Wussten Sie, dass die Bundesregierung plant, bis 2024 rund 1,54 Milliarden Euro für erneuerbare Kraftstoffe bereitzustellen? Diese beeindruckende Summe verdeutlicht, wie bedeutsam synthetische Kraftstoffe für die Erreichung der Klimaziele sind. Von den geplanten Investitionen sollen 640 Millionen Euro in Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte fließen, um die Erzeugung und Nutzung synthetischer Kraftstoffe voranzutreiben.
Synthetische Kraftstoffe, auch E-Fuels genannt, bieten eine zukunftsweisende Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen. Dank ihrer speziellen Produktionsmethoden können sie klimaneutral hergestellt werden und somit zu einer erheblichen Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen. Die Herstellung synthetischer Kraftstoffe erfolgt aus verschiedenen Rohstoffen wie Biomasse und Wasserstoff, was sie besonders flexibel macht und eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten bietet.
Wichtige Erkenntnisse
- Die Bundesregierung investiert bis 2024 rund 1,54 Milliarden Euro in erneuerbare Kraftstoffe.
- 640 Millionen Euro sind für die Entwicklung von Erzeugungsmethoden synthetischer Kraftstoffe vorgesehen.
- Synthetische Kraftstoffe können klimaneutral produziert werden.
- Die Nutzung synthetischer Kraftstoffe kann bestehende CO2-Emissionen erheblich reduzieren.
- Vielfältige Rohstoffe wie Biomasse und Wasserstoff werden zur Herstellung genutzt.
Was sind synthetische Kraftstoffe?
Synthetische Kraftstoffe, auch als E-Fuels bekannt, werden über chemische Verfahren aus erneuerbaren Energien und CO₂ hergestellt. Diese alternative kraftstoffe bieten eine vielversprechende Lösung für die Reduktion von CO₂-Emissionen im Verkehrssektor, insbesondere vor dem Hintergrund der zunehmenden Klimaschutzanforderungen.
Definition und Bedeutung
Die Definition von synthetische-kraftstoffe umfasst alle Kraftstoffe, die nicht aus fossilen Brennstoffen, sondern durch chemische Prozesse erzeugt werden. Diese Prozesse wandeln CO₂ und Wasserstoff, gewonnen aus erneuerbaren Energien, in flüssige oder gasförmige Kraftstoffe um. Die Bedeutung solcher Kraftstoffe liegt vor allem in ihrem potenziell klimaneutralen Beitrag, da sie unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und dabei helfen können, die Klimaziele zu erreichen.
Abgrenzung zu anderen Kraftstoffen
Im Gegensatz zu konventionellen Kraftstoffen, die überwiegend aus Erdöl hergestellt werden, entstehen synthetische-kraftstoffe aus einem Mix aus erneuerbaren Energien und chemischen Prozessen. Während Biokraftstoffe aus Biomasse stammen, nutzen synthetische Alternativen wie PtL (Power-to-Liquids) oder PtG (Power-to-Gas) Wasserstoff und Kohlendioxid zur Kraftstoffproduktion. Die Effizienz dieser E-Fuels ist jedoch ein Thema heftiger Diskussion, denn die Herstellung von E-Fuels über Power-to-Fuels verursacht Verluste von etwa 60% des ursprünglich verfügbaren Stroms.
Sowohl in der Herstellung als auch in der Anwendung von synthetische-kraftstoffe gibt es Energieverluste: Bei der Nutzung von E-Fuels in Verbrennungsmotoren gehen ca. 70% der gespeicherten Energie im E-Fuel verloren, wodurch Fahrzeuge nur ca. 10% der ursprünglichen Energie für den Fahrzeugantrieb nutzen können, im Vergleich zu batterieelektrischen E-Autos.
Woraus bestehen synthetische Kraftstoffe?
Synthetische Kraftstoffe, auch bekannt als E-Fuels, basieren in ihrer Herstellung auf verschiedenen grundlegenden Rohstoffen. Die Hauptkomponenten dieser innovativen Kraftstoffe sind Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasserstoff, die umweltfreundlich produziert werden.
