Alternative Kraftstoffe und Klimawende im Verkehr
Der Abschied von fossilen Kraftstoffen gilt als Schlüssel zur Klimawende im Verkehr. Neben batterieelektrischen Antrieben spielen in der Diskussion auch immer CO2-neutrale Kraftstoffe eine Rolle. Bio-Diesel aus Abfallfetten, synthetische E-Fuels oder sogar Wasserstoff sollen Autos klimafreundlicher machen – zumindest auf dem Papier. Ein genauer Blick zeigt: Alle drei Ansätze haben Potenzial, aber auch klare Grenzen.
Wie Energie in Kraftstoffe gelangt
Zunächst einmal sollte das grundlegende Prinzip bei der Herstellung von Kraftstoff klar sein. Wenn beim Verbrennen von Alternativkraftstoff im Motor Energie frei werden soll, muss man sie erst einmal hineinbekommen. Das funktioniert entweder indirekt über die Nutzung von organischen Rohstoffen, deren Kohlenstoffverbindungen sich prima verbrennen lassen. Hergestellt werden sie letztlich mithilfe von Photosynthese aus nachhaltiger Sonnenenergie – entweder im modernen Schnellverfahren oder wie bei Mineralöl über Jahrmillionen.
Strom als Ausgangspunkt für Wasserstoff und E-Fuels
Der Umweg über die organische Chemie ist aber gar nicht unbedingt nötig. Die Sonnenenergie kann man auch mit Hilfe von Photovoltaik-Anlagen direkt in elektrische Energie umwandeln, die dann für die Herstellung von Wasserstoff genutzt wird, der entweder direkt verbrannt oder zu E-Fuels weiterverarbeitet wird.
Direkte Stromnutzung im Elektroauto
Eine weitere Möglichkeit: Anstatt den Strom immer weiter durch die wirkungsgradmindernde Wandelspiralen zu schicken, um ihn am Ende ineffizient mit hohen Wärmeverlusten zu verbrennen, könnte man ihn direkt für den Antrieb eines E-Autos nutzen. Das wäre in den meisten Fällen die effizienteste Lösung.
HVO100 als neue Diesel-Option
Aber eben nicht die Einzige. Mit der Freigabe von HVO100 ist seit Kurzem eine Diesel-Alternative an deutschen Tankstellen erhältlich, die auf organischen Rohstoffen basiert. Der synthetische Kraftstoff zählt zu den Bio-Kraftstoffen der zweiten Generation und wird aus hydrierten Pflanzenölen hergestellt, bevorzugt aus Rest- und Abfallstoffen wie Altspeiseöl. Anbieter werben mit CO2-Einsparungen von bis zu 95 Prozent gegenüber fossilem Diesel.
Nachhaltigkeit und Grenzen von HVO-Diesel
Voraussetzung für die Nachhaltigkeit ist aber auch, dass Rohstoffe tatsächlich aus Abfällen stammen und nicht in Konkurrenz zur Nahrungsproduktion erzeugt oder auf extra gerodeten Urwaldflächen angebaut werden. Die nötige internationale Transparenz herzustellen, dürfte schwierig werden. Hinzu kommen ein hoher Energieaufwand und entsprechend hohe Kosten. HVO100 liegt meist deutlich über dem Dieselpreis und dürfte vor allem für Flotten und Logistik interessant bleiben. Auch die Verfügbarkeit ist begrenzt. HVO kann helfen, bestehende Dieselbestände etwas sauberer zu betreiben – eine Lösung für die Masse ist es kaum.
Eine Zapfsäule für Diesel R100 und XTL zeigt alternative Kraftstoffe, die als Ersatz für fossilen Diesel im Verkehrssektor eingesetzt werden können.
E-Fuels als politisches Versprechen
Grundsätzlicher wird die Debatte bei E-Fuels geführt. Diese synthetischen Kraftstoffe entstehen aus Wasserstoff und CO2 und könnten theoretisch klimaneutral sein, wenn beide Komponenten mit erneuerbarer Energie erzeugt werden. In der politischen Diskussion gelten sie deshalb als Rettungsanker für den Verbrennungsmotor. Eine aktuelle Metastudie kommt jedoch zu einem anderen Schluss.
Wirkungsgrad als zentrales Problem
Das Kernproblem ist der hohe Energieverlust entlang der gesamten Herstellungskette. Der Strom aus 150 Windkraftanlagen reicht aus, um rund 240.000 Elektroautos direkt zu betreiben – oder nur etwa 37.500 Pkw mit E-Fuels zu versorgen. Selbst dann stoßen Verbrenner weiterhin gesundheitsschädliche Abgase aus.
Wasserstoff im Verbrennungsmotor
Bereits seit langen Jahren in der Diskussion ist die Idee, Wasserstoff nicht in synthetische Kraftstoffe umzuwandeln, sondern ihn direkt im Verbrennungsmotor zu nutzen. Technisch ist das möglich, lokal entsteht kein CO2. Doch grüner Wasserstoff ist aufwendig herzustellen, zu speichern und zu transportieren. Zudem wird er im Verbrennungsmotor besonders ineffizient genutzt. Im Vergleich dazu ist der Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellen deutlich effizienter, bleibt aber ebenfalls teuer und komplex. Entsprechend gilt der Wasserstoff-Verbrenner heute vor allem als Nischenlösung, etwa für Spezialfahrzeuge oder schwere Nutzfahrzeuge.
Fazit zu alternativen Kraftstoffen
Unterm Strich zeigt sich: Alternative Kraftstoffe können Emissionen bestehender Verbrenner senken und Übergangsphasen abfedern. Sie stoßen jedoch schnell an ökologische, wirtschaftliche und physikalische Grenzen. Als langfristige Lösung für den Pkw-Verkehr eignen sie sich kaum. Ihre Stärke liegt dort, wo Batterien an Grenzen stoßen – etwa im Flug- und Schiffsverkehr oder bei Spezialanwendungen.
