Wo macht der Einsatz von E-Fuels Sinn und wo nicht?

Eigentlich ist die Rechnung einfach. Je mehr Zwischenschritte notwendig sind von der Energieerzeugung bis zur Nutzung im Fahrzeug, desto mehr Energie geht am Weg verloren. Mit der gleichen Menge Energie von 100 kWh Primärenergie legt ein E-Pkw über 400 Kilometer zurück, ein Pkw mit E-Fuels nur knapp 45 Kilometer.

Elektromobilität hat mit 81 Prozent den höchsten Gesamtwirkungsgrad, der Strom kann sozusagen direkt im Fahrzeug genutzt und im Elektromotor in Bewegungsenergie umgewandelt werden. Bei   Wasserstoff geht bereits etwa die Hälfte der Energie in der Produktion und Bereitstellung verloren, am Ende bleiben 26 Prozent Gesamtwirkungsgrad.  

Für die Produktion von E-Fuels wird besonders viel Energie benötigt. Hier muss erst Wasserstoff erzeugt werden. Eine nachhaltige Produktion von Wasserstoff kann durch den Einsatz erneuerbarer Energien innerhalb der Elektrolyse erzeugt werden. Derzeit werden allerdings weltweit erst unter 0,1  Prozent des Wasserstoffs über Elektrolyse produziert. Zusammen mit CO₂ wird beispielsweise E-Methanol erzeugt und dieses wiederum zu Benzin oder Diesel umgewandelt. Am Ende liegt der Gesamtwirkungsgrad von E-Fuels im Verbrennungsmotor nur bei etwa 14 Prozent.¹ Aufgrund der physikalischen Grenzen kann dieser Wert nur geringfügig verbessert werden.

Ein Auto, das ausschließlich mit E-Fuels betrieben wird, wird über seinen Lebenszyklus fast doppelt so viel emittieren wie ein Elektroauto. Diese Analyse berücksichtigt den gesamten Lebenszyklus von Materialgewinnung, der Herstellung und Montage bis zur Entsorgung.²

Dazu kommt, dass auch unter der Annahme einer Produktion durch erneuerbaren Strom, die mit E-Fuels angetriebenen Fahrzeuge weiterhin gesundheitsschädliche Schadstoffe beim Fahren ausstoßen. Praxistests in Deutschland zeigen, dass Pkw mit E-Fuels so viele Stickoxide ausstoßen wie Benzin-Pkw. Bei der Verbrennung von synthetischem Benzin entsteht im Vergleich zu Benzin fast dreimal so viel gesundheitsschädliches Kohlenmonoxid.³ Die Verwendung von E-Fuels in Autos wird die Luftqualitätsprobleme daher in unseren Städten kaum verringern.

Darüber hinaus sind E-Fuels sehr teuer. Die Herstellungskosten für einen Liter synthetischen Treibstoff liegen derzeit bei etwa 4,50 Euro. Prognosen gehen von einer Reduktion der Kosten auf rund 2,30 Euro (auf Basis heutiger Preise) bis zum Jahr 2030 aus.⁴ Konkurrenzfähig im Vergleich zum E-Pkw sind diese Kosten nicht. Die Betriebskosten 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.⁵

Für Pkw sind E-Fuels zu ineffizient und teuer, wie unter anderem auch der IPCC-Bericht zeigt.⁶

Aber es gibt einen Sektor im Verkehr, der im Gegensatz zum Straßenverkehr derzeit keine Energie-Alternative hat. Das ist der Flugverkehr. Die Vorgaben innerhalb der ReFuelEU Aviation, einem neuen Rechtsakt zur Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors, verpflichtet alle Flugzeugtreibstofflieferanten, dem von ihnen an EU-Flughäfen gelieferten Flugzeugtreibstoff einen bestimmten Anteil an E-Kerosin beizumischen, beginnend mit 1,2 Prozent im Jahr 2030 und schrittweise ansteigend auf 35 Prozent im Jahr 2050.⁷

Raffinerien für E-Fuels befinden sich weltweit erst in der Pilotphase. Laut einer aktuellen Studie der internationalen Transportorganisation Transport & Environment sind derzeit in der EU 45 Projekte zur Produktion von E-Fuels speziell zur Herstellung von Kerosin für den Flugverkehr geplant, davon sind 20 größere industrielle Projekte. Können aller Projekte umgesetzt werden, ist eine Produktion von 1,7 Millionen Tonnen E-Kerosin zu erwarten, um den Bedarf auf Basis der EU Vorgaben im Flugverkehr zu decken. Die Projekte sind allerdings derzeit weder bezüglich notwendiger Investitionen noch der tatsächlichen Machbarkeit gesichert.⁸

Eine Studie aus dem Jahr 2023 zählte weltweit etwa 60 angekündigte E-Fuels Projekte. Die Investitionsentscheidung ist aber nur bei zwei Anlagen davon gesichert. Und selbst bei einer Umsetzung aller Projekte, deckt das erst zehn Prozent der Nachfrage in unverzichtbaren Sektoren in Deutschland.⁹

E-Fuels sind derzeit noch nicht am Markt verfügbar, es gibt lediglich Pilotanlagen. Die angekündigten Produktionsanlagen sind bisher nicht gesichert. Es gilt hier die Entwicklung weiter zu verfolgen und eine tatsächlich nachhaltige Produktion sicherzustellen.

Eine Produktion im globalen Süden ist nicht nur aus Umweltsicht fragwürdig, sie würde Österreich 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.¹⁰ 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.¹¹ 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.

Agrokraftstoffe, oftmals auch „Biokraftstoffe“ genannt, werden oftmals als Alternative im Pkw und Flugverkehr propagiert. Diese sind allerdings nur sehr begrenzt verfügbar und daher nicht in den notwendigen Mengen nachhaltig produzierbar. „Biokraftstoffe“ sind aus Biomasse erzeugter Diesel, Benzin (oder Erdgas). Nachhaltig produziert stammen sie aus begrenzt verfügbaren Reststoffen wie tierische Fette. Der Großteil sind Rohmaterialen wie Raps, die extra angebaut werden. Eine starke Erhöhung der Menge ist daher nicht zielführend. Darüber hinaus steht der zusätzliche Anbau von Energiepflanzen in Konkurrenz mit der Produktion von Lebensmitteln.¹²

Dazu kommt, dass bei Agrokraftstoffen nach wie vor kritische Rohstoffe zum Einsatz kommen. Österreich hat bereits im Jahr 2021 den Einsatz von Palmöl für „Biokraftstoffe“ verboten. Der Verbrauch von Soja steigt allerdings weiterhin. Österreich verbrauchte im Jahr 2022 über 12 Prozent des in Europa eingesetzten „Biodiesel“ aus Soja und ist damit zweitgrößter Nutzer von Soja für Diesel in der EU.¹³ Der Einsatz von „Biotreibstoffen“ treibt maßgeblich die Entwaldung in den Anbauländern voran.

1,4: Umweltbundesamt: Die Ökobilanz von Personenkraftwagen. 2021.
URL: https://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/rep0763.pdf

2: Transport & Environment: Autos mit E-Fuels sind weit weniger umweltfreundlich als Elektroautos. 2022.
URL: https://www.transportenvironment.org/discover/neue-analyse-bestatigt-autos-mit-e-fuels-sind-weit-weniger-umweltfreundlich-als-elektroautos/

3,5: Transport & Environment: Why e-fuels make no sense for cars. 2022.
URL: https://www.transportenvironment.org/challenges/cars/why-e-fuels-make-no-sense-for-cars/

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

7: The European Parliament. 2023.
URL: https://data.consilium.europa.eu/doc/document/PE-29-2023-INIT/en/pdf

8: Transport & Environment: E-fuels for planes: with 45 projects, is the EU on track to meet its targets? 2024.
URL: https://www.transportenvironment.org/discover/e-fuels-for-planes-with-45-projects-is-the-eu-on-track-to-meet-its-targets/

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

10: ICAO. 2022.
URL: www.icao.int

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

12: Transport & Environment: Biofuels. 2024.
URL: https://www.transportenvironment.org/challenges/energy/biofuels/

13: Transport & Environment: Halt deforestation-driving soy biofuels before it is too late. 2024.
URL: https://www.transportenvironment.org/wp-content/uploads/2023/12/Halt-deforestation-driving-soy-biofuels-before-it-is-too-late.pdf