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eFuels, kurz für „electricity-based fuels“, sind synthetische Kraftstoffe, die mithilfe von grünem Strom aus Wasserstoff und CO2 produziert werden. Das CO2 wird dabei entweder aus der Luft oder aus Industrieabgasen gewonnen. Diese Kraftstoffe können in herkömmlichen Verbrennungsmotoren genutzt werden, ohne dass an Fahrzeugen oder Infrastruktur etwas geändert werden muss.
Im Gegensatz zu fossilen Kraftstoffen, die bei der Verbrennung CO2 aus fossilen Quellen freisetzen, geben eFuels nur das CO2 ab, das vorher für ihre Herstellung entnommen wurde. So wird kein zusätzliches CO2 in die Atmosphäre freigesetzt, sofern die Produktion komplett mit erneuerbaren Energien erfolgt. Auch Transport- und Verteilungs-Emissionen sollten dabei berücksichtigt werden.
Die Herstellung von eFuels erfolgt im sogenannten Power-to-Liquid (PtL) Prozess. Dabei wird mit erneuerbarem Strom zunächst Wasser per Elektrolyse in Wasserstoff aufgespalten. Dieser grüne Wasserstoff wird dann entweder über das Fischer-Tropsch-Verfahren oder durch Methanolsynthese mit CO2 kombiniert, um klimafreundliche Kraftstoffe zu erzeugen. Wichtig für eine positive CO2-Bilanz ist, dass der benötigte Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind- oder Sonnenkraft gewonnen wird.
Bei der Verbrennung fossiler Kraftstoffe wird CO2 freigesetzt, das zuvor über Millionen Jahre im Erdöl gebunden war. Diese Freisetzung nennt man CO2-Neuemissionen, da dieses CO2 vorher nicht Teil des atmosphärischen Kohlenstoffkreislaufs war.
Bei eFuels hingegen wird nur das CO2 freigesetzt, das während ihrer Herstellung der Atmosphäre entnommen wurde. Somit entstehen bei ihrer Nutzung keine zusätzlichen CO2-Emissionen, solange der gesamte Produktionsprozess mit erneuerbarer Energie erfolgt.
CO2-Emissionen: Fossile und synthetische Kraftstoffe setzen bei der Verbrennung ähnliche Mengen CO2 frei. Der Unterschied liegt jedoch darin, woher das CO2 stammt: Fossile Kraftstoffe bringen neues CO2 in die Atmosphäre, während eFuels bereits vorhandenes CO2 nutzen.
CO2-Neuemissionen: Diese betreffen das zusätzliche CO2, das durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird. Bei fossilen Brennstoffen stammen 100% der CO2-Emissionen aus fossilen Quellen. Bei eFuels hingegen wird das CO2, das bei der Verbrennung entsteht, zuvor aus der Atmosphäre oder aus Abgasen entnommen, was den Netto-CO2-Ausstoß neutral halten kann, sofern erneuerbare Energien genutzt werden. Transport- und Verteilungsprozesse müssen hier ebenfalls in die CO2-Bilanz einbezogen werden.
Wenn eFuels mit dem heutigen Strommix, der noch einen hohen Anteil an fossilen Energien enthält, hergestellt werden, entstehen zusätzliche CO2-Neuemissionen. Diese würden die positive CO2-Bilanz von eFuels erheblich beeinträchtigen. Deshalb ist es entscheidend, dass die Produktion auf erneuerbaren Energien basiert, um die Vorteile von eFuels hinsichtlich der Reduktion von CO2-Neuemissionen voll auszuschöpfen.
Die Effizienz bei der Herstellung von eFuels, also wie viel Strom benötigt wird, ist weniger relevant, wenn die Produktion in Regionen erfolgt, in denen erneuerbare Energie im Überfluss vorhanden ist, wie beispielsweise in wind- oder sonnenreichen Gebieten. Dort steht mehr als genug erneuerbare Energie zur Verfügung, ohne das Stromnetz zu belasten oder die CO2-Bilanz negativ zu beeinflussen. Daher ist es in solchen Regionen sinnvoller, auf die Nutzung dieser Energie zu setzen, anstatt sich ausschließlich auf eine möglichst effiziente Energieumwandlung zu fokussieren.
Transport und Distribution sind wesentliche Faktoren für die Gesamt-CO2-Bilanz von eFuels. Die dabei entstehenden Emissionen müssen in die Berechnung der Gesamtemissionen einfließen. Um die Umweltvorteile von eFuels voll auszuschöpfen, sollten diese Prozesse möglichst emissionsarm oder sogar emissionsfrei gestaltet werden. Effiziente Logistik spielt dabei eine Schlüsselrolle, um die CO2-Emissionen in der Verteilung zu reduzieren.
Die Begriffe „CO2-neutral“ beziehungsweise „CO2-Neutralität“ beziehen sich bei eFuels ausschließlich auf ihre Herstellung und bedeuten, dass für ihre Produktion der Luft genauso viel CO2 entzogen wird, wie diese synthetischen Kraftstoffe später im Verbrennungsprozess wieder freigeben. Zudem ist Voraussetzung für das Erreichen einer solch gemeinten CO2-Neutralität, dass bei allen Herstellungsprozessen nur Strom aus erneuerbaren Energienquellen verwendet wird.