Da es im Rahmen der Aussagen von Volker @Wissing zur E-Mobilität gerade wieder diskutiert wird, heute mal etwas über #eFuels.
Was sind eFuels, wie funktionieren sie und welche Rolle spielen sie in der Mobilität (oder eben auch nicht)?
Ein Thread.
@Stefan_Hajek
@stang2k
Was sind eFuels, wie funktionieren sie und welche Rolle spielen sie in der Mobilität (oder eben auch nicht)?
Ein Thread.
@Stefan_Hajek
@stang2k
Zunächst mal das Konzept grob erklärt:
Die Idee von eFuels ist es, eine strombasierte, synthetische Alternative zu heutigem Benzin, Diesel und Kerosin zu schaffen, die in Verbrennungsmotoren, Flugzeugtriebwerken etc. verwendet werden kann.
Die Idee von eFuels ist es, eine strombasierte, synthetische Alternative zu heutigem Benzin, Diesel und Kerosin zu schaffen, die in Verbrennungsmotoren, Flugzeugtriebwerken etc. verwendet werden kann.
Im Zusammenhang mit eFuels fällt oft der Begriff "CO2-neutral". Das wird von vielen oft als "CO2-frei" missverstanden.
Um das Prinzip dahinter zu verstehen, muss man sich die Herstellung und Verwendung von eFuels ansehen.
Um das Prinzip dahinter zu verstehen, muss man sich die Herstellung und Verwendung von eFuels ansehen.
Der Kraftstoff für Verbrennungsmotoren ist chemisch gesehen eine Kohlenwasserstoff-Verbindung (engl. "hydrocarbons").
Bei der Verbrennung entsteht (neben vielen anderen Luftschadstoffen) CO2.
Bei der Verbrennung entsteht (neben vielen anderen Luftschadstoffen) CO2.
Bei eFuels ist das "Ausgangsmaterial" Strom. Mit diesem Strom wird aus Wasser per Elektrolyse Wasserstoff gewonnen.
Um daraus jetzt eine Kohlenwasserstoff-Verbindung zu machen, entnimmt man einfach gesagt dem Kreislauf CO2 und synthetisiert aus H2 und CO2 den Kraftstoff (eFuel).
Um daraus jetzt eine Kohlenwasserstoff-Verbindung zu machen, entnimmt man einfach gesagt dem Kreislauf CO2 und synthetisiert aus H2 und CO2 den Kraftstoff (eFuel).
Dieser wird dann über die gängigen Wege verteilt und in einem Motor verbrannt, wobei CO2 und andere Luftschadstoffe entstehen.
Die ganze Sache ist nur CO2-neutral, weil im Produktionsprozess dieselbe Menge CO2 dem Kreislauf entnommen wurde, die nachher wieder verbrannt wird!
Die ganze Sache ist nur CO2-neutral, weil im Produktionsprozess dieselbe Menge CO2 dem Kreislauf entnommen wurde, die nachher wieder verbrannt wird!
Und das führt uns auch zum Hauptproblem von eFuels im PKW Bereich:
eFuels können zwar einen CO2-neutralen Betrieb von Verbrennungsmotoren ermöglichen, lösen aber im Wesentlichen keines der anderen Probleme dieser Technologie.
eFuels können zwar einen CO2-neutralen Betrieb von Verbrennungsmotoren ermöglichen, lösen aber im Wesentlichen keines der anderen Probleme dieser Technologie.
Laut Untersuchungen sind die entstehenden Luftschadstoffe in den Abgasen praktisch identisch zu fossilem Kraftstoff, oder bestenfalls marginal geringer.
Ergo ändert sich durch eFuels praktisch nichts an der Luftverschmutzung in den Städten durch Abgase.
Ergo ändert sich durch eFuels praktisch nichts an der Luftverschmutzung in den Städten durch Abgase.
Auch ist die Energiebilanz von eFuels nicht besonders gut. Der Wirkungsgrad im PKW liegt insgesamt bei gerade mal 16-22% (und da ist die Motoreffizienz eher noch auf der optimistischen Seite).
Das bedeutet im Umkehrschluss: Je weniger Effizienz (Wirkungsgrad) ich habe, desto mehr Strom brauche ich. Laut @BMUV benötigt man bei eFuels um den Faktor 6-7 mehr Strom im Vergleich zu Elektrofahrzeugen (die gleichzeitig auch viele Probleme von Verbrennungsmotoren lösen).
Das ist ein Problem, denn wir brauchen in Zukunft in vielen Bereichen mehr Strom als Ersatz für fossile Energie. Ganz speziell erneuerbaren Strom.
Würde man die gesamte PKW Flotte durch E-Autos ersetzen, entspräche das im Betrieb einem Mehrbedarf von ca. 23-25% mehr Strom.
Würde man die gesamte PKW Flotte durch E-Autos ersetzen, entspräche das im Betrieb einem Mehrbedarf von ca. 23-25% mehr Strom.
Würden wir die gesamte PKW Flotte mit eFuels betreiben, wäre das (auf Basis der Daten des BMU) ein Mehrbedarf von ca. 150%. D.h. wir verblasen letztendlich eine gigantische Menge an Energie für dieselbe Anwendung. Die Autos fahren dieselben Strecken wie sonst auch.
Das ist Strom, den wir SEHR dringend brauchen. Wir wollen alle Sektoren dekarbonisieren und das bedeutet in jedem Fall: Fossile Energie wird durch Strom oder eine strombasierte Alternative ersetzt.
Daher sollte in jedem Bereich eine möglichst effiziente Lösung angestrebt werden!
Daher sollte in jedem Bereich eine möglichst effiziente Lösung angestrebt werden!
Im PKW Bereich ist das der batterieelektrische Antrieb.
Sind eFuels also allgemein Unsinn? Nein, absolut nicht!
Es gibt Bereiche, die zum heutigen Zeitpunkt nicht direkt elektrifizierbar sind. Dort können eFuels tatsächlich eine sehr vielversprechende Lösung sein!
Sind eFuels also allgemein Unsinn? Nein, absolut nicht!
Es gibt Bereiche, die zum heutigen Zeitpunkt nicht direkt elektrifizierbar sind. Dort können eFuels tatsächlich eine sehr vielversprechende Lösung sein!
Dazu zählt bspw. der Flugverkehr. Flugzeuge haben generell eine sehr lange Lebensdauer und benötigen enorme Mengen an Energie. Hier bieten sich absehbar nur eFuels als Alternative an.
Auch Schiffe werden auf eine Art synthetischen Kraftstoff angewiesen sein.
Auch Schiffe werden auf eine Art synthetischen Kraftstoff angewiesen sein.
Hier ist häufig von synthetischem Ammoniak auf Wasserstoff-Basis die Rede.
Ich denke auch im PKW wird sich eine Nische finden, wie bspw. Oldtimer, die mit eFuels betrieben werden können.
Jedoch sind eFuels als tatsächliche Massenlösung auch für die Zukunft des PKWs kein Ansatz.
Ich denke auch im PKW wird sich eine Nische finden, wie bspw. Oldtimer, die mit eFuels betrieben werden können.
Jedoch sind eFuels als tatsächliche Massenlösung auch für die Zukunft des PKWs kein Ansatz.
Sie sind enorm ineffizient, lösen das Problem der Luftschadstoffe in den Städten nicht und sind obendrein auch teuer.
Derzeit kosten sie etwa 4,5€/L in der Produktion. Man hofft, das irgendwann auf 70-130ct/L zu senken, was immer noch ~2-4x so viel ist, wie fossiler Kraftstoff.
Derzeit kosten sie etwa 4,5€/L in der Produktion. Man hofft, das irgendwann auf 70-130ct/L zu senken, was immer noch ~2-4x so viel ist, wie fossiler Kraftstoff.
Den Erhalt des Verbrenners mit eFuels zu rechtfertigen, ist eine reine Verzögerungstaktik. Elektrifizierung ist in diesem Bereich alternativlos.
Das ist auch der Autoindustrie klar, weshalb die meisten Hersteller bis oder sogar vor 2035 aus der Verbrennerproduktion aussteigen.
Das ist auch der Autoindustrie klar, weshalb die meisten Hersteller bis oder sogar vor 2035 aus der Verbrennerproduktion aussteigen.
Dass Teile der bestehenden Flotte mit eFuels betrieben werden ist sicher nicht ausgeschlossen, jedoch sind auch die geplanten Produktionsmengen bisher extrem gering.
Es ist nach heutigem Stand wahrscheinlicher, dass die Flotte bis dahin mehrheitlich elektrisch ist.
Es ist nach heutigem Stand wahrscheinlicher, dass die Flotte bis dahin mehrheitlich elektrisch ist.
Auf eFuels als schnelle Übergangslösung für die Bestandsflotte zu hoffen ist also eher unrealistisch. Wenn es jemand macht, ist das natürlich prinzipiell gut. Danach sieht es derzeit aber nicht aus, da die benötigten Mengen wirklich gigantisch sind!
Deutschland allein verbraucht im Jahr etwa 51.900.000.000kg Kraftstoff.
Das größte mir bekannte eFuel-Projekt aus Chile plant für 2026 etwa 550.000.000l.
Also etwa 1% des deutschen (!) Bedarfs. Das ist gut, aber keine schnelle Lösung.
Das größte mir bekannte eFuel-Projekt aus Chile plant für 2026 etwa 550.000.000l.
Also etwa 1% des deutschen (!) Bedarfs. Das ist gut, aber keine schnelle Lösung.
Dass @Wissing den Fokus auf Elektroantriebe klar benennt ist kein Zeichen von verloren gegangener "Technologieoffenheit", sondern einfach die Realität.
Das kommt auch für die Industrie nicht überraschend. Dort ist das längst klar!
Das kommt auch für die Industrie nicht überraschend. Dort ist das längst klar!
Fragen und Feedback gerne hier drunter!
Hier findet ihr noch einen Thread von mir zum Thema CO2-Bilanz von E-Autos.
Unter meinem angepinnten Tweet sind weitere ggf. interessante Threads verlinkt.
Unter meinem angepinnten Tweet sind weitere ggf. interessante Threads verlinkt.
https://twitter.com/thestanceman1/status/1405438034959536131?t=TVCpYaZFjnfsDR-Mbz_e1g&s=19
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