Wahlversprechen im Zukunftscheck Sauber verbrennen: Machen E-Fuels die Pkw-Flotte klimaneutral?

• Professor für Verbrennungsmotoren: "Wenn wir es wirklich ernst meinen mit der Energiewende, dann ist die Zukunft der Welt elektrisch."
• E-Fuels sind eine Option: Die Hürden auf dem Weg zur Massenproduktion für Pkws sind allerdings immens hoch.
• Wahlversprechen im Zukunftscheck: Fazit.

Es wäre die bequemste aller Optionen in Sachen Mobilitätswende: Die Autos bleiben wie sie sind, die Tankstellen auch – nichts muss sich ändern, nur der Kraftstoff. An die Stelle von fossilen Benzin- und Dieselmischungen könnten synthetische Kraftstoffe treten, sogenannte E-Fuels. Die werden, vereinfacht gesagt, mittels elektrischer Energie aus Wasser und CO2 hergestellt. "Power to Fuel" nennt sich das. Die FDP macht sich dafür stark, diese Kraftstoffe zu fördern. Im Wahlprogramm der Partei heißt es:  

Von einem Professor für Verbrennungsmotoren würde man folgendes Statement eigentlich nicht erwarten: "Wenn wir es wirklich ernst meinen mit der Energiewende, dann ist die Zukunft der Welt elektrisch". Das sagt Frank Atzler, der am Institut für Automobiltechnik an der TU Dresden lehrt. Und er meint damit auch die automobile Welt. Dennoch hält Atzler E-Fuels für ein sinnvolles Instrument. "Die Idee ist völlig richtig und völlig logisch. E-Fuels sind der einzige Weg, wie sie der Bestandsflotte irgendeine Umweltfreundlichkeit beibringen können", sagt der Wissenschaftler.  

Und die Logik dahinter liegt auf der Hand. Auch wenn nach 2035 in der EU nur noch Fahrzeuge zugelassen werden dürfen, die kein CO2 mehr ausstoßen, werden über dieses Jahr hinaus viele Millionen Pkws auf deutschen Straßen unterwegs sein. Könnte man die mit einem klimafreundlicheren Kraftstoff betanken, wäre das ganz sicher im Sinne des Klimaschutzes.  

Aber könnte man tatsächlich mit E-Fuels die gesamte Bestandsflotte klimaneutral betreiben? "Jein", sagt Atzler. Theoretisch sei das schon möglich. Die Frage sei aber, wie schnell man E-Fuels in Größenordnungen beschaffen könne. Für Atzler ist das eine politische Frage. "Wenn Brüssel und Berlin grünes Licht geben und diese Kraftstoffe als CO2-Neutral ausweisen, werden die Investitionen massiv zunehmen", ist er überzeugt. Durch die Massenproduktion sinke dann auch der aktuell noch üppige Preis. Tatsächlich ließen sich E-Fuels klimaneutral rechnen, obwohl auch durch das Verbrennen dieser Kraftstoffe CO2 freigesetzt wird. Und zwar dann, wenn der für ihre Produktion nötige Strom aus erneuerbaren Quellen kommt und das verwendete CO2 vorher der Atmosphäre entzogen wurde.  

Die Hürden auf dem Weg zur Massenproduktion für Pkws sind allerdings immens hoch. Zu hoch für das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI. In einem Diskussionspapier kommen Forscher des Instituts zu dem Ergebnis, dass E-Fuels für den großflächigen Einsatz bei Pkws und Lkws nicht sinnvoll sind. Es sei heute nicht vorstellbar, dass in den nächsten 20 bis 30 Jahren große Mengen an E-Fuels im Pkw-Bereich verfügbar sind, sagt Martin Wietschel, Leiter des Competence Centers Energietechnologien und Energiesysteme am Fraunhofer ISI. "Und sie sind auch nicht zu Preisen verfügbar, die im Vergleich zu anderen Optionen konkurrenzfähig sind", sagt Wietschel. Selbst wenn man die erwartbaren Kostensenkungen bis 2035 einrechne, komme man einschließlich Steuern auf einen Betrag zwischen drei Euro und 3,50 Euro je Liter. Für die breite Anwendung sei die Nutzung von E-Fuels daher nicht realistisch. 

Die hohen Kosten haben zahlreiche Ursachen. So muss für die Herstellung von klimaneutralen E-Fuels extrem viel Energie aus erneuerbaren Quellen aufgewendet werden. Diese Energie ist nötig, um aus Wasser mittels Elektrolyse grünen, also klimaneutralen Wasserstoff zu gewinnen. Und auch um CO2 aus der Atmosphäre zu ziehen, muss viel Energie eingesetzt werden.

Bei beiden Verfahren stehe man aber erst am Anfang der Entwicklung, sagt Wissenschaftler Wietschel. Um eine Vorstellung vom künftigen Energiebedarf zu bekommen: In einer Beispielrechnung geht das Fraunhofer ISI davon aus, dass man bis 2050 die derzeitige weltweite Stromproduktion aus Erneuerbaren verdoppeln müsste, nur um genügend grünen Wasserstoff für die internationalen Klimaziele zu produzieren. Das sei kaum vorstellbar. 

Ein weiterer Kostenfaktor ist die Nachfrage. Die ist national wie international riesig, weil Wasserstoff etwa als Gasersatz in der Chemieindustrie benötigt wird. Auch der Eisen- und Stahlsektor ist auf Wasserstoff angewiesen. Und nicht zuletzt wird es im Schiffs- und Flugverkehr nicht ohne E-Fuels gehen, weil batterieelektrische Antriebe hier nicht sinnvoll sind. "Man wird Wasserstoff und E-Fuels brauchen", sagt Stefan Bratzel, Experte für Automobilwirtschaft der Fachhochschule der Wirtschaft in Bergisch Gladbach. Im Pkw-Bereich werde das Thema aber eine geringe Bedeutung haben, weil die batterieelektrische Mobilität in der Gesamtkostenbetrachtung dort sehr viel effizienter und günstiger sei. 

Das hätten auch die Hersteller inzwischen verstanden, sagt Bratzel. Die setzten schon aus globalen Wettbewerbsgründen sehr stark auf das Thema E-Mobilität. Denn die elektrischen Motoren haben einen viel höheren Wirkungsgrad als ihre E-Fuel-Konkurrenz. Wegen ihrer aufwändigen Produktion haben E-Fuels lediglich einen Wirkungsgrad von rund 13 Prozent. Das heißt, dass der E-Fuel-betriebene Pkw nur knapp 15 Prozent der bei der Produktion eingesetzten Energie auch tatsächlich auf die Straße bringt. Dieser Wert liegt bei Elektroautos bei rund 69 Prozent  

Es wäre die bequemste aller Optionen in Sachen Antriebswende – den Zukunftscheck aber besteht sie nicht. Klimaneutrale E-Fuels klingen verlockend – und sie hätten wirklich einen positiven Effekt auf den CO2-Ausstoß im Verkehrssektor, könnte man die vielen Verbrennerautos künftig damit tanken. Wegen des schlechten Wirkungsgrads, der hohen Kosten und der schlechten Verfügbarkeit fallen E-Fuels für Pkws im Zukunftscheck aber durch. Denn die komplette Bestandsflotte wird man mit ihnen sehr wahrscheinlich nicht klimaneutral betreiben können.