Erneuerbare Kraftstoffe als Weg zur Dekarbonisierung des Verkehrs

Eine Studie zeigt, dass erneuerbare flüssige Kraftstoffe wie CNF und E-Fuels die Verkehrsemissionen reduzieren können, ohne Infrastruktur umzurüsten. Erfahren Sie mehr über Rohstoffe und Technologien.

Eine neue Studie, die von der BMW Group gemeinsam mit dem Karlsruhe Institute of Technology (KIT), dem Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) und FREYBERGER engineering vorgestellt wurde, kommt zu einem klaren Ergebnis: Die Dekarbonisierung des Verkehrs ist nicht allein durch Elektrifizierung zu erreichen. Im Fokus stehen dabei erneuerbare flüssige Kraftstoffe, die in bestehenden Infrastrukturen genutzt werden können.

Die Untersuchung betrachtet sogenannte Carbon Neutral Fuels (CNF), eine breite Kategorie von Kraftstoffen mit geringerem CO2-Fußabdruck als fossile Brennstoffe. Dazu zählen flüssige Energieträger, die konventionelle Kraftstoffe ersetzen können, ohne dass Motoren oder Tankstellennetze umgerüstet werden müssen. Neben Wasserstoff gelten solche Kraftstoffe als wichtiger Weg, um Emissionen im Verkehr zu reduzieren.

Besondere Aufmerksamkeit erhalten die Rohstoffe und Herstellungsverfahren. Diese Kraftstoffe werden aus Abfällen und Reststoffen gewonnen, darunter Altspeiseöle, landwirtschaftliche Nebenprodukte, holzbasierte Biomasse, Klärschlamm und Algen. Die europäische Politik definiert diese Quellen bereits unter der Kategorie fortschrittliche Biokraftstoffe, um den Druck auf Nahrungsmittelsysteme und Landnutzung zu begrenzen.

Die Produktionstechnologien sind vielfältig. Sie umfassen thermochemische Verfahren wie Pyrolyse und Fischer-Tropsch-Synthese sowie strombasierte Methoden, bei denen Wasserstoff aus Wasser erzeugt und dann mit CO2 zu synthetischen Kraftstoffen kombiniert wird. Pilotprojekte, darunter die industrielle E-Fuel-Produktion in Chile, zeigen, dass diese Ansätze bereits über die Theorie hinausgehen, auch wenn die Mengen noch begrenzt sind.

Der europäische Marktkontext erklärt das erneute Interesse an solchen Lösungen. Erneuerbare Energien machten 2024 11,2 % des Verkehrsenergieverbrauchs in der EU aus, was noch weit unter dem für 2030 gesetzten Ziel von 29 % liegt. Gleichzeitig verzeichneten fortschrittliche Biokraftstoffe ein rasches Wachstum, mit einem mehrmaligen Anstieg des Verbrauchs in den letzten Jahren, obwohl die Produktionskapazitäten relativ klein bleiben.

Regulierungen prägen ebenfalls den Sektor. Die aktualisierte Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED III) setzt verbindliche Ziele für die Reduzierung der Treibhausgasintensität und die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien im Verkehr, einschließlich spezifischer Quoten für fortschrittliche Biokraftstoffe und synthetische Kraftstoffe. Zusätzliche Maßnahmen betreffen die Rückverfolgbarkeit und Nachhaltigkeit, darunter Grenzwerte für Rohstoffe, die mit Entwaldung und Landnutzungsänderungen verbunden sind.

Vergleiche mit anderen Technologien bleiben komplex. Elektrofahrzeuge sind deutlich energieeffizienter, während synthetische Kraftstoffe erheblich mehr Strom zur Herstellung benötigen. Erneuerbare Kraftstoffe gelten jedoch als besonders relevant für Sektoren, die schwer direkt zu elektrifizieren sind, wie Luftfahrt, Seeverkehr und den bestehenden Bestand an Verbrennungsmotorfahrzeugen.

Automobilhersteller reagieren bereits. BMW befürwortet einen technologieoffenen Ansatz, der elektrische, wasserstoff- und kraftstoffbasierte Lösungen kombiniert. Das Unternehmen testet Alternativen wie HVO 100 und synthetische Kraftstoffe, während andere, darunter Porsche und Stellantis, in E-Fuel-Produktion und Motorverträglichkeit investieren, um Emissionen von bereits auf der Straße befindlichen Fahrzeugen zu reduzieren.

Die Studie blickt auf 2030, 2035 und 2040 voraus und analysiert die Verfügbarkeit von Rohstoffen, Umwandlungstechnologien und den künftigen Kraftstoffbedarf in der EU. Ihr Fazit ist eindeutig: Die Emissionsreduzierung erfordert mehrere parallele Wege, wobei erneuerbare Kraftstoffe neben der Elektrifizierung eine ergänzende Rolle spielen.