Die Erkenntnis geniesst breite Akzeptanz: Wollen wir im Klimawandel Gegensteuer geben, müssen wir den CO₂-Ausstoss drastisch reduzieren. Allerdings ist die Transformation hin zur «grünen» Mobilität, die je nach Betrachtungsweise dereinst auf reinen Elektroautos oder Fahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzelle basieren könnte, von heute auf morgen nicht zu schaffen. Auf dem Weg zum Ziel braucht es Kompromisse und möglicherweise Übergangslösungen. Als eine dieser Übergangslösungen bieten sich synthetisch hergestellte Kraftstoffe an, sogenannte eFuels. Ausgerechnet das verteufelte und für das Klima so schädliche CO₂ wird dazu als Rohstoff benötigt und erhält dadurch ein freundlicheres Gesicht.

Wie werden synthetische Kraftstoffe hergestellt?

Werden Wasserstoff und CO₂ gemischt, entsteht ein Synthesegas, das weiterverarbeitet werden kann zu synthetischem Benzin und Gas sowie zu synthetischem Diesel. Der Treibstoff kann über das bestehende Tankstellennetz angeboten werden.

CO₂-neutral dank CO₂?

Klingt erst einmal komisch, ist in dem Fall aber kein Widerspruch. Neben Wasserstoff ist das so ungeliebte und klimaschädigende Kohlenstoffdioxid einer der Rohstoffe zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe. Das CO₂ kann dort eingefangen werden, wo es als Abfallprodukt anfällt, zum Beispiel bei Industriebetrieben oder Kehrichtverbrennungsanlagen.

Aber spätestens bei der Verbrennung des synthetischen Benzins im herkömmlichen Verbrennungsmotor wird doch wieder CO₂ freigesetzt.

Das stimmt. Allerdings nur das CO₂, das in der Industrie oder der Kehrrichtverbrennung ohnehin freigesetzt worden wäre. Also keine zusätzliche Menge, wie sie bei der Verbrennung von herkömmlich hergestelltem Benzin anfallen würde, weshalb synthetische Kraftstoffe als CO₂-neutral betrachtet werden können.

Ist die Herstellung synthetischer Kraftstoffe energieintensiv?

Ja, sehr. Entsprechend ist die Produktion nur dann sinnvoll, wenn sämtliche Prozesse, – angefangen bei der Gewinnung des Wasserstoffs aus Elektrolyse und des CO₂ – mit erneuerbar hergestelltem Strom, der nicht anderswo abgezweigt werden muss, ausgeführt werden können.

Warum überhaupt synthetische Kraftstoffe herstellen, wenn mit der Elektromobilität und der Wasserstoff-Brennstoffzelle womöglich bessere Lösungen zur «grünen» Mobilität vorhanden sind?

Auf den Strassen sind Abermillionen Fahrzeuge mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren unterwegs, die nicht von heute auf morgen ersetzt werden können. Aber: Ein herkömmlicher Verbrenner, der mit synthetisch hergestelltem Treibstoff betankt wird, fährt ab sofort CO₂-neutral. Synthetische Kraftstoffe können also von heute auf morgen einen Beitrag leisten, den CO2-Ausstoss zu bremsen.

Und Treibstoff aus Biomasse?

Kann einen Beitrag leisten, sofern die Biomasse aus Abfallprodukten wie gebrauchtem Frittieröl stammt. Müssen hingegen pflanzliche Rohstoffe erst hergestellt werden, stellt sich folgende Frage: Ist es richtig, zur Treibstoffproduktion Landwirtschaftsland zu beanspruchen, während ein beträchtlicher Teil der Weltbevölkerung hungert?

Prozesswärme aus Sonnenstrahlen mischt in thermischem Reaktor Wasserstoff und CO_2.

50 Milliarden Liter. So viel synthetischen Treibstoff will das Schweizer Unternehmen Synhelion ab 2040 jährlich produzieren. Die Menge entspreche, so das Unternehmen, rund der «Hälfte des europäischen Flugtreibstoffbedarfs». Die Luft- und Schifffahrt oder der Schwerverkehr auf der Strasse werden noch lange nicht auf den Einsatz von leistungsfähigen Energieträgern wie Kerosin oder Diesel verzichten können. Synthetische Kraftstoffe könnten also besonders in diesen Branchen zur Reduktion des CO₂-Ausstosses verhelfen.

Synhelions wichtigster Rohstoff bei der Herstellung synthetischer Treibstoffe ist die Sonne oder vielmehr ihre Wärme. Ein Receiver fängt von Spiegeln reflektierte Sonnenstrahlen ein und wandelt sie in Hochtemperaturprozesswärme um. Wobei diese Wärme getrost als Hitze bezeichnet werden kann, denn die Temperatur beträgt über 1500 Grad Celsius. Der Receiver leitet die Wärme in einen thermochemischen Reaktor, der aus Wasserstoff und CO₂ Synthesegas herstellt. Das Synthesegas kann dann zu Benzin, Diesel oder Kerosin weiterverarbeitet werden. Überschüssige Wärme wird in einem thermischen Energiespeicher gespeichert und kann bei Bedarf genutzt werden, zum Beispiel, um den Betrieb auch nachts aufrechterhalten zu können.

Der Ursprung der Technologie geht auf Forschende der ETH Zürich zurück; das Unternehmen Synhelion wurde 2016 gegründet. Im laufenden Jahr will Synhelion in Jülich, Deutschland, die industrielle Produktion von kohlenstoffneutralem Solarkraftstoff aufnehmen. Bis 2025 soll in Spanien eine weitere Anlage in Betrieb genommen werden. Bis 2030 soll die Produktionskapazität auf 875 Mio. Liter «Sonnenbenzin» hochgefahren werden. Gemäss Angaben von Synhelion entspricht die Menge rund der Hälfte des Treibstoffbedarfs in der Schweiz. Die Herstellungskosten sollen 2030 weniger als ein Euro betragen.

Der gute, alte Verbrenner fährt also bald mit Benzin aus Sonnenlicht. Was zu schön tönt, um wahr zu sein, könnte Realität werden, weil Sonnenlicht en masse verfügbar ist. Fragt sich, ob es uns gelingt, das Potenzial der Sonne rund um den Globus auszuschöpfen.