Die Zukunft der Verbrennungsmotoren?

Aachen/Kaiserslautern. Sauberen Diesel oder Benzin aus Strom und CO2 herstellen?Das klingt nach Hexenküche, dabei beschäftigen sich längst Wissenschaftler mit dem Thema. Jakob Burger, Verfahrenstechniker an der Technischen UniversitätKaiserslautern, sagt: "Durch die Herstellung von nachhaltigen Flüssigkraftstoffen lassen sich aktuelle Verbrennungsmotoren betreiben, ohne klimaschädliches CO2 auszustoßen."

Seit die Grünen ihr Verbot für den Verbrennungsmotor im Jahr 2030 ins Spiel gebracht haben, ist immer häufiger die Rede von so genannten "synthetischen Kraftstoffen" oder "e-fuels". "Damit werden die Karten neu gemischt", jubelte jüngst derCheflobbyist derAutobranche, Matthias Wissmann.

Nach den bekannten Biokraftstoffen ist inzwischen die Rede von der "Power-To-X"-Methode. Professor Stefan Pischinger vom Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen an der RWTHAachen beschreibt das Verfahren: "Mit Hilfe von Elektrolyse kann man Strom in Wasserstoff umwandeln und durch Zugabe von CO2 Kraftstoffe erzeugen." Auf diese Weise kann Gas oder flüssiger Kraftstoff hergestellt werden.

In Deutschland testen die ersten Firmen das Verfahren. Audi betreibt im niedersächsischen Werlte eine Power-To-Gas-Anlage. Die 2010 gegründete Firma Sunfire stellt in Dresden Flüssigkraftstoffe her. Audi will künftig zusammen mit Sunfire e-Diesel produzieren.

Jakob Burger sagt: "Flüssige Kraftstoffe sind das Optimum, weil sie eine sehr hohe Energiedichte haben. Außerdem kann man die gut lagern und transportieren - es gibt schon das Netz und auch die entsprechende Motorentechnik." An der TUKaiserslautern beschäftigt man sich seit Jahren mit dem Thema. "Die letzte Klasse, die so richtig aufkam, sind die Oxygenmethylenether, kurz: OME", berichtet Burger.

Und Michael Günthner vom Lehrstuhl für Antriebe in Kaiserslautern ergänzt: "Untersuchungen mit OME-Kraftstoff zeigen bei identischen Betriebsparametern deutlich verbesserte Wirkungsgrade als mit Dieselkraftstoff." Der Vorteil sei, dass die Verbrennung dank des hohenSauerstoffanteils sauberer abläuft. Außerdem kann der e-Diesel schrittweise mit seinem fossilem Pendant gemischt werden.

An derRWTHAachen kommt man zu ähnlichen Ergebnissen:Mit synthetischen Kraftstoffen seien teilweise Wirkungsgradsteigerungen von mehr als zehn Prozent erreicht worden und Emissionen von nahezu Null bei Stickoxiden und Partikeln, so Stefan Pischinger. Nach dem heutigen Stand blieben vom Strom - je nach Kraftstoff - etwa 45 bis 60 Prozent Energie übrig. "Wir werden beim Wirkungsgrad aber sicher noch besser, und somit in Richtung von mehr als 60 Prozent kommen."

Ein Nachteil sind bislang noch die Kosten. Reinhard Otten, zuständig für nachhaltige Produktentwicklung bei Audi, erläutert:"Wenn man Power-to-Gas sinnvoll betreibt und und es Power-to-Gas-Anlagen in größeren Stückzahlen gibt, betragen die Kosten für das synthetische Methan circa 10 Cent pro Kilowattstunde." An der Tankstelle koste heute ein Liter Superbenzin ähnlich viel, rechnet Otten vor:"Mit Steuern sind wir bei 14 bis 15 Cent pro Kilowattstunde." Die Herstellungskosten lägen dagegen bei 40 bis 50 Cent pro Liter - also viereinhalb bis fünfeinhalb Cent pro Kilowattstunde. "An diese fossilen Preise kommen wir heute mit dem Verfahren noch nicht dran", sagt Otten: "Da hat der Klimaschutz einen Preis."

Auch die Klimabilanz ist ein Punkt:Der Lehrstuhl für Bauphysik und ganzheitliche Bilanzierung an der UniStuttgart hat den CO2-Verbrauch bei der Herstellung von synthetischem Diesel und fossilen Kraftstoffen gegenübergestellt.Das Ergebnis:Nur wenn Strom aus erneuerbaren Energien verwendet wird, ergibt sich ein Vorteil. Beim heute inDeutschland vorherrschenden Strommix sei das nicht derFall.

Dabei dürfte das mit Hilfe von Elektrolyse hergestellte Gas schon jetzt rein gesetzlich nur in das Erdgas-Netz eingespeist werden, wenn erneuerbarer Strom und biogenes CO2 verwendet wird, so Otten. Audi hat deshalb seine Anlage bewusst in Norddeutschland aufgestellt, wo der Anteil erneuerbarer Energien höher ist. Genau da setzt die Kritik von Umweltschützern wie Greenpeace an:"Bislang gibt es noch keine überschüssigen erneuerbaren Energien", sagt Daniel Moser, Verkehrsexperte bei Greenpeace. Hinzu komme die fehlende Infrastruktur zur Herstellung.

Aber auch aus der Politik fehlt es an Unterstützung, klagen Audi und Sunfire. Zwar wird "Power-to-X" von derBundesregierung unter den sogenanntenKopernikus-Projekten gefördert. DieAnlagen würden aber wie normale Stromverbraucher mit hohen Steuern und Abgaben belastet. "Solange sich diese Rahmenbedingungen nicht verbessern, werden Investoren vorsichtig bleiben" heißt es bei Sunfire; "Zur Zeit ist die Wirtschaftlichkeit der Anlagen aufgrund politischer Randbedingungen problematisch", bei Audi.

Wird der verheißungsvolle synthetische Kraftstoff also an der mangelndenUnterstützung scheitern?"Man muss das politisch fördern, damit die synthetischen Kraftstoffe sich lohnen - durch entsprechende Prämien oder Strafen für fossile Kraftstoffe", fordert Jakob Burger von der TUKaiserslautern. Sein Kollege Günthner sieht ein "Henne-Ei-Problem". Die Industrie müsse sich mit dem Thema auseinandersetzen. Nur mit Hilfe von synthetischen Kraftstoffen sei auf Dauer eine saubere und nachhaltige Mobilität möglich, sagt StefanPischinger von der RWTHAachen - denn:"Bei Nutzfahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen ist auf lange Sicht keine sinnvolle Alternative zum Verbrennungsmotor gegeben." (dpa/mer)