The power of Engineering
Engineered for
tomorrow's mobility

Electricity-based (strombasierte) Fuels - auch E-Fuels - sind flüssige synthetische Kraft- und Brennstoffe. Sie werden mittels grünen Stroms aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid hergestellt. E-Fuels sind klimaneutral, denn sie setzen nur so viel CO₂ frei, wie bei der Produktion aus der Atmosphäre oder einer industriellen Quelle entnommen wurde.

E-Fuels besitzen dieselben chemischen Eigenschaften wie herkömmliche (fossile) flüssige Kraft- & Brennstoffe. Aus diesem Grund können sie leicht transportiert und gespeichert werden. Auch haben sie eine hohe Energiedichte. Diese Eigenschaften ermöglichen einen preisgünstigen Import von erneuerbarer Energie aus sonnen- und windreichen Gebieten der Welt in Form von E-Fuels oder Zwischenprodukten nach Deutschland. Dafür ist die erforderlichen Grenzübergangs-, Speicher- und Versorgungs-Infrastruktur bereits vorhanden.

Im Jahr 2015 haben sich die Vertragsstaaten des Pariser Klimaabkommens dem Ziel verpflichtet, die durch den Menschen verursachte Erderwärmung auf deutlich unter 2 °C zu beschränken (im Vergleich zur vorindustriellen Zeit) und Anstrengungen zu unternehmen, den Temperaturanstieg auf 1,5 °C zu beschränken. Hierzu wollen sowohl Deutschland als auch die Europäische Union ihre Im Jahr 2015 haben sich die Vertragsstaaten des Pariser Klimaabkommens verpflichtet, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen und Anstrengungen zu unternehmen, den Temperaturanstieg auf 1,5 °C zu beschränken. Zur Erreichung dieser Ziele strebt die Europäische Union eine Reduktion ihrer Netto-Treibhausgasemissionen um mindestens 55 % bis 2030 gegenüber 1990 an. Deutschland hat sich sogar das Ziel gesetzt, seine Treibhausgasemissionen im selben Zeitraum um mindestens 65 % zu senken. Viele Maßnahmen zum Klimaschutz tragen zugleich zur Verbesserung der Luftqualität und damit der Lebensqualität bei.

Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass diese Klimaziele grundsätzlich erreichbar sind, wenn der Ausbau erneuerbarer Energien konsequent vorangetrieben und innovative Technologien in großem Maßstab eingesetzt werden. Dem Verkehrssektor kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu: Er verursacht rund 25 % der Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union und etwa 22 % in Deutschland. Neben der zunehmenden Elektrifizierung des Straßenverkehrs sind weitere Lösungen erforderlich, um insbesondere Anwendungen zu adressieren, die sich nicht oder nur schwer direkt elektrifizieren lassen. Gleichzeitig gilt es, den weltweit bestehenden Fahrzeugbestand von mehr als einer Milliarde Pkw schrittweise klimafreundlicher zu gestalten.

Hier setzen synthetische Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, an. Sie werden mithilfe erneuerbarer Energien sowie Wasser und CO₂ hergestellt und können über die bestehende Kraftstoffinfrastruktur bereitgestellt werden. Für Verbraucher bedeutet dies, dass bestehende Fahrzeuge mit Verbrennungs- oder Hybridantrieb grundsätzlich weiter genutzt und klimafreundlichere Kraftstoffalternativen über etablierte Vertriebswege bezogen werden können. Die für die Herstellung von E-Fuels erforderlichen Technologien sind verfügbar und werden bereits in Anlagen eingesetzt. Die Umsetzung der Technologien im industriellen Maßstab kann umgehend erfolgen bedarf jedoch Investitionssicherheiten durch etwa politische Weichenstellungen für weitere Investitionen in Produktionskapazitäten, erneuerbare Energien und die entsprechende Infrastruktur.

