Alternative Treibstoffe der Zukunft

Jennifer Caprarella
Freie Autorin

Die Zukunft des Pkw scheint elektrisch zu sein. Doch da es nach wie vor Zweifel daran gibt, ob das Konzept E-Batterie auch dann noch funktioniert, wenn alle Autos damit betrieben werden und auch Lkw, Flugzeuge und Containerschiffe betankt werden wollen, sind Alternativen zu Benzin, Kerosin und Diesel gefragt. Das sind die Treibstoffe der Zukunft.

Nicht nur Elektroautos sind von Strom abhängig, sondern auch die Herstellung alternative Treibstoffe (Symbolbild: Getty Images)

Ein wachsendes Bewusstsein für den Klimawandel, dicke Luft in den Großstädten und nicht zuletzt die Tatsache, dass Diesel und Benzin eben keine unbegrenzten Ressourcen sind, haben für den Anbruch der Elektromobilität in der Automobilindustrie gesorgt. Doch schon jetzt kommen Zweifel daran, wie massentauglich das Konzept E-Auto ist. Ist die Zukunft der Kraftfahrzeuge tatsächlich elektrisch, feiert der Verbrennungsmotor doch noch sein Revival, oder liegt der Schlüssel vielmehr in einer alternativen Form des Treibstoffs?

Die Probleme der Elektroautos

Noch sind die E-Autos hierzulande ein Wohlstandsphänomen, doch bis 2050 sollen in Deutschland immer weniger Diesel- oder Benzin-Fahrzeuge auf den Straßen zu sehen sein, bis ab jenem Jahr schließlich nur noch Elektroautos zugelassen werden. Andere Länder setzen sich hierfür viel kürzere Fristen. Länder wie Frankreich, Großbritannien und Taiwan planen dies schon ab 2040, China, Island, Israel, Indien, Irland oder die Niederlande wollen ab 2030 keine Verbrenner mehr zulassen. Norwegen, Vorreiter in Sachen E-Mobilität, plant dies schon ab 2025 und verzeichnet dank zahlreicher Vergünstigungen für E-Auto-Fahrer jetzt schon 53 Prozent E-Autos bei allen Neuzulassungen – in Deutschland sind es nur zwei Prozent.

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Norwegen beweist, dass die Fortbewegung mithilfe von E-Batterien bei guter Versorgung von Ladestationen auch in einem Land möglich ist, dessen Geografie die Bürger sehr abhängig von ihren Autos macht. Doch genau daran hapert es in Deutschland derzeit noch.

Über 17.000 Ladestationen gibt es mittlerweile, was den aktuellen Bedarf nur deswegen annähernd deckt, weil die Zahl der E-Autos auf deutschen Straßen nach wie vor gering ist. Hinzu kommt, dass das Stromnetz noch nicht auf einen größeren Ansturm von E-Autos vorbereitet ist, insbesondere, wenn dies über Schnell-Ladestationen erfolgen würde. Ganz abgesehen davon, dass die Umweltfreundlichkeit dann empfindlich davon abhängen würde, mit welchen Mitteln der Strom erzeugt wird, mit dem wir unsere Auto-Akkus laden.

Wie zukunftsfähig eine Massenversorgung mit Elektroautos also ist, muss sich erst zeigen. Fest steht lediglich, dass die Lebensdauer vom Konzept Dieselmotor und Benziner begrenzt ist. Doch es gibt Alternativen für den traditionellen Verbrenner, an denen eifrig geforscht wird.

E-Kraftstoffe aus Biomasse

Pro: Aus Abfallprodukten wird Sprit

Biosprit gibt es auf dem Markt schon lange, doch haftete den sogenannten Agrarkraftstoffen lange ein schlechter Ruf an. Als vor einigen Jahren im Betreben, die Ökobilanz von Autos zu verbessern, der E10-Kraftstoff auf den Markt gebracht wurde, hielt sich der Ansturm in Grenzen. Zwar ist der CO2-Ausstoß mit dem Benzin, dem bis zu 10 Prozent Bioethanol beigemischt wird, tatsächlich um rund ein Prozent geringer als bei herkömmlichem Sprit.

Doch da das verwendete Ethanol aus Nährpflanzen wie Getreide oder Zuckerrüben gewonnen wurde, zeichneten sich schnell andere Probleme gesellschaftspolitischer Natur ab. In Entwicklungsländern mit hoher Abhängigkeit von landwirtschaftlichen Erzeugnissen kam es zu großen Versorgungsengpässen.

