E-Fuels, und warum sie auch jenseits von CO₂ Unsinn sind

Kommentare zum Podcast
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Verbrennerantriebe sind für Automobile eigentlich völlig ungeeignet:
· Er kann nicht von selbst starten, als braucht man einen Elektromotor als Anlasser.
· Er läuft nur ein einem sehr engen Drehzahlbereich vernünftig, also braucht man ein mehrgängiges Getriebe.
· Er hat bei Stillstand Null Drehmoment, also braucht man eine Kupplung (o.ä.) um Anfahren zu können
· Er besteht aus hunderten beweglichen Teilen, also braucht man Literweise Öl, eine Ölkühler und eine Ölpumpe.
· Er setzt einen Großteil der Energie in Wärme um, als braucht man einen Wasserkühler und Wasserpumpe.
· Alle paar Kilometer muß er in die Wartung, Öl gewechselt werden, Kühlwasser, etc.
Dazu kommt noch diverser „Kleinkram“ wie Benzinpumpe, Einspritzanlage, …

All diese Probleme hat ein Elektromotor nicht und ist dabei noch mechanisch deutlich weniger aufwendig und empfindlich.

Es gibt nur einen Grund warum sich Verbrenner durchgesetzt haben: der Energiespeicher.
Benzin kann man in problemlos in einfache Blechkanister abfüllen, für elektrischen Strom braucht man Akkus. Als das Automobil sich verbreitete war die Akkumulatorentechnik noch in ihren Anfängen (Bleibatterien) und dem Blechkanister in Energiedichte, sowohl bei Energie pro Volumen als auch bei Energie pro Masse weit unterlegen.

Die Akkutechnik hat inzwischen massive Fortschritte gemacht. Sie kann in Punkto Energiedichte noch immer nicht Blechkanistern voll Brennstoffen konkurrieren, aber in Kombination mit den diversen Vorteilen eines Elektroantriebsstrangs gegenüber einem Verbrennerantriebstrang ist sie inzwischen die technisch bessere Lösung für Personenkraftwagen.

Mit E-Fuels bekommt man also nicht nur extrem teure Autos, weil E-Fuel Herstellung so energieaufwendig ist, sondern auch technisch schlechte Autos.

Aber warum ist das Thema E-Fuels dann in Deutschland noch immer nicht tot?

Das liegt an der deutschen Automobilindustrie. Die deutsche Automobilindustrie kann genau eine Sache wirklich gut: Verbrennerantriebsstränge. Da sind sie weltweit führend. Alles andere können andere auch, zum Teil sogar besser. Technologisch liegt die deutsche Automobilindustrie 5–10 Jahre hinter Tesla, Die jahrelange Aufholjagd ist gescheitert: VW-Chef Diess hat vor kurzen eingeräumt, daß der Abstand zu Tesla größer wird¹.

E-Fuels sind also nichts weiter als der verzweifelte und sinnlose Versuch die Verbrennertechnologie mit künstlicher Beatmung noch ein bißchen am Leben zu halten, damit die deutsche Automobilindustrie vielleicht die Kurve doch noch bekommt.

¹ Herbert Diess schwört VW-Manager auf Wettbewerb mit Tesla ein

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Weil die globale PKW und LKW Flotte bis ins Jahr 2040 noch zu großen Teilen mit Verbrenner fahren wird und realistischer Klimaschutz nur möglich ist, indem diese Flotte so schnell wie möglich defossilisiert wird. Die ersten Wasserstoff-LKW kommen bei uns 2025 auf den Markt. Selbst mit 100% Marktanteil von Tag 1 an bräuchte es locker bis 2035, bis dann auch die ganze Flotte mit Wasserstoff fährt. Ganz ähnlich verhält es sich mit batterieelektrischen Fahrzeugen. Was ist mit Südost-Asien, Südamerika, Afrika? Ich verstehe einfach nicht, wieso wir uns diesen zusätzlichen Hebel zur Reduzierung der CO2 Emissionen ohne Not einfach versperren. Es geht ja nicht um ein entweder oder.