Verwendete Rohstoffe
Die Rohstoffe für E-Fuels stammen vorwiegend aus erneuerbaren Quellen. CO₂ wird entweder direkt aus der Atmosphäre gewonnen oder als Nebenprodukt aus industriellen Prozessen extrahiert. Dieser Kohlenstoff wird dann mit Wasserstoff kombiniert, der durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt wird. Für diesen Prozess wird Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind- oder Solarenergie verwendet. Damit leisten diese Rohstoffe einen bedeutenden Beitrag zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks.
Biomasse und Wasserstoff
Eine weitere wichtige Quelle zur Kohlenstoffgewinnung ist Biomasse. Biomasse wird aus pflanzlichen oder tierischen Abfallprodukten gewonnen und dient ebenfalls zur Herstellung von E-Fuels. Wasserstoff, ein essenzieller Bestandteil synthetischer Kraftstoffe, wird häufig durch Elektrolyse aus Wasser erzeugt, ein Verfahren, das aus erneuerbaren Energiequellen gespeist wird. Die Nutzung von Biomasse und Wasserstoff in Kombination mit CO₂-Extraktion zeigt das Potenzial, die Klimawirkung drastisch zu reduzieren.
Herstellung von synthetischen Kraftstoffen
Der Herstellungsprozess von synthetischen Kraftstoffen ist ein faszinierender Bereich der modernen Chemie. Im Wesentlichen basiert die Produktion auf komplexen chemischen Reaktionen wie der Fischer-Tropsch-Synthese und der Methanol-Synthese. Diese Verfahren erfordern erhebliche Mengen an erneuerbarer Energie, um Wasserstoff und CO₂ in flüssige oder gasförmige Kraftstoffe umzuwandeln.
Eine Produktionsanlage in Werlte im Emsland soll bis zu 350 Tonnen E-Fuels pro Jahr herstellen.
Die verschiedenen Produktionstechnologien für synthetische Kraftstoffe bieten einige ökologische Vorteile. Der Einsatz von erneuerbarem Wasserstoff und Kohlenstoffquellen ermöglicht die vollständige Schließung des Kohlenstoffkreislaufs, was zu einer CO₂-neutralen Produktion führt. HyFiT-Kraftstoffe wurden in einer experimentellen Studie an einem Kleintransporter getestet. Im Vergleich zu fossilem Diesel haben sie deutlich weniger Feinstaub- und Stickoxidemissionen.
Zusätzlich haben HyFiT-Kraftstoffe Emissionen, die weit unter den kommenden Euro-7-Vorschriften liegen und ein sehr günstiges Umweltprofil aufweisen. Diese synthetischen Kraftstoffe sind sogar kompatibel mit aktuellen Normen und Komponenten wie Kunststoffdichtungen in heutigen Motoren. Solche Tests und Studien belegen das Potenzial synthetischer Kraftstoffe als umweltfreundlichere Alternativen zu konventionellen Kraftstoffen.
Vorteile von synthetischen Kraftstoffen
Synthetische Kraftstoffe bieten zahlreiche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf umweltfreundliche Energie und ihre Integration in bestehende Fahrzeugflotten. Diese Kraftstoffe, oft als E-Fuels bezeichnet, verursachen wesentlich niedrigere Treibhausgasemissionen als traditionelle Kraftstoffe, was zur Reduktion des CO2-neutralen Fußabdrucks beiträgt.
Umweltfreundliche Eigenschaften
Die Herstellung und Nutzung von synthetischen Kraftstoffen sind oft als umweltfreundlich bezeichnet. Sie können durch verschiedene Prozesse wie Fischer-Tropsch und Methanol-Synthese aus erneuerbaren Energien gewonnen werden. Besonders hervorzuheben ist, dass sie im Idealfall kohlenstoffneutral sind, wenn das Kohlenstoffdioxid, das während der Verbrennung freigesetzt wird, auch zur Produktion der Kraftstoffe verwendet wird. Dieser geschlossene Kreislauf sorgt dafür, dass keine zusätzlichen CO2-Emissionen in die Atmosphäre gelangen, was sie zu einer umweltfreundliche Energiequelle macht.
