Elektro-Kompaktwagen über 15 Jahre hinweg inklusive seiner Produktion rund 25 Tonnen CO2 aus. Dieser Wert könnte in Zukunft deutlich sinken, wenn mehr Energie aus Wind und Sonne im Stromnetz ankommen.

Ein Benziner stößt knapp das Doppelte aus. Selbst mit fortschrittlicher Technologie wird er nicht so sauber werden wie ein Stromer.

Betreibt man den Verbrennungsmotor mit E-Fuels, wäre das heutzutage mit einem Ausstoß von 75,2 Tonnen die umweltschädlichste Variante. Mit mehr erneuerbarem Strom im künftigen Strommix werden die E-Fuels zwar sauberer als klassisches Benzin, an die Werte des Elektroautos kommen sie aber nicht heran.

E-Fuels könnten aus Afrika kommen

Die Befürworter der E-Fuels machen eine andere Rechnung auf. Sie sagen, dass E-Fuels nicht in Europa, sondern etwa in Nordafrika hergestellt werden sollen. Dort können Wind und Sonne konstant sauberen Strom in großer Menge erzeugen. Um die Energie nach Europa zu kriegen, wird sie in Wasserstoff oder E-Fuels umgewandelt. Elektroautos lassen sich dagegen nur mit dem Strom laden, der in Europa unter schlechteren Bedingungen erzeugt wird.

Das Problem an dieser Argumentation: Grüner Wasserstoff ist ein entscheidender Engpass, wenn es darum geht, die Emissionen der europäischen Wirtschaft zu senken. Die bisher geplanten Projekte für Produktionen in Afrika, Australien und auf anderen Kontinenten reichen bei Weitem noch nicht aus, um die Schwerindustrie, den Luft- und den Schiffsverkehr in Europa zu versorgen. Die dort produzierten Kraftstoffe zum Autofahren zu verwenden stünde also in Konkurrenz zur Transformation in anderen Bereichen.

Dagegen könnten Elektroautos in Zukunft zu großen Teilen mit Strom geladen werden, für den es sonst keine Verwendung gibt. Dazu müssten die Ladesäulen so programmiert werden, dass sie dann Strom entnehmen, wenn es bei viel Sonnenschein und Wind Überkapazitäten gibt.

In der Zuliefererindustrie wird argumentiert, dass man den E-Fuels mehr Zeit geben müsse, um möglicherweise konkurrenzfähig zu werden. Martin Wietschel vom Karlsruher Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI sieht dafür wenig Chancen: „Die Physik setzt Grenzen, die auch durch technischen Fortschritt nicht verschoben werden können“, sagt der Professor.

Wo noch technischer Fortschritt möglich ist

Zwar ist bei der Herstellung von E-Fuels noch Potenzial. Bisher haben die Herstellungsverfahren einen Wirkungsgrad von rund 60 Prozent. 75 Prozent wären möglich, meint Wietschel. Das bedeutet, dass bei der Herstellung nur 25 Prozent der Energie verloren gehen würde.

Aber die meiste Energie geht im Motor verloren. Auch die modernen Diesel- und Benzinmotoren setzen nur 28 Prozent der zugeführten Energie in Bewegung um. Bei Elektromotoren sind es 85 Prozent.

Große Fortschritte beim Verbrenner sind kaum noch zu erwarten, nachdem seit Jahrzehnten an der Perfektionierung der Systeme gefeilt wurde. Sparsamer werden die Verbrennerautos nur noch, wenn ein Elektromotor nachhilft, also als Hybrid. Auch mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellenfahrzeuge gelten nicht als konkurrenzfähig, wenn der Klimaschutz das entscheidende Kriterium ist.

Die Batterieproduktion ist aber noch lange nicht so effizient, wie sie sein könnte. Ein Energiefresser sind Trocknungsprozesse, die weiter optimiert werden können. „Bei Batterien lässt sich noch einiges machen. Wir nehmen an, dass sie in Zukunft umweltfreundlicher hergestellt werden können, als wir es in unseren Studien bislang abbilden“, sagt Wietschel.

Auch der Rohstoffeinsatz kann noch zurückgehen. Die Menge an eingesetztem Kobalt wird sich innerhalb von zehn Jahren halbieren, schätzt das Fraunhofer-Institut. Bei Lithium ist das eher nicht zu erwarten. Die größten Produzenten sind Australien, Chile und China.

Auch Seltene Erden werden weiter benötigt. Sie stammen bislang fast ausschließlich aus China. Vorkommen gibt es auch in anderen Ländern, sie müssen aber teilweise noch erschlossen werden. Verbrennungsmotoren sind in diesem Bereich klar im Vorteil: Sie sind auf all diese Materialien nicht angewiesen.

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