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Wenn wir es mit dem Klimaschutz ernst meinen, dann müssen wir im Verkehr weg von fossilen Kraftstoffen. Unter anderem am Karlsruher Institut für Technik wird nach Alternativen geforscht.

Versuchsanlage für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen für den Luft-, Schwerlast- und Schiffsverkehr (Foto: dpa Bildfunk, picture alliance/Marijan Murat/dpa)
Versuchsanlage für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen für den Luft-, Schwerlast- und Schiffsverkehr des KIT (Archivbild) picture alliance/Marijan Murat/dpa

Viele Automobilhersteller bringen neue Elektroauto-Modelle auf den Markt. Gleichzeitig diskutiert die Branche über sogenannte regenerative Kraftstoffe, mit denen auch Verbrenner klimafreundlicher fahren könnten. Technisch ist vieles möglich.

Kraftstoffe aus Pflanzen

Längst im Einsatz sind Biodiesel und Bioethanol auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Raps, Palmöl, Mais, Rüben oder Zuckerrohr. Wer Kraftstoffe vom Acker nutzt, muss sich aber der "Tank-oder-Teller"-Frage stellen: Wollen wir Lebensmittel essen, oder sollen sie unsere Autos antreiben?

Aus Umweltsicht ist besonders Palmöl umstritten. Laut Deutscher Umwelthilfe ist Biodiesel aus Palmöl nämlich sogar dreimal klimaschädlicher als herkömmlicher Diesel – schlicht, weil der Anbau von Palmöl dazu führt, dass immer mehr Regenwald abgeholzt wird.

Kraftstoffe aus Resten

Die Europäische Union will verstärkt Kraftstoffe aus Resten fördern, die sowieso anfallen, wie Gülle und Abfälle. Daraus lässt sich Biogas gewinnen. Das kann man zu Biomethan aufarbeiten und als Treibstoff nehmen. Bisher wird das aber kaum gemacht.

Noch nicht konkurrenzfähig sind sogenannte Biomass-to-Liquid-Kraftstoffe (BtL). Da wird zum Beispiel aus Stroh Benzin gewonnen. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gibt es eine entsprechende Pilotanlage.

Strombasierte Kraftstoffe: E-Fuels

Eine zweite Sorte Kraftstoffe dürfte künftig noch wichtiger werden, glaubt der Karlsruher Chemie-Ingenieur Roland Dittmeyer: sogenannte E-Fuels. Dittmeyer leitet das Institut für Mikroverfahrenstechnik am KIT. E-Fuels basieren auf Wasserstoff.

Wasserstoff kann mit Hilfe von Elektrolyse aus Wasser hergestellt werden. Dafür braucht man Strom. Wenn das Ökostrom ist, also etwa Wind- oder Solarstrom, dann ist die Sache weitgehend klimaneutral. Mit dem Wasserstoff kann man dann beispielsweise Brennstoffzellen betreiben, die wiederum Strom für Elektroautos liefern.

Die oppositionelle FDP in Baden-Württemberg fordert schon seit langem mehr Anstrengungen in der Forschung zu Wasserstoff als Antrieb. Reutlingen wird hier Entwicklungsregion. In Ulm wird mit Geld von Bund und Land eine Forschungsfabrik für Brennstoffzellen am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung aufgebaut, zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme Freiburg.

Noch eine Umdrehung mehr: Man kann aus Wasserstoff mit Kohlendioxid aus der Luft auch synthetische Kraftstoffe machen. Mit synthetischem Benzin kann man theoretisch weiter das Auto fahren, wie wir es kennen.

Das sind die Haken

Allerdings: Die Herstellung von Wasserstoff und anderen strombasierten Kraftstoffen ist bislang teuer. Und: Mit der gleichen Menge Strom direkt in Batterien gespeichert kommt man dreimal so weit wie mit dem Umweg über Wasserstoff. Und fünfmal so weit wie mit synthetischem Sprit.

Außerdem bräuchte man für die massenhafte Herstellung von E-Fuels jede Menge zusätzliche neue Ökostrom-Anlagen in Deutschland. Die dürften wohl vor allem in Ländern mit viel Wind und Sonne gebaut werden, Chile oder Marokko etwa. Deutschland würde die E-Fuels dann importieren.

VCD: Nicht auf 1.000 Pferde setzen

Es würde mindestens zehn Jahre dauern, bis hierzulande im großen Stil strombasierte Kraftstoffe genutzt werden können. Unsere Emissionen müssten wir aber jetzt reduzieren, kritisiert Michael Müller-Görnert vom Verkehrsclub Deutschland (VCD):

"Wenn man auf tausend Pferde setzt, dann setzt man auf keins richtig. Wir sollten uns auf die aussichtsreichste Technologie konzentrieren. Beim Pkw ist das der batterieelektrische Antrieb."

Michael Müller-Görnert, VCD

Im Flug- und Schiffsverkehr kommt der allerdings nicht in Frage. Dort wären strombasierte Kraftstoffe perspektivisch tatsächlich eine riesige Chance für den Klimaschutz. Das baden-württembergische Verkehrsministerium hat dazu eine Machbarkeitsstudie vorgestellt. Demnach könnte aus dem CO2-haltigen Abgas eines Zementwerks der Bedarf des Stuttgarter Flughafens an nachhaltigen Kerosin-Alternativen doppelt gedeckt werden.

Mit 20 Millionen Tonnen jährlich fallen bundesweit 16 Prozent der Kohlendioxid-Emissionen in der Zementindustrie an. Etwa 44 Prozent des CO2-Ausstoßes der baden-württembergischen Industrie geht auf die sieben Zementwerke im Land zurück. Ein Teil dieser Zement-Abgase könnte künftig mit erneuerbarem Strom und Wasserstoff zu synthetischem Kerosin verarbeitet werden. Das soll nun mit dem Stuttgarter Flughafen getestet werden. In den nächsten zwei Jahren soll dafür in einem Zementwerk in Allmendingen (Alb-Donau-Kreis) eine Pilotanlage gebaut werden.

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