Mobilität
15. Juli 2020 6:00  Uhr

Die Zukunft der Kraftstoffe liegt in der Vielfalt

Schon heute könnten laut ADAC zehn Millionen Elektroautos in Deutschland mit Biostrom versorgt werden. Darüber hinaus könnten allerdings auch Wasserstoff und andere regenerative Kraftstoffe einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Noch ein seltenes Bild: Nur rund 100 Wasserstofftankstellen gibt es derzeit in Deutschland. Damit sich diese Mobilitätsvariante durchsetzt, müssten es deutlich mehr werden. | Foto: brudertack69 – stock.adobe.com

Von Laura-Maria Altendorfer

OBERHAUSEN. Elektronen, Wasserstoff oder gar Stroh – was unsere Fahrzeuge in Zukunft antreiben wird, ist noch nicht ausgemacht. Fakt ist jedoch: Der Energieverbrauch im Verkehrssektor steigt. Und damit wird auch die Frage immer dringlicher, wie wir unabhängiger von endlichen Energiequellen wie Erdöl werden und umweltfreundliche Lösungen etablieren können. Die Bundesregierung verfolgt mit ihrem Klimaschutzplan das Ziel, Deutschland bis 2050 weitgehend treibhausneutral zu gestalten. Experten des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT stellen sich vor diesem Hintergrund die Frage, wie das erreicht werden kann: Sind technische Innovationen für Kraftfahrzeuge das Allheilmittel oder bedarf es zusätzlich auch weitreichender Veränderungen im Mobilitätsverhalten, die auch die Art, wie wir zukünftig arbeiten und leben werden, betreffen?

Auf der Website des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) heißt es: „Elektromobilität ist weltweit der Schlüssel klimafreundlicher Mobilität.“ Doch angesichts der kritischen Diskussion über Ladeinfrastruktur, Reichweite oder mögliche Versorgungsengpässe bei den Rohstoffen für die Batterien der Elektroautos scheint nicht ganz klar, ob E-Mobilität tatsächlich die Lösung der Zukunft ist. Laut ADAC wäre immerhin das Thema Strom unproblematisch. Schon heute wäre ausreichend Strom für zehn Millionen Elektroautos verfügbar, der mithilfe von Sonne, Biomasse oder Windkraft erzeugt werden könnte.

Nicht ein Kraftstoff der Zukunft, sondern viele

Aus wissenschaftlicher Perspektive zeigt sich jedoch: E-Mobilität wird nicht alle Verkehrsbereiche wie etwa den Flugverkehr oder die Schifffahrt abdecken können, die Lösung wird vielschichtiger sein. Dr. Andreas Menne, Abteilungsleiter Bioraffinerie und Biokraftstoffe am Fraunhofer UMSICHT, erklärt: „Allein E-Autos, Hybrid und Brennstoffzellen werden es nicht schaffen, die Treibhausgasemissionen ausreichend schnell zu reduzieren. Wir brauchen einen ganzheitlichen Ansatz und viele Lösungen für die Kraftstoffe der Zukunft.“ Deshalb muss laut Experten die Entwicklung von Wasserstofftechnologien sowie für regenerative Kraftstoffe vorangetrieben werden. Diese können jedoch nur dann einen signifikanten Beitrag zur Begrenzung des Klimawandels leisten, wenn auch ausreichende Mengen an regenerativen Energien zur Verfügung stehen. Damit kommt dem Ausbau erneuerbarer Energien wie Windkraft oder Photovoltaik eine Schlüsselrolle zu. Hinzu kommt, dass nur grün gewonnener Wasserstoff wirklich dem Klima hilft – der sogenannte graue Wasserstoff wird beispielsweise aus Erdgas gewonnen.

Es geht nicht ohne internationale Partner

Um dies zu gewährleisten, wurde Anfang Juni in Deutschland eine Wasserstoffstrategie verabschiedet. Ein wesentlicher Punkt, den auch die UMSICHT-Forscher sehen, wird dort ebenfalls berücksichtigt: Deutschland kann die Produktion nicht alleine stemmen. Deshalb fließen zwei Milliarden Euro in internationale Partnerschaften. Langfristig geht es hier nicht nur darum, Kooperationen mit Ländern zu schließen, die über erneuerbare Energien verfügen, sondern auch eine leistungsfähige Infrastruktur für Strom und Wasserstoff sowie für dessen Derivate wie synthetisches Gas, Benzin, Diesel und Kerosin bereitzustellen.

Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe sind dabei längst nicht die einzige Option für künftige Kraftstoffe: Pflanzen wie Raps, Mais oder Rüben sind bereits heute in Biodiesel und Bioethanol zu finden – durchaus umstritten, schließlich stellt sich die Frage, ob man Lebensmittel als Kraftstoff oder zum Essen anbauen möchte. An Alternativen forschen auch Menne und sein Team. Dabei ist die Rohstoffpalette durchaus vielfältig: „Ob Stroh, Laub, Sägemehl oder Restholz – als Ausgangsrohstoff für das Bioethanol können wir fast alles verwenden“, sagt er.

Wettbewerb schützt herkömmliche Technologien

Ein weiterer wichtiger Faktor sind die Kosten. Hier wird die Forschung deutlich: Ändern sich aktuelle Wettbewerbsbedingungen nicht, werden Technologien, die etablierte und fossile Rohstoffe nutzen, auch künftig günstiger sein als solche, die etwa auf Biomasse basieren – oder auf dem neuartigen Verfahren, aus Wasserstoff und CO2 aus der Atmosphäre einen flüssigen Kraftstoff herzustellen. Eine mögliche Rolle könnten hier hohe internationale CO2-Emissionen spielen, aber auch der Wegfall von Steuern, Abgaben und Umlagen auf regenerativen Strom ist unerlässlich.

Dass der Weg weder geradlinig noch einfach wird, zeigen viele offene Fragen: Mit welchen Verfahren werden etwa künftige Kraftstoffe entwickelt, zu welchen Anteilen werden Biomasse und CO2 zu ihrer Herstellung verwendet? Die Antworten darauf sind nicht zuletzt abhängig davon, welche Quellen verfügbar sind. Doch eine Wende wird letztlich nicht alleine auf Basis innovativer Kraftstoffe geschehen – auch hier gibt es seitens der Forschung klare Handlungsempfehlungen. So wird es notwendig sein, den Verkehr anders zu gestalten und bestehende Verkehrskonzepte anzupassen.

Interview

Ohne Elektromobilität wird es nicht gehen

Wasserstoff, Elektro oder Biogas? Prof. Dr. Michael Sterner, Professor für Energiespeicher an der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Regensburg, sieht bei der Mobilität der Zukunft die meisten Chancen nicht im Entweder-oder, sondern in einem ausgewogenen Sowohl-als-auch.
Foto: Florian Hammerich
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