E-Fuels für Pkw – zu spät, zu teuer und zu ineffizient

_{Von Lina Mosshammer (VCÖ - Mobilität mit Zukunft), März 2023}

E-Fuels werden als neue Heilsbringer im Autosektor propagiert. Ein Versprechen, das sich bei genauerem Hinsehen als Illusion entpuppt und wie eine Seifenblase zerplatzt.

Eigentlich ist die Rechnung einfach. Je mehr Zwischenschritte notwendig sind, desto mehr Energie geht am Weg von Energieerzeugung bis Nutzung im Fahrzeug verloren. Elektromobilität hat mit 81 Prozent den höchsten Gesamtwirkungsgrad, der Strom kann sozusagen direkt im Fahrzeug genutzt und im Elektromotor in Bewegungsenergie umgewandelt werden. Bei der Produktion von Wasserstoff geht bereits etwa die Hälfte der Energie in der Produktion und Bereitstellung verloren, am Ende bleiben 26 Prozent Gesamtwirkungsgrad.¹

Für die Produktion von E-Fuels wird besonders viel Energie benötigt. Hier muss erst Wasserstoff erzeugt werden. Zusammen mit CO₂ wird beispielsweise E-Methanol erzeugt und dieses wiederum zu Benzin oder Diesel umgewandelt. Am Ende ist der Gesamtwirkungsgrad von E-Fuels im Verbrennungsmotor nur bei etwa 14 Prozent.² Aufgrund der physikalischen Grenzen kann dieser Wert nur sehr gering verbessert werden.

E-Fuels sind extrem ineffizient und würden den Bedarf an Energie und Süßwasser für die Produktion von Wasserstoff als Vorprodukt drastisch erhöhen. Raffinerien für E-Fuels befinden sich weltweit erst in der Pilotphase. Bis zum Jahr 2035 sind etwa 60 E-Fuel Projekte weltweit angekündigt, die Investitionsentscheidung ist aber nur bei etwa einem Prozent davon gesichert. Und selbst bei einer Umsetzung aller Projekte, deckt das erst zehn Prozent der Nachfrage in unverzichtbaren Sektoren in Deutschland.³ In Graz soll im Jahr 2023 eine Pilotanlage für 100.000 Liter E-Fuels pro Jahr in Betrieb gehen.⁴ Zum Vergleich: Im Jahr 2022 wurden in Österreich 9,3 Milliarden Liter Benzin und Diesel getankt. Die Produktion der Grazer Pilotanlage würde für lediglich 1.200 Pkw (das sind 0,02 Prozent des Pkw-Bestands) mit einer Jahresfahrleistung von 12.000 Kilometer reichen.

Woher soll die Masse an E-Fuels kommen? Eine Produktion im globalen Süden ist nicht nur aus Umweltsicht fragwürdig, sie würde uns auch weiter von Energieimporten – aus häufig autoritären Staaten – abhängig machen. Als Beispiel: Bei der jetzigen Biokraftstoffproduktion halten weltweit die wenigsten Produktionsstätten die EU-Vorgaben ein.⁵ Dazu stellt sich auch eine ethische Frage: Soll das für die Herstellung von Wasserstoff notwendige Süßwasser (Grundwasser oder Meerwasser nach Entsalzung) für die Herstellung von E-Fuels oder für die Menschen vor Ort genutzt werden? Zudem entstehen im Herstellungsprozess große Mengen an Salzwasserlake. Derzeit geht diese meist direkt ins Meer. Aber was bedeutet das für das Ökosystem vor Ort?

Im Verkehrssektor in Österreich werden derzeit nur neun Prozent des Energiebedarfs durch erneuerbare Quellen abgedeckt.⁶ Das umfasst nicht nur Benzin und Diesel, auch Wasserstoff stammt fast gänzlich aus fossilen Quellen. Global werden derzeit nur 0,4 Prozent des Wasserstoffs mittels Elektrolyse hergestellt, deren Nachhaltigkeit allerdings vom Strommix abhängt.

