„Wir brauchen in Deutschland 7,5 Millionen Tonnen fortschrittliche Kraftstoffe schon 2030“

Dr.-Ing. Thomas Kuchling vom Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen an der TU Bergakademie Freiberg arbeitet derzeit im Auftrag der Deutschen Wissenschaftlichen Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle (DGMK) an einer Studie zu treibhausgasreduzierten Energieträgern. Gemeinsam mit zwei Co-Autoren hat er in diesem Zusammenhang erste Ergebnisse veröffentlicht, die zeigen, welchen Beitrag solche Fuels hierzulande für die Energiewende im Verkehr leisten können.

Foto: TU Freiberg

Herr Dr. Kuchling, im Rahmen Ihrer Untersuchung stellen Sie und Ihre Mitautoren fest, dass die Klimaziele, die sich Deutschland für 2030 im Verkehrssektor gesetzt hat, allein durch verstärkte Elektromobilität nicht erreicht werden können. Woran machen Sie das fest? Und wie könnten die Ziele anderweitig gemeistert werden?

Dr.-Ing. Thomas Kuchling: „Im Transportsektor müssen die Treibhausgas-Emissionen gegenüber dem Basisjahr 1990 mindestens um 40 Prozent reduziert werden. Selbst mit einer sehr ambitionierten Elektrifizierung des Straßenverkehrs, nämlich 10 Millionen Elektroautos im Jahr 2030 mit einer jeweiligen Fahrleistung von 12.000 km pro Jahr, kann der CO₂-Ausstoß bestenfalls um 30 Millionen Tonnen vermindert werden. Das entspricht etwa der Hälfte der geforderten Reduzierung von 65 Millionen Tonnen.

Es ist anzumerken, dass bei dieser Betrachtung der CO₂-Fussabdruck des zum Betrieb der Fahrzeuge benötigten Stroms nicht berücksichtigt wird. Geht man vom heutigen Strommix aus, würden bei dessen Erzeugung rund 12 Millionen Tonnen CO₂ freigesetzt, die allerdings statistisch dem Sektor Energiewirtschaft zugeordnet werden.

Wenn nicht auf Transportleistungen verzichtet werden soll, z. B. durch Einschränkung des Individualverkehrs, bedarf es – neben Verkehrsverlagerung auf effizientere Verkehrsmittel – der zunehmenden Nutzung von fortschrittlichen Kraftstoffen, deren Herstellung nur in geringem Maße oder gar nicht mit der Freisetzung von Treibhausgasen verbunden ist. Dazu eignen sich vor allem synthetische Kraftstoffe auf der Basis von Rest- und Abfallbiomasse bzw. erneuerbarem Strom und Kohlendioxid.“

Wie groß könnte der Bedarf an fortschrittlichen Kraftstoffen im Jahr 2030 hierzulande ungefähr sein? Wie könnten sich die Kraftstoffe zusammensetzen, die wir 2030 tanken?

Dr.-Ing. Thomas Kuchling: „Die allermeisten Prognosen sehen einen weiter wachsenden Transportbedarf sowohl im Güter- als auch im Personenverkehr bis mindestens 2030. Für unsere Betrachtungen haben wir neben einer sehr starken Elektrifizierung des Verkehrs auch erhebliche Effizienzsteigerungen in der Antriebstechnik sowie eine Verlagerung von zehn Prozent des Verkehrs von der Straße auf die Schiene unterstellt. Trotz dieser optimistischen Voraussetzungen müssten noch etwa 320 Petajoule, das heißt rund 7,5 Millionen Tonnen an fortschrittlichen Kraftstoffen, zum Einsatz kommen, wenn das 40-Prozent-Ziel auch bei gestiegenem Transportbedarf erreicht werden soll.

Die Tankstellenkraftstoffe werden auch 2030 noch in erheblichen Anteilen fossile Komponenten enthalten. Neben den schon heute verwendeten Biokraftstoffen, Ethanol und Biodiesel, deren Einsatz durch gesetzliche Regelungen „gedeckelt“ ist, vervollständigen fortschrittliche, drop-in-fähige Produkte den Mix: ca. zehn Prozent synthetisches Benzin im Ottokraftstoff und rund 25 Prozent Fischer-Tropsch-Produkte im Diesel.“

Werden denn bis dahin die entsprechenden Produktionskapazitäten für synthetische Kraftstoffe vorhanden sein? Wie sieht da Ihre Einschätzung aus?

Dr.-Ing. Thomas Kuchling: „Das ist eine sehr entscheidende Frage. Die erforderlichen Technologien stehen grundsätzlich zur Verfügung; der Entwicklungsstand lässt den Bau von Demonstrations- und ersten Produktionsanlagen zu. Erfahrungen zum Technologiehochlauf zeigen, dass der Aufbau von Produktionskapazitäten Zeit benötigt. Unter entsprechenden Rahmenbedingungen liegt eine Kapazitätsverdopplung alle zwei Jahre im Bereich des Möglichen.

Allerdings ist die Produktion aufgrund der sehr komplexen Verfahren unter den gegen­wärtigen Bedingungen nicht wettbewerbsfähig. Hier sind europäische und globale Impulse aus der Politik erforderlich, um tragfähige Geschäftsmodelle entwickeln zu können.

Verzögerungen bei der Markteinführung führen möglicherweise dazu, dass im Jahr 2030 synthetische Kraftstoffe noch nicht in ausreichender Menge produziert werden können. Der exponentielle Verlauf der Hochlaufkurven stimmt allerdings optimistisch, dass die erforderlichen Produktionskapazitäten nur wenige Jahre später vorhanden sein könnten.“

Was für eine Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang hydrierten Pflanzenölen (HVO) zu?

Dr.-Ing. Thomas Kuchling: „Hydrierte Pflanzenöle besitzen herausragende anwendungstechnische Eigenschaften und können Dieselkraftstoff oder Heizöl in hohen Anteilen beigemischt werden. In einer gewissen Übergangszeit könnte eine Deckungslücke für fortschrittliche Kraftstoffe durch den Einsatz von HVO geschlossen werden.

Zwar ist die Anrechenbarkeit von HVO als erneuerbarer Kraftstoff auf entsprechende Quoten limitiert. Höhere Anteile sind jedoch möglich und können zur Minderung der Treibhausgas-Emissionen zur Erfüllung der Klimaschutzziele beitragen.

Hydrierte Pflanzenöle sind am Markt verfügbar. Ihre Herstellung in eigenständigen Anlagen oder durch Mitverarbeitung in Erdölraffinerien ist relativ kostengünstig. In den vergangenen Jahren hat sich diese Technologie rasant entwickelt. Für 2020 wird eine Produktions­kapazität für HVO in Europa von knapp 4 Mio. Tonnen pro Jahr erwartet.“

Wir danken Ihnen für das Gespräch!