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Wo soll die Energie dafür herkommen? Von der Stromerzeugung über die Wandlung in Brennstoffe bis zum Verfeuern im Motor verlierst du doch an die 90%. Das ist die aufwendigste Art der CO2-Vermeidung, die man sich nur vorstellen kann.

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Ich finde, das geht an der Frage vorbei: Es geht ja gerade nicht um die bereits produzierten oder noch in den nächsten Jahren produzierten Autos. Es geht darum, auch nach 2030 noch neue Autos mit Verbrennungsmotor produzieren zu dürfen.

Ich habe gerade keine Quellen parat, aber es ist denke ich ziemlich klar, dass man 2030 (und auch 2035) nicht genug E-Fuels wird produzieren können, um damit die Luftfahrt und darüber hinaus noch die weltweite PKW-Flotte zu versorgen. Von der benötigten Strommenge ganz zu schweigen.

Mir fehlt mittlerweile auch das Verständnis, warum Teile der Politik (vor allem die FDP) weiterhin unter dem Begriff der „Technologieoffenheit“ an Verbrennern mit synthetischen Kraftstoffen festhalten. Selbst weite Teile der Automobilindustrie setzen ja mittlerweile rein auf batterieelektrische Fahrzeuge ab 2030 (oder 2035).

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Volle Zustimmung, bis zu diesem Punkt:

Tatsächlich schwenkt die Automobilindustrie gerade extrem um, zumindest einige der OEMs. Federführend bei der Forderung nach E-Fuels ist der VDA, der Verband der deutschen Automobilindustrie. Darunter versammeln sich mittlerweile vorrangig Zulieferer, die sich nicht rechtzeitig diversifiziert haben und jetzt am seidenen Faden hängen, weil die eben nur Verbrennerteile bauen können. Die OEMs sind mit dem VDA, der massiv bei der Transformation bremst, eher schon auf Kriegsfuß, Diess legt sich ja mittlerweile regelmäßig mit dem VDA an.

VW muss jetzt extrem Gas geben, sie können es aber schaffen. Bei BMW sieht es aktuell schon deutlich schlechter aus. Dazu die letzten Aussagen der Geschäftsführung lassen Vermutungen zu, dass BMW in wenigen Jahren ggf. aus dem Ausland übernommen wird. Porsche hat zuletzt mehr elektrische Taycans als 911er verkauft. Die haben ihre „Motorenliebenden“ Fans scheinbar gut konvertieren können.

Und genau da ist der Denkfehler. Bis 2040 werden wir niemals so viel E-Fuels produzieren, dass es irgendwie zur Dekarbonisierung beitragen könnte. Nicht hierzulande, nicht in irgendwelchen Wüsten. Der Energiebedarf ist so extrem, dass es sich nicht rechnen wird.
Dazu kommt, dass die Prozesskette extrem komplex ist. Steigende Komplexität —> steigende Kosten.
Bis 2040 wird der Preis nicht nennenswert in Richtung der aktuellen Spritpreise gehen. Porsche ist aktuell bei 5€/L, natürlich vor Steuer und Gewinn.
On top kommt noch, dass man die auch noch sauber herstellen muss. Das passiert nämlich bisher nicht mal bei Wasserstoff, der Grundlage für E-Fuels ist. Wird der Wasserstoff nicht sauber hergestellt, ist der ganze Prozess wertlos und genau so schmutzig wie Diesel/Benzin heute schon.

E-Fuels sind energetisch vollkommener Schwachsinn, wenn es bessere Alternativen gibt. Bei Mobilität auf dem Land wird es in nahezu allen Bereichen auf Batterieelektrisch hinauslaufen. Einige Special Purpose Fahrzeuge werden wir mit Wasserstoff betreiben, das war’s aber.

Lässt sich alles auf mangelnde Kompetenz im MINT-Bereich zurückführen. Jurist:innen und Politikwissenschaftler:innen sind eben im Bundestag vertreten, Ingenieur:innen oder Physiker:innen kaum.
Was insbesondere für FDP da raushaut ist wirklich hart. So viel FakeNews, Bullshit und Bauchgefühl - für einen Entwicklungsingenieur wie mich unfassbar an was für grundlegenden Sachen es da fehlt.