Nutzbarkeit in bestehenden Motoren
Ein herausragender Vorteil synthetischer Kraftstoffe ist ihre Kompatibilität mit aktuellen Verbrennungsmotoren. Diese Fähigkeit ermöglicht eine sofortige Verwendung in bestehenden Fahrzeugflotten, ohne dass große technische Anpassungen erforderlich sind. Dies macht synthetische Kraftstoffe zu einer attraktiven Übergangslösung, da sie eine schnelle und effiziente Möglichkeit bieten, die CO2-Emissionen zu senken, während die Einführung der Elektromobilität voranschreitet. Selbst Oldtimer und moderne Benzin- und Dieselfahrzeuge können mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden, wodurch diese Kraftstoffe eine vielseitige und CO2-neutrale Option darstellen.
Technologien zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen
Für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe sind verschiedene Produktionsmethoden etabliert, die auf komplexen chemischen Prozessen basieren. Dabei spielen die folgenden zwei Verfahren eine herausragende Rolle:
Fischer-Tropsch-Synthese
Das Fischer-Tropsch-Verfahren ist eine wichtige Produktionsmethode, bei der Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid in längerkettige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden. Es handelt sich um einen mehrstufigen Prozess, der bei hohen Temperaturen und Drücken stattfindet. Diese Methode ermöglicht es, flüssige Kraftstoffe und Chemierohstoffe aus verschiedenen Ausgangsmaterialien wie Biomasse oder unvermeidbaren CO₂-Quellen zu synthetisieren.
Methanol-Synthese
Die Methanol-Produktion erfolgt unter Einsatz von Wasserstoff und Kohlendioxid. Dieser Prozess erfordert hohe Temperaturen und Drücke, wobei das Methanol als primäres Produkt entsteht. Methanol kann entweder direkt verwendet oder weiterverarbeitet werden, um beispielsweise Dimethylether (DME) oder Polyoxymethylendimethylether (OME) zu erzeugen, die besonders für Dieselanwendungen geeignet sind. Auch die Methanol-to-Gasoline und Methanol-to-Jet Routen sind Forschungsgegenstände für die Kraftstoffsynthese.
Wirkungsgrad und Effizienz von synthetischen Kraftstoffen
Synthetische Kraftstoffe, auch als eFuels bekannt, bieten eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen. Dennoch bleibt eine zentrale Herausforderung, Verluste bei der Produktion zu minimieren und die Energieeffizienz zu maximieren. Der Wirkungsgrad der Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie ist ein entscheidender Faktor, um die Gesamtsystemeffizienz zu bewerten.
Energieverluste in der Produktionskette
Die Herstellung von eFuels umfasst mehrere energieintensive Schritte, darunter die Wasser-Elektrolyse und die CO2-Abscheidung. Diese Prozesse sind oft mit erheblichen Verlusten bei der Produktion verbunden. Gemäß einer Studie der TU Darmstadt beträgt der Wirkungsgrad von eFuels im Vergleich zu Elektroautos lediglich 15,6 Prozent, was teilweise auf diese Produktionsverluste zurückzuführen ist.
Verbrennungsprozesse und Wirkungsgrade
Der Wirkungsgrad Verbrennung spielt eine ebenso wichtige Rolle bei der Effizienz von synthetischen Kraftstoffen. eFuels können in vorhandenen Verbrennungsmotoren verwendet werden und bieten eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie herkömmliche Kraftstoffe, was ihre Verbrennungseffizienz betrifft. Der Einsatz von eFuels trägt zudem dazu bei, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Grenzwerte für Schadstoffe deutlich zu unterschreiten, wie Studien zeigen.
Kostenfaktoren bei der Produktion von synthetischen Kraftstoffen
Die Produktionskosten von synthetischen Kraftstoffen umfassen verschiedene Komponenten, wobei die Stromkosten für die Herstellung von grünem Wasserstoff mittels Elektrolyse den größten Anteil ausmachen. Ein wesentlicher weiterer Kostenfaktor ist die CO2-Gewinnung durch Direct Air Capture (DAC). Diese Technologie ist derzeit noch teuer, könnte jedoch durch weitere technologische Entwicklungen und Skaleneffekte erschwinglicher werden.
