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Power-to-Liquid (PtL): Kraftstoff der Zukunft?

Von bussgeldkatalog.org, letzte Aktualisierung am: 8. November 2022

FAQ: Power-to-Liquid

Was ist PtL?

Als PtL oder Power-to-Liquid wird ein Verfahren zur Erzeugung synthetischer Kraftstoffe mithilfe von erneuerbaren Energien bezeichnet. Der dadurch erzeugte CO2-neutrale Treibstoff könnte künftig zum Beispiel das für Flugzeuge benötigte Kerosin ersetzen und Flugreisen umweltfreundlicher machen.

Wie funktioniert Power-to-Liquid?

Wie aus der Bezeichnung „Power-to-Liquid“ bereits hervorgeht, wandelt diese Technologie Energie zu einem Flüssigkraftstoff um. Notwendig ist dafür neben Wasser und CO2 vor allem eine große Menge erneuerbarer Energie.

Was kann der Power-to-Liquid-Kraftstoff kosten?

Die künstlich erzeugten E-Fuels sind bislang noch deutlich teurer als vergleichbaren Treibstoffe aus fossilen Rohstoffen. So werden die Herstellungskosten auf etwa 4,50 Euro pro Liter geschätzt. Durch die Optimierung der Prozesse und eine Produktion in großem Umfang könnten sich die Kosten aber deutlich senken lassen.

Power-to-Liquid: Definition und Funktionsweise

Power-to-Liquid: Aus Wasserstoff und CO2 lässt sich mithilfe von Energie Treibstoff herstellen.
Power-to-Liquid: Aus Wasserstoff und CO2 lässt sich mithilfe von Energie Treibstoff herstellen.

Um den Klimawandel aufzuhalten oder zumindest abzumildern, gilt es weltweit das schädliche Treibhausgas CO2 einzusparen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei der Verkehrssektor und Wechsel zu einer nachhaltigen Mobilität. E-Autos können dazu einen großen Beitrag leisten, haben aber keine Auswirkung auf die Klimabilanz bereits vorhandener Kfz. Zudem eignet sich die Elektromobilität auch nicht für alle Transportmittel. So müssten die Akkus für Flugzeuge oder Schiffe riesig sein und wären dadurch viel zu schwer.

Aus diesem Grund forschen Wissenschaftler an Technologien, die die Erzeugung klimaneutraler, synthetischer Kraftstoffe ermöglicht. Eine Option ist dabei Power-to-Liquid – kurz PtL. Durch dieses Verfahren lassen sich flüssige Energieträger mithilfe von erneuerbarer, elektrischer Energie gewinnen. Dabei können unter anderem folgende Produkte entstehen:

  • EE-Kerosin für den Flugverkehr
  • Synthetischer Diesel für Schiffe, Lkw und Pkw
  • Synthetisches Benzin für Pkw

Aktuell liegt der Fokus bei Power-to-Liquid (PtL) beim Kerosin, denn für Flugzeuge gibt es bislang die wenigsten Alternativen für den Antrieb. Aber auch bei Schiffen und Lkw ist die Verwendung von Brennstoffzellen größtenteils noch eine Zukunftsvision.

Damit sich durch Power-to-Liquid flüssige Kraftstoffe erzeugen lassen, müssen verschiedene Teilprozesse durchgeführt werden. So entsteht durch Power-to-Gas (PtG) mithilfe der Elektrolyse aus Wasser Wasserstoff. Dieser wird mit CO2, welches sich etwa aus den Abgasen von Fabriken und Kraftwerken gewinnen lässt, zu flüssigen Kohlenwasserstoffen synthetisiert. Die dafür notwendigen Verfahren nutzen die Technologien von Gas-to-Liquid (GtL). Durch die Abscheidung des beim Prozess gebildeten Wassers und weiterer Aufbereitung entsteht dann der synthetische Kraftstoff.

Übrigens! Bislang erfolgt die Herstellung von Kraftstoffen mittel Power-to-Liquid in Deutschland nur in einer Forschungsanlage in Sachsen.

Wird PtL zum Klimaretter?

Wirkungsgrad bei Power-to-Liquid (PtL): Die Effizienz ist bei E-Autos deutlich besser als bei den künstlichen Treibstoffen.
Wirkungsgrad bei Power-to-Liquid (PtL): Die Effizienz ist bei E-Autos deutlich besser als bei den künstlichen Treibstoffen.

Die Erzeugung synthetischer Treibstoffe durch PtL ermöglicht die CO2-neutrale Nutzung von Autos, Lkw, Schiffen und Flugzeugen, denn bei der Verbrennung entsteht nur so viel schädliches Treibhausgas wie bei der Herstellung gebunden wird. Durch die Verwendung von Abgasen aus der Industrie ist daher ein CO2-Recycling möglich.

Power-to-Liquid-Kraftstoffe können eine Übergangslösung für bestehende Transportmittel sein, denn die Umstellung auf Elektromobilität wird noch Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Lagerung und Transport der künstlichen Kraftstoffe sind dabei genauso einfach wie bei den fossilen Varianten zudem, lässt sich das bestehende Tankstellennetz weiterhin nutzen und auch die Kfz benötigen keinen Umbau.

Allerdings hat Power-to-Liquid auch Nachteile. So könnte durch die Förderung der Technologie zum Beispiel der Ausbau der Elektromobilität ins Stocken geraten. Außerdem ist der Energiebedarf sehr hoch und ein entsprechender Überschuss an erneuerbaren Energien besteht bislang nicht. Gleichzeitig ist bei Power-to-Liquid der Wirkungsgrad im Vergleich mit Elektroautos deutlich schlechter. E-Autos können mit der gleichen Menge Energie als deutlich weiter fahren.

Nicht zuletzt sprechen bislang auch die hohen Herstellungskosten gegen PtL, denn dadurch würden sich auch alle Waren, die mit entsprechenden Fahrzeugen transportiert werden, erheblich verteuern. Größere und effizientere Produktionsstätten könnten den Preis reduzieren. Die geeigneten Standorte dafür finden sich vor allem aufgrund der schlechten Ausbeute bei Solar- und Windkraft allerdings wohl eher nicht in Deutschland, sodass anschließend voraussichtlich ein Transport des Treibstoffs mit Tankschiffen erfolgen muss.  

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