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Das ist doch gerade der Vorteil von synthetischen Kraftstoffen und anderen wasserstoffbasierten Energieträgern wie zB Ammoniak: man kann sie leicht transportieren, weswegen wir eben nicht auf unsere lokalen Kapazitäten zur erneuerbaren Energiegewinnung beschränkt wären. Das wir solche Kraftstoffe und Energieträger in Zukunft für viele Anwendungsfälle brauchen werden ist sowieso klar, warum dann nicht die rechtlichen Voraussetzungen schaffen, um sie auch im PKW nutzen zu dürfen.

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Weil es nach Auffassung der FDP, und auch meiner eigenen, nicht Aufgabe des Staates ist, einzelne Technologien vom marktwirtschaftlichen Wettbewerb auszuschließen. Es geht ja nur darum, die nachweislich gute Well-to-Wheel CO2 Bilanz von diesen Kraftstoffen rechtlich anzuerkennen. Ich denke auch, dass batterieelektrische Antriebe am geeignetesten und günstigsten für PKW sind, aber warum sollen andere defossilisierungsoptionen deswegen einfach ausgeschlossen werden?
Und was die Automobilhersteller angeht: da gibt es die einen, die milliardenschwere Investitionen in die Elektromobilität getätigt haben und diese natürlich medienwirksam verteidigen (VW, Daimler), andere die am Thema e-fuels interessiert sind aber es einfach keine rechtliche Perspektive gibt (Audi, BMW) und wieder andere, die solche Projekte trotzdem vorantreiben (Porsche in Chile).

Technologieoffenheit sollte meiner Ansicht nach keine polarisierende Forderung sein, der Staat hat nicht in dieser Form in den Markt einzugreifen. Wenn man CO2 Emissionen senken will, dann muss man eben auch dort anpacken, wo das Problem wirklich liegt: die fossilen Kraftstoffe sind das Problem, nicht das Auto, in dem sie verbrannt werden. Auch die Fixierung auf die rein lokalen CO2 Emissionen ist einfach unwissenschaftlich.

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Eine ganz simple Frage dazu: Warum sollten wir einen Energieträger irgendwo im Ausland herstellen, wenn wir die gleiche Mobilitätsleistung auch einfach auf einer anderen Antriebsbasis im Inland generieren können?
Ich persönlich habe schon heute ein Problem mit Abhängigkeiten. Wir sehen am Beispiel Russland oder Saudi-Arabien gerade perfekt, zu was solche Abhängigkeiten führen. Preise werden uns diktiert, wir müssen es schlucken. Man redet in dem Zusammenhang immer von „Strategischen Partnerschaften“, am Ende ist es eine klassische Handelsbeziehungen.
Es ist ja nicht so, dass wir da einfach hingehen und eine Produktion aufbauen. Das wäre Kolonialismus, dass die Zeiten vorbei sind ist gut.
On top das Problem, dass diese Produktionen enorme Mengen an sauberem Trinkwasser benötigen (Herstellung des Wasserstoffs), was in solchen Wüstenstaaten die man dort ansteuern will generell eher ein schwieriges Thema ist. Meerwasser müsste man ja entsalzen, kostet auch wieder extrem viel Energie und steigert den Preis.

All das muss dazu erstmal milliardenschwer aufgebaut werden (es fehlt ja quasi die komplette Erzeugungsinfrastruktur), während wir Elektromobilität mit geringen Modifikationen am Stromnetz (die es für die Energiewende sowieso benötigt) einfach so einsetzen können.

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Obwohl Deutschland in einer windarmen und dunklen Gegend liegt, sind wir unter den größeren Länder ganz vorn, was die Nutzung von EEs angeht. Alle anderen haben noch weniger.

Wenn man sich mal anschaut, wo auf der Welt es überhaupt auf absehbare Zeit einen EE-Überschuss geben könnte, dann fällt mir außer Island und Norwegen nicht viel ein.

Und das einzige große Exportprojekt von EE plant momentan mit einer Stromleitung von Nord-West-Australien bis Singapur. Gerade nicht mit der Herstellung von synthetischen Brennstoffen, bei der man am Ende zwischen 80% und 90% erzeugten Energie verliert.