Die Elektrolyse, bei der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird, stellt einen bedeutenden Kostenpunkt dar. Es wird erwartet, dass die Kosten in diesem Bereich mittelfristig sinken, vor allem durch die Hochskalierung der Produktionskapazitäten. Im Gegensatz dazu ist die Synthese von Wasserstoff und CO2 zu flüssigen Kraftstoffen kostengünstiger und ermöglicht eine effiziente Verteilung durch die Nutzung bestehender Infrastruktur.
Studien prognostizieren, dass die Produktionskosten von eFuels langfristig von derzeit 2,06 bis 2,80 € pro Liter eDiesel auf 1,22 bis 1,80 € sinken könnten. Diese Reduktion wird durch technologische Fortschritte und Lernkurveneffekte ermöglicht.
Regionen wie Patagonien oder die MENA-Region werden als vielversprechende Standorte für eine kosteneffiziente Herstellung von eFuels angesehen, da sie über günstige natürliche Ressourcen verfügen. Die Einführung von eFuels könnte auch durch Beimischungen in konventionelle Kraftstoffe erfolgen. Ein geringer Anteil von eFuels im Kraftstoffmix hätte anfänglich nur geringe Auswirkungen auf die Preise.
Unter der Annahme steuerlicher Begünstigungen und einer höheren CO2-Bepreisung für fossile Kraftstoffe könnten die Preise an der Zapfsäule mittelfristig wettbewerbsfähig sein und den Übergang zu klimafreundlichen Kraftstoffen erleichtern. Die Wirtschaftlichkeit von E-Fuels hängt somit stark von den zukünftigen politischen Rahmenbedingungen und Fortschritten in der Technologie ab.
Synthetische Kraftstoffe im Verkehr
Synthetische Treibstoffe eröffnen neue Möglichkeiten im Verkehrssektor, sowohl für Bestandsfahrzeuge als auch für Neuwagen. Ihre Anwendung könnte die Mobilität nachhaltiger gestalten und eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von CO₂-Emissionen spielen. Laut der EU-Kommission könnte die Nutzung synthetischer Treibstoffe langfristig zur Gesamtverringerung der CO₂-Emissionen beitragen.
Einsatzmöglichkeiten und Potenziale
Die Einsatzmöglichkeiten von synthetischen Treibstoffen im Verkehr sind vielfältig. Diese umfassen unter anderem den Luft- und Seeverkehr sowie den Schwerlastverkehr. Eine Studie gefördert von ADAC an der TU Darmstadt zeigt, dass synthetische Treibstoffe schädliche Emissionen um bis zu 77% reduzieren können, ohne die Leistung oder das Drehmoment der Fahrzeuge zu beeinträchtigen. Bosch-Experten schätzen, dass der Einsatz von E-Fuels bis 2050 bis zu 2,8 Gigatonnen CO₂ einsparen könnte, was etwa dem dreifachen CO₂-Ausstoß von Deutschland im Jahr 2016 entspricht.
Bestandsfahrzeuge und Neuwagen
Ein großer Vorteil synthetischer Treibstoffe liegt in ihrer Nutzbarkeit in bestehenden Motoren, ohne dass umfangreiche Umrüstungen notwendig sind. Dies könnte besonders wichtig werden, wenn das geplante Verbrennerverbot der EU für Neuwagen ab 2035 greift. Während E-Fuels bei der Verbrennung weiterhin CO₂ und andere Abgase freisetzen, sind sie eine wichtige Zwischenlösung für die Mobilität auf dem Weg zu einer vollständigen Elektrifizierung.
Laut verschiedenen Studien lehnen zwischen 69% und 72% der Autokäufer:innen derzeit ein E-Auto ab, was hauptsächlich auf kurze Reichweiten, lange Ladezeiten, hohe Anschaffungskosten und mögliche Wertverluste durch alternde Batterien zurückzuführen ist. In diesem Zusammenhang plant Bundesfinanzminister Christian Lindner eine Steuerreform, um Fahrzeuge, die mit synthetischen Treibstoffen gefahren werden, steuerlich zu begünstigen.
