MOBILITÄT UND ENERGIE
Thomas Schmenger
Batterie, Wasserstoff oder E-Fuels?
„ …Technologieoffenheit? …
… große Worte gibt es genug in der Mobilitätsdebatte. Wenn wir uns für klimaschützenden Technologien zur Mobilität entscheiden wollen, gibt es technische Möglichkeiten Doch am Ende entscheidet eine erstaunlich nüchterne Größe darüber, welcher Antrieb sich durchsetzt: Wie viel Energie braucht ein Fahrzeug pro Kilometer? Anders ausgedrückt: Wieviel müssen Autofahrende zahlen, um vorwärts zu kommen.
Drei Wege stehen hier zur Wahl
Der direkte: Strom fließt in eine Batterie, die Batterie treibt den Motor an.
Der mittlere: Strom wird erst in Wasserstoff umgewandelt, der dann im Fahrzeug wieder Strom erzeugt.
Und der lange: Strom wird zu Wasserstoff, Wasserstoff wird zu synthetischem Kraftstoff – sogenannten E-Fuels –, der schließlich in einem Motor verbrannt wird.
Alle drei Pfade können Autos bewegen. Aber sie tun es mit dramatisch unterschiedlichem Aufwand. Und weil Mobilität kein Selbstzweck ist, sondern ein Dienst, den wir mit Energie bezahlen, lohnt sich ein genauer Blick auf die Rechnung.
Der direkte Weg: 70 bis 80 Prozent der Energie kommen an
Batterieelektrische Antriebe nehmen den kürzesten Pfad. Strom wird gespeichert, der Motor dreht sich. Zwischen Steckdose und Rad liegen vergleichsweise wenige Umwandlungen – und jede vermiedene Umwandlung spart Verluste. Das ist kein Marketingargument, sondern schlichte Physik: Je einfacher das System, desto mehr Energie kommt als Bewegung an.
Was heißt das konkret? Weniger Energiebedarf pro Kilometer bedeutet weniger Druck auf Stromerzeugung, Netze und Speicher. Derselbe Windpark kann mehr Fahrzeuge versorgen. In einer Phase, in der erneuerbare Kapazitäten schnell wachsen müssen, ist dieser Hebel entscheidend.
Dazu kommt die mechanische Einfachheit. Elektromotoren haben wenige bewegliche Teile, brauchen kaum Wartung und arbeiten leise. Über die Lebensdauer eines Fahrzeugs summiert sich das zu einem spürbaren wirtschaftlichen Vorteil. Wer einmal erlebt hat, wie wenig Service ein Elektroantrieb braucht, versteht: Effizienz beginnt nicht erst im Kraftwerk, sondern schon in der Werkhalle.
Der mittlere Weg: Faszinierend, aber teuer
Wasserstoff wirkt auf den ersten Blick elegant. Er lässt sich aus Strom erzeugen, speichern und wieder in Energie umwandeln. Doch dieser Kreislauf hat seinen Preis. Zunächst muss Strom per Elektrolyse – also mit Hilfe von elektrischem Strom – in Wasserstoff aufgespalten werden. Danach wird der Wasserstoff verdichtet oder verflüssigt, transportiert und schließlich im Fahrzeug wieder in Strom verwandelt. Jede dieser Stufen kostet Energie.
Rechnet man die Kette zusammen, bleibt deutlich weniger übrig als am Anfang eingespeist wurde. Nur 25 bis 35 Prozent der ursprünglichen Energie kommen als Bewegung an. Der Umweg ist technisch faszinierend, aber energetisch teuer.
Heißt das, Wasserstoff ist überflüssig? Keineswegs. In der Industrie, bei Hochtemperaturprozessen, in der Chemie kann er eine wichtige Rolle spielen – überall dort, wo direkte Elektrifizierung an physikalische Grenzen stößt. Für den Pkw-Alltag und immer mehr auch für LKW und Busse aber wirkt dieser Pfad wie eine aufwendiger Umweg, der länger dauert als der direkte Weg.
Der lange Weg: Ziemlich verschwenderisch
Synthetische Kraftstoffe versprechen Kontinuität. Sie lassen sich in bestehenden Motoren verbrennen und durch bestehende Netze transportieren. Das klingt beruhigend, weil es den Übergang schmerzlos erscheinen lässt. Doch der Preis dieser Bequemlichkeit ist hoch.
Für E-Fuels braucht es zunächst Wasserstoff aus Strom. Dann muss CO₂ eingefangen werden, das mit dem Wasserstoff zu flüssigem Kraftstoff reagiert. Dieser wird transportiert und am Ende im Motor verbrannt. Die Kette ist lang, die Verluste entsprechend groß: Nur 10 bis 15 Prozent der eingesetzten Energie kommen als Bewegung an. Pro gefahrenem Kilometer brauchen E-Fuels sechsmal so viel Strom wie ein Batteriefahrzeug. Und … sie erzeugen als Verbrenner Abgase !!!
Das ist keine Zahl in einer Tabelle. Es braucht wesentlich mehr Windräder, mehr Solaranlagen, mehr Speicher, mehr Flächenkonflikte. In Nischen können E-Fuels unverzichtbar sein – etwa in der Luftfahrt. Als Massenlösung für den Straßenverkehr würden sie den Energiehunger des Systems unnötig in die Höhe treiben.