Synthetische Kraftstoffe sind den meisten ein Begriff, die Hintergründe kennen aber die wenigsten. Sind diese mit konventionellen Motoren nutzbar? Wie werden diese hergestellt und wie können sie vertrieben werden?
Die Grundlage
Es ist eine interessante Idee: Man verbrennt keine fossilen Brennstoffe mehr, sondern synthetische, die man mithilfe von sogenannten erneuerbaren Energien erzeugt. Dadurch wäre der konventionelle Verbrennungsmotor wieder eine Option.
Das bereits etablierte Tankstellennetz zur Versorgung der Autofahrer stünde zur Verfügung- eine völlig neue und kostenintensive Infrastruktur wäre nicht nötig. Aber wie funktioniert das eigentlich? Wo liegen die Vorteile und wo die Grenzen?
Wir werden synthetische Kraftstoffe produziert?
Das Ausgangsmaterialien für synthetische Kraftstoffe besteht aus Wasser und Strom. Mittels Elektrolyse wird daraus Wasserstoff. Im nächsten Schritt stehen zwei verschiedene Arten zur Verfügung, diese mit CO2 reagieren zu lassen.:
– Methanisierung – so entsteht synthetisches Erdgas oder
– Fischer-Tropsch-Synthese – dann entsteht synthetisches Benzin oder Diesel
Mögliche Endprodukte sind synthetischer Diesel, synthetisches Benzin und synthetisches Kerosin.
Ein wesentlicher Nachteil von synthetischen Kraftstoffen ist deren schlechterer Wirkungsgrad. Der Grund sind Energieverluste bei der Umwandlung von elektrischem Strom in synthetischen Kraftstoff. Deshalb ist der Bedarf an Energie für die Produktion höher, im Gegensatz zum direkten Laden eines E-Autos.
Eigenschaften synthetischer Kraftstoffe im Interview (youtube)
Synthetische Kraftstoffe in der Praxis
In sogenannten RDE- Fahrten (Real Drive Emissions) wurden synthetische Kraftstoffe in der Praixs unter realen Bedingungen getestet. Dabei halte sie bestehende Kraftstoffnormen für Benzin- und Dieselkraftstoffe ein. Nachteiligen Eigenschaften konnten bei Anwendungstests in Pkw nicht festgestellt werden. In einzelnen Fällen zeigten sich hinsichtlich der Schadstoffemissionen sogar leichte Vorteile bei beiden herkömmlichen Kraftstoffarten. 
Die Testfahrten fanden im realen Fahrbetrieb auf Streckenabschnitten in der Stadt, auf der Landstraße und der Autobahn statt, die aktuellen gesetzlichen Vorgaben zur Zertifizierung von Neufahrzeugen entsprechen. Für die Testfahrten des KIT kamen vier verschiedene Pkw sowie sechs LKW zum Einsatz.
Diese haben mit dem Kraftstoff C.A.R.E Diesel® aus 100 Prozent kommerziell verfügbarem HVO über 350 000 Kilometer zurückgelegt. Eine Ausweitung der Flo untersuchten Fahrzeige und eine Verlängerung des Dauerlaufs bis 2024 ist geplant.
Die Zukunft synthetischer Kraftstoffe
In einem Forschungsprojekt wird versucht, den Wirkungsgrad in der Produktionskette deutlich zu erhöhen. Zentraler Bestandteil der Versuchsanlage ist ein neuer Synthesereaktor, der mit deutlich geringerer Prozessenergie als bisher auskommt Erste Großanlagen entstehen derweil in der Industrie oder werden in Betrieb genommen. Das Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) verspricht sich hier bis zu 60 Prozent Steigerung.
Eine im Oktober 2021 eröffnete Anlage, die bis zu 350 Tonnen E-Fuels pro Jahr herstellen kann, befindet sich in Werlte im Emsland und wird von der atmosfair gGmbH betrieben. Das hier produzierte synthetische Rohöl wird in einer Raffinerie im schleswig-holsteinischen Heide zu E-Kerosin aufbereitet. Größter Abnehmer ist die Lufthansa. 
Ab 2024 sollen in einer Fabrik in Frankfurt eine jährliche Produktion von 2500 Tonnen synthetischen Treibstoffs produziert werden. Dieser soll ebenfalls vor allem in der Luft- aber auch in der Schifffahrt zum Einsatz kommen. Die investierende Firma Ineratec wurde dafür mit Fördergeld unterstützt.
Gesellschaftliche Auswirkungen des Übergangs zur E-Mobiliät
- Neue batterieelektrische Fahrzeuge in allen untersuchten europäischen Mitgliedstaaten, die eine Kaufsubvention für E-Autos gewähren ereichen Kostengleichheit mit vergleichbaren Modellen mit Verbrennungsmoto. Eine Kostenparität ohne Kaufsubventionen oder steuerliche Anreize ist die Ausnahme
Für die Mehrheit der privaten Verbraucher liegen die Anschaffungskosten für ein neues batterieelektrisches Fahrzeug jedoch außerhalb ihrer finanziellen Möglichkeiten. - Die meisten Käufe von Autos finden auf dem Gebrauchtwagenmarkt statt und übersteigen die Zahl der Neuzulassungen. Bezogen auf den deutschen Gebrauchtwagenmarkt waren im Jahr 2020 aber nur 0,3 Prozent der Fahrzeuge auf diesem Markt elektrisch.
- Die Anreize zur Förderung der Markteinführung von batterieelektrischen Fahrzeugen führen oft zu Einnahmeverlusten für den Staat. Dadurch ist eine Verlängerung der Förderung in dieser Höhe erscheint nicht dauerhaft finanzierbar.
- Die Gesamtzahl der Fahrzeuge, die im Jahr 2020 bei etwa 260 Millionen lag, wird voraussichtlich auf insgesamt etwa 280 Millionen im Jahr 2030 ansteigen. Die Verbreitung elektrischer Fahrzeuge führt dmenach zu einer Vergrößerung, als dass sie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor ersetzen. Erst nach 2035 werden E-Fahrzeuge beginnen, Verbrenner zu ersetzen, allerdings bei stegigendem Durchschnittsalter der Fahrzeuge.
- Dabei müssen die Absatzzahlen batterieelektrischer Neufahrzeuge deutlich steigern, um das von der Politik ausgegebenen Ziel von 30 Millionen E-Autos bis 2030 erreichen zu können.
- Generell sind batterieelektrisches Fahrzeug für Fahrer auf dem Land, die eine höhere jährliche Fahrleistung und Zugang zu einer Ladestation zu Hause haben, potenziell kosteneffizienter ist als für städtische Verbraucher, die weniger Kilometer fahren und auf öffentliche Ladestationen angewiesen sind. Der Ausbau neuer Ladeinfrastruktur ist darüber hinaus in den Städten oft begrenzt.
Als Fazit bleibt die Offenheit gegenüber verschiedenen Antriebsarten als wichtiger Faktor. Wir benötigen mehr Forschung, Entwicklung und Innovation um die richtigen Lösungen und Möglichkeiten zu finden. Je nach Wohnort und Anforderungen kommen unterschiedliche Lösungen in Betracht.
Weiterführende Links
https://www.bmuv.de/faq/was-sind-synthetische-kraftstoffe
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