Kraftstoff der Zukunft Flüssige chemische Energiespeicher haben Vorteile

Jedes Land in Europa hat eine andere Energiestrategie. Die Alpenländer pumpen einfach Wasser den Berg hinauf, wenn der Strom billig ist. Wird zusätzliche elektrische Energie gebraucht, schießt das kühle Nass wieder bergab und treibt Turbinen an. "Mechanische Energiespeicherung ist aber keine besonders dichte Art der Vorratshaltung. In Deutschland reicht die Speicherkapazität für rund 20 Minuten des Energiebedarfs, dann sind die Pumpspeicherkraftwerke leer", sagt Ferdi Schüth, "und es gibt kaum eine Chance, das zu erweitern." Auch die neuen chemischen Speicher, die mit der Energiewende Einzug halten, sind keine große Hilfe: Selbst wenn jedes Auto auf hiesigen Straßen (rund 45 Millionen) ein Tesla Model S mit 100 Kilowattstunden Speicherkapazität und randvoll geladen Batterien wäre, dann ließe sich damit lediglich der deutsche Strombedarf für zwei Tage decken.

Elektroantriebe sind aufgrund ihrer Effizienz um den Faktor drei besser als Verbrenner. Doch die Energiespeicherung in Batterien hat Nachteile. Das sieht auch Ernst Ulrich von Weizsäcker so. Der Präsident des Club of Rome empfiehlt, "überschüssigen Windstrom, der sonst vernichtet wird, in Wasserstoff oder Methan umzuwandeln und damit den klimaneutralen Verbrennungsmotor zu füttern". Viele Experten heben die Vorteile eines flüssigen chemischen Energiespeichers hervor: "Ich sehe kein kommerziell eingesetztes Flugzeug, das mit einer Batterie fliegt. Das werden wir über die Speicherdichte von Kohlenwasserstoffen machen müssen", sagt Ferdi Schüth, "deshalb sollten wir in die effiziente Elektrolyse die meisten Forschungsanstrengungen stecken."

Das Grundproblem besteht seit 100 Jahren

Erneuerbarer Kraftstoff - die Idee ist im Prinzip 100 Jahre alt. Die deutschen Chemiker Franz Fischer und Hans Tropsch entwickelten aus der Kohlevergasung ein Verfahren für flüssige Treibstoffe. Außer Kohle und Erdgas sind dazu auch andere energiereiche Rohstoffe geeignet wie Wasserstoff, Biogas, Holz, landwirtschaftliche Abfälle oder Haushaltsmüll. Doch an dem Grundproblem des Fischer-Tropsch-Prozesses hat sich in 100 Jahren kaum etwas geändert: Um passgenaue Kohlenstoffketten zu stricken, braucht man viel Geld und Energie. In einer neuen Studie im Auftrag des Verbands der deutschen Automobilindustrie (VDA) kommen die Deutsche Energie-Agentur (Dena) und die Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) zu einem ernüchternden Ergebnis.

"Derzeit belaufen sich die Kosten für E-Fuels auf bis zu 4,5 Euro pro Liter Dieseläquivalent", so die Autoren der Studie. Audi betreibt zwar seit 2012 eine Pilotanlage für e-Gas in Werlte. Außerdem wollen die Ingolstädter eine Anlage für e-Diesel in der Schweiz aufbauen. Doch die geplante Kapazität von 400 000 Liter pro Jahr reicht nur für ein paar Tausend Autos.

Scheitert die Energiewende auf deutschen Straßen letztlich also am teuren Öko-Strom? "Allein für die Kraftstoffversorgung Deutschlands würden im Fall von Fotovoltaik zirka 1000 Sonnenanlagen im weltgrößten Maßstab mit 550 Megawatt Leistung benötigt", erklärt die Forschungsgesellschaft Dechema. Wahlweise könnten auch doppelt so viele Offshore-Windparks genutzt werden, die nicht viel billiger sind. Auch der Umweltverband Transport und Environment kommt in einer neuen Studie zu dem Schluss, dass zusätzlich 50 Prozent der heutigen Stromproduktion in Europa gebraucht würde, um die bestehende Flotte mit dem nachhaltigen Sprit zu versorgen.

Synthetische Kraftstoffe könnten den Strompreis verteuern

In der Kraftstoffstrategie der Bundesregierung sind diese zusätzlichen Kapazitäten noch gar nicht vorgesehen. Auch weil der Bau solcher Kraftwerke Milliarden an Investitionen verschlingen und den Strompreis weiter verteuern würde. Das gilt selbst für Importe aus Regionen mit hohem Angebot an Sonne oder Wind. Damit ließen sich laut Dena die Kosten für alternativen Sprit langfristig auf einen Euro pro Liter Dieseläquivalent drücken.

Doch das ist alles Zukunftsmusik. Bis 2025 wird es keinen nachhaltig produzierten Kraftstoff im großindustriellen Maßstab geben. Auch die frühere Begeisterung für Biotreibstoffe ist durch die "Tank oder Teller"-Diskussion abgekühlt. Der Sprit vom Acker macht Nahrungsmitteln Konkurrenz, auch indirekt durch eine Umnutzung von Anbauflächen. Biokraftstoffe der zweiten Generation aus Abfall, Stroh oder Holzresten sind hingegen nur begrenzt verfügbar. Deshalb wird nachwachsender Sprit wohl bei vier Prozent des Gesamtenergiebedarfs im Verkehr stagnieren, schreibt die Forschungsgesellschaft Dechema.

Die Hoffnung, den aktuellen Fahrzeugbestand mit Verbrennungsmotoren umweltfreundlicher zu machen, bleibt also eine schöne Utopie.

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