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Das Problem: die Mineralölsteuer

Wenn man diese auf E-Fuels nicht erhebt, dann hat man eine massive Wettbewerbsverzerrung verglichen zu Benzin und Diesel aus fossilen Quellen. Mit jedem Liter E-Benzin bekäme der Fahrer 65 Cent geschenkt, mit jedem Liter E-Diesel immerhin noch um die 45 Cent. Mit diesem Preisvorteil könnten die Erzeuger von E-Fuels nun ihrerseits z. B. auf dem Strommarkt einkaufen gehen für ihren Energiebedarf. Und da noch auf Jahrzehnte ein Mangel an EEs herrschen wird, verdrängen sie dort andere Verbraucher, die viel effizienter CO2 einsparen könnten (z. B. Wärmepumpen), jedoch nicht mit Diesel sondern z. B. dem viel geringer besteuerten Heizöl oder Erdgas konkurrieren.

P.S. Man mache sich klar: der Aufpreis durch die CO2-Steuer beträgt selbst bei einer Abgabe von 55 Euro pro Tonne CO2 lediglich um die 17 Cent pro Liter. Zusammen mit der bestehenden Mineralöl- bzw. Energiesteuer auf Benzin haben wir da also einen effektiven CO2-Preis von um die 250 Euro pro Tonne.

Bei einem „freien Markt“ bedeutet dies, dass es nix wichtigeres gibt, als Benzin durch E-Benzin ersetzen. Weil das Preissignal halt so ist, wie es ist. Die Bereitstellung von E-Fuels ist jedoch die mit Abstand ineffizienste Methode der CO2-Vermeidung. Wir würden also das am meisten fördern, was am wenigsten bringt.

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Das ist zwar richtig, sieht aber im Vergleich zu denen vor uns mau aus.
Auf die Top 10 entfallen drei Viertel der weltweit erzeugten regenerativen Energien

  1. China 26% Weltanteil
  2. USA 17%
  3. Deutschland 8%
  4. Indien 5%
  5. Japan, Brasilien, Großbritannien 4%
  6. Spanien 3%
  7. Italien, Frankreich 2%

Auch dort floriert der E-Auto-Markt bereits.
Zum Beispiel der gerade nach Europa gekommene Dacia Spring basiert auf einem Verbrenner aus Indien, der seit 2019 in China auch als E-Auto gebaut wird und in Asien für gerade mal 8.000 € verkauft wird.
Renault Kwid - Wikipedia

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Was für eine erschütternde Tabelle!

Um Deutschland mit EEs versorgen zu können, müssten wir unsere Produktion noch um einen Faktor 5 bis 10 steigern. Allein Deutschland benötigt also zukünftig ungefähr soviel Energie wie heute weltweit aus PV, Windkraft und Biomasseverstromung gewonnen wird! Bis es im Rest der Welt nennenswerte Überschüsse gibt, sind wir mit der Energiewende entweder durch oder steuern auf eine +4 Grad Welt zu.

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Weil die Flotte auf absehbare Zeit auf Flüssigkraftstoffe angewiesen sein wird und weil wir solche Kapazitäten ohnehin für andere Sektoren aufbauen werden müssen. Die uns in Deutschland zur Verfügung stehenden Kapazitäten an Wind und Sonne werden einfach nicht ausreichen, um unseren Energiebedarf zu decken. Wir werden zwangsläufig energieimporteur bleiben.

Was die entsalzungsanlagen angeht: die sind tatsächlich relativ günstig und wenig energieintensiv, sie würden nur einen sehr kleinen Teil am späteren Kraftstoffpreis ausmachen. Die Haupttreiber der Produktionskosten von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen sind die Investitionen in den elektrolyseur und die Bereitstellung der erneuerbaren Energie.

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Das ist aber weniger ein Argument gegen die Anerkennung der WtW CO2 Bilanz von synthetischen Kraftstoffen, sondern gegen die vollkommen chaotische und irrationale energiebesteuerung hierzulande. Eigentlich braucht es eine einzige Steuer: den CO2 Preis. Wenn wir eine darauf basierende Energiebesteuerung hätten, würde dort eingespart werden, wo es gerade am günstigsten ist.

