Synthetische Kraftstoffe

Nicht nur Elektroautos können dazu beitragen, dass die Luft in unseren Städten sauberer wird. Auch mit synthetischen Kraftstoffen kann der Schadstoffausstoß reduziert werden.

Wasser plus CO2 plus Ökostrom: Die Erfindung des Unternehmens Sunfire stellt einen synthetischen Kraftstoff her. Erdöl ist dafür nicht nötig. © BMBF/Hans-Joachim Rickel

Synthetische Kraftstoffe - auch e-fuels genannt - werden im Gegensatz zu Benzin und Diesel nicht aus Erdöl, sondern aus erneuerbarem Strom und CO2 gewonnen. Sie können aber wie Benzin oder Diesel in Verbrennungsmotoren eingesetzt  oder diesen beigemischt werden. Dabei handelt es sich um Verbindungen mit Namen wie Oxymethylenether (kurz: OME) oder n-Octanol. Diese Verbindungen verbrennen nahezu rußfrei und erlauben es daher, Motoren so zu verbessern, dass sie in der Gesamtbilanz sehr viel weniger CO2 und fast keinen Feinstaub oder Stickstoffoxid emittieren.

Emissionsfreie Mobilität

In Zukunft werden sowohl synthetische Kraftstoffe als auch die Elektromobilität in sinnvoller Kombination notwendig sein. Nur ihr Zusammenspiel verspricht deutliche Fortschritte auf dem Weg hin zu einer emissionsfreien Mobilität.

Auch in Schiffen, Flugzeugen und Lastwagen

Wenn es also gelingt, synthetische Kraftstoffe in großen Mengen herzustellen, würden Autos künftig weniger Schadstoffe ausstoßen. Es hätte zudem den Vorteil, dass sie nur wenig umgebaut werden müssten - anders als bei der Umstellung auf Elektroantrieb. Zudem könnten synthetische Kraftstoffe auch in Schiffen, Flugzeugen oder Lastwagen zum Einsatz kommen – also dort, wo Batterien voraussichtlich auch in Zukunft nicht die herkömmlichen Antriebe ersetzen können. Ein weiterer Vorteil ist, dass Tankstellen bestehen bleiben könnten.

Wichtiger Teil der Energiewende

Und noch etwas spricht für die e-fuels: Ähnlich wie Benzin oder Diesel lassen sie sich sehr gut für längere Zeit lagern – anders als Strom, der aus Wind und Sonne erzeugt wurde. Es ist sogar möglich, dass an Tagen mit viel Sonnenschein und viel Wind überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien  zu synthetischen Kraftstoffen verarbeitet wird. So könnten synthetische Kraftstoffe ein wichtiger Bestandteil der Energiewende werden.

Hergestellt werden können sie aus verschiedenen Rohstoffen: aus fossilen Quellen und Biomasse, vor allem aber auch aus CO2, Wasser und regenerativ erzeugtem Strom. Das ist besonders interessant. Werden nämlich synthetische Kraftstoffe aus Biomasse oder regenerativen Energien gewonnen, ist ihre CO2-Bilanz nahezu neutral, da nur so viel CO2 ausgestoßen wird, wie für ihre Produktion gebraucht wurde. Das benötigte CO2 kann dabei entweder direkt aus der Atmosphäre gewonnen, oder bei Industrieprozessen wie der Stahlproduktion abgefangen werden.

Forschungsbedarf besteht

Noch besteht einiger Forschungsbedarf, vor allem wenn es darum geht, synthetische Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien und CO2 in großen Anlagen herzustellen. Erste kleine Anlagen konnten bisher nur einige Liter Kraftstoff liefern. Auch ist bekannt, dass synthetische Kraftstoffe sich in bestimmten Eigenschaften von fossilen Kraftstoffen unterscheiden und somit unter Umständen Anpassungen des Motors nötig machen - zum Beispiel an Dichtungen oder an der Einspritzpumpe. Tatsache ist auch: Bei den derzeitigen Verfahren und den aktuellen Rohölpreisen sind synthetische Rohstoffe wirtschaftlich nicht rentabel.

Das Bundesforschungsministerium unterstützt darum seit einigen Jahren intensiv Forschung an e-Fuels in verschiedenen Projekten. Das Ziel: Die Herstellung von Kraftstoffen ohne Einsatz fossiler Energien.