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Moderene Biosprit-Varianten müssen sich den Vorwurf, dass die Nahrungsquelle ärmerer Völker in unseren Tanks landet, immerhin nicht mehr gefallen lassen. Der Sprit wird mittlerweile nicht mehr aus ganzen Feldfrüchten gewonnen, sondern aus deren ungenießbaren Resten wie Stroh oder Holzspänen.

Contra: Der Anbau stört die Klimabilanz empfindlich

Der zweite, große Kritikpunkt des “Biomass-to-Liquid”-Verfahrens (zu deutsch: “Biomasse-zu-Flüssigkeit”) lässt sich jedoch mit einer größeren Effizienz bei der Gewinnung nicht von der Hand weisen. Denn der Anbau der Ethanol-Rohstoffe findet nicht selten auf gerodetem Regenwaldboden statt und macht damit die positive Klimabilanz zunichte. Je größer die Nachfrage nach Bioethanol werden würde, desto höheres Interesse hätten die großen Kraftstoffkonzerne an weiteren Anbaugebieten in Ländern, deren Wälder durch unseren Bedarf an Palmöl, Soja und Holzkohle ohnehin bedroht sind.

Gegen Bio-Sprit wie E10 wurde vor einigen Jahren heftig protestiert. E-Fuel aus Biomasse wurde in den vergangenen Jahren weiterentwickelt und nutzt nur noch die Teile der benötigten Pflanzen, die nicht genießbar sind, was jedoch nicht automatisch die Anbau-Problematik löst (Bild: Sean Gallup/Getty Images)

E-Kraftstoffe mit Kohlenstoff aus der Luft

Pro: Aus Luft und Wasser gewonnen

“Power-to-Liquid” (zu deutsch: “Strom-zu-Flüssigkeit”) lautet hier das Konzept, und die verwendeten Rohstoffe sind denkbar einfach zu gewinnen. Diese Art von E-Fuels verzichtet vollkommen auf Biomasse und bezieht den nötigen Kohlenstoff aus CO2 aus der Luft, von dem schließlich reichlich vorhanden ist, mit Wasserstoff als zweitem Ausgangsstoff. Für die Elektrolyse benötigt er Strom, die Energiebilanz ist also stark davon abhängig, ob dieser aus erneuerbaren Quellen wie Wind- oder Sonnenenergie stammt.

Eine Umrüstung der weltweiten Autoflotten ist hier, anders als bei Elektroautos, nicht nötig. Moderne Verbrennungsmotoren kommen mit den neueren Generationen des synthetischen E-Sprits bestens zurecht.

Contra: Wir brauchen wieder viel Strom

Zumindest nach aktuellem Stand der Forschung verbraucht die Produktion dieses E-Sprits mehr Energie als seine Vorgängermodelle, die auf Biomasse angewiesen sind. Hinzu kommt, dass die Energieeffizienz dieses E-Sprits vergleichsweise gering ist.

Brennstoffzellenautos

Pro: Leise, sauber, Rohstoff-unabhängig

Auch diese Modelle sind längst auf dem Markt, finden jedoch wenig Anklang. Dabei erscheinen sie auf den ersten Blick wie eine perfekte Alternative zum regulären Verbrennungsmotor: Brennstoffzellenautos, die mit Wasserstoff betrieben werden, stoßen keine Abgase aus, sind leise und kommen mit einer zügig vollzogenen Tankladung im Gegensatz zum Elektroauto ganz schön weit.

Auf den ersten Blick scheinen Brennstoffzellenautos die ideale Umweltlösung, doch mangelnde Nachfrage und eine schlechte Umweltbilanz sprechen gegen das Konzept von Wasserstoff als Treibstoff (Bild: Uwe Anspach/picture alliance via Getty Images)

Weder Erdöl noch Biomassen sind hierfür nötig. Ein Wasserstofffahrzeug nutzt in der Regel eine Brennstoffzelle, die Wasserstoff und Sauerstoff in elektrische Energie umwandelt. Als Beiprodukt entsteht kein schädliches CO2, sondern lediglich Wärme und Wasser.

Contra: Erstaunlich geringe Energieeffizienz

Warum also fahren bisher kaum Autos mit Brennstoffzelle über die deutschen Straßen? Zum einen scheitert dies an dem Mangel an Tankstellen, die mit Wasserstoff-Zapfsäulen gerüstet sind. Hinzu kommen die vergleichsweise hohen Anschaffungskosten für ein solches Fahrzeug.

Doch die Energieeffizienz lässt ebenfalls zu wünschen übrig. Der Wasserstoff wird unter Verwendung von Strom gewonnen, nur um in der Brennstoffzelle wieder in Strom umgewandelt zu werden. Am Ende bleibt von der ursprünglich aufgebrachten Energie gerade mal ein Drittel übrig.

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