Alternative Kraftstoffe

Heute werden in der Regel zum Benzin 10% sogenanntes Bioethanol beigemischt, um die CO2 Emissionen der deutschen Kraftfahrzeugflotte zu reduzieren. Wäre eine Ausweitung eine sinnvolle Option? Die Betrachtung der Wirkungsgrade gibt hier einen etwas besseren Einblick in die Situation: Pflanzen, die durch Photosynthese Biomasse erzeugen, tun dies mit einem Wirkungsgrad zwischen ein bis zwei Prozent der einfallenden Sonnenenergie[1]. Darüber hinaus ist aber noch Dünger für die Pflanzen und Diesel für die Agrar-Fahrzeuge notwendig. Die Umwandlung von Biomasse in Bioethanol mindert den Wirkungsgrad weiter. Letztlich ist die Nutzung von Bioethanol in einem Verbrennungsmotor mit einem Wirkungsgrad von ebenfalls unterhalb 30% sehr gering. Da man Wirkungsgrade multiplizieren muss, kommen wir so auf einen Gesamtwirkungsgrad von unter 0.5% [2]. Wenn wir das mit der PV und einem batteriebetriebenen Elektroauto vergleichen, brauchen wir für jeden Kilometer, den wir fahren wollen, mehr als die 30fache Fläche zur Energieerzeugung. Diese Fläche steht Deutschland aber nicht zur Verfügung! Und hier gibt es zwischen der Lebensmittelproduktion und der Erzeugung der Energiepflanzen einen erheblichen ethischen Konflikt.

Eine weitere technische Option ist die Umwandlung von Strom in einen synthetischen Brennstoff, mit dem herkömmliche Verbrennungsmotoren betrieben werden können. An den Fahrzeugen müsste man für diese „e-Fuels[3]“ nicht einmal große Änderungen vornehmen; die könnten im Grunde direkt mit solchen Kraftstoffen betrieben werden. Hier ist das Problem vor allem der geringe Wirkungsgrad. Wenn wir unsere Mobilität komplett auf e-Fuels verlagern würden, benötigten wir im Vergleich zu batteriebetriebenen Fahrzeugen allein für den Verkehrssektor ca. 5mal so viel Strom aus erneuerbaren Quellen.
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[1] Barber, J. (2009): Photosynthetic energy conversion: natural and artificial. In: Chem Soc Rev. 38(1); 185–196

[2] http://www.energieinfo.de/eglossar/biomasse.html

[3] https://ineratec.de/prozesse/