Synthetische Kraftstoffe: Gibt es eine Zukunft für Verbrennungsmotoren nach 2035?

Die synthetischen oder „CO2-neutralen“ Kraftstoffe werden auch als erneuerbare synthetische Kraftstoffe oder E-Fuels bezeichnet. Sie sind eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen fossilen Kraftstoffen wie Benzin oder Diesel. Sie erzielen dieselben Ergebnisse, werden aber nach einem anderen Verfahren hergestellt, um die Abhängigkeit vom Erdöl und die Folgen des Klimawandels zu verringern.

Kürzlich wurde ein Gesetz verabschiedet, das den Verkauf von neuen Pkw und Transportern mit Benzin- oder Dieselverbrennungsmotor ab 2035 verbietet. Gebrauchte, bereits zugelassene Fahrzeuge dürfen weiterhin gekauft und verkauft werden. Letztlich deutet aber alles darauf hin, dass es für diese Fahrzeuge durch den Einsatz synthetischer Kraftstoffe bzw. E-Fuels ein „Schlupfloch“ geben könnte.

Viele Marken, wie Audi oder Bosch, experimentieren bereits mit alternativen Kraftstoffen zu Diesel oder Benzin. Und Porsche versichert, dass „Verbrennungsmotoren mit E-Fuels betrieben werden können, mit praktisch CO2-neutralen Emissionen“. Tatsächlich arbeitet die Marke bereits an E-Fuel, das aus Windenergie hergestellt wird. Porsche plant, rund 130.000 Liter pro Jahr zu produzieren und sie für den Einsatz im Motorsport zu verwenden.

Arten synthetischer Kraftstoffe

Bei der Herstellung synthetischer Kraftstoffe gibt es hinsichtlich der Nachhaltigkeit gewisse Bedenken, denn dafür wird eine große Menge Energie benötigt. Das kann ihre Eignung als nachhaltige Energiequelle einschränken oder ihren Preis in die Höhe treiben.

Derzeit gibt es zwei Arten synthetischer Kraftstoffe, die in der Automobilwelt eingesetzt werden können. Der bekannteste ist E-Diesel bzw. synthetischer Diesel, der aus organischen Ausgangsstoffen und Wasserstoff durch thermochemische und biologische Verfahren gewonnen wird.

Bisher gibt es für Benzinmotoren die Optionen Autogas (LPG) oder Erdgas (CNG) für Pkw. Doch aufgrund der neuen Anforderungen an Schadstoffemissionen besteht die Notwendigkeit, eine andere Kraftstoffart für Benzinfahrzeuge zu erforschen: das synthetische Benzin.

Wie wird synthetisches Benzin hergestellt?

Synthetisches Benzin wird aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser unter Einsatz erneuerbarer Energien hergestellt. Anders als herkömmliches Benzin, das aus Erdöl gewonnen wird, enthält es keinen Schwefel und auch keine anderen giftigen Verbindungen. Diese entstehen durch chemische Umwandlungsprozesse, die die Ausgangsstoffe in hochwertige Kraftstoffe verwandeln.

Die erste Produktionsstufe besteht darin, Kohlendioxid aus der Atmosphäre einzufangen und es zu reinigen, bis es mit Wasser vermischt werden kann. Durch ein Elektrolyseverfahren wird das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Anschließend wird im sogenannten „Fischer-Tropsch-Verfahren“ der Wasserstoff mit dem CO2 zu Kohlenmonoxid (CO) und Wasserdampf verbunden. Danach wird das CO einem Hydrierungsprozess unterzogen, um synthetisches Methan zu erzeugen. Schließlich wird das E-Methanol einem Syntheseverfahren unterzogen, durch das es zu synthetischem Benzin umgewandelt wird, das seinerseits raffiniert und aufbereitet wird, damit es in allen Benzinmotoren verwendet werden kann.

Sind E-Fuels wirklich nachhaltig?

Herkömmliches Benzin wird durch einen sehr einfachen Destillationsprozess aus Erdöl gewonnen. Die Herstellung von synthetischem Benzin ist dagegen weitaus aufwendiger. Deshalb geben die Hersteller an, dass synthetisches Benzin heute sogar bis zu zehnmal teurer sein kann als herkömmliches Benzin, aufgrund des komplexen Produktionsprozesses, bei dem viel Energie verbraucht wird.

Im Automobilbereich haben synthetische Kraftstoffe im Vergleich zu Benzin eine geringe Energieeffizienz. Ihr Wirkungsgrad liegt bei 16 %, gegenüber 72 % bei Elektroautos. Es wird geschätzt, dass synthetischer Kraftstoff im Jahr 2030 bis zu 2,80 Euro pro Liter kosten könnte. Obwohl sich die Technologie noch in der Entwicklung befindet, wird erwartet, dass sie sich verbessert und bis dahin in großem Maßstab hergestellt werden kann.