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Ich vermisse in der Diskussion die Menge an vermeidbarer Mobilität. Wenn man da nicht endlich anfängt einzusparen, ist EE völlig überfordert. Das hätte neben dem Energieverbrauch viele umweltentlastende Effekte. Es gab mal eine Studie, die ich leider nicht mehr finde, in der von 70% unnötig gefahrener PrivatPKW-km gesprochen wurde. Klingt viel, kann ich mir aber gut vorstellen. Dann die Überdimensionierung der Autos, die bei den E-Autos fortgesetzt, nur um die irrationalen Vorstellungen von Autokäufern zu bedienen. Materialeinsatz, Reifenverschleiss, Energieverbrauch, alles doppelt bis mehrfach als nötig. Dazu noch die Kurzlebigkeit aufgrund von modebedingtem Modellwechsel mit Ressourcenverbrauch und Energieeinsatz wieder mehrfach usw. usw.

Der Warentransport ufert aus, weil die Leute bedenkenlos Schrott konsumieren (siehe die Staus der Containerschiffe, weil die Leute aus Langeweile und Geldstau Dinge kaufen, die sie nicht brauchen). Lebensmitteltransporte über grosse Strecken, um das Angebot in den Supermärkten noch vielfältiger zu machen, und weil die Transporte subventioniert werden. Kostenlose Rücksendungen und Lieferung spätestens am nächsten Tag machen auch eine Menge an überflüssigem Transport aus. Diese Wirtschaft ist nur rentabel mit massiven Subventionen.

Die Krönung wird sein, dass man auf jeden Fall die Luftfahrt mit den grotesk ineffizienten E-fuels (siehe @Guenter ) gerne versorgen möchte, um das Niveau der Flugkilometer zu halten. Das ist doch der absolute Wahnsinn! Als ob wir den Strom nicht für die notwendigen Dinge bräuchten. Dann holen sich also die wohlhabenden Gesellschaften dieser Welt die Energie dafür halt irgendwo aus dem Süden, verbrauchen deren Trinkwasser, und stellen die Landschaft voll mit Windrädern und Solarpaneelen (die ja auch nur für diesen Luxusanspruch produziert werden müssen). Und die Leute vor Ort dürfen für sehr wenig Geld dafür arbeiten, wenn sie sonst gar keine Arbeit haben. Das ist moderner Kolonialismus.

Und ganz oben drauf kommen noch Flugtaxis. Aber die werden selbst ohne Regulierung so abschmieren wie etwa die Google-Brillen, weil die Leute sie einfach herunterschiessen möchten wegen des Lärms, an den immer noch niemand zu denken scheint.

Ich bin gespannt, wann die Apologeten dieser Art von Fortschritt endlich schnallen, wohin die Reise geht.

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Sehr gut geschrieben, leider ist das Konzept „Verzicht“ nicht möglich in unserer Volkswirtschaft und erst recht nicht in der Welt. Es muss immer mehr werden. Mehr Autos, größere Autos, mehr Flüge, mehr importierte Waren, etc.

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Das bestreitet auch niemand. Ist es aber gerade deshalb nicht praktisch die Abhängigkeit so gering wie möglich zu halten, statt jetzt einfach überall direkt auf Importe zu setzen? Kann ich leider nicht verstehen. Kann auch nicht verstehen warum man Verbrenner weiter fahren wollen würde. Alte und Fehleranfällige Technik, kostet den Nutzer ohne Ende Geld.

Du scheinst mich immer noch nicht zu verstehen.
Erstens: „Absehbare Zeit“
Wann sind wir denn so weit, dass wir zu 100% klimaneutral alles hierzulande aus E-Fuels betreiben können? So deutlich wie du dich gegen direkte Elektrifizierung aussprichst muss das ja in den nächsten 10-15 Jahren alles komplett fertig sein, spätestens dann hat die Fahrzeugflotte sich einmal komplett ausgetauscht.
Das ist ja genau das Problem, vor dem auch die Politik (FDP und CDU, aber auch Frau Grimm aus dem Interview) gerne die Augen verschließt. Man solle dort perspektivisch viel investieren und forschen (es gibt ja heute nicht eine einzige Anlage, die Skaliert E-Fuels herstellen kann), aber es soll gleichzeitig eine kurzfristige Lösung sein, weil man die Flotte nicht so schnell auf Batterie umstellen kann? Es entbehrt sämtlicher Logik.

