IHK INTERAKTIV
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content

„Die eine Wunderlösung wird’s nicht geben”

von | 19.11.2020 | Infrastruktur

Sein Lehrstuhl erforscht emissionsarme und ressourcenschonende Fahrzeugantriebe, alternative Antriebe sowie neue Brennverfahren und alternative Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren. Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner, Leiter des Lehrstuhls für Antriebe in der Fahrzeugtechnik an der Technischen Universität Kaiserslautern, plädiert für eine ergebnisoffene Forschung und Entwicklung.

Wie sieht der Forschungsstatus momentan aus? Gibt es ideologiefreie Vergleiche?

Gegenwärtig wird an vielen verschiedenen Antriebsarten geforscht, weil wir für unterschiedliche Anwendungen die jeweils beste technische Lösung brauchen. Auf absehbare Zeit erwarte ich einen Mix, die eine Wunderlösung wird’s nicht geben. Deshalb plädiere ich vehement dafür, den Lösungsrahmen nicht im Vorfeld einzuschränken und technologieoffen zu forschen: Da sind einerseits die rein elektrischen Antriebe mit Batterie oder Brennstoffzelle, zum zweiten die kombinierten, hybriden Antriebe und drittens alternative Kraftstoffe wie E-Fuels und Biokraftstoffe aus regenerativer Herstellung.

Welchen Antrieben wird die Zukunft gehören, welche Technologien bieten die besten Zukunftsaussichten?

Abgesehen vom technisch Machbaren muss man vor allem die Anwendungsfälle unterscheiden. Für den inner-städtischen Verkehr eignen sich batterieelektrische Fahrzeuge auf jeden Fall. Denn in Ballungsräumen wird die Luftqualität großgeschrieben, hier sind elektrische Antriebe attraktiv. Allerdings nicht für die CO2-Bilanz, denn die Emission wird damit momentan nur weg vom Fahrzeug auf die Kraftwerke verlagert. Das wird aber besser, je mehr regenerativen Strom wir künftig in den Mix bekommen. Ein weiteres Thema: die Herstellung, insbesondere die der Batterien, die sehr energieaufwendig ist und deshalb viel CO2 erzeugt.

Lange Strecken und hohe Nutzlasten dagegen brauchen eine höhere Energiedichte, die man nicht so schnell mit Batterien wird abdecken können. Sonst würde der Lkw mehr Batteriegewicht als Nutzlast transportieren. Außerdem spielt hier die Geschwindigkeit bei der Betankung eine Rolle, womit man bei flüssigen oder gasförmigen Kraftstoffen landet, die allerdings nicht zwingend fossil sein müssen: Biogas, Pflanzenöle, Alkohol- und synthetische Kraftstoffe sind denkbar. Es gibt heute schon Gasmotoren, die mit Erdgas oder Biogas und niedrigerem CO2 Ausstoß betrieben werden und die sich problemlos mit synthetischem Methan betreiben lassen, und zwar ohne dass die Motorentechnik verändert werden muss.

Was bedeuten die Umstellungen für die CO2-Bilanz?

Wenn wir die CO2-Ziele im Verkehr erreichen wollen, dann müssen wir unbedingt die Bestandsflotte mit erfassen. Denn wir können nicht aus dem Stand alle Fahrzeuge oder Motoren ersetzen, das würde viel zu lange dauern. Wir benötigen CO2-arme Kraftstoffe, mit denen die bestehende Motorentechnik zurechtkommt.

Welche Rolle können synthetische Kraftstoffe spielen?

Das Ausgangsprodukt von synthetischen Kraftstoffen – flüssig oder gasförmig – ist immer Wasserstoff, der idealerweise mit regenerativem Strom erzeugt wird. Man kann Wasserstoff direkt als Kraftstoff nutzen, was längerfristig erstrebenswert ist. Die Brennstoffzelle ist gerade für Nutzfahrzeuge in Zukunft eine praktikable Möglichkeit. Mittelfristig und um mit der Bestandsflotte kompatibel zu sein, kann man den Wasserstoff zu flüssigen oder gasförmigen Kraftstoffen synthetisieren, den sogenannten E-Fuels. Im ersten Schritt könnten diese als Drop-in Kraftstoffe die fossilen Brennstoffe ersetzen und sogar deren Infrastruktur wie Tankstellen nutzen. Da E-Fuels klimaneutral hergestellt werden könnten, hätten wir einen geschlossenen CO2-Kreislauf.

