Alternative Kraftstoffe – warum wir sie brauchen

Ohne alternative Kraftstoffe wird es schwierig, die Klimaschutzziele zu erreichen. Denn: Setzen wir bei der Energiewende allein auf Ökostrom, wird eine Lücke in der Energieversorgung bleiben. Um diese zu schließen, bieten sich neue klimaneutrale flüssige Energieträger an, die ebenfalls auf erneuerbaren Energien basieren.

Die Herausforderung, bis 2050 unsere Energieversorgung CO₂-neutral zu gestalten, ist gewaltig. Selbst bei deutlich mehr Effizienz: Mit heimischem Ökostrom allein wird Deutschland künftig nicht auskommen. Wir brauchen zusätzliche Optionen. Dazu zählen alternative flüssige Energieträger, die fossile Kraft- und Brennstoffe nach und nach ersetzen.

Versorgungslücke beim Ökostrom

Wenn alle heute fossilen Energieträger durch erneuerbare ersetzt werden sollen, wird der hierzulande erzeugte Wind- und Sonnenstrom auf lange Sicht nicht ausreichen. Knapp zehn Prozent betrug 2019 der Anteil erneuerbar erzeugten Stroms am gesamten Endenergieverbrauch. Der Anteil erneuerbaren Stroms am Stromverbrauch liegt mit gut 50 Prozent freilich höher. Aber vor dem Hintergrund, dass derzeit nur etwa 20 Prozent der Endenergie auf Strom basiert und künftig noch viel mehr Energieanwendungen, wie etwa mit E-Autos oder Wärmepumpen elektrifiziert werden sollen, ist der Blick auf den Anteil des Ökostroms am gesamten Energieverbrauch aussagekräftiger. Erheblicher zusätzlicher Bedarf an elektrischer Energie entsteht zudem durch die zunehmende Digitalisierung in Wirtschaft und Privatleben.

Die Ausbaukapazitäten für Wind- und Solarstrom sind hierzulande allerdings begrenzt – und unterliegen zudem witterungsbedingten Schwankungen. Um die „Lücke“ in der Versorgung mit erneuerbarem Strom zu schließen, wird Deutschland also auch künftig auf den Import von Energie angewiesen sein – genauso wie heute auch 80 Prozent der überwiegend noch fossilen Energie importiert werden.

Alternative Kraftstoffe: Verkehrssektor als besondere Herausforderung

Kein Bereich ist so abhängig von fossilen Kraftstoffen, wie der Verkehrssektor: Benzin und Diesel stellen hier rund 94 Prozent der Antriebsenergie – hinzu kommen vier Prozent flüssige Biokraftstoffe. Zwar hat sich die Bundesregierung zum Ziel gesetzt, dass bis 2030 etwa zehn Millionen Autos mit reinem Batterieantrieb oder teilelektrisch als Plug-In-Hybride auf den Straßen in Deutschland unterwegs sein sollen. Doch selbst dann würden hierzulande in zehn Jahren immer noch mehr als 35 Millionen Pkw mit Verbrennungsmotoren fahren.

Und auch wenn im Pkw-Bereich die Elektrifizierung voranschreitet, sind für die Schifffahrt, den Flugverkehr und Teile des Güterverkehrs noch keine ernstzunehmenden Alternativen zu fossilen Treibstoffen auf dem Markt.

Neuen Sprit braucht die Welt

Diese Lücke können neuartige CO₂-neutrale alternative Kraftstoffe schließen. Also nachhaltige Energieträger aus nicht-fossilen Quellen wie fortschrittliche Biokraftstoffe und ökostrombasierte E-Fuels. Ihre Herstellung und Nutzung beruhen auf weitgehend geschlossenen Kohlenstoffkreisläufen: Eine vergleichbare Menge CO₂, die bei der Verbrennung der alternativen Kraftstoffe frei wird, wird zuvor im Herstellungsprozess der Energieträger aus einer nachhaltigen Kohlenstoffquelle gebunden. Damit sind sie nahezu treibhausgasneutral. Der neue Sprit kann dem herkömmlichen in zunehmendem Maße beigemischt werden und ihn sukzessive ersetzen. 

Je größer der Markt, desto schneller die Verbreitung

In Schifffahrt und Luftfahrt gibt es kaum Alternativen zu grünen Kraftstoffen. Um aber schnell substanzielle Mengen alternativer Kraftstoffe bereitstellen zu können, ist es hilfreich, wenn sie nicht nur in diesen Nischenbereichen zum Einsatz kommen. Um einen entsprechenden Markt zu schaffen, bietet sich daher der Straßenverkehr an. Von einem Hochlauf dort würden alle anderen Bereiche wie Luft- und Schifffahrt profitieren.

Um diese Entwicklung in Gang zu setzen, sind hohe Investitionen nötig. Sie erfordern passende und verlässliche Rahmenbedingungen. Dazu gehört beispielsweise ein Umbau der Energiesteuer zu einer konsequenten CO₂-Bepreisung. Zudem sollte die CO₂-Flottenregulierung der EU alle Fahrzeuge, die alternative Kraftstoffe nutzen, genau so behandeln wie E-Autos.

Woher kommen die alternativen Kraftstoffe?

Die europäische Mineralölindustrie stellt einen großen Beitrag in Aussicht: Laut Berechnungen von Concawe könnten bis 2050 neue Anlagen in Europa jährlich 90 bis 150 Mio. Tonnen CO₂-arme Kraft- und Brennstoffe produzieren. Die jährliche CO₂-Einsparung läge damit bei bis zu 100 Millionen Tonnen. Die Investitionskosten belaufen sich auf schätzungsweise 400 bis 650 Mrd. Euro. Um die europäischen Klimaziele einzuhalten, müssten die Mengen aber durch zusätzliche Importe von E-Fuels oder PtX-Produkten aus Regionen außerhalb Europas ergänzt werden.

Weltweit könnten strombasierte Energieträger wie grüner Wasserstoff oder E-Fuels in 2050 sogar ein Viertel des Energiebedarfs decken. Voraussetzung ist, ein globaler Markt, der ideale Standortbedingungen für die erneuerbare Stromerzeugung nutzt. Das besagt die Studie „Powerfuels in a Renewable Energy World“ der finnischen LUT-Universität von Ende 2020. Die potenzielle CO₂-Einsparung liegt den Berechnungen zufolge bei 140 Mrd. Tonnen.

Interessant ist auch dieser Aspekt der Studie: Die geschätzten Investitionen, die nötig sind, um die fossile Energieversorgung hin zu strombasierten Energieträgern umzubauen, liegen in etwa genauso hoch, wie die bis 2050 vorgesehenen Investitionen in die Erdölförderung. Die Wissenschaftler bewerten daher die Transformation zu einem vollständig erneuerbares Energiesystem als angemessen und möglich. Am Zug seien neben den Ölkonzernen aber auch die politischen Entscheider, die beispielsweise globale Standards und Nachhaltigkeitskriterien schaffen müssten.