• E-Fuels / synthetische Kraftstoffe sind klimaneutral.
• E-Fuels haben die gleichen Eigenschaften wie herkömmliche Kraftstoffe auf Basis fossiler Rohstoffe.
• Auf lange Sicht werden Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren trotz Förderung von Elektromobilen weiter auf deutschen Straßen und in der Welt unterwegs sein.
  à E-Fuels sind die kurzfristige Lösung für nachhaltige Mobilität!
• Zur anhaltenden Effizienzsteigerung kann der Hochtechnologiestandort Deutschland die Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors vorantreiben.
• Sicherung von Arbeitsplätzen bei Automobilherstellern und in der Zulieferindustrie
• E-Fuels können Erdöl in unterschiedlichen Bereichen ersetzen. Damit können nicht nur PKWs, sondern auch Lastwagen, Flugzeuge, Personen- und Güterzüge sowie Schiffe mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden.
• E-Fuels sind hervorragend als Speicher für Erneuerbare Energien (Wind, Solar) geeignet.
• E-Fuels sind flüssige Energieträger/-speicher mit hoher Energiedichte und lassen sich dadurch ausgezeichnet transportieren. Das ermöglicht E-Fuels an Orten mit günstigen Bedingungen zur Nutzung von Erneuerbaren Energien (Wind, Solar) herzustellen, sodass sie über bestehende Transportwege und –arten nach Deutschland importiert werden können. Kurzum: E-Fuels sind ideal, um Erneuerbare Energien zu importieren!

Die entsprechenden Technologien liegen vor und können sofort in industriellen Produktionsanlagen umgesetzt werden, in denen E-Fuels in großen Mengen hergestellt werden sollten. Vom Beginn der Planungsarbeiten bis zum Produktionsstart einer chemischen Anlage bedarf es in der Regel ca. drei Jahre, sodass bereits Mitte der aktuellen Dekade E-Fuels in bedeutenden Menge erzeugt werden können.

Zukünftige Einsatzbereiche der E-Fuels sind alle Anwendungsfelder, in denen ein klimaneutral betriebener Verbrennungsmotor erstrebenswert ist. Allen voran ist die aus 1,3 Milliarden Fahrzeugen bestehende PKW-Flotte auf der Welt zu nennen. Neben dem Straßenverkehr werden auch der Schiffs- und Flugsektor auf E-Fuels angewiesen sein, denn für diese Fortbewegungsmittel gibt es bisher keine (sinnvolle und belastbare) technische Alternative als Antriebsmöglichkeit.

Die politische Akzeptanz und den entsprechenden Willen vorausgesetzt, ist es zu Beginn sinnvoll E-Fuels den herkömmlichen Kraftstoffen zuzumischen. Dann fallen wenige Cent pro Liter zusätzlich nicht ins Gewicht. Mit zunehmender Anzahl sowie Kapazität der Produktionsanlagen und damit einhergehenden größeren verfügbaren Mengen an E-Fuels profitieren die Herstellungskosten von Skaleneffekten durch die Massenproduktion, was E-Fuels günstiger werden lässt. Die geeigneten Produktionsstandorte vorausgesetzt - abhängig vom günstigen Angebot an Erneuerbaren Energien -, zeigen heutige Berechnungen am Beispiel E-Benzin schon mögliche Herstellungskosten von unter einem Euro pro Liter.

Im Jahr 2008 legte eine Kundenanfrage den Grundstein zur Entwicklung der Benzinsynthesetechnologie. Ziel war es, das bei der Erdölförderung auftretende Begleitgas in ein wertvolles und über große Distanzen transportierbares Flüssigprodukt zu konvertieren. So können abgelegene Rohstoffquellen besser an die Bedarfszentren angebunden werden.

Die Idee wurde technisch in einer Großdemonstrationsanlage am Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) der Technischen Universität Bergakademie Freiberg umgesetzt. Baubeginn der Anlage war im März 2009, die Inbetriebnahme erfolgte im Juni 2010. Innerhalb eines dreijährigen Forschungsbetriebs konnte das Verfahren erfolgreich großtechnisch demonstriert und bereits über 100.000 Liter hochwertiges Benzin erzeugt werden.