Der politische Rahmen für synthetische Kraftstoffe
Die Politik spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung synthetischer Kraftstoffe. Regulatorische Rahmenbedingungen, die durch politische Entscheidungen gesetzt werden, beeinflussen maßgeblich, wie schnell und umfangreich diese Technologien in den Markt integriert werden können. Ein Beispiel dafür ist die Umsetzung der RED III-Richtlinie, die darauf abzielt, den Verkehrssektor durch die Förderung erneuerbarer Energien zu dekarbonisieren.
Nach den aktuellen Empfehlungen des Verbandes der Automobilindustrie (VDA) sollte die RED III in nationales Recht mit ambitionierten Zielen implementiert werden. Dazu gehören unter anderem eine höhere Treibhausgasquote (THG) und langfristige Zielpfade bis ins Jahr 2045. Der VDA plädiert außerdem für eine dynamische THG-Quote, die automatisch ansteigt, sobald die vorgegebenen Grenzen überschritten werden, um auf diese Weise Investitionsanreize in erneuerbare Energiequellen zu wahren.
Die RED III sieht vor, dass der Anteil erneuerbarer Kraftstoffe nicht-biologischen Ursprungs im Verkehrssektor bis 2030 mindestens 5,7 % betragen sollte, im Gegensatz zu den ursprünglich vorgeschlagenen 2,6 %. Dieser Anstieg zeigt deutlich, wie wichtig der regulatorische Rahmen ist, um eine erfolgreiche Einführung synthetischer Kraftstoffe zu gewährleisten.
Die Europäische Union arbeitet ebenfalls intensiv daran, den Einsatz erneuerbarer Energien zu fördern. Der Ausschuss für Industrie, Forschung und Energie des Europäischen Parlaments fordert ein 45%-Ziel für erneuerbare Energien am Energieverbrauch bis 2030. Speziell im Verkehrssektor wurde für eine höhere Treibhausgas-Minderungsquote von 16 % bis 2030 gestimmt, im Vergleich zu den ursprünglich vorgeschlagenen 13 %.
Neben der ambitionierten RED III sind ergänzende Maßnahmen notwendig, wie eine langfristige Zielpfad-Reduzierung und eine Reform der Energiesteuer. Der VDA schlägt vor, dass bis 2030 ein Mindestanteil von fünf Prozent RFNBO (Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe) erreicht werden sollte. Dies ist ein weiterer Beleg dafür, dass regulatorische Rahmenbedingungen und politische Entscheidungen zentrale Elemente für den Erfolg synthetischer Kraftstoffe darstellen.
Schließlich muss die Diskrepanz zwischen virtuellen und realen Klimaschutzzielen angegangen werden, indem die Mehrfachanrechnung schrittweise bis 2030 – außer für Wasserstoff – abgeschafft wird. Während der Einführungsphase bieten Mehrfachanrechnungsmechanismen zwar Anreize für Investitionen in spezielle Energiequellen, können jedoch die Nachfrage dämpfen, wenn die regulativen Ziele nicht entsprechend erhöht werden.
Nachhaltigkeit von synthetischen Kraftstoffen
Synthetische Kraftstoffe bieten eine vielversprechende Möglichkeit, die Umweltfreundlichkeit unserer Mobilität zu verbessern. Vor allem ihre CO2-Bilanz spielt dabei eine entscheidende Rolle. Es ist entscheidend, dass bei der Herstellung von synthetischen Kraftstoffen erneuerbare Energiequellen eingesetzt werden, um ihre ökologischen Vorteile voll auszuschöpfen.
Umweltauswirkungen und CO2-Bilanz
Der Einsatz synthetischer Kraftstoffe kann die CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen drastisch senken. Studien zeigen, dass die CO2-Emissionen von E-Fuels um bis zu 77% geringer sind als die von aus Rohöl hergestelltem Benzin. Wenn bei der Produktion ausschließlich erneuerbare Energiequellen genutzt werden, kann die potenzielle CO2-Neutralität bis zu 92% erreichen.
Einsatz von erneuerbaren Energien
Die Nutzung von erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarenergie ist wesentlich für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen, um ihre Umweltfreundlichkeit zu maximieren. In Deutschland gibt es mehrere E-Fuel-Projekte, die das Ziel haben, erneuerbare Energie effektiv zu nutzen. Bis 2035 sind rund 60 dieser Projekte geplant, obwohl nur etwa ein Prozent bisher eine finale Investitionsentscheidung erhalten hat.
