E-Fuels

Hintergrund

Für die Erreichung der Klimaziele im Verkehrssektor spielen nicht nur elektrifizierte Fahrzeuge eine Rolle. Bestimmte Anforderungen wie eine erhöhte Reichweite oder schnellere Ladezyklen lassen sich durch den aktuellen Stand der Technik mit der Batterie als Direktelektrifizierung (noch) nicht erreichen. Auch für Fahrzeuge, die aus Platz- oder Gewichtgründen keine Batterie nutzen können, muss eine technische Lösung her. Insbesondere die Luftverkehrsbranche steht diesbezüglich vor enormen Herausforderungen. E-Fuels können in Anwendungsbereichen dieser Art Abhilfe schaffen. Dies wird mit dem Blick auf die klimapolitischen Vorgaben der EU deutlich:

  • Ab 2025 sollen im Flugverkehr mindestens 2% der Kraftstoffe durch nachhaltige Varianten (sogenannte E-Fuels) abgedeckt werden.
  • Bis 2050 soll der Anteil auf 70% steigen.

E-Fuels fallen unter die Kategorie der Synthetischen Kraftstoffe (Syn-Fuels). Das charakterisierende Merkmal von E-Fuels: Molekulare Grundstoffe werden mit Strom aus erneuerbaren Energien zu Energieträgern mit hoher Energiedichte aufbereitet. Ausgehend von Grünem Wasserstoff lässt sich bspw. treibhausgasneutrales E-Methanol herstellen. Dabei wird Grüner Wasserstoff zusammen mit CO2 aus der Luft (als Kohlenstoffquelle) bei entsprechenden Katalysatoren, hohen Drücken und Temperaturen zu Methanol - nun E-Methanol genannt - umgesetzt. Beispiele für weitere E-Fuels und deren Herstellungsverfahren sind:

  • Methan via Sabatier-Prozess
  • höherwertige Kohlenwasserstoffe via Fischer-Tropsch-Verfahren
  • Ammoniak via Haber-Bosch-Verfahren

Der Vorteil von E-Fuels ist, dass sich diese auf das aktuelle, fossil-basierte Energiesystem und dessen Technologien anwenden lassen. So können THG-intensive Sektoren potenziell defossilisiert werden, bei denen eine Direktelektrifizierung (noch) nicht möglich oder praktikabel ist. Nachteilig ist jedoch der hohe Energieaufwand für die Produktion. Im Vergleich zur Direktelektrisierung und sogar zu Wasserstoff weisen E-Fuels wesentlich schlechtere Wirkungsgrade auf. Insbesondere in der frühen Phase der Energiewende kann es durch zu langsamen Ausbau der EE-Leistung zu Versorgungskonflikten durch mangelhafte Bereitstellung vom erneuerbaren Strom kommen. Die Nutzung von Grünstrom durch die Umwandlung in Wasserstoff und weiter in E-Fuels führt zu hohen Energieverlusten und stellt sich im Kontext einer möglichst schnellen Energiewende als hinderlich dar.

HYPOWER WASSERSTOFFREGION Mitteldeutschland

Heute etablieren Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik eine Grüne Wasserstoffwirtschaft in den drei Bundesländer Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Eine Projektauswahl finden Sie u.a. unter HYPOWER Mitteldeutschland:

DLR-Technologieplattform für PtLGrünes Methanol - Projekt der Südzucker GroupKEROSyN100LEUNA100LeunaPower2Fuels
LHyVE HyKero
Methanol-Synthese Zella-Mehlis

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