Zweitens: „Ohnehin für andere Sektoren aufbauen“
Es ist absolut klar, dass wir für andere Sektoren eine solche Infrastruktur aufbauen müssen. Warum sollten wir uns dann aber noch mehr Kapazitäten in kurzer Zeit zumuten, als wir eigentlich müssten?
Ist das die bekannte deutsche Gigantomanie? Alles bis ins Maximum skalieren, obwohl es keiner braucht?
Bis die E-Fuel Produktion so stark skaliert ist, dass man alles hierzulande damit betreiben kann, sind die Autos, LKW, Busse, NFZ längst alle mit Batterien unterwegs.

Was wäre mir wirklich lieb wenn wir mal über konkrete Zahlen sprechen können. Kannst du mal detailliert darstellen wie sich so ein hochlauf gestalten würde? Wo wird die Produktion aufgebaut? Wie viel Energie benötigt das Ganze? Wie und von wo wird diese bereitgestellt? Wer betreibt diese Produktion? Wie erfolgt der Transport?

Das würde mich sehr interessieren.

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Eine Helmholtz-Studie warnt bereits vor einer möglichen Verknappung der Elemente Lithium und Kobalt bis zum Jahr 2050.

Angesichts dessen scheinen e-Autos keine langfristige Alternative zu sein.

Bei der Produktion eines 100kWh-Akku für ein Elektroauto entsteht eine CO2-Ausstoß von 17 Tonnen. Das entspräche einer Fahrdauer von 8 Jahren eines konventionellen Verbrenners.
Allerdings werden Autos in Deutschland im Schnitt nach 9-10 Jahren entsorgt.

Außerdem haben wir noch keine Möglichkeit gefunden CO2 zu speichern und dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen. Dabei sind unter anderem Zementfabriken die größten Produzenten von CO2. Man könnte das CO2 an den Zementfabriken einfangen und dann daraus synthetische Kraftstoffe herstellen. Nutzt man dafür lediglich Strom aus erneuerbaren Energien, dann wäre synthetischer Kraftstoff CO2 neutral.

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Es gibt nur einen Grund warum sich Verbrenner durchgesetzt haben: der Energiespeicher.
Benzin kann man in problemlos in einfache Blechkanister abfüllen, für elektrischen Strom braucht man Akkus. Als das Automobil sich verbreitete war die Akkumulatorentechnik noch in ihren Anfängen (Bleibatterien) und dem Blechkanister in Energiedichte, sowohl bei Energie pro Volumen als auch bei Energie pro Masse weit unterlegen.

Das ist nicht ganz korrekt. Es gibt nämlich noch einen weiteren Grund: Die Ladeinfrastruktur.

Ein wichtigen Punkt hast du vergessen, in deiner Aufzählung zu Verbrennern: Bei Verbrennern wird die Bewegungsenergie beim Bremsen in Wärme und Materialabrieb umgewandelt.

Dies führt dazu, dass sich E-Fuels (in normalen Verbrennern) wohl nie durchsetzen werden. Die aktuelle Akkutechnik ist mit Na-Akkus, NMX-Akkus, Nano-LiTi-Akkus bereits extrem gut. Na- und NMX-Akkus sind sogar bereits in der Serienherstellung (oder kurz davor). Es gibt also keinen Grund überhaupt E-Fuels in Betracht zu ziehen. Zu komplexe Autos, Zu ineffiziente Herstellung, Zu ineffiziente Autos. Sich gewalltsam an veralltete Technologie festzukrallen… das führt genau dazu, wo wir grade sind und hat nichts mit Technologieoffenheit zu tun.

Deutschland steht dem Wind der Veränderung standhaft entgegen, während die anderen Länder Segel setzen und sich vom Wind treiben lassen…

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Fraglich ist zudem ob E-fuels beim aktuellen Strom-Mix überhaupt CO2 einsparen.