Alternativen zu Benzin und Diesel: Was tanken wir morgen?

Autos, die einen doppelten Antrieb haben, bestehend aus Batterieantrieb und Verbrenner, sollten auch nach 2035 zugelassen werden. So formulierte es Bundeskanzler Friedrich Merz in seinem Schreiben an die Präsidentin der EU-Kommission und schob eine Voraussetzung nach: Die verbleibenden Emissionen müssten im Automobil- und Kraftstoffsektor ausgeglichen werden. Seither tobt nicht nur in Brüssler Amtsstuben eine Debatte, in deren Zentrum die Frage steht, wie das gelingen könnte. Klar ist eigentlich nur: Ein im Jahr 2036 zugelassenes Fahrzeug ist mit hoher Wahrscheinlichkeit auch zur Mitte des Jahrhunderts noch in Betrieb, zu einem Zeitpunkt also, an dem die Europäische Union klimaneutral sein will. Soll das Auto nicht mit fossilem Benzin oder Diesel betankt werden, muss eine Alternative her, besser zwei, denn wenngleich in den meisten Hybridantrieben ein Ottomotor werkelt, hat der Diesel doch weiterhin bei großen und viel bewegten Fahrzeugen nennenswerte Marktanteile. Nun ist es bereits heute nicht so, dass an der Zapfsäule allein aufbereitetes Erdöl in den Tank flösse. Zehn Prozent des gängigen Ottokraftstoffes E10 und sieben Prozent des Diesels basieren auf biologischen Rohstoffen. Damit sind, soweit keine Wälder für deren Anbau gerodet werden, erhebliche CO2-Einsparungen verbunden. Nach Daten des europäischen Statistikamts beträgt die so erzielte Minderung im Durchschnitt 5,6 Prozent. Ein Auto, dessen Emission 100 Gramm CO2 je Kilometer beträgt, amtlich am Auspuff gemessen, deponiert in der Atmosphäre in Wirklichkeit etwa 95 zusätzliche Gramm. Es läge nahe, diesen Weg weiterzugehen und zunächst die regenerativen Anteile am Kraftstoff so weit wie möglich zu erhöhen, also so, dass die Motoren der rund 250 Millionen Autos auf Europas Straßen keinen Schaden nehmen. Dafür sind detaillierte Vorschriften einzuhalten, sie schreiben vor, was ein in den Verkehr gebrachter Kraftstoff enthalten darf und was nicht. HVO heute schon für viele Dieselmotoren zugelassen Für den Dieselkraftstoff führt der Weg, den biogenen Anteil zu erhöhen, ohne Agrarflächen in Anspruch zu nehmen, zunächst über hydrierte Pflanzenöle, im Handel als HVO („hydrated vegetable oil“) bezeichnet. Für deren Herstellung werden Abfälle aus der Nahrungsmittelproduktion, darunter auch tierische Fette, gereinigt, mit Wasserstoff aufgepumpt und chemisch in passende Form gebracht. Da die Dichte etwas geringer ausfällt als bei fossilem Diesel, darf HVO in Reinform nur in dafür zugelassenen Fahrzeugen verwendet werden. Europas größter Autobauer Volkswagen hat hundertprozentiges HVO für nahezu alle Modelle vom Baujahr 2015 an freigegeben, dieser Tage wollen die Wolfsburger eine Internetseite freischalten, auf der Autobesitzer prüfen können, ob ihr Modell den Stoff verträgt. Alle Fahrzeuge könnten HVO als Beimischung zum normalen Diesel tanken. Ein Anteil von 30 Prozent wäre möglich, schätzt Kraftstoffexperte Thomas Garbe von Volkswagen, ohne die existierende Dieselnorm zu verletzen. Für den Benziner ist der Weg steiniger. Zwar wäre es technisch möglich, den Bio-Ethanol-Anteil auf etwa 20 Prozent zu verdoppeln, ohne dass Dichtungen und Metalloberflächen in heutigen Motoren Schaden nehmen. Da es sich jedoch um einen Alkohol handelt, läge der Sauerstoffgehalt dann oberhalb des Grenzwerts, den die europäische Richtlinie zur Kraftstoffqualität erlaubt – mithin wäre der Verkauf verboten. Eine neue Norm für E20, sagt Garbe, sei inhaltlich bereits erarbeitet und müsste nur noch in geltendes Recht umgesetzt werden. Raffinerien könnten mit grünem Wasserstoff arbeiten Selten im Rampenlicht stehen die Emissionen, die während der Kraftstoffherstellung in der Raffinerie anfallen. Doch auch hier könnte ein erheblicher Klimabeitrag geleistet werden, etwa indem der für die Entschwefelung benötigte Wasserstoff nicht mehr aus Erdgas, sondern per Elektrolyse mit regenerativem Strom hergestellt würde. So baut Shell denn auch am Standort Wesseling südlich von Köln einen PEM-Elektrolyseur mit einer Leistung von 100 Megawatt, zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme im Jahr 2027 voraussichtlich die größte derartige Anlage in Deutschland. Und dennoch zeigt dieses Projekt auch, welch eine Mammutaufgabe die Umstellung aller Raffinerien wäre: Die Menge von 16.500 Tonnen je Tag deckt nur etwa ein Zehntel des Wasserstoffbedarfs, der in der Raffinerie anfällt. Eine hundertprozentige Erzeugung vor Ort wäre schon aufgrund des Strombedarfs – er entspräche einem rund um die Uhr laufenden Kernkraftwerk – ein großes Unterfangen. Wenn der Wasserstoff ohnehin schon da ist, spricht einiges dafür, ihn zu nutzen, um flüssigen Kraftstoff herzustellen. Tim Böltken, Gründer des Unternehmens Ineratec, tut das heute bereits, und zwar im Industriepark Höchst in Frankfurt. Für die im Sommer angelaufene Produktion nutzt er das vor 100 Jahren patentierte, aber lange Zeit nutzlose Fischer-Tropsch-Verfahren. Dafür wird Kohlendioxid anfangs mithilfe von Wasserdampf aufgespalten, anschließend kommen Kohlenmonoxid und Wasserstoff in einen Reaktor, in dem an zerklüfteten Oberflächen mithilfe eines Katalysators ein wildes Gemisch an Kohlenwasserstoffen entsteht. Durch die Prozessführung, also Verweildauer, Temperatur und Druck, ist in gewissem Rahmen zu beeinflussen, welche Kettenlänge die entstehenden Moleküle haben. Aus dem Ausgangsstoff, einer Art synthetischem Rohöl, lässt sich grundsätzlich jeder Treibstoff herstellen. Ineratec konzentriert sich momentan auf die Weiterverarbeitung zu Kerosin, weil in der Luftfahrtbranche nicht nur feste Quoten für nachhaltige Kraftstoffe bestehen, sondern davon auch ein kleiner Prozentsatz nichtbiologischen Ursprungs sein muss. Mit den gleichen Anlagen könnte man aber auch Dieselersatz produzieren. Im Gespräch mit der F.A.Z. berichtet Böltken, dass die Anlage im ersten halben Jahr „fast überraschend gut“ gelaufen sei. Zwar fehle manchmal das aus einer Biogasanlage stammende Kohlendioxid, und auch die Wasserstoffversorgung durch den Industriepark laufe nicht immer rund, man werde aber die angestrebte Produktionsmenge von 2500 Tonnen im kommenden Jahr wohl erreichen. Nun plane man bereits eine zehnfach größere Anlage und sei dafür auf der Suche nach einem Standort. „Eine Entscheidung werden wir definitiv im kommenden Jahr treffen“, sagt Böltken und schließt nicht aus, dass die Anlage in Nordeuropa entstehen könnte. Parallel arbeitet Ineratec mit dem Katalysatorhersteller Sasol daran, die Ausbeute zu steigern. Mit der gleichen Menge an Rohstoffen sollen bis zu 15 Prozent mehr Kerosin hergestellt werden. Als Katalysatormaterial kommt Kobalt zum Einsatz, dieses kann jedoch immer wieder reaktiviert werden, sodass eine konstante Belieferung nicht notwendig ist. E-Methanol aus Dänemark verfügbar Mit dem neuen Katalysator könnte der Fischer-Tropsch-Prozess einen Nachteil gegenüber dem wichtigsten Konkurrenzverfahren wettmachen. Das basiert darauf, aus Wasserstoff und Kohlendioxid einen einzigen Ausgangsstoff, nämlich Methanol, herzustellen. Auch hier ist die technische Machbarkeit bereits nachgewiesen. Im dänischen Kassø, 40 Kilometer nördlich von Flensburg, produzieren das Unternehmen European Energy und der Anlagenbauer Mitsui seit Mai sogenanntes E-Methanol. Das kann in dafür ausgelegten Schiffsmotoren genutzt werden, was nicht nur einen Klimavorteil mit sich bringt, sondern – weil frei von Aromaten, Schwefel und anderen ungewollten Bestandteilen – auch fast komplett rußfrei verbrennt. Methanol lässt sich aber auch mit bereits etablierten Verfahren zu Ottokraftstoff verarbeiten. Genau dies plant das Unternehmen German E-Fuel One. Spätestens im Jahr 2029 soll in Steyerberg nordwestlich von Hannover die erste kommerzielle Anlage in Betrieb gehen. Die dort jährlich zu produzierenden 75 Millionen Liter Benzin will unter anderem BMW für die Erstbefüllung von Neufahrzeugen nutzen. Dass sich die Produktion trotz der hohen Energiekosten in Deutschland lohnt, ist Resultat einer internationalen Arbeitsteilung. Das Unternehmen kauft das E-Methanol, dessen Herstellung energieintensiv ist, im Ausland ein. „Wir müssen den Strom nicht bezahlen“, sagt Geschäftsführer Christian Hanke. Man schaue bei möglichen Lieferanten nicht nur auf Länder auf der Südhalbkugel, sondern auch auf Skandinavien. Und zur Not könne man auch mit Biomethanol überbrücken. Den finalen Startschuss will Hanke im kommenden Jahr verkünden. An mangelndem Kapital liegt es nicht, dass der Porsche-Partner HIF bislang nur wenig synthetisches Benzin produziert. Als das Unternehmen, an dem neben dem Sportwagenhersteller auch ein chilenischer Energieversorger und einige Finanzinvestoren beteiligt sind, Ende des Jahres 2022 eine erste Pilotanlage an der Magellan-Straße in Betrieb nahm, waren die Pläne ehrgeizig. Zum Ende des Jahrzehnts sollten 6000 Windräder aufgestellt und mit deren Ertrag synthetische Kraftstoffe hergestellt werden. Bislang dreht sich weiterhin ein einziges Windrad. Fehlende Genehmigungen hätten das Projekt verzögert, sagt Thorsten Herdan, der die europäischen Geschäfte von HIF führt. Man habe die Zeit jedoch genutzt, um mit einer japanischen Werft ein Anlagenkonzept zu entwerfen, das komplett modular aufgebaut sei. Das reduziere nicht nur die Kapitalintensität, sondern auch die Bauzeit. Nun will HIF parallel in Chile und in Uruguay Anlagen aufbauen, die finale Investitionsentscheidung könnte im kommenden Jahr fallen. Wer mit HIF, Ineratec oder anderen potentiellen Anbietern spricht, hört immer wieder das Wort „Investitionssicherheit“. Man baue schließlich Anlagen, die mindestens 20 bis 30 Jahre laufen sollen, dafür brauche es eine verlässliche Regulierung. Für das Auto, das europäische zumindest, existiert derzeit wenig Anreiz, langfristig in neue Kraftstoffe zu investieren. Die derzeit gültige Richtlinie für Flottenemissionen der Fahrzeughersteller berücksichtigt die Beimischung erneuerbarer Kraftstoffe nicht. Die Einführung des Emissionshandels für den Verkehrssektor ist verschoben. Und in Deutschland ist noch nicht einmal die europäische Richtlinie für erneuerbare Energie, die geringe Mindestquoten für nichtbiologische Kraftstoffe vorsieht, in nationales Recht übersetzt.