Synthetische Treibstoffe
PtX und Sektorkoppelung
21. Januar 2025 agvs-upsa.ch – Was wäre, wenn? Eine beinahe unendliche Energiemenge von regenerativem Strom ermöglicht es, dank PtX-Technologie und Sektorkoppelung alle Bereiche des täglichen Lebens zu dekarbonisieren und zu defossilisieren. Dieses Szenario liegt aktuell in weiter Ferne. Die CO2-Gesetzgebung und das Ziel Netto-Null bis 2050 drängt aber zum Handeln. Können synthetische Treibstoffe Fuss fassen und als CO2-Hebel dienen? Andreas Senger
Kohlenwasserstoffbasierte synthetische Treibstoffe sind nicht nur für historische Fahrzeuge ein CO2-Hebel, sondern auch für Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Autos. Foto: Porsche
Die Zeit drängt. Bis ins Jahr 2050 soll die Schweiz einen CO2-Ausstoss von netto Null aufweisen. Die Sektoren, in denen durch das Verbrennen von fossilen Energieträgern trotzdem noch CO2-Emissionen anfallen, müssen diese mit anderen Möglichkeiten kompensieren. In 25 Jahren soll es soweit sein. Der Strassenverkehr gilt mit einem Anteil von aktuell 33 % als grösster CO2-Erzeuger. Entsprechend muss, um das Umweltziel zu erreichen, rasch gehandelt werden.
In der EU wird aktuell noch am Absenkungspfad durch batterieelektrische Fahrzeuge festgehalten. Die Wirkungspfad-Betrachtung tank-to-wheel (vom Energiespeicher bis zum Rad) oder well-to-wheel (von der Energiequelle bis ans Rad) ist beim elektrischen Antrieb optimal, weil die elektrische Energie mit 0 g/kWh CO2-Emission festgelegt wurde. Dieser Umstand ist politisch gewollt und entspricht längst nicht der Realität. So lange in der Stromproduktion in Europa derart viel fossile Energie umgewandelt wird, ist auch ein BEV wenig CO2-freundlich. Insbesondere wenn die Wirkungsgradkette cradle-to-grave (von der Wiege bis zur Barre) mit vorgelagerter Produktion über den Betrieb bis zum Recycling betrachtet wird. Zudem zeigt der Schweizer Neuwagenmarkt und die Bestandsflotte, dass BEV langsamer als erwartet den Markt durchdringen (Grafiken nächste Seite unten). Eine Technologieoffenheit und Alternativen zum rein batterieelektrischen Antrieb sind für die Marktakzeptanz wohl unumgänglich.
Schweizerischer Kompromiss
Der Schweizerische Eidgenossenschaft ist beim Thema Dekarbonisierung und Defossilisierung weiter als Europa: hierzulande werden im CO2-Gesetz zwar auch die elektrische Energie mit 0 g/kWh angenommen, aber auch E-Fuels als Teil der Lösung betrachtet. Unter E-Fuel werden synthetische Treibstoffe verstanden, deren Kohlenwasserstoff-Verbindungen (HC) primär aus dem Kohlenstoff C aus CO2 und Wasserstoff H2 aus der Elektrolyse von Wasser (H20) verstanden werden. In der Fachwelt wird diese Umwandlung auch als PtX deklariert, was Power-to-X bedeutet, also elektrische Energie in einen anderen gas- (Power-to-Gas) oder flüssigen Treibstoff (Power-to-Liquid) umzuwandeln. Wenn bei der Herstellung nur regenerativer Strom eingesetzt werden soll, wird auch vom refuel gesprochen (regenerativer Treib- oder Brennstoff). Beim Verbrennen des E-Fuels entsteht zwar wieder CO2, aber nur soviel, wie zuvor für die Herstellung des synthetischen Energieträgers aus der Atmosphäre entnommen wurde. Dies führt dazu, dass das CO2 in einem Kreislauf geführt wird. Eine weitere Kombination ist synthetischer Wasserstoff H2, der in Brennstoffzellen- oder Verbrennerfahrzeugen umgewandelt werden kann. Entsprechend gehört auch dieses Gas zu den E-Fuels.
Kohlenwasserstoffbasierte synthetische Treibstoffe sind nicht nur für historische Fahrzeuge ein CO2-Hebel, sondern auch für Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Autos. Foto: Porsche
Die Zeit drängt. Bis ins Jahr 2050 soll die Schweiz einen CO2-Ausstoss von netto Null aufweisen. Die Sektoren, in denen durch das Verbrennen von fossilen Energieträgern trotzdem noch CO2-Emissionen anfallen, müssen diese mit anderen Möglichkeiten kompensieren. In 25 Jahren soll es soweit sein. Der Strassenverkehr gilt mit einem Anteil von aktuell 33 % als grösster CO2-Erzeuger. Entsprechend muss, um das Umweltziel zu erreichen, rasch gehandelt werden.
In der EU wird aktuell noch am Absenkungspfad durch batterieelektrische Fahrzeuge festgehalten. Die Wirkungspfad-Betrachtung tank-to-wheel (vom Energiespeicher bis zum Rad) oder well-to-wheel (von der Energiequelle bis ans Rad) ist beim elektrischen Antrieb optimal, weil die elektrische Energie mit 0 g/kWh CO2-Emission festgelegt wurde. Dieser Umstand ist politisch gewollt und entspricht längst nicht der Realität. So lange in der Stromproduktion in Europa derart viel fossile Energie umgewandelt wird, ist auch ein BEV wenig CO2-freundlich. Insbesondere wenn die Wirkungsgradkette cradle-to-grave (von der Wiege bis zur Barre) mit vorgelagerter Produktion über den Betrieb bis zum Recycling betrachtet wird. Zudem zeigt der Schweizer Neuwagenmarkt und die Bestandsflotte, dass BEV langsamer als erwartet den Markt durchdringen (Grafiken nächste Seite unten). Eine Technologieoffenheit und Alternativen zum rein batterieelektrischen Antrieb sind für die Marktakzeptanz wohl unumgänglich.
Schweizerischer Kompromiss
Der Schweizerische Eidgenossenschaft ist beim Thema Dekarbonisierung und Defossilisierung weiter als Europa: hierzulande werden im CO2-Gesetz zwar auch die elektrische Energie mit 0 g/kWh angenommen, aber auch E-Fuels als Teil der Lösung betrachtet. Unter E-Fuel werden synthetische Treibstoffe verstanden, deren Kohlenwasserstoff-Verbindungen (HC) primär aus dem Kohlenstoff C aus CO2 und Wasserstoff H2 aus der Elektrolyse von Wasser (H20) verstanden werden. In der Fachwelt wird diese Umwandlung auch als PtX deklariert, was Power-to-X bedeutet, also elektrische Energie in einen anderen gas- (Power-to-Gas) oder flüssigen Treibstoff (Power-to-Liquid) umzuwandeln. Wenn bei der Herstellung nur regenerativer Strom eingesetzt werden soll, wird auch vom refuel gesprochen (regenerativer Treib- oder Brennstoff). Beim Verbrennen des E-Fuels entsteht zwar wieder CO2, aber nur soviel, wie zuvor für die Herstellung des synthetischen Energieträgers aus der Atmosphäre entnommen wurde. Dies führt dazu, dass das CO2 in einem Kreislauf geführt wird. Eine weitere Kombination ist synthetischer Wasserstoff H2, der in Brennstoffzellen- oder Verbrennerfahrzeugen umgewandelt werden kann. Entsprechend gehört auch dieses Gas zu den E-Fuels.
Kommentar hinzufügen
Kommentare