Um die Umweltvorteile synthetischer Kraftstoffe zu genießen, müssen die Produktionsprozesse weiter verbessert und die Nutzung erneuerbarer Energien maximiert werden.
Investitionen in die Infrastruktur und Forschung sind daher entscheidend, um die Produktionseffizienz zu steigern und die Kosten zu senken. Langfristig können diese Investitionen zur Verbesserung der CO2-Bilanz und zur weiteren Verringerung der Umweltauswirkungen beitragen.
Die Zukunft der synthetischen Kraftstoffe
Die *Zukunft der E-Fuels* hängt entscheidend von technologischen Innovationen, wirtschaftlichen Anreizen und politischen Rahmenbedingungen ab. Im Januar 2024 wurden die Zukunftsaussichten bezüglich synthetischer Kraftstoffe intensiv diskutiert. Verschiedene Produktionsverfahren, die auf diversen Ausgangsstoffen wie Restölen, Pflanzenzucker und Zellulose basieren, ermöglichen die Herstellung synthetischer Kraftstoffe. Beispielsweise ist paraffinischer Dieselkraftstoff nach DIN EN 15940:2023 bereits auf dem Markt und wird sowohl in Betriebstankstellen als auch an einigen öffentlichen Tankstellen angeboten.
„Für die *Zukunft der E-Fuels* ist es wesentlich, harmonisierte internationale Standards und gemeinsame Beschaffungsmechanismen zu schaffen, um eine ausreichende Verfügbarkeit sicherzustellen,“ betonte Dr. Volker Wissing, Bundesminister für Verkehr.
Innovative Energie spielt eine große Rolle bei der Förderung und Verbreitung synthetischer Kraftstoffe. Dazu gehört auch die potenzielle Einführung weiterer synthetischer Kraftstoffe wie E20 mit höherer Ethanol-Konzentration, Oxymethylenether (OME) oder wasserstoffbasierte Kraftstoffe. Der internationale Einsatz dieser Kraftstoffe wird durch die Berlin Declaration for the Promotion of E-Fuels, unterzeichnet von Vertretern aus Ländern wie Marokko, Litauen und Japan, unterstützt. Diese Verpflichtung unterstreicht die Bedeutung, regulatorische Hürden abzubauen und *innovative Energie* zu fördern.
Zukünftige Fortschritte in der Technologie könnten dazu beitragen, dass synthetische Kraftstoffe nicht nur umweltfreundlich, sondern auch wirtschaftlich konkurrenzfähig werden. Investitionen in Produktionsanlagen und Forschungsprojekte sind unerlässlich, um die Verfügbarkeit und Effizienz dieser Kraftstoffe zu gewährleisten. Internationale Kooperationen und standardisierte Regularien sind dabei von zentraler Bedeutung, um die Entwicklung und den Einsatz synthetischer Kraftstoffe zu fördern.
Die E-Fuels Dialogue als festes Format für lebhafte Diskussionen und die Behandlung spezifischer Themen im Zusammenhang mit der Erreichung klimaneutraler Mobilität zeigt das Engagement für eine nachhaltige und innovative Energiezukunft. Durch harmonisierte nationale Fördermaßnahmen können signifikante Investitionsvolumen im Sektor generiert werden, was letztendlich die Umweltbilanz und Effizienz synthetischer Kraftstoffe weiter verbessern wird.
Forschung und Entwicklung im Bereich synthetische-kraftstoffe
Die kontinuierliche Forschung E-Fuels ist unerlässlich für den Fortschritt und die Etablierung synthetischer Kraftstoffe auf dem Markt. Verschiedene Projekte und Institutionen tragen dazu bei, die Effizienz und Anwendbarkeit dieser Kraftstoffe zu verbessern, um so die CO2-Emissionen signifikant zu reduzieren.
Aktuelle Projekte und Fortschritte
Ein herausragendes Beispiel für ein solches Projekt ist InnoFuels, das Forschungseinrichtungen, Energie- und Kraftstofflieferanten sowie Hersteller aus der Automobil-, Flug- und Schifffahrtsbranche zusammenbringt. Unterstützt durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr, verfolgt InnoFuels das Ziel, durch den Einsatz nachhaltiger Kraftstoffe, wie dem „Eco100Pro“, eine CO2-Reduktion von bis zu 92 % zu erreichen. Hochmoderne Forschung wird dabei angewendet, um kommende Generationen von E-Fuels weitestgehend CO2-neutral herzustellen und bestehende Verbrennungsmotoren zu nutzen.
In der Luftfahrt beispielsweise, können bereits Sustainable Aviation Fuels (SAF) beigemischt und in existierenden Triebwerken verwendet werden. Auch wenn der Anteil von Sustainable Marine Fuel (SMF) im Schiffsverkehr derzeit nur etwa 0,1 % beträgt, sind die Fortschritte in diesem Bereich bemerkenswert und lassen auf eine breitere Anwendung in der Zukunft hoffen.
Herausforderungen und Lösungsansätze
Trotz der vielversprechenden Fortschritte stehen die Entwickler synthetischer Kraftstoffe vor erheblichen technologischen Herausforderungen. Diese beinhalten unter anderem die Optimierung der Produktionsverfahren zur Kostensenkung und den Erhalt der Leistungsfähigkeit der Kraftstoffe. Ein bedeutendes Forschungsprojekt der Technischen Universität Darmstadt untersucht die verschiedenen Parameter wie Kraftstoffverbrauch, Emissionen, Wirkungsgrad und Abgastemperaturen synthetischer Kraftstoffe im Motorsport. Hier wird gezeigt, dass es keine Einbußen bei Leistung und Drehmoment im Vergleich zu herkömmlichem Super-Benzin gibt, während mindestens 77 % weniger CO2-Emissionen erzielt werden.
Des Weiteren wird die erste deutsche Motorsport-Rennserie, der ADAC XC-Cup, vollständig auf synthetische Kraftstoffe setzen und bietet somit eine interessante Plattform für Nachwuchstalente und Seniorenfahrer, kostengünstig in den Offroad-Sport einzusteigen und gleichzeitig einen Beitrag zur Verringerung der Emissionen zu leisten.
Synthetische Kraftstoffe als Teil einer nachhaltigen Mobilität
Synthetische Kraftstoffe könnten einen bedeutenden Beitrag zur *nachhaltigen Mobilität* leisten, vor allem durch ihre potenziell CO₂-arme Produktion und ihren Einsatz in bestehenden Verbrennungsmotoren. Ein bemerkenswertes Beispiel hierfür ist das Projekt der TU Bergakademie Freiberg, das unter anderem durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr mit 12,78 Millionen Euro gefördert wird. Bis 2026 sollen in Freiberg 380.000 Liter „grünes“ Benzin produziert werden, das aus Biomethanol gewonnen wird und eine CO₂-Einsparung von bis zu 90 Prozent realisieren soll.
Im Zeitraum von Oktober bis Dezember 2023 wurden bereits knapp 55.000 Liter dieses nachhaltigen synthetischen Kraftstoffs in Freiberg hergestellt. Dieser Fortschritt zeigt, dass synthetische Kraftstoffe eine realistische Option zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks im Verkehrssektor darstellen. Insbesondere in Verbindung mit modernen Produktionsanlagen, wie der Großversuchsanlage der CAC, errichtet 2009 an der TU Bergakademie Freiberg, werden diese Technologien weiterentwickelt.
Die Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen und Unternehmen wie FEV Europe GmbH, Lother GmbH und Coryton Advanced Fuels Deutschland GmbH ist von zentraler Bedeutung. Gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich GmbH treiben sie die Entwicklung voran. Diese Partnerschaften unterstreichen, dass synthetische Kraftstoffe nicht nur technologische, sondern auch wirtschaftliche und politische Unterstützung benötigen, um ihre Rolle in einer nachhaltigen Mobilität zu festigen. Somit sind sie ein unverzichtbarer Baustein auf dem Weg zur CO₂-Neutralität bis 2045, gemäß dem neuen Klimaschutzgesetz in Deutschland.