Darüber hinaus sind E-Fuels sehr teuer. Die Herstellungskosten für einen Liter synthetischen Treibstoff liegen derzeit bei etwa 4,50 Euro. Eine optimistische Schätzung sieht eine Reduktion der Kosten auf rund 2,30 Euro bis zum Jahr 2030 vor.⁷ Konkurrenzfähig im Vergleich zum E-Pkw sind diese Kosten nicht. Die Gesamtkosten eines Autos mit E-Fuels würden über fünf Jahre insgesamt um rund 10.000 Euro höher sein als bei einem batterieelektrischen Pkw – sowohl bei Neuwagen als auch bei Gebrauchtwagen. Die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Autoindustrie auf dem globalen Markt wäre stark gefährdet.⁸

Auch Pkw mit E-Fuels stoßen gesundheitsschädliche Schadstoffe aus. Praxistests in Deutschland zeigen, dass Pkw mit E-Fuels gleich viel Stickoxide ausstoßen wie Benzin-Pkw und noch einiges mehr an Kohlenmonoxid und Ammoniak. Bei der Verbrennung von synthetischem Benzin entsteht im Vergleich zu Benzin fast dreimal so viel gesundheitsschädliches Kohlenmonoxid.⁹ Die Verwendung von E-Fuels in Autos wird die Luftqualitätsprobleme daher in unseren Städten kaum verringern.

Außerdem gibt es einen weiteren Sektor im Verkehr, der im Gegensatz zu den Pkw derzeit keine Energie-Alternative hat. Das ist der Flugverkehr. Die voraussichtliche Vorgabe auf EU-Ebene sieht 63 Prozent nachhaltige Treibstoffe im Flugverkehr bis zum Jahr 2050 vor, damit besteht allein für den Flugverkehr in Österreich ein Bedarf von 600.000 Tonnen synthetischer Treibstoffe. Allein für deren Herstellung bräuchte es rund ein Viertel des gesamten Strom-Endenergieverbrauchs Österreichs des Jahres 2020.¹⁰

Jene Bereiche, wo keine effizientere Energie-Alternative zur Verfügung steht, werden künftig (große Mengen) E-Fuels benötigen. Dazu zählt der Flugverkehr. Pkw zählen definitiv nicht dazu. Für Pkw sind E-Fuels zu ineffizient, zu teuer und vor allem kommen sie viel zu spät, wie auch der aktuelle IPCC-Bericht zeigt.¹¹

Weitere Informationen zum Thema "Energiewende im Verkehr voranbringen" in der aktuellen VCÖ-Publikation zum Thema.

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Quellen

1 und 2: 2021. Umweltbundesamt. Die Ökobilanz von Personenkraftwagen. Link: https://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/rep0763.pdf  

3: 2023.PIK Deutschland. Link: https://www.pik-potsdam.de/members/Ueckerdt/E-Fuels_Stand-und-Projektionen_PIK-Potsdam.pdf und  Porsche. Unternehmenswebsite Link: https://newsroom.porsche.com/de/2022/unternehmen/porsche-highly-innovative-fuels-hif-eroeffnung-efuels-pilotanlage-haru-oni-chile-synthetische-kraftstoffe-30730.html

4: 2021.AVL. Der Beitrag von e-Fuels zur Erreichung der Klimaziele; Vortrag Martin Rothbart bei der Fachveranstaltung “e-Fuels Teil der Energiewende Österreichs” der WKO Salzburg. Link: https://www.wko.at/branchen/sbg/handel/energiehandel/10.11.2021-Praesenatation-Martin-Rothbart.pdf

5: 2022.ICAO. Link: www.icao.int

6: 2022. Statistik Austria: Energiebilanz Österreich 1970-2021.

7: 2021. Umweltbundesamt. Die Ökobilanz von Personenkraftwagen. Link: https://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/rep0763.pdf  

8 und 9: 2022.T&E. Why e-fuels make no sense for cars. Link: https://www.transportenvironment.org/challenges/cars/why-e-fuels-make-no-sense-for-cars/

10: 2022. Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie: Luftfahrtstrategie 2040+.

11: 2023. Synthesis Report of the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Link: https://www.ipcc.ch/ar6-syr