Den aktuellen Berichterstattungen zufolge gehören E-Fuels eher in die Kategorie „Teufelszeug“ – zu teuer und zu ineffizient in der Herstellung. Flugverkehr und die Handelsschifffahrt werden hingegen als unausweichliche Ausnahmen akzeptiert. Dabei ist der Flugverkehr mit einem weltweiten Verbrauch von 1,2 Milliarden Litern Kerosin pro Tag alles andere als ein Nischenmarkt.
Die notwendige ganzheitliche Analyse des künftigen Energiesystems inklusive Verkehr, die auch tages- und jahreszeitliche Aspekte berücksichtigt, findet bis heute kaum statt. Ein Beispiel für eine solche ganzheitliche Betrachtung ist eine Modellrechnung des Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) aus dem Jahr 2021: In einem Energiesystem, das zu 100 Prozent auf Erneuerbaren Energien basiert, werden für Deutschland etwa 80 Gigawatt (GW) an Elektrolyseuren zur Produktion von Wasserstoff und 100 GW an flexiblen Wasserstoff-Gasturbinen für die Spitzenstromerzeugung benötigt – unter anderem zum Laden von E-Fahrzeugen.
Die Herstellung von E-Fuels beginnt bereits heute in den Wüstenregionen unserer Erde und wird künftig stark zunehmen. Der dort sehr kostengünstige Strom aus Sonne und Wind kann in diesen weitgehend menschenleeren Regionen (siehe Titelbild) nicht direkt genutzt werden und steht somit auch nicht in Konkurrenz zu anderen Anwendungen. Mit diesem Strom wird Wasserstoff über die Elektrolyse von Wasser erzeugt. Aus CO2 und Wasserstoff entsteht dann über katalytische Prozesse Methanol (siehe Abbildung unten). Dieses Methanol kann direkt genutzt oder in E-Benzin oder E-Kerosin (SAF) umgewandelt werden, das dann direkt in den heutigen Motoren oder Turbinen verwendet werden kann (sogenannte Drop-In-Kraftstoffe).
Woher kommt der Strom für die E-Fuels?
Dazu muss man wissen: Das global real verfügbare Potential an Sonnen- und Windenergie übersteigt den heutigen weltweiten Energiebedarf um ein Vielfaches. Die vielen Wüsten im Sonnengürtel der Erde und die fast unendlich langen, windreichen Meeresküsten ermöglichen die Erzeugung riesiger Mengen an grünem Strom (Titelbild). In diesen meist menschenleeren Regionen kann der sehr billige Strom (heute etwa 1 Cent pro Kilowattstunde) dort kaum genutzt werden. Vor Ort können aus dem Strom jedoch flüssige Kraftstoffe erzeugt werden, die dann einfach per Schiff, Bahn und Lkw zum Verbraucher in den dicht besiedelten Gebieten der Erde transportiert werden. Und nicht zu vergessen: Die Speicherfrage ist bei diesen flüssigen und damit einfach zu transportierenden und lagernden Energieträgern gelöst. Für E-Fuels werden bei großtechnischer Produktion Kosten von 8 Cent/kWh (das sind 80 Cent pro Liter) erwartet. Das ist etwa doppelt so viel wie fossiles Benzin heute kostet. Durch E-Antriebe mit Range Extender würde sich der Verbrauch halbieren und die Kosten pro Kilometer blieben gleich wie beim heutigen Verbrenner.
Bei einer ganzheitlichen Betrachtung sind E-Fuels eine attraktive Option, vor allem für effiziente Range Extender E-Antriebe. Die vorhandene Infrastruktur für die flüssigen Kraftstoffe kann weiter genutzt werden und erfreut sich einer hohen Akzeptanz bei den Nutzern. Der hunderte von Milliarden Euro teure Ausbau der Ladeinfrastruktur und des Stromnetzes, wie auch die Investitionen in Spitzenlastkraftwerke für die bedarfsgerechte Erzeugung von Strom, könnten dann entfallen. Brennstoffzellen, Elektrolyseure und Range Extender Antriebe bieten auch ein hohes Potential für eine heimische Wertschöpfung (=Arbeitsplätze) und werden zentraler Baustein der Energiewende sein, die nur mit technologischer Vielfalt und nicht mit Einfalt erfolgreich umgesetzt werden wird.
Die ausführlichere Analyse finden Sie hier: E-Fuel-Fluch oder Segen
Titelbild:
Globale horizontale Sonneneinstrahlung. In den sonnenreichen Regionen kann im Vergleich zu Zentraleuropa bis zu dreimal mehr Strom mit dem gleichen Solarmodul geerntet werden (Bildquelle: Arno Evers, Sunny Houses Samal Island)
