Synthetische Kraftstoffe (E-Fuels)

Chemische Speicher

Synthetische Kraftstoffe (E-Fuels) werden durch Power-to-Liquid-Prozesse hergestellt: Wasserstoff aus Elektrolyse wird mit CO2 (aus Direct Air Capture oder Industriequellen) zu flüssigen Kohlenwasserstoffen (Diesel, Benzin, Kerosin, Methanol) synthetisiert.

Technische Spezifikationen

Investitionskosten
10.0 - 40.0 €/kWh
Nur Speicher, ohne Elektrolyse/Synthese
Wirkungsgrad
20.0% - 40.0%
Roundtrip Strom-zu-Strom
Kapazitätsbereich
1 MWh - unbegrenzt
Speicherdauer
Monate-Jahre
C-Rate (Lade-/Entladerate)
0.01 - 0.1
Ladezyklen
>10.000
Lebensdauer
20 - 40 Jahre
Degradation pro Jahr
<0.1%

Vor- und Nachteile

Vorteile

  • Sehr hohe Energiedichte (8-12 kWh/L)
  • Nutzung bestehender Infrastruktur (Tanks, Pipelines, Tankstellen)
  • Kompatibel mit existierenden Verbrennungsmotoren
  • Einfache Lagerung und Transport bei Raumtemperatur
  • Praktisch unbegrenzte Speicherdauer
  • CO2-neutral bei Verwendung von Atmosphären-CO2

Nachteile

  • Sehr niedrige Gesamteffizienz (15-30% Strom zu Bewegung)
  • Hohe Produktionskosten derzeit
  • Komplexe, mehrstufige Syntheseprozesse
  • Benötigt CO2-Quelle
  • Bei Verbrennung dennoch lokale Emissionen (NOx, Feinstaub)
  • Hoher Energiebedarf für Synthese

Besonderheiten

Die Umsetzung erfordert komplexe chemische Anlagen (Elektrolyse, CO2-Abscheidung, Fischer-Tropsch-Synthese oder Methanol-Synthese). Ideal für schwer elektrifizierbare Sektoren: Luftfahrt, Schifffahrt, Langstrecken-LKW. Die Technologie ermöglicht 'Defossilisierung' ohne Infrastrukturwechsel. Besonders relevant für Bestandsfahrzeuge und Flugzeuge. Methanol ist einfacher zu synthetisieren als langkettige Kohlenwasserstoffe. Die hohen Kosten (derzeit 3-5€/L Dieseläquivalent) sind größte Hürde. Sinnvoll nur bei Verwendung von 100% erneuerbarem Überschussstrom.

Komplexität
Sehr hoch
Genehmigungsverfahren
Komplex
Standortanforderungen
Komplexe chemische Anlagen (Elektrolyse, CO2-Abscheidung, Fischer-Tropsch)
Hauptanwendungen
Luftfahrt Schifffahrt Langstrecken-LKW Bestandsfahrzeuge

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Kategorie

Chemische Speicher

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