Die Studie „Potential and risks of hydrogen-based e-fuels in climate change mitigation“ („Potenzial und Risiken wasserstoffbasierter E-Fuels für die Minderung des Klimawandels“) vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung geht noch einen Schritt weiter: Sie kommt zu dem Schluss, dass ein breitflächiger Einsatz von Wasserstoff, wie er derzeit häufig propagiert wird, in vielen Fällen wenig sinnvoll ist.
Veröffentlicht in Nature Climate Change, betonen die Autorinnen und Autoren zugleich, dass Wasserstoff aus erneuerbaren Energien ein wichtiger Baustein der Energiewende sein sollte. Problematisch werde es jedoch, wenn Wasserstoff pauschal als Ersatz für fossile Energieträger eingesetzt werde – einschliesslich der Herstellung synthetischer Kraftstoffe für Autos –, weil das unter Umständen sogar kontraproduktiv sein kann.
Wasserstoff in der Energiewende: sinnvoll, aber gezielt
Einsatz nur dort, wo Elektrifizierung nicht möglich ist
Studienleiter Falko Ueckerdt erklärt, dass wasserstoffbasierte Energieträger vor allem dann in Betracht gezogen werden sollten, wenn eine direkte Elektrifizierung nicht machbar ist. Als Beispiele nennt Ueckerdt Langstreckenflüge sowie die metallurgische Industrie.
Der Fall der synthetischen Kraftstoffe
Für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe braucht es zwei Bestandteile: Kohlendioxid (CO₂) und Wasserstoff. Das Potsdam-Institut sieht Vorteile bei synthetischen Kraftstoffen, etwa weil sie sich im Vergleich zu reinem Wasserstoff leichter speichern und transportieren lassen. Der Engpass liegt jedoch bei der Wasserstoffproduktion selbst: Dafür sind enorme Energiemengen nötig – und diese Energie ist heute noch längst nicht durchgängig „grün“.
Die Forschenden haben nachgerechnet und dabei den Strom-Mix der Elektrizitätserzeugung im Jahr 2018 als Ausgangspunkt gewählt. Würden sämtliche Verkehrsmittel – vom Auto bis zum Flugzeug – mit wasserstoffbasierten Kraftstoffen betrieben, dann wären die Treibhausgasemissionen (CO₂) drei- bis viermal höher als bei der Nutzung fossiler Kraftstoffe.
Darüber hinaus halten die Studienautorinnen und -autoren fest, dass Autos, die mit wasserstoffbasierten synthetischen Kraftstoffen „betrieben“ werden, gegenüber batteriebetriebenen Elektroautos zu einem fünfmal höheren Energieverbrauch führen würden. Das liege zum einen an der energieintensiven Herstellung der synthetischen Kraftstoffe. Zum anderen seien Verbrennungsmotoren deutlich weniger effizient – mit weniger als der Hälfte der Effizienz eines Elektromotors.
Kosten und CO₂-Vermeidung
Die Studie beziffert auch, was es kostet, eine Tonne CO₂ zu vermeiden, wenn dafür wasserstoffbasierte Kraftstoffe eingesetzt werden und die Herstellung ausschliesslich mit erneuerbaren Energien erfolgt: 800 Euro pro vermiedener Tonne CO₂ für flüssige Kraftstoffe und 1200 Euro für gasförmige Kraftstoffe. Das ist ein hoher Wert, zumal eine Tonne CO₂ im Europäischen Emissionshandel bei 50 Euro liegt.
Gleichzeitig gehen die Autorinnen und Autoren davon aus, dass die Kosten pro vermiedener Tonne CO₂ im Zeitverlauf sinken können – etwa durch technischen Fortschritt und Skalierung, durch steigende CO₂-Preise sowie durch Subventionen und Investitionen in die Wasserstoffindustrie.
Für das Jahr 2050 erwarten sie, dass sich die Kosten pro vermiedener Tonne CO₂ auf 20 Euro (flüssige Kraftstoffe) und 270 Euro (gasförmige Kraftstoffe) reduzieren könnten. Damit könnten synthetische Kraftstoffe ab 2040 kostenmässig wettbewerbsfähig werden.
Konsequenzen für Verkehr und andere Sektoren
Die Autorinnen und Autoren der Studie – die vollständige Fassung ist kostenpflichtig – folgern, dass für die meisten Bereiche, einschliesslich des Verkehrs, elektrische Energie aufgrund der höheren Effizienz und der geringeren Kosten in der Regel die sinnvollere Option ist. Speziell im Verkehrssektor sehen sie wasserstoffbasierte synthetische Kraftstoffe vor allem dort als sinnvoll an, wo es um Flugzeuge auf Langstrecken geht.
Quelle: Auto Motor und Sport.
Kommentare
Noch keine Kommentare. Sei der Erste!
Kommentar hinterlassen