E-Fuels: Herstellung und Funktion

Von Julia Schäfer 12 Oktober, 2023

4 minutes

Bestimmt hast auch du schon von den neuen synthetischen Kraftstoffen namens E-Fuels gehört. Doch was sind E-Fuels überhaupt? Welche Rolle spielen E-Fuels in der Zukunft der Mobilität? Und wie werden sie hergestellt? Näheres dazu in unserem folgenden Beitrag.

E-Fuels: Was genau ist das?

Bevor wir uns intensiver mit der E-Fuels Herstellung beschäftigen, widmen wir uns zuerst der Definition von E-Fuels. Viele Autofahrer:innen haben den Begriff zwar schon mal gehört, doch nur die wenigsten wissen, was dahinter steckt. Und genau hier schaffen wir Klarheit.

Unter E-Fuels, auch Elektro-Kraftstoffe genannt, versteht man synthetisch hergestellte Kraftstoffe, deren Gewinnung aus erneuerbaren Energiequellen erfolgt. Sie sollen als umweltfreundlichere Alternative zu den fossilen Brennstoffen dienen, mit denen auch heute noch zahlreiche Autos mit Verbrennungsmotor aber auch jede Menge andere Verbrenner wie Kreuzfahrtschiffe und Co fahren. Im Gegensatz zu den fossilen Kraftstoffen sollen E-Fuels effektiv zum Klimaschutz beitragen, da sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verbrennung kein zusätzliches CO2 in die Umwelt gelangt. Doch wie genau funktioniert die Herstellung von E-Fuels? Wie lassen sich die modernen synthetischen Kraftstoffe produzieren? Mehr dazu im folgenden Abschnitt.

Wissenswertes über die Herstellung

Die Herstellung von E-Fuels beginnt mit der Gewinnung von Wasserstoff (H2). Dieser ist der Schlüsselbestandteil von E-Fuels und wird in der Regel mithilfe von Elektrolyse hergestellt. Hierbei wird Wasser in seine Bestandteile, also in Wasser- und Sauerstoff aufgespalten. Die Elektrolyse erfordert elektrische Energie, die vorzugsweise aus erneuerbaren Quellen wie Wind, Sonne oder Wasserkraft stammt, um die Umweltauswirkungen zu minimieren.

Nach der Elektrolyse wird der gewonnene Wasserstoff mit Kohlendioxid (CO2) angereichert. Dabei kann das CO2 aus verschiedenen Quellen stammen, einschließlich industrieller Emissionen oder aber direkt aus der Atmosphäre durch CO2-Abscheidungstechnologien. Durch die Kombination aus Wasserstoff und CO2 bilden sich synthetische Kohlenwasserstoffe, die in ihrer Zusammensetzung herkömmlichen fossilen Brennstoffen ähneln.

Anschließend müssen die synthetischen Kohlenwasserstoffe raffiniert und aufbereitet werden. Denn nur dadurch ist sichergestellt, dass E-Fuels den erforderlichen Qualitätsstandards für Kraftstoffe entsprechen und effizient in Verbrennungsmotoren Verwendung finden können. Vielleicht fragst du dich an dieser Stelle, welche Autos überhaupt mit E-Fuels fahren können. Grundsätzlich können alle Benziner und Diesel Fahrzeuge, die bereits im Umlauf sind, mit E-Fuels fahren ohne, dass hier irgendwelche technischen Anpassungen nötig sind. Das liegt vor allem daran, dass E-Fuels in ihren zentralen Eigenschaften den bisherigen fossilen Treibstoffen entsprechen.

Sind synthetische Kraftstoffe umweltfreundlich?

Die Umweltfreundlichkeit synthetischer Kraftstoffe, einschließlich E-Fuels hängt von verschiedenen Faktoren ab und ist in gewissem Maße ein wenig umstritten. Demnach sind hier einige Aspekte zu berücksichtigen:

Energiequellen für die Herstellung: Die Umweltauswirkungen von E-Fuels hängen stark von den Energiequellen ab, die für ihre Herstellung Verwendung finden. Kommen erneuerbare Energiequellen wie Wind-, Sonnen- oder Wasserkraft für die Elektrolyse und Synthese zum Einsatz, so können die Emissionen erheblich reduziert werden. In diesem Fall wären E-Fuels deutlich umweltfreundlicher als fossile Brennstoffe, da sie weniger Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre freisetzen.

Effizienz des Herstellungsprozesses: Mindestens genauso entscheidend ist aber auch die Effizienz der Herstellungstechnologie für E-Fuels. Schließlich kann ein ineffizienter Prozess den Energieverbrauch erheblich erhöhen und so die Umweltauswirkungen negativ beeinflussen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass E-Fuels durchaus das Potenzial dazu haben, umweltfreundlicher zu sein als herkömmliche fossile Brennstoffe. Vor allem dann, wenn erneuerbare Energiequellen und effiziente CO2-Abscheidungstechnologien Verwendung finden. Dennoch ist die Umweltauswirkung stark von den spezifischen Umständen und der Technologie abhängig, die bei ihrer Herstellung und Verwendung zum Einsatz kommt.

Wichtig: Es gilt jedoch zu bedenken, dass auch bei der Verbrennung von E-Fuels Abgase wie beispielsweise Stickstoffoxide entstehen, wie es eben für Verbrenner üblich ist.

Was kostet E-Fuels?

Aktuell liegt der E-Fuels Preis für einen Liter bei rund vier Euro aufwärts. Allerdings könnten die Preise bis zum Jahr 2030 erheblich sinken, sodass ein Liter E-Fuels dann nur noch rund ein bis maximal zwei Euro kosten könnte. Natürlich vorausgesetzt, E-Fuels lässt sich bis dahin kosteneffizient in großen Massen herstellen. Ob dies jedoch tatsächlich zur Realität wird, ist bis dato noch unklar.

Zu den Faktoren, die die Kosten für E-Fuels beeinflussen bzw. schmälern können, zählen unteranderem folgende:

Energiekosten: Als größter Hauptkostenfaktor für die Herstellung von E-Fuels gilt die Energie, die für die Elektrolyse von Wasser und andere Syntheseprozesse benötigt wird. Sofern die Energie aus erneuerbaren Quellen stammt, kann dies die Kosten erheblich senken. Allerdings gilt zu bedenken, dass die Kosten für erneuerbare Energie je nach Standort stark variieren können.

Produktionsskalierung: Groß angelegte Produktionsanlagen haben meist niedrigere Kosten pro Einheit E-Fuels als kleinere Anlagen.

Technologieeffizienz: Ebenso können auch Fortschritte in den Produktionsverfahren und der Technologie die Effizienz steigern und die Produktionskosten sowie den Endverbraucherpreis senken.