Als Nachteil wird oft der geringe Wirkungsgrad durch die mehrfache Umwandlung angeführt. Das ist aber nur die halbe Wahrheit. Deutschland wird auch in vielen Jahren seinen Energiebedarf nicht vollständig aus eigenen regenerativen Quellen decken können. Wenn aber der Strom aus Regionen mit viel Sonne oder Wind – etwa dem Nahen Osten oder Afrika – kommt, relativiert sich der Wirkungsgrad-Nachteil. Denn man könnte dort E-Fuels herstellen, wo regenerativer Strom anfällt, und die Energie so auch gut transportieren.

Welche rechtlichen Hürden sind im Moment die höchsten?

Von rechtlicher Seite stellt sich die Frage, wie wir E-Fuels schnellstens in den Markt bringen können. Da nach geltender EU-Gesetzgebung die CO2-Bilanzierung rein am Auspuff stattfindet, haben synthetische Kraftstoffe aktuell noch einen Nachteil. Es wird nicht berücksichtigt, dass bei E-Fuels das später ausgestoßene CO2 bei der Herstellung aus der Luft entnommen werden kann. Auf der anderen Seite wird bei batterieelektrischen Antrieben die Vorkette im Prozess mit ihrem CO2 Ausstoß gar nicht berücksichtigt, was sie aber müsste. Das führt zu einer Wettbewerbsverzerrung zu Lasten des Klimaschutzes. Es fehlt also der Anreiz, synthetische Kraftstoffe und daran angepasste Antriebe zu entwickeln. Beseitigen könnte man das Hindernis, indem man die Vorkette bei allen Antrieben gleichermaßen bilanziert und auf dieser Basis vergleicht. Schneller ginge es allerdings, wenn übergangsweise ein Mindestanteil CO2-neutraler Komponenten im Tankstellenkraftstoff gesetzlich vorgeschrieben würde. Den Anteil könnte man sukzessive hochfahren und damit den Umstieg erzwingen.

 

Welche technischen Herausforderungen erwarten uns in Zukunft?

Um innerhalb der kommenden 20 Jahre zu einer CO2-neutralen Wasserstoffwirtschaft zu gelangen, müssen wir frühzeitig in Infrastruktur investieren, zum Beispiel in ein Tankstellennetz. Da Wasserstoff vergleichsweise energiedicht ist, müsste das nicht so engmaschig sein wie das Ladenetz für E-Autos. Darüber hinaus muss für deren optimale Wirtschaftlichkeit weiter an Wasserstoff- Verbrennungsmotoren, den heute noch sehr teuren Brennstoffzellen und der Tanktechnologie geforscht und entwickelt werden. Dafür bedarf es öffentlicher Förderung.

 

Foto: Thomas Koziel / TU Kaiserslautern

www.laf.mv.uni-kl.de

 

Themen

Schlagwörter

Teilen

Von

Marion Raschka
Marion Raschka

IHK Pfalz

Freie Wirtschafts-Journalistin für IHK Interaktiv und das Wirtschaftsmagazin Pfalz.

Diskutieren Sie mit

Die Neuesten Kommentare

0 Kommentare

Einen Kommentar abschicken

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Mehr von IHK Interaktiv

Verwandte Beiträge

Die neuesten Beiträge

Aus Allen Themenbereichen

Albrecht Hornbach Gespräch
Infrastruktur ist eine Daueraufgabe unabhängig von Krisen
Infrastruktur ist eine Daueraufgabe unabhängig von Krisen

Die knappen personellen Kapazitäten werden jetzt für den Wiederaufbau der Verkehrswege in den Hochwasserkatastrophengebieten benötigt. Das geht nur zulasten anderer wichtiger Infrastrukturprojekte.Die knappen personellen Kapazitäten werden jetzt für den Wiederaufbau der Verkehrswege in den Hochwasserkatastrophengebieten benötigt. Das geht nur zulasten anderer wichtiger Infrastrukturprojekte.