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Zukunft im Tank - So sollen Kraftstoffe klimaneutral werden

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E-Mobilität ist nicht die einzige Lösung: Auch herkömmlicher Sprit hat Öko-Potenzial. Forscher entwickeln klimaschonende Lösungen für Autos, Schiffe, Flugzeuge.

Auf der Fachmesse für erneuerbare Mobilität in Berlin geht es um möglichst klimafreundliche Kraftstoffe. Im Fokus dabei: Bioethanol aus Pflanzen.

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Die Verbrennung herkömmlicher Kraftstoffe wie Diesel, Super, Kerosin oder Schweröl trägt zu einem großen Teil des globalen CO2-Ausstoßes bei. Für eine Mobilitätswende mit deutlich weniger Treibhausgasen sind Alternativen wie Elektro-, Hybrid- oder Brennstoffzellen-Antriebe zentral - aber auch neue Arten flüssigen Sprits können etwas beisteuern. Marktreif sind etliche Ansätze bisher nicht. Doch die Forschung kommt voran.

Zu Lande, zu Wasser und in der Luft:

Die Potenziale effizienterer Verbrennungsmotoren sind - unabhängig vom Trend zur Elektromobilität - noch nicht ausgeschöpft. Verbesserte Motortechnik, in der die gleiche Leistung aus weniger Hubraum erzeugt werden kann ("Downsizing"), ist schon länger ein Thema. Zunehmend geht es jedoch auch um die Optimierung der Kraftstoffe selbst.

Das gilt nicht nur für Autos. Hersteller von Schiffsmotoren beschäftigen sich mit Ersatzlösungen für Diesel- oder Schweröl. Erdgas, das in verflüssigter Form zum Einsatz kommt (LNG), kann dabei eine Variante sein. Und weil der Luftverkehr ebenfalls viel CO2 ausstößt, prüfen Flugzeug- und Triebwerksbauer ebenfalls neue Wege neben dem herkömmlichen Kerosin.

Synthetische Gemische und "E-Fuels":

Nachhaltige Kraftstoffe sollen viel weniger oder am besten gar kein zusätzliches CO2 freisetzen. Das geht so: Wasser wird durch elektrischen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten (Elektrolyse). Gibt man dem Wasserstoff CO2 aus der Luft zu, bilden sich Kohlenwasserstoffe, die ähnliche Strukturen haben wie solche, die aus Erdöl gewonnen werden.

Forschung am Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik
Diese Anlage am Fraunhofer Institut wandelt biobasierte Fette und Öle in sauerstofffreie Kraftstoffe um. Ein nachhaltiges Zukunftsmodell?
Quelle: imago

Im Idealfall kommt bei der Verbrennung dann nur so viel CO2 in die Atmosphäre, wie ihr vorher entzogen wurde. Zu beachten ist, dass beim Herstellen von "E-Fuels" mit diesem "Power-To-X"-Verfahren Ökostrom genutzt wird, damit die Klimabilanz ausgeglichen ist. Synthetische Gemische verbrennen in der Regel auch sauberer als ölbasierte - ihre Energiedichte ist höher.

Skeptische Stimmen und das Klimapaket:

Auch im Klimaschutzprogramm der Bundesregierung, das vielfach als zu lasch kritisiert wurde, spielt die "Entwicklung fortschrittlicher Biokraftstoffe" eine Rolle. Der Mineralölwirtschaftsverband verweist auf eine Analyse, nach der es bis zum Jahr 2030 selbst mit zehn Millionen Elektroautos und einem ausgebauten Schienen-Güterverkehr eine "CO2-Lücke" von 19 Millionen Tonnen zu schließen gibt. Das könne mit "klimaneutralen synthetischen Kraftstoffen" geschehen.

Wenn man das will, muss man das großflächig fördern.
Dieter Bockey, Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen

In der Autobranche setzen aber nicht alle auf dieses Modell. So will sich VW-Chef Herbert Diess zunächst voll auf die E-Mobilität konzentrieren: Neue Kraftstofftypen und die Brennstoffzelle seien "auf einen absehbaren Zeithorizont von einem Jahrzehnt keine Alternative für Pkw-Motoren". Dieter Bockey von der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen sieht dagegen auch Spielraum für verbesserten Biodiesel. Für synthetische Kraftstoffe gelte: "Wenn man das will, muss man das großflächig fördern."

Was Politik und Gesetzgeber noch tun können:

Die Mineralölbranche hätte am liebsten eine CO2-Bepreisung für Benzin und Diesel statt der aktuellen Besteuerung. "Das würde erneuerbare Kraftstoffe steuerfrei stellen und somit einen echten Anreiz für Investitionen in diese klimafreundlichen Kraftstoffe darstellen", heißt es.

Bockey betont, die Vorgabe, bei der Erzeugung synthetischer Kraftstoffe Ökostrom zu verwenden, sei schon in der Gesetzeslage berücksichtigt. Und inzwischen seien diese Spritarten auch in den Förderkonzepten von Umwelt- und Wirtschaftsministerium wiederzufinden. Umweltministerin Svenja Schulze (SPD) habe "da einen Schritt nach vorn gemacht".

Neue Märkte für Öko-Sprit:

Ursprünglich sollte Biodiesel Produktionsüberschüsse der Landwirtschaft abbauen und Rapsöl als alternativen Rohstoff zu fossilem Erdöl etablieren. Heute gibt es für die frühe Ökokraftstoff-Art in vielen Ländern feste Beimischungsquoten.

So will der Luftverkehr bis 2050 seine Emissionen im Vergleich zu 2005 halbieren. "Ein wichtiges Ziel ist die zunehmende Substitution fossilen Kerosins durch nachhaltige, synthetisch hergestellte Kraftstoffe", erklärt der Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie.

Wasserstoff als Plan B?

Die Produktion künstlicher Kraftstoffe ist noch relativ teuer. Außerdem sind viele Umweltverbände skeptisch: Solche Kraftstoffe würden von einer "echten" Verkehrswende ohne Verbrennungsmotor ablenken. Stattdessen sollte der per Elektrolyse gewonnene Wasserstoff, direkt zum Antrieb von Brennstoffzellen-Fahrzeugen nutzen.

Wasserstoff ist sexy. Aber wenn man sich von der Physik her damit befassen muss, wird es schon schwieriger.
Experte Dieter Bockey

Doch dies ist in Deutschland im großen Maßstab noch Zukunftsmusik, es fehlt eine große Lager- und Tankstellen-Infrastruktur. Experte Bockey warnt auch davor, dass sich die Politik mit allzu vielen Parallelstrategien verzetteln könnte: "Wasserstoff ist sexy. Aber wenn man sich von der Physik her damit befassen muss, wird